一种具有生态功能的风电桩基护底结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有生态功能的风电桩基护底结构，属于桩基护底技术领域，其特征在于，至少包括：建立在海底的风电桩基；在所述风电桩基上浇筑有风电桩；在所述风电桩的顶部安装有风力发电设备；电缆线的一端与风力发电设备连接，所述电缆线的另一端穿过海底后与岸基设备连接；置于风电桩周边的块石；填充于块石缝隙间的级配石；覆盖于块石上表面的加固网；所述加固网通过套环与固定在海底的T型木桩相连；所述加固网的网孔口径小于块石和级配石的外径；所述加固网通过麻绳与级配石绑扎；固定于级配石上的大叶藻。本实用新型专利技术的技术方案既能防海浪对风电桩的冲刷，同时又具有生态环保的特点，即在防冲刷的同时，能够改善水质修复生态环境。修复生态环境。修复生态环境。

【技术实现步骤摘要】
一种具有生态功能的风电桩基护底结构


[0001]本技术属于桩基护底
，具体涉及一种具有生态功能的风电桩基护底结构。

技术介绍

[0002]近年来，随着社会的不断进步，能源问题日益紧张，传统的煤炭石油天然气属于不可再生能源，为了实现可持续发展道路，人类不断探索新能源技术，其中，风能是新能源中的一种清洁能源，众所周知，海洋中存在大量的风能，为此，人类在海上建立了风力发电机，但是长期的实践发现：由于海水洋流的影响，海水会在桩周局部海域引发强劲的水流或高速旋转的旋涡，这些水流或旋涡具有极高的冲刷能力，从而在局部范围内形成冲刷坑，减弱桩基础承载力，危及桩基础。
[0003]关于海上风电桩基的防冲刷技术，国内外已经有不少学者做了大量的理论研究工作。现有公开技术有：(1)抛填法是目前采用最广泛的方法，主要有抛填砂袋、抛填石块等。施工中准备好砂包或级配碎石，按照设计的范围和厚度抛填至基础桩周围。抛填法具有取材范围广、船舶机械要求不高、施工时间短、施工方便的特点，但其施工精度差，流失量大，防护层成型效果差。(2)土工布法主要有砂被覆盖或连锁排覆盖，尤其是砂被法在国内早期的海上风电场应用实例较多，砂被或连锁排整体加工制作，通过吊架或敷设船整体安装铺设，海上施工周期相对较短，铺设位置及均匀性的控制相对较好，但是该方法会导致有风电桩基的地方寸草不生，破坏海底的生态。(3)仿生海草技术是基于海洋仿生学开发研制的海底防冲刷技术，其作用机理是：仿生海草锚固在海底需要防止冲刷的预定位置，海底水流流经这一片仿生海草时，由于海草的柔性粘滞阻尼作用，流速降低，使得水流中携带的泥沙在重力作用下不断沉积到仿生海草安装基垫上。但是某些海域由于海底流速较快，沙粒粒径较小，无法形成有效沉积覆盖的仿生草区域。(4)根据冲刷机理可知，桩周冲刷在初始阶段冲深发展很快，之后会趋于恒定，不同海域的水流和地质情况对冲深的发展速度和极限平衡冲深影响非常显著。工程实践中也有充分考虑冲刷余量，不进行基础防护的做法。预留冲刷长度在海上风电工程实际中应用较少，在桥墩、海洋平台支柱工程中有较多应用。

