[实用新型]海上风电单桩基础桩监测装置

摘要

本实用新型公开了一种海上风电单桩基础桩监测装置，包括单桩、设于所述单桩的监测装置，所述监测装置包括：数据采集装置，用于采集监测数据并传输至陆上服务器；动态倾角仪，设于所述单桩的桩顶和风机顶部；振动加速度仪，设于所述单桩顶部的桩体内壁；倾角仪，多个所述倾角仪沿主风向分别布置在不同高程的塔筒或桩基内侧；土压力计与渗压计，沿主风向方向以配对的方式安装在所述单桩外壁上距离泥面的不同高程处。该装置通过对钢管桩基础的应力应变特性、桩土周抗力与孔隙水压力及导管架钢加速度、塔筒倾斜、屈曲变形、及断裂、基础不均匀沉降、钢结构腐蚀等故障隐患监控，并在出现上述隐患时能自动预警，从而为安全运行提供可靠的技术支撑。 1

主权项

1.海上风电单桩基础桩监测装置，包括单桩、设于所述单桩的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：

数据采集装置，用于采集监测数据并传输至陆上服务器；

动态倾角仪，设于所述单桩的桩顶和风机顶部，以监测所述单桩的动态倾角；

振动加速度仪，设于所述单桩顶部的桩体内壁，以监测所述单桩的振动加速度；

倾角仪，所述单桩的基础内平台均匀布置有多个几何水准点，多个所述倾角仪沿主风向分别布置在不同高程的塔筒或桩基内侧，以测量塔筒、桩基在风力作用下的倾角；

土压力计与渗压计，沿主风向方向以配对的方式安装在所述单桩外壁上距离泥面的不同高程处，以监测在风机荷载作用下桩侧土体对单桩基础的动力响应；

所述动态倾角仪、振动加速度仪、倾角仪、土压力计与渗压计均连接于所述数据采集装置。

2.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述土压力计通过防护装置安装于所述单桩下沉段的桩壁外侧，所述防护装置包括支撑座和下部锥形体；所述支撑座与所述单桩下沉段固定连接，所述土压力计安装于所述支撑座的侧向开口中；所述土压力计位于所述支撑座内部，其受力面平行于所述单桩下沉段的桩壁且垂直于下部支撑平台；所述下部锥形体设于所述支撑座的底部，其锥角沿纵向方向指向下方。

3.根据权利要求2所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述防护装置进一步包括上部锥形体，所述上部锥形体设于所述支撑座的顶部，其锥角沿纵向方向指向上方。

4.根据权利要求3所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述支撑座呈横向布置的套筒形状，其一端与所述单桩下沉段的桩壁外表面固定连接，另一端上形成用于安装所述土压力计的侧向开口。

5.根据权利要求1所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述渗压计通过防护装置安装于所述单桩下沉段的桩壁外侧，所述防护装置包括保护套和下部锥形体；所述保护套的内壁上在不同高程处设有渗压计腔，各所述渗压计分别设于相应的渗压计腔；所述渗压计腔的侧壁上开设有透水孔，所述渗压计的监测线缆向上引出。

6.根据权利要求5所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，各所述渗压计腔与所述单桩的外壁之间具有间隙以形成过线通道，各所述渗压计的监测线缆均穿过其上方的过线通道并在汇总后引入所述单桩内部，然后从所述单桩内部向上引出。

7.根据权利要求6所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述渗压计腔的内部设有细沙层和封堵层，所述渗压计由土工布包裹后埋设于所述细沙层。

8.根据权利要求7所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述保护套在对应于各所述渗压计腔顶部的位置设有用于在后期进行封堵的侧向预留安装口。

9.根据权利要求1至8任一项所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述单桩的内侧沿主风向布置有测斜管，以通过人工观测的方式监测所述单桩的扰度。

10.根据权利要求9所述的海上风电单桩基础桩监测装置，其特征在于，所述单桩在极端低潮位±5m的高程处布置有腐蚀电位测点。