一种单桩基础保护装置和海上风力发电机制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种单桩基础保护装置和海上风力发电机。该单桩基础保护装置包括基管；能够与压缩空气导通的输气管道，并且输气管道沿基管的高度方向设置；多组沿单桩基础的高度方向自上而下均匀设置的输气支管组，每个输气支管组包括至少一个与输气管道连通的输气支管；以及多个喷嘴，每个输气支管至少与一个喷嘴连通，喷嘴的喷射方向沿基管的外壁的外法线方向设置。当输气管道与压缩空气导通时，压缩空气流经输气管道后进入输气支管，喷嘴沿基管外壁的外法线方向喷射气流，该气流使单桩基础的周围产生气泡，通过气泡的湍流作用破碎马蹄形旋涡，减少水流对单桩基础的冲击力，提高单桩基础的力学性能和安全性。高单桩基础的力学性能和安全性。高单桩基础的力学性能和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种单桩基础保护装置和海上风力发电机


[0001]本技术涉及风电桩基础保护领域，尤其涉及一种单桩基础保护装置和海上风力发电机。

技术介绍

[0002]风电桩基础是支撑整个海上风力机的关键，由于单桩基础具有结构简单、占用面积小、承载力高和施工快捷等优点，在近海海域得到了大规模应用。
[0003]使用时，单桩基础的桩头直接与风电机组相连，单桩基础的底部通过打桩锤打入海床。由于近海海域的潮流变化大，并且海水流速快，近海海域的水流会在单桩基础的周围形成马蹄形漩涡，使得单桩基础受到冲刷，单桩基础的承载力、抗弯能力和抗剪能力等力学性能下降，导致单桩基础的安全性降低。
[0004]因此，如何提高单桩基础的安全性，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种单桩基础保护装置，以提高单桩基础的安全性。
[0006]为了实现上述目的，本技术提供了如下技术方案：
[0007]一种单桩基础保护装置，包括：
[0008]能够套接于单桩基础的外圆周的基管；
[0009]能够与压缩空气导通的输气管道，所述输气管道设置于所述基管的侧壁上，并且所述输气管道沿所述基管的高度方向设置；
[0010]多组沿所述单桩基础的高度方向自上而下均匀设置的输气支管组，每个所述输气支管组包括至少一个与所述输气管道连通的输气支管，所述输气支管的中心线呈弧形，并且所述输气支管的中心线与所述基管的外壁所在平面同心；以及
[0011]多个喷嘴，每个所述输气支管至少与一个所述喷嘴连通，所述喷嘴的喷射方向沿所述基管的外壁的外法线方向设置。
[0012]优选地，在上述单桩基础保护装置中，当所述输气管道的数量为多个时，每个所述输气管道对应设置一个压缩空气泵，并且所述单桩保护装置还包括与所述压缩空气泵电连接的中央控制器，所述中央控制器能够控制所述压缩空气泵的开关和流量。
[0013]优选地，在上述单桩基础保护装置中，还包括能够采集水流的方向信息和速度信息的水流传感器，所述水流传感器与所述中央控制器电连接。
[0014]优选地，在上述单桩基础保护装置中，所述喷嘴上设置有能够分割气流的气泡调整网。
[0015]优选地，在上述单桩基础保护装置中，所述气泡调整网为钢丝网。
[0016]优选地，在上述单桩基础保护装置中，所述输气管道的数量为四个，分别为第一输气管道、第二输气管道、第三输气管道和第四输气管道，所述第一输气管道、所述第二输气
管道、所述第三输气管道和所述第四输气管道在所述基管的圆周方向上均匀分布。
[0017]优选地，在上述单桩基础保护装置中，每个所述输气支管组包括八个输气支管，分别为第一输气支管、第二输气支管、第三输气支管、第四输气支管、第五输气支管、第六输气支管、第七输气支管和第八输气支管；
[0018]所述第一输气支管和所述第二输气支管对称设置于所述第一输气管道的两侧，所述第三输气支管和所述第四输气支管对称设置于所述第二输气管道的两侧，所述第五输气支管和所述第六输气支管对称设置于所述第三输气管道的两侧，所述第七输气支管和所述第八输气支管对称设置于所述第四输气管道的两侧。
[0019]优选地，在上述单桩基础保护装置中，每个所述输气支管远离所述输气管道的一端封闭，并且所述喷嘴沿所述基管的圆周方向均匀分布。
[0020]优选地，在上述单桩基础保护装置中，所述单桩基础为圆柱形，设所述单桩基础的直径为D，则沿所述单桩基础的高度方向，相邻的所述输气支管组之间的距离为0.2D
‑
0.4D。
