一种抗冲刷基础制造技术

本申请涉及一种抗冲刷基础，其包括墩体、第一进水头、第一出水头和第一连接管；第一进水头设于所述墩体上，第一进水头具有第一迎流面，所述第一迎流面上开设有第一进水口；第一出水头设于所述墩体上，第一出水头具有第二迎流面，所述第二迎流面上开设有第一出水口；第一连接管设于所述墩体上，第一连接管的两端分别连接第一进水头和第一出水头，并与第一进水口和第一出水口共同形成水流通道；所述第一进水头位于第一出水头上方。本申请可以解决相关技术中抛石或其他硬防护措施可能受到海床二次冲刷或演变的影响，造成边缘或整体溃败可能，造成前期投入成本多，后期维护成本也多的情况。情况。情况。

【技术实现步骤摘要】
一种抗冲刷基础


[0001]本申请涉及局部冲刷防护
，特别涉及一种抗冲刷基础。

技术介绍

[0002]随着海上风电场不断建设，其基础冲刷已成为海上风电维护主要难题之一。海上风电基础多为单桩基础，直径约为5.0～10.0m的大直径钢管桩基础。由于海洋环境水动力条件往往比内陆江河复杂，且其基础海床地质通常多以淤泥或粉细砂为主，近海风电场经常遭受台风等极端天气作用，造成基础局部冲刷或冲刷坑淤泥回淤，使得海上风电基础冲刷防护成为风电维护的难题之一。
[0003]目前，对于海上风电基础的维护多以抛石为主，以及近年来也出现的固化土冲刷防护技术，这些技术统称为硬防护，即通过改变桩周抵抗水流或波流起动能力以达到保护基础冲刷的目的。而海洋环境冲刷机理复杂，海上风电所处位置多位于近海，在近岸及沿海海流或潮汐作用下，其海床本身演变特性复杂，加之海上风电场面积大，影响范围广，造成风电场整体冲刷演变特性复杂。这种复杂的海床自然或人为影响演变机理是未知的，因此其引起的冲刷也是未知的。
[0004]根据海工建筑物冲刷防护“宜疏不宜堵”的原则，抛石或其他硬防护措施可能受到海床二次冲刷或演变的影响，造成边缘或整体溃败可能，造成前期投入成本多，后期维护成本也多的情况。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供一种抗冲刷基础，以解决相关技术中抛石或其他硬防护措施可能受到海床二次冲刷或演变的影响，造成边缘或整体溃败可能，造成前期投入成本多，后期维护成本也多的情况。
[0006]本申请实施例提供了一种抗冲刷基础，其包括：
[0007]墩体；
[0008]设于所述墩体上的第一进水头，其具有第一迎流面，所述第一迎流面上开设有第一进水口；
[0009]设于所述墩体上的第一出水头，其具有第二迎流面，所述第二迎流面上开设有第一出水口；
[0010]设于所述墩体上的第一连接管，其两端分别连接第一进水头和第一出水头，并与第一进水口和第一出水口共同形成水流通道；
[0011]以及，所述第一进水头位于第一出水头上方。
[0012]一些实施例中，所述第一进水口呈矩形、圆形或椭圆形。
[0013]一些实施例中，当所述第一进水口呈椭圆形时，其长半轴a
20
满足：
[0014]mR≤a
20
＜nR
‑
2d4[0015]其中，R为所述墩体的半径，d4为第一连接管的直径。
[0016]一些实施例中，所述第一出水口的横截面积小于所述第一进水口的横截面积。
[0017]一些实施例中，在所述墩体的外壁上，将所述墩体的迎流面垂向中心线朝所述墩体两侧移动，以得到两条边界线，所述墩体的外壁位于两条边界线之间的部分形成水流阻挡区，所述第一连接管位于所述水流阻挡区。
[0018]一些实施例中，所述边界线与所述墩体的迎流面垂向中心线所夹的圆心角为45
°
。
[0019]一些实施例中，所述第一出水口呈矩形、圆形或椭圆形；
[0020]和/或，所述第一迎流面呈矩形、圆形或椭圆形；
[0021]和/或，所述第二迎流面呈矩形、圆形或椭圆形。
[0022]一些实施例中，所述抗冲刷基础还包括：
[0023]设于所述墩体上的第二进水头，其具有第三迎流面，所述第三迎流面上开设有第二进水口；
[0024]设于所述墩体上的第二出水头，其具有第四迎流面，所述第四迎流面上开设有第二出水口；
[0025]设于所述墩体上的第二连接管，其两端分别连接第二进水头和第二出水头，并与第二进水口和第二出水口共同形成水流通道；
[0026]以及，所述第二进水头位于第一出水头和第二出水头上方，且所述第一进水头位于第二出水头上方。
[0027]一些实施例中，所述抗冲刷基础还包括：
[0028]设于所述墩体上的第三进水头，其具有第五迎流面，所述第五迎流面上开设有第三进水口；
[0029]设于所述墩体上的第三出水头，其具有第六迎流面，所述第六迎流面上开设有第三出水口；
