阅读说明：本技术 海上风电基础冲刷防护装置 (Scouring protection device for offshore wind power foundation ) 是由 曾崇济 刘鑫 闫姝 张晓辉 傅望安 张康 刘铭烁 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种海上风电基础冲刷防护装置,包括桩基础和导流群桩,沿潮流方向在所述桩基础的上游方向和所述桩基础的下游分别布置有所述导流群桩；所述导流群桩中至少一个导流桩与其它导流桩的高度不同,以用于形成扰乱潮流方向的扰流阶梯,对应的所述扰流阶梯之间形成以用于降低潮流流速的扰流通道。上述结构中通过导流群桩能够降低潮流的流速和潮流对桩周海床的冲刷能量,降低潮流对桩周土层的冲刷,从而保护桩周海床。(The application discloses an offshore wind power foundation scouring protection device which comprises a pile foundation and guide grouped piles, wherein the guide grouped piles are respectively arranged in the upstream direction of the pile foundation and the downstream of the pile foundation along the tidal current direction; at least one guide pile in the guide pile group is different from other guide piles in height so as to form a turbulence step disturbing the tidal current direction, and a turbulence channel used for reducing the tidal current flow speed is formed between the corresponding turbulence steps. In the structure, the flow velocity of tide and the scouring energy of the tide on the seabed around the pile can be reduced through the diversion grouped piles, and the scouring of the tide on the soil layer around the pile is reduced, so that the seabed around the pile is protected.)

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

本申请提出了一种海上风电基础冲刷防护装置，沿潮流方向在所述桩基础的上游方向和所述桩基础的下游分别布置有所述导流群桩；所述导流群桩中至少一个导流桩与其它导流桩的高度不同，以用于形成扰乱潮流方向的扰流阶梯，对应的所述扰流阶梯之间形成以用于降低潮流流速的扰流通道。上述结构中通过导流群桩能够降低潮流的流速和潮流对桩周海床的冲刷能量，降低潮流对桩周土层的冲刷，从而保护桩周海床。

下面结合附图1-3具体阐述本申请技术方案；

如图1-2所示，本申请实施例一公开了一种海上风电基础冲刷防护装置，包括桩基础1和导流群桩2，沿潮流方向在所述桩基础的上游方向和所述桩基础的下游分别布置有所述导流群桩，沿桩基础1的上游潮流方向和桩基础的下游潮流方向分别布置有导流群桩2，；所述导流群桩中至少一个导流桩与其它导流桩的高度不同，以用于形成扰乱潮流方向的扰流阶梯，对应的所述扰流阶梯之间形成以用于降低潮流流速的扰流通道，对应的扰流阶梯为处于同一直线上的两个扰流阶梯22，处于同一直线上的两个扰流阶梯22形成的扰流通道方向与桩基础的径向平行，桩基础1分别与上游布置的导流群桩2和下游布置的导流群桩2之间形成上游防护区域和下游防护区域，上游防护区域包围上游需要保护的桩周海床面，下游防护区域包围下游需要保护的桩周海床面，上游防护区域和下游防护区域中导流群桩上形成的扰流阶梯可改变潮流方向，降低潮流对需要保护的海床面的冲刷流量，避免潮流带走海床面上泥沙，同时配合导流群桩上对应的扰流阶梯形成与桩基础的径向平行的扰流通道可降低流向桩基础的潮流流速，从而保护桩周海床。

具体地，所述导流群桩2中每个导流桩21的高度均不相同，所述导流桩21沿潮流方向分布设置在所述桩基础周围且相邻所述导流桩21之间形成扰流阶梯22；所述导流桩21与所述桩基础1之间形成的防护区域23包围所述桩基础周围海床以用于降低通过所述桩基础周围海床潮流流速，并扰乱通过所述桩基础周围海床的潮流方向，在桩基础周围的上游潮流方向和下游潮流方向分别布置若干个高度不同的导流桩，相邻两个高度不同的导流桩之间具有一定的高度差，使得相邻两个高度不同的导流桩之间形成扰流阶梯，流经扰扰流阶梯的潮流方向发生偏转，同时潮流在扰流阶梯之间出现一定的阻滞，降低潮流的流速，进而流经桩基础周围需要保护的海床上方的潮流流速减缓，避免潮流对桩周海床冲刷，破坏桩周海床面土层结构。