[0021]一种海上风力发电机，包括如上任意一项所述的单桩基础保护装置。
[0022]使用本技术所提供的单桩基础保护装置时，将基管套接于单桩基础的外圆周，由于输气管道设置于基管的侧壁上，并且输气管道沿基管的高度方向设置，亦即输气管道沿单桩基础的高度方向设置；由于多组输气支管组沿单桩基础的高度方向自上而下均匀设置，每个输气支管组包括至少一个与输气管道连通的输气支管，输气支管的中心线呈弧形，并且输气支管的中心线与基管的外壁所在平面同心，亦即输气支管的中心线沿基管的圆周方向设置，因此，以基管为支撑，输气管道和输气支管组构成了能够围绕在单桩基础的外侧且呈空心圆柱状的气体输送管路；由于每个输气支管至少与一个喷嘴连通，并且喷嘴的喷射方向沿基管外壁的外法线方向设置，因此，当输气管道与压缩空气导通时，压缩空气流经输气管道后进入输气支管，由输气支管进入喷嘴，喷嘴沿基管外壁的外法线方向喷射气流，该气流使基管外侧的水流产生气泡，亦即在单桩基础的周围产生气泡，通过气泡的湍流作用使得单桩基础周围的马蹄形旋涡破碎，减少水流对单桩基础的冲击力，提高单桩基础的承载力、抗弯能力和抗剪能力等力学性能，使得单桩基础的安全性提高。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1为本技术实施例所提供的一种单桩基础保护装置的侧面剖视结构示意图；
[0025]图2为本技术实施例所提供的一种单桩基础保护装置在图1 所示的A
‑
A截面上的剖面结构示意图；
[0026]图3为本技术实施例所提供的一种气泡调整网的结构示意图。
[0027]其中，100为基管，200为输气管道，300为输气支管，400为喷嘴，401为气泡调整网，500为单桩基础，600为水流，700为海床。
具体实施方式
[0028]有鉴于此，本技术的核心在于提供一种单桩基础保护装置，以提高单桩基础的安全性。
[0029]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]如图1至图3所示，本技术实施例公开了一种单桩基础保护装置，包括基管100、输气管道200、输气支管组和喷嘴400。
[0031]其中，基管100能够套接于单桩基础500的外圆周，单桩基础500 的底部通过打桩锤打入海床700；输气管道200能够与压缩空气导通，输气管道200设置于基管100的侧壁上，并且输气管道200沿基管100 的高度方向设置；输气支管组的数量为多组，多组输气支管组沿单桩基础500的高度方向自上而下均匀设置，每个输气支管组包括至少一个与输气管道200连通的输气支管300，输气支管300的中心线呈弧形，并且输气支管300的中心线与基管100的外壁所在平面同心；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种单桩基础保护装置，其特征在于，包括：能够套接于单桩基础的外圆周的基管；能够与压缩空气导通的输气管道，所述输气管道设置于所述基管的侧壁上，并且所述输气管道沿所述基管的高度方向设置；多组沿所述单桩基础的高度方向自上而下均匀设置的输气支管组，每个所述输气支管组包括至少一个与所述输气管道连通的输气支管，所述输气支管的中心线呈弧形，并且所述输气支管的中心线与所述基管的外壁所在平面同心；以及多个喷嘴，每个所述输气支管至少与一个所述喷嘴连通，所述喷嘴的喷射方向沿所述基管的外壁的外法线方向设置。2.根据权利要求1所述的单桩基础保护装置，其特征在于，当所述输气管道的数量为多个时，每个所述输气管道对应设置一个压缩空气泵，并且所述单桩基础保护装置还包括与所述压缩空气泵电连接的中央控制器，所述中央控制器能够控制所述压缩空气泵的开关和流量。3.根据权利要求2所述的单桩基础保护装置，其特征在于，还包括能够采集水流的方向信息和速度信息的水流传感器，所述水流传感器与所述中央控制器电连接。4.根据权利要求1所述的单桩基础保护装置，其特征在于，所述喷嘴上设置有能够分割气流的气泡调整网。5.根据权利要求4所述的单桩基础保护装置，其特征在于，所述气泡调整网为钢丝网。6.根据权利要求1所述的单桩基础保护装置，其特征在于，所述输气管...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋河川，张立英，郭辰，李家川，张庆，张国，邵振州，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：