带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置及施工方法与流程

本发明涉及海上风电与渔业融合的，特别是带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置及安装方法。

背景技术：

1、海上风电产业与海洋养殖产业分属两个截然不同的技术领域，近年来均取得了飞速发展。海上风电工程需在海床构建基础以支撑上部发电机组，其中，单桩基础作为一种简洁高效的基础形式，应用广泛，占比超过75%。当前，海洋养殖主要采用浮式网箱进行，需占用大量海域资源。若将海洋渔业养殖与海上风电开发相结合，实现海洋空间的充分利用，将有力推动我国海洋经济的持续发展及可再生能源结构转型。

2、单桩基础由于直径较大（8m~10m甚至以上），使得桩周会产生较大的局部冲刷坑而危害结构的安全稳定。因此，设计合理有效的防冲刷措施可以很好地保护桩周海床，维护结构安全稳定，从而降低基础的修护成本。为了降低对海上风电防冲刷保护装置的安装成本，现有技术对海上风电防冲保护装置作出了诸多的改进，如cn112227298b的中国专利，公开了一种用于海上风电的自动化安装防冲刷保护装置，包括风电基础，风电基础的下部配合套装仿生草支撑组件，仿生草支撑组件包括柔性支撑层、仿生草、浮动环和支撑管，风电基础的上部环设电动卷绳器，电动卷绳器通过吊绳与对应的支撑管连接，电动卷绳器能够通过吊绳带动仿生草支撑组件收拢或展开；专利cn 117230755 a公开了用于海上风电的自动化安装防冲刷保护装置；专利cn 117266257a公开一种用于海上风电基础的水草轮胎组合式防冲促淤结构等。上述发明虽在一定程度上对传统抛石砂被的防冲措施进行了改进，提出了一些更加有效地防冲刷结构，但硬式防冲刷结构会在其边缘产生附加冲刷（如前述公告号为cn117230755a及cn117266257a的专利）、软式冲刷措施易被海水冲走且施工较为困难的问题（如前述公告号为cn117266257a）仍然没有得到很好地解决。目前，公开的风-渔融合开发大多是依托浮式风机的浮体，进行浮式网箱的搭建，如专利cn 116210631a提供了一种具有自升降能力的海上浮式风渔融合装置，在漂浮式海上风电机组单元下方的海域，设置与所述漂浮式海上风电机组单元配合的渔业养殖单元，然而对于海上风电固定式基础与渔业养殖网箱的结合从而加大海洋空间利用率，则无较好的实施案例。

技术实现思路

1、本发明提供一种带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置及安装方法，目的在于至少解决一个背景技术中提及的现有技术存在的技术问题。

2、本发明提供如下技术方案，实现上述目的：

3、一种带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，包括单桩基础，环绕单桩基础设置有若干养鱼箱，养鱼箱远离单桩基础的一侧设置有若干仿生水草网固定件，相邻的仿生水草网固定件之间设置有仿生水草网，仿生水草网上设置有若干仿生水草；养鱼箱与单桩基础的连接面为贴合的圆柱曲面，养鱼箱的迎水面导流型曲面。

4、更进一步的，所述单桩基础上设置有若干卡扣，养鱼箱与单桩基础的连接面上设置有若干连接件，连接件与卡扣对应连接。

5、更进一步的，所述养鱼箱导流型曲面的底端设置有若干连接铰，每个连接铰与一个仿生水草网固定件连接。

6、更进一步的，所述养鱼箱的顶端设置有收放鱼口。

7、更进一步的，所述养鱼箱的每个面上均匀布置有若干透水孔。

8、更进一步的，所述养鱼箱沿导流型曲面的中线的顶端和底端各设置有一个顶部吊耳和底部吊耳。

9、更进一步的，所述仿生水草网固定件远离养鱼箱的一端设置有吊环。

10、更进一步的，所述仿生水草网固定件上设置有锚杆。

11、更进一步的，所述仿生水草网的材质为柔性尼龙绳。

12、更进一步的，一种带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置的安装方法，包括以下步骤：

13、s1、使用运输船将防冲刷装置运输到指定风机基础附近；

14、s2、使用连接绳将仿生水草固定件末端的吊环与养鱼箱的顶部吊耳连接，使得仿生水草固定件与水平面成45°夹角。而后采用吊绳将养鱼箱顶部吊耳、底部吊耳与起吊设备的吊钩相连接。而后吊起防冲刷装置靠近单桩基础，使得养鱼箱的连接件与单桩基础的卡扣对准，此时养鱼箱的底部平面应与水平面保持平行；

