海上风力发电机桩基防冲刷结构的制作方法

1.本实用新型属于海洋工程技术领域，特别是涉及一种海上风力发电机桩基防冲刷结构。


背景技术：

2.海上风力发电技术合理地利用了海上丰富的风资源，有效提升了风力发电总量，使得风力发电得到长足发展。部分海洋下的土壤较为稀软，当受到波浪及洋流的冲刷时易于流动，在海上风力发电机桩基周围出现冲刷坑。冲刷坑危害风力发电设备稳定性，因此一些防冲刷技术(如抛石、砂被、砂袋等)以及一些防冲刷结构被提出。然而，已有防冲刷技术不仅存在海上作业困难的问题，而且为了得到所需耗材，需要投入大量人力物力，例如防冲刷所用抛石需要开发石山。与此同时，一些无法继续使用的风力发电叶片只能通过破坏后再埋填的方法处理，没有很好地循环利用。


技术实现要素：

3.本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有的海上风力发电机桩基防冲刷技术需要投入大量人力物力的问题，提供一种海上风力发电机桩基防冲刷结构。
4.为解决上述技术问题，一方面，本实用新型实施例提供了一种海上风力发电机桩基防冲刷结构，包括桩基、夹套及多个风机叶片，所述桩基固定在海底，所述夹套套设在所述桩基的底端的外周上，所述夹套的周壁上设置有多个定位孔，多个所述风机叶片的根部插接固定在对应的所述定位孔中，所述风机叶片的底部与海床面接触，多个所述风机叶片环绕所述夹套在圆周上间隔排布。
5.可选地，所述风机叶片为风场服役期满或者不能继续应用于风场发电的风机叶片。
6.可选地，所述夹套包括套设在所述桩基的底端的外周上的夹套主体及间隔设置在所述夹套主体的外周上的多个安装柱，所述安装柱沿所述夹套主体的径向延伸，所述定位孔为所述安装柱的内孔。
7.可选地，多个所述安装柱在圆周方向上等间隔排布。
8.可选地，所述风机叶片设置有3
‑
6个，所述夹套设置有对应数量的所述定位孔。
9.可选地，所述桩基的直径为6m，所述风机叶片的根部直径为3.5m。
10.可选地，所示风机叶片的尖部最大尺寸为1.5m。
11.根据本实用新型实施例的海上风力发电机桩基防冲刷结构，通过设置多个风机叶片可以达到扰动流动边界层的效果，使得海床面底部动能增大，上下流体速度差减小、动能差减小，进而降低马蹄涡强度，最终达到避免桩基周围冲刷坑形成的目的。该海上风力发电机桩基防冲刷结构不需要投入太多人力物力，仅使用夹套和多个风机叶片即可。
12.另外，一些海上风力发电机的风机叶片在遭受破坏后仍能保持一定的原有立体结构。因而，本技术中，风机叶片可以采用风场服役期满或者由于不可抗因素不能继续应用于
风场发电的风机叶片。即，可采用闲置风机叶片或废旧风机叶片作为该海上风力发电机桩基防冲刷结构的主要部件，不仅能够达到桩基防冲刷目的，还能对风机叶片进行二次利用，减少耗材。
附图说明
13.图1是本实用新型一实施例提供的海上风力发电机桩基防冲刷结构的示意图；
14.图2是本实用新型一实施例提供的海上风力发电机桩基防冲刷结构的风机叶片与夹套的连接示意图；
15.图3是夹套安装10个风机叶片的尺寸图；
16.图4是10个风机叶片形成一定斜度的凸台的示意图。
17.说明书中的附图标记如下：
18.1、风机叶片；2、夹套；21、夹套主体；22、安装柱；3、定位孔；4、桩基；5、海床面；6、凸台。
具体实施方式
19.为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
20.如图1及图2所示，本实用新型实施例提供的海上风力发电机桩基防冲刷结构，包括桩基4、夹套2及多个风机叶片1，所述桩基4固定在海底，所述夹套2套设在所述桩基4的底端的外周上，所述夹套2的周壁上设置有多个定位孔3，多个所述风机叶片1的根部插接固定在对应的所述定位孔3中，所述风机叶片1的底部与海床面5接触，多个所述风机叶片1环绕所述夹套2在圆周上间隔排布。
21.所述风机叶片1的根部插接固定在对应的所述定位孔3中，可通过过盈装配方式，也可以是通过螺栓连接、铆接等方式。
22.在一实施例中，所述风机叶片1为服役期满或者(因不可抗因素)不能继续应用于风场发电的风机叶片。风机叶片1的来源可以是是海上风场，也可以是陆地风场。
23.在一实施例中，如图2所示，所述夹套2包括套设在所述桩基4的底端的外周上的夹套主体21及间隔设置在所述夹套主体21的外周上的多个安装柱22，所述安装柱22沿所述夹套主体21的径向延伸，所述定位孔3为所述安装柱22的内孔。优选地，多个所述安装柱22在圆周方向上等间隔排布。
24.一般来说，桩基直径约为6m，与夹套2连接的风机叶片1的根部直径约为3.5m。因此，此时海上风力发电机桩基防冲刷结构中风机叶片1的数量和定位孔3的数量最多为3个。当可用闲置(废旧)风机叶片1的根部是破坏的情况下，对风机叶片1的尖部进行加工后仍能用于本技术的桩基防冲刷结构。但是，其尖部直径与原根部直径相比要小很多。例如，图1所示风机叶片1的尖部最大尺寸约为1.5m，则极限情况下最多可安装10个叶片，如图3所示。图3中d1表示桩基直径，d2表示风机叶片1的尖部最大尺寸，在d1等于6m、d2等于1.5m时，桩基的圆周最多分成10份，这样，夹套2的定位孔3的数量也最大为10个，即极限情况下最多可安装10个叶片。
25.需要指出的是，并非风机叶片1的数量越多防冲刷效果越好，因为假如风机叶片1的数量多到紧密相连时，则可以认为在桩基4周围布置了一个具有一定斜度的凸台6(如图3所示)。而凸台6仅仅扩大了桩基4的底部直径，尤其当其长度较小时，不能起到扰乱冲刷坑形成的作用。同时，风机叶片1的数量越多，相应的投放成本越高，反而会削弱本技术中回收利用闲置风机叶片1的优点。
26.因而，本技术中，所述风机叶片1设置有3
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6个，所述夹套2设置有对应数量的所述定位孔3。
27.根据本实用新型实施例的海上风力发电机桩基防冲刷结构，通过设置多个风机叶片1可以达到扰动流动边界层的效果，使得海床面5底部动能增大，上下流体速度差减小(图1中箭头v所示为速度矢量变化)、动能差减小，进而降低马蹄涡强度，最终达到避免桩基周围冲刷坑形成的目的。该海上风力发电机桩基防冲刷结构不需要投入太多人力物力，仅使用夹套2和多个风机叶片1即可。
28.另外，一些海上风力发电机的风机叶片1在遭受破坏后仍能保持一定的原有立体结构。因而，本技术中，风机叶片1可以采用风场服役期满或者由于不可抗因素不能继续应用于风场发电的风机叶片1。即，可采用闲置风机叶片1或废旧风机叶片1作为该海上风力发电机桩基防冲刷结构的主要部件，不仅能够达到桩基防冲刷目的，还能对风机叶片1进行二次利用，减少耗材。
29.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。