具体地，若干个所述导流桩21的设置高度沿靠近所述桩基础1的方向依次增大。也就是说，沿靠近桩基础1的方向导流桩21的设置高度越来越高，相邻的两个导流桩之间形成扰流阶梯22，使得若干个导流桩21之间形成通长的扰流阶梯，利用通长的扰流阶梯改变流向桩基础的潮流方向，并且对潮流起到消能减冲的作用，进而减轻潮流对桩周海床面的冲刷，避免冲刷坑的形成。

在一些实施例中，所述导流群桩2包括两组导流桩，两组所述导流桩分别沿潮流方向布置且两组所述导流桩之间形成开口朝向所述桩基础的夹角且所述夹角小于等于60°。也就是说，若干个所述导流桩21按照三角形排布方式布置在所述桩基础周围，所述三角形排布方式的开口方向朝向所述桩基础且所述开口角度小于等于60°。也就是说，若干个导流桩组成型状为三角型的导流群桩，三角型导流群桩的开口方向朝向桩基础，三角型导流群桩形成的开口夹角远离桩基础，并且三角型导流群桩的开口夹角小于等于60°，本实例中三角型导流群桩的开口夹角为45°。需要注意的是，导流群桩排布的开口角度和离桩基础的距离要满足，位于靠近桩基础的最外侧导流桩连线延长后能够包围住桩基础周围需保护的海床。

在一些实施例中，相邻所述导流桩21之间等间距布置。也就是说，导流群桩内的导流桩按照等间距布置，相邻扰流桩之间形成等长的扰流阶梯，有助于整个导流群桩对潮流平稳缓冲和扰流的效果。

可选地，相邻所述导流桩21之间的设置间距沿靠近所述桩基础的方向逐渐增大。也就是说，在沿靠近桩基础的方向上布置导流桩时，逐渐提高相邻桩基础之间的间距，在一定程度上了减少导流桩的设置密度，降低了施工成本。

在一些实施例中，若干个所述导流桩21的桩径相同。也就是说，在桩基础周围布置的导流群桩的桩径相同，在一定程度使得潮流相对平稳缓冲。

可选地，若干个所述导流桩21的桩径沿靠近所述桩基础的方向逐渐增大。也就是说，在桩基础周围布置的导流群桩的桩径各不相同，并且在沿靠近桩基础的方向导流群桩的桩径依次增大，随着靠近桩基础的位置处的导流桩的桩径逐渐增大，逐渐增大的桩径对潮流的扰流面积随之增大，对潮流的缓冲效果越来越明显，进而达到对通过桩基础周围海床上潮流的消能减冲，减轻潮流对桩基础周围海床的冲刷，避免潮流破坏桩基础周围海床的土层结构。

在一些实施例中，若干个所述导流桩21按照U型排布方式布置在所述桩基础1周围，且所述U型开口方向朝向所述桩基础。也就是说，若干个导流桩布置成型状为梯型导流群桩，梯型导流群桩的开口方向朝向桩基础，并且梯型导流群桩布置在桩基础的潮流方向上，梯型导流群桩与桩基础围城的防护区域包围桩基础周围需要保护的海床。换而言之，梯型导流群桩开口宽度和离桩基础的距离要满足，位于最靠近桩基础的导流桩连线延长后能够包围住桩基础周围需要保护的海床。

可选地，若干个所述导流桩21按照梅花桩形排布方式布置在所述桩基础1周围。也就是说，若干个导流桩布置在桩基础周围形成梅花桩型导流群桩，梅花桩型导流群桩中心形成扰流区域，通过扰流区域的潮流在扰流区域内出现阻滞，并且潮流方向发生偏转，进而降低流向桩基础潮流流速和改变潮流方向，降低潮流对桩基础周围海床的冲刷。

如图3所示，本申请的实施例二还公开了一种海上风电基础冲刷防护桩周，所述桩基础周围沿所述潮流方向还设置有防护板3，所述防护板3在垂直于所述桩基础轴线的正投影面内的形状为三角形，所述防护板3的一端抵靠在所述桩基础1上且与抵靠在所述桩基础1上的一端对应的夹角朝向所述导流群桩2；所述夹角的设置高度低于所述防护板靠近所述桩基础的一端设置高度。也就是说，在桩基础周围还设置有三角形斜板，并且三角形斜板的底边抵靠在桩基础的外周上，与抵靠在桩基础外周上的一边的夹角朝向导流群桩，并且夹角的设置高度要小于抵靠在桩基础上的高度，使得三角形斜板可进一步削弱桩周马蹄涡绕流对桩周海床的冲刷。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本申请中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。