15、s3、下放防冲刷装置使得连接件与卡扣连接，养鱼箱的底部坐落于海床上。而后将连接绳断开，使得仿生水草固定件在自身重力作用下带着仿生水草网落于海床上，用锚杆穿过仿生水草固定件的末端插入海床以实现仿生水草网的固定，则完成一个防冲刷装置安装；

16、s4、环绕单桩基础重复步骤s1至s3直至完成所有防冲刷装置安装。

17、有益效果

18、与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

19、1.本发明养鱼箱与仿生水草网相结合，养鱼箱为导流型混凝土空箱，可将来流导入养鱼箱上面的透水孔进行消能，实现减小流速的作用。仿生水草网可将养鱼箱下沿剩余海流进一步消能，防止养鱼箱边缘的附加冲刷。两者结合可最大程度降低海流对单桩基础周围的冲刷侵蚀。

20、2.本发明在养鱼箱的导流面设置大量透水孔，可将来流中携带的大量营养物质通过这些孔洞输送至养鱼箱内部，使得人工投喂饵料量减少，降低整体的养殖成本。

21、3.本发明仿生草固定件可相对于养鱼箱进行转动，从而使得仿生水草网在单桩基础周围海床坡度不一致时也能很好地贴合，防护效果最大化。

22、4.本发明采用多个单体防冲刷装置进行组合工作，单个防冲刷装置体量小，对施工船舶要求低，且当单体出现损坏时可针对性地进行维修更换，无须对整体装置进行更换，更加经济方便。

技术特征：

1.一种带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：包括单桩基础（14），环绕单桩基础（14）设置有若干养鱼箱（1），养鱼箱（1）远离单桩基础（14）的一侧设置有若干仿生水草网固定件（11），相邻的仿生水草网固定件（11）之间设置有仿生水草网（2），仿生水草网（2）上设置有若干仿生水草（12）；养鱼箱（1）与单桩基础（14）的连接面为贴合的圆柱曲面，养鱼箱（1）的迎水面导流型曲面。

2.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述单桩基础（14）上设置有若干卡扣（15），养鱼箱（1）与单桩基础（14）的连接面上设置有若干连接件（5），连接件（5）与卡扣（15）对应连接。

3.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述养鱼箱（1）导流型曲面的底端设置有若干连接铰（8），每个连接铰（8）与一个仿生水草网固定件（11）连接。

4.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述养鱼箱（1）的顶端设置有收放鱼口（3）。

5.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述养鱼箱（1）的每个面上均匀布置有若干透水孔（6）。

6.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述养鱼箱（1）沿导流型曲面的中线的顶端和底端各设置有一个顶部吊耳（4）和底部吊耳（7）。

7.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述仿生水草网固定件（11）远离养鱼箱（1）的一端设置有吊环（9）。

8.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述仿生水草网固定件（11）上设置有锚杆（10）。

9.根据权利要求1所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置，其特征在于：所述仿生水草网（2）的材质为柔性尼龙绳。

10.根据权利要求1至9任一项所述的带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置的安装方法，其特征在于：包括以下步骤：

技术总结本发明提供了带养鱼箱的海上风电单桩基础防冲刷装置及安装方法，涉及海上风电与渔业融合的技术领域，技术包括单桩基础，环绕单桩基础设置有若干养鱼箱，养鱼箱远离单桩基础的一侧设置有若干仿生水草网固定件，相邻的仿生水草网固定件之间设置有仿生水草网，仿生水草网上设置有若干仿生水草；养鱼箱与单桩基础的连接面为贴合的圆柱曲面，养鱼箱的迎水面导流型曲面。本发明养鱼箱与仿生水草网相结合，养鱼箱为导流型混凝土空箱，可将来流导入养鱼箱上面的透水孔进行消能，实现减小流速的作用。仿生水草网可将养鱼箱下沿剩余海流进一步消能，防止养鱼箱边缘的附加冲刷。两者结合可最大程度降低海流对单桩基础周围的冲刷侵蚀。技术研发人员：刘进刚,孙梓峰,牛昱翔,管彦俊,张峰,李清石,邱傲,李昱受保护的技术使用者：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13