[0030]设于所述墩体上的第三连接管，其两端分别连接第三进水头和第三出水头，并与第三进水口和第三出水口共同形成水流通道；
[0031]以及，所述第三进水头位于第一出水头、第二出水头和第三出水头上方，且所述第二进水头位于第三出水头上方，所述第一进水头位于第三出水头上方。
[0032]一些实施例中，所述第一进水头、第二进水头和第三进水头自上而下依次布置，且所述第一进水头与第二进水头在所述墩体轴向上的间距不小于第一预设值，所述第二进水头与第三进水头在所述墩体轴向上的间距不小于第二预设值。
[0033]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0034]本申请实施例提供了一种抗冲刷基础，本申请利用上部波流流速大、压强大特点，在墩体上设计第一进水头、第一出水头和第一连接管，将其引导至下部，形成喷水，抵消来流水流，从而减弱墩周马蹄涡系强度，以达到减缓冲刷的效果。
[0035]相比于抛石或其他硬防护措施，本申请在墩体上设计第一进水头、第一出水头和第一连接管，属于一种主动冲刷防护措施，其整体设计将有效减少工程投资及对周边有较小的负面影响，有着较高的经济效益。
[0036]由于第一进水头上形成有第一迎流面，第一出水头上形成有第二迎流面，这使得第一进水头和第一出水头呈扁平状，由于这种扁平状结构的存在，沿着迎流面形成的下潜水流在遇到第一进水头和第一出水头时，将受到阻挡，进而不能顺利的下潜至底部河床，将
极大的减小局部冲刷的产生。
附图说明
[0037]为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。
[0038]图1为本申请实施例提供的抗冲刷基础一个视角示意图；
[0039]图2为本申请实施例提供的抗冲刷基础另一个视角示意图；
[0040]图3为本申请实施例提供的第一进水头示意图；
[0041]图4为本申请实施例提供的水流阻挡区所在位置示意图。
[0042]图中：1、墩体；2、第一进水头；20、第一迎流面；21、第一进水口；3、第一出水头；30、第二迎流面；31、第一出水口；4、第一连接管；5、第二进水头；50、第三迎流面；51、第二进水口；6、第二出水头；60、第四迎流面；61、第二出水口；7、第二连接管；8、第三进水头；80、第五迎流面；81、第三进水口；9、第三出水头；90、第六迎流面；91、第三出水口；10、第三连接管；11、水流阻挡区。
具体实施方式
[0043]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗冲刷基础，其特征在于，其包括：墩体(1)；设于所述墩体(1)上的第一进水头(2)，其具有第一迎流面(20)，所述第一迎流面(20)上开设有第一进水口(21)；设于所述墩体(1)上的第一出水头(3)，其具有第二迎流面(30)，所述第二迎流面(30)上开设有第一出水口(31)；设于所述墩体(1)上的第一连接管(4)，其两端分别连接第一进水头(2)和第一出水头(3)，并与第一进水口(21)和第一出水口(31)共同形成水流通道；以及，所述第一进水头(2)位于第一出水头(3)上方。2.如权利要求1所述的抗冲刷基础，其特征在于：所述第一进水口(21)呈矩形、圆形或椭圆形。3.如权利要求2所述的抗冲刷基础，其特征在于：当所述第一进水口(21)呈椭圆形时，其长半轴a
20
满足：mR≤a
20
＜nR
‑
2d4其中，R为所述墩体(1)的半径，d4为第一连接管(4)的直径。4.如权利要求1所述的抗冲刷基础，其特征在于：所述第一出水口(31)的横截面积小于所述第一进水口(21)的横截面积。5.如权利要求1所述的抗冲刷基础，其特征在于：在所述墩体(1)的外壁上，将所述墩体(1)的迎流面垂向中心线朝所述墩体(1)两侧移动，以得到两条边界线，所述墩体(1)的外壁位于两条边界线之间的部分形成水流阻挡区(11)，所述第一连接管(4)位于所述水流阻挡区(11)。6.如权利要求5所述的抗冲刷基础，其特征在于：所述边界线与所述墩体(1)的迎流面垂向中心线所夹的圆心角为45
°
。7.如权利要求1所述的抗冲刷基础，其特征在于：所述第一出水口(31)呈矩形、圆形或椭圆形；和/或，所述第一迎流面(20)呈矩形、圆形或椭圆形；和/或，所述第二迎流面(30)...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫杰超，胡勇，张胡，赵维阳，陈述，胡鹏，郭凯阳，刘燃，马晨煜，韩佳楠，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：