技术实现思路

[0004]本技术为解决公知技术中存在的技术问题，提供一种具有生态功能的风电桩基护底结构。该具有生态功能的风电桩基护底结构能够减少海水的冲击力，同时对海水有净化的生态功能。
[0005]本技术的目的是提供一种具有生态功能的风电桩基护底结构，包括：
[0006]建立在海底的风电桩基(10)；在所述风电桩基(10)上浇筑有风电桩(4)；在所述风电桩(4)的顶部安装有风力发电设备；电缆线(7)的一端与风力发电设备连接，所述电缆线(7)的另一端穿过海底后与岸基设备连接；
[0007]置于风电桩(4)周边的块石(1)；
[0008]填充于块石(1)缝隙间的级配石(8)；
[0009]覆盖于块石(1)上表面的加固网；所述加固网通过套环(13)与固定在海底的T型木桩(14)相连；所述加固网的网孔口径小于块石(1)和级配石(8)的外径；所述加固网通过麻绳(11)与级配石(8)绑扎；
[0010]固定于级配石(8)上的大叶藻(2)。
[0011]进一步，所述加固网为PLA/麻纤维复合材料加固网(3)。
[0012]进一步，每块级配石(8)通过棉绳(12)绑扎至少一组大叶藻；每组大叶藻为2～3株。
[0013]进一步，所述大叶藻的密度范围是8～12株/m2，所述棉绳的直径为1～2mm。
[0014]进一步，所述级配石为卵石，所述卵石的质量范围是50～150g。
[0015]进一步，所述麻绳(11)的直径为2～3mm，长度为30～40cm。
[0016]进一步，所述加固网的网孔为正方形，正方形的边长取值范围为6～8cm。
[0017]进一步，所述块石的质量范围为：24.87～69.25kg；直径范围为：26～38cm。
[0018]进一步，所述电缆线(7)外设有电缆管(5)和弯曲限制器(6)。
[0019]本技术具有的优点和积极效果是：
[0020](1)本技术通过在基桩周围设置块石和级配石，减少了海水对桩基的直接冲刷，对基桩起到第一层保护；同时，通过在级配石上捆绑大叶藻，实现刚柔互补，进一步减少了海水对桩基的直接冲刷。
[0021](2)大叶藻通过自身发达的根和茎，缓冲减弱水流的同时，并可以实现固定的可靠性；
[0022](3)大叶藻作为一种兼具营养价值和药用价值的可食用海草，养殖后又能够带来不菲的经济收益；
[0023](4)大叶藻加速悬浮物质的下沉，可有效改善水质和净化水体，与桩基护底的有机结合，不仅能防冲刷，还能为已建的海上风电工程提供一种经济有效的生态修复手段，为海洋动物提供栖息地和育幼场，形成海洋牧场与海上风电融合发展；
[0024](5)PLA/麻纤维复合材料加固网、麻绳和棉绳均为可降解材料，一段时间之后大叶藻扎根成活，PLA/麻纤维复合材料加固网、麻绳和棉绳均会被降解，从而大叶藻替代PLA/麻纤维复合材料加固网配合防冲刷。
[0025]本专利结构合理，既能防冲刷又生态环保，尤其适用需要养殖海产品的海域，不仅能够改善水质，而且还能为鱼类和其他海洋生物提供食物、栖息地和育幼场，从而达到修复生态的功效。
附图说明
[0026]图1是本技术优选实施例中桩基护底结构示意图；
[0027]图2是本技术优选实例中桩基护底结构的局部断面分层布置图；
[0028]图3是本技术优选实例中挂有大叶藻的PLA/麻纤维复合材料加固网；
[0029]1、块石，2、大叶藻，3、PLA/麻纤维复合材料加固网，4、风电桩，5、电缆管，6、弯曲限制器，7、电缆线，8、级配石，9、海底泥沙，10、风电桩基，11、麻绳，12、棉绳，13、套环，14、T型木桩
具体实施方式
[0030]为能进一步了解本技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：
[0031]请参阅图1至图3，一种具有生态功能的风电桩基护底结构，包括：
[0032]建立在海底(海床)的风电桩基10，风电桩基10一般为钢筋混凝土，或者是防腐蚀的金属材质；在所述风电桩基10上浇筑有风电桩4；在所述风电桩4的顶部安装有风力发电设备；电缆线7的一端与风力发电设备连接，所述电缆线7的另一端穿过海底后与岸基设备连接；由于海洋中的情况比较复杂，为此，本技术在电缆线7外设有电缆管5和弯曲限制器6。
[0033]置于风电桩4周边的块石1；块石1防护范围应至少为2倍基础宽度。
[0034]填充于块石1缝隙间的级配石8；
[0035]覆盖于块石1上表面的加固网；所述加固网通过套环13与固定在海底的T型木桩14相连；所述加固网的网孔口径小于块石1和级配石8的外径；所述加固网通过麻绳11与级配石8绑扎；在本优选实施例中，所述加固网为PLA/麻纤维复合材料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有生态功能的风电桩基护底结构，其特征在于，至少包括：建立在海底的风电桩基(10)；在所述风电桩基(10)上浇筑有风电桩(4)；在所述风电桩(4)的顶部安装有风力发电设备；电缆线(7)的一端与风力发电设备连接，所述电缆线(7)的另一端穿过海底后与岸基设备连接；置于风电桩(4)周边的块石(1)；填充于块石(1)缝隙间的级配石(8)；覆盖于块石(1)上表面的加固网；所述加固网通过套环(13)与固定在海底的T型木桩(14)相连；所述加固网的网孔口径小于块石(1)和级配石(8)的外径；所述加固网通过麻绳(11)与级配石(8)绑扎；固定于级配石(8)上的大叶藻(2)。2.根据权利要求1所述具有生态功能的风电桩基护底结构，其特征在于，所述加固网为PLA/麻纤维复合材料加固网(3)。3.根据权利要求1所述具有生态功能的风电桩基护底结构，其特征在于，每块级配石(8)通过棉绳(12)绑扎至少一组大叶藻；...

【专利技术属性】
技术研发人员：张娜，金越睿，王亥索，蒋学炼，何小松，谷雪清，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：新型
国别省市：