[发明专利]一种海上风电基础幕布防冲刷结构及防冲刷方法

说明书

本发明公开了一种海上风电基础幕布防冲刷结构及防冲刷方法，包括布置在风电基础周围的防冲刷幕布，所述防冲刷幕布覆盖所述风电基础防护范围并嵌入至所述风电基础防护范围内的土体下；所述防冲刷幕布由若干块幕布单体组成，若干块所述幕布单体沿所述风电基础的周向依次排布，并且，相邻两块所述幕布单体之间、在所述幕布单体的边缘处相互搭接；每块所述幕布单体的内侧通过幕布张拉装置固定连接在所述风电基础上、外侧通过所述幕布张拉装置固定连接在简易桩上，所述简易桩固定在海床上。本发明施工简易、工程量小，在提高防冲刷效果的同时可显著降低防护成本，解决了现有海上风电基础防冲刷措施工程量大、施工难度高、经济性差的问题。

技术领域

本发明涉及海上风电基础技术，特别涉及一种海上风电基础幕布防冲刷结构及防冲刷方法。

背景技术

化石能源的日益消耗促使全球的能源结构逐渐转向可再生的清洁能源。风能是一种储量大、分布广的可再生能源，风力发电是技术最为成熟、可大规模开发的风能利用方式。海上风力发电因其风能密度大、风机利用小时数高、不占地等优势而得到广泛的应用。为优化能源消费结构，改善大气环境，我国积极推动可再生能源的发展。2017年我国海上风电装机容量达279万千瓦，我国能源局更是提出了2020年建成3000万千瓦的海上风电的发展目标。

水下基础的冲刷是海上风电建设中的重要工程问题。水下基础的防冲刷措施可分为主动防护和被动防护。被动防护是通过在基础防护范围内铺设块石或柔性材料等防护层以提高海床的抗冲刷能力，最常见的方法是在防护区内铺设石块防护层，类似的方法还有铺设混凝土块、沙袋、混凝土铰链排等。该措施的不足之处是，受地形、水流条件的影响，防护层的抛投质量难以保证，而且大型风电基础防护所需的材料量极大，施工成本高，经济性差。工程实践也表明，抛投料的沉降或复杂水流条件下防护层的失效风险较大。主动防护是通过减小防护区内的水流流速以达到防冲刷的目的，常见的方法有基础前导流板防护，献祭桩群防护等。该类措施同样存在工程量大、施工费用高的缺点，且难以适应流速、流向多变的海洋环境，无法实现水下基础的全面防护。

因此，为弥补现有水下基础防冲刷措施的不足，提高海上风电基础的防护效果，提出一种施工简易、工程量小、经济性好的海上风电基础防冲刷方法是十分有必要的。

发明内容

本发明的目的是克服现有海上风电基础防冲刷措施工程量大、施工难度高、经济性差的缺点，提供一种施工简易、工程量小的海上风电基础幕布防冲刷结构及防冲刷方法，在提高防冲刷效果的同时可显著降低防护成本。

本发明所采用的技术方案是：一种海上风电基础幕布防冲刷结构，包括布置在风电基础周围的防冲刷幕布，所述防冲刷幕布覆盖所述风电基础防护范围并嵌入至所述风电基础防护范围内的土体下；所述防冲刷幕布由若干块幕布单体组成，若干块所述幕布单体沿所述风电基础的周向依次排布，并且，相邻两块所述幕布单体之间、在所述幕布单体的边缘处相互搭接；每块所述幕布单体的内侧通过幕布张拉装置固定连接在所述风电基础上、外侧通过所述幕布张拉装置固定连接在简易桩上，所述简易桩固定在海床上。

进一步地，每块所述幕布单体的两侧边缘均配备有一对所述幕布张拉装置，其中一个所述幕布张拉装置用于将所述幕布单体的内侧固定连接在所述风电基础上，另一个所述幕布张拉装置用于将所述幕布单体的外侧固定连接在简易桩上；所述幕布张拉装置包括张拉孔、幕布张拉绳索和用于连接所述幕布单体的防脱挂钩，所述张拉孔固定在所述风电基础或所述简易桩上，所述幕布张拉绳索包括张拉绳和回收绳，所述张拉绳的末端穿过所述张拉孔后与所述回收绳的末端共同连接在所述防脱挂钩上，所述张拉绳和所述回收绳的首端在所述张拉绳张紧后系于所述风电基础上部的风机塔筒上，所述防脱挂钩在所述张拉绳张紧后卡在所述张拉孔上；当收紧所述张拉绳并释放所述回收绳时，能将所述幕布单体向所述张拉孔位置拉张，当收紧所述回收绳释放所述张拉绳时，能将所述幕布单体从水下提升。

其中，对于每一对所述幕布张拉装置，固定在所述风电基础上的所述张拉孔和固定在所述简易桩上的所述张拉孔位于同一径向方位。