[发明专利]一种针对洋流的基桩防冲刷装置

说明书

本发明提供了一种针对洋流的基桩防冲刷装置，包括低承台的基桩，所述基桩包括承台、桩杆，所述承台顶部高出海床表面呈圆台结构，所述桩杆沿承台中部向上延伸连接流线型防护墩组件；所述流线型防护墩组件包括流线型防护墩、尾翼，所述流线型防护墩套设于桩杆上，所述流线型防护墩后端连接有动杆，所述动杆外部连接有的尾座，多个所述尾翼固设于尾座外壁上。本发明的流线型防护墩套设在发电桩的桩杆上呈椭圆形状设置并通过动杆连接尾翼，流线型防护墩、动杆、尾翼组合成为一个不对称形状的结构，可随洋流方向转动调整装置，减少湍流来降低冲刷。

技术领域

本发明涉及基桩防冲刷技术领域，尤其涉及一种针对洋流的基桩防冲刷装置。

背景技术

在世界石油煤炭能源消耗越来越大以及全球生存环境日趋恶化的大背景下，风力发电，特别是海上风力发电作为可再生清洁能源，具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、靠近高负荷海滨地区电网和适宜大规模开发等优点，越来越受到世界各国的高度重视。

近些年来，全球的风力发电行业发展十分迅速，发展前景可观，各个国家都十分重视风力发电技术，风电机组装机容量不断提升，即使在全球经济衰退的大背景下，在制造业行业中整个风电累计装增量的增长率依然遥遥领先。

就目前发展情况来看,海上风电地基基础从结构型式上可分为5种基本类型:单立柱结构、三桩腿结构、四桩腿结构、重力式结构、浮式结构。其中,前三种属于桩基础结构。应用桩基础的最大水深一般为80m左右。重力式结构、浮式结构目前很少被采用,因为重力式结构的成本太高,虽然应用浮式结构的水深可达900m,但现在世界上风力发电场的水深基本还在45m以内,大规模使用浮式结构还需要相当长的一段时期。因此,目前及以后一段时间内,应用和研究海上风力发电的基础结构主要应该是桩基础。所以,海上风电基础的主要研究对象是桩基础。

发电机组由于以地基基础为主体的支撑结构原因而损坏的比例最大,达18％，因此,我们应研究桩基础支撑结构体系在风、波浪等周期性荷载作用下的承载性状。将塔架、桩基础、海底地基看成一个体系即桩基础支撑结构体系,主要研究该结构体系在海上各荷载作用下的结构优化、动力响应和疲劳问题。单桩安装方便，且不需要整理海床，但它需要防止海流对海床的冲刷。单桩建立后，海流会冲刷单桩并在其背后形成马蹄涡或尾涡卷走单桩的泥沙，有单桩不能安装在由巨石的还床上，并且海床上的泥沙粘性低，因此单桩周边很容易出现冲刷坑降低单桩结构的稳定性。因此需要考虑降低马蹄涡或尾涡的形成或改变尾涡形成的位置，加固单桩的稳定。

因此设计一种针对洋流的基桩防冲刷装置。该研究能为我国海上风力发电的加快发展及其既经济又安全的运营提供指导和依据,具有重要的理论意义和实际价值。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术背景中提及的问题而提出的一种针对洋流的基桩防冲刷装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种针对洋流的基桩防冲刷装置，包括低承台的基桩和流线型防护墩组件；

所述基桩包括承台、桩杆，所述承台顶部高出海床表面并呈圆台结构设置，所述桩杆呈圆柱型结构并沿承台中部向上延伸；

所述流线型防护墩组件包括流线型防护墩、尾翼，所述流线型防护墩套设于桩杆上并与其连接转动，所述流线型防护墩后端中部连接有动杆，所述动杆外部连接有呈圆台型结构的尾座，多个所述尾翼呈环形等间距固设于尾座外壁上。

优选的，所述流线型防护墩为内部中空结构设置，所述流线型防护墩内部在远离尾翼一端设置有配重块，所述桩杆在所述流线型防护墩内部的外壁上套设有可实现转动的压力管，所述压力管靠尾翼一侧设有传动机构。