防冲刷结构及其安装方法、海上风电系统与流程

本发明涉及海上风电设备，具体涉及防冲刷结构及其安装方法、海上风电系统。

背景技术：

1、海上风能是可再生能源的重要组成部分，海上风电开发技术日趋成熟，其中固定海上风电设备的基础周边，由于会受到海床附近的水流冲刷作用，容易导致基础松动，因此对海上风电设备的基础周边的海床设置防冲结构十分必要。

2、传统的防冲刷结构主要采用沙肋排，需要调遣专用的铺排船将防冲刷结构运输至海上风电设备的基础周边，并在海面铺开然后下沉至风电设备基础周边的海床上实现安装施工。然而现有的施工方式由于需要调遣专用的铺排船进行施工，工期长，施工成本高。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种防冲刷结构及其安装方法、海上风电系统，以解决现有的防冲刷结构安装施工工期长、成本高的问题。

2、第一方面，本发明提供了一种防冲刷结构的安装方法，所述防冲刷结构应用于水下风电基础，所述安装方法包括：将折叠的防冲刷结构固定在风电基础的外周，将风电基础和防冲刷结构一同运输至指定水域，防冲刷结构随风电基础的安装下沉至对应水底面，将防冲刷结构展开，使其平铺至风电基础四周的水底面。

3、本发明的防冲刷结构的安装方法，通过先将折叠的防冲刷结构固定在风电基础的外周，使得防冲刷结构可以跟随风电基础一起运输至指定水域，并随风电基础的安装一起下沉至对应水底面，再将防冲刷结构展开，使其平铺在风电基础四周的水底面，实现防冲刷结构的安装施工，以此对风电基础周边进行防冲刷保护，本发明的优点在于不需要铺排船额外对防冲刷结构进行运输以及在海面进行铺排展开布置，节省了安装成本及铺排工序、缩短安装工期，且由于防冲刷结构是折叠后固定在风电基础上并跟随风电基础一同下沉至对应水底面，而折叠后的防冲刷结构受到的水流阻力也更小，确保了安装位置，也不会发生防冲刷结构下沉中卷绕的情况。

4、在一种可选的实施方式中，所述的将折叠的防冲刷结构固定在风电基础的外周，包括以下步骤：将防冲刷结构的边角区域向防冲刷结构的第一中间区域折叠，将防冲刷结构的第一中间区域、第二中间区域均以外边缘为轴，向内边缘卷动折叠，使折叠完成的防冲刷结构形成“口字形结构”，将折叠后的防冲刷结构套接在风电基础的外周。通过上述步骤可以完成对防冲刷结构的各区域的有序折叠，即先将边角区域向第一中间区域折叠、再将第一中间区域、第二中间区域均以外边缘为轴向内边缘卷动折叠，折叠完成形成的“口字形结构”体积小，便于防冲刷结构套接于风电基础的外周、也方便运输安装。

5、在一种可选的实施方式中，所述的将防冲刷结构的边角区域向防冲刷结构的第一中间区域折叠，包括：边角区域和第一中间区域具有连接边，边角区域以远离连接边的边缘朝向连接边折叠。连接边为边角区域和第一中间区域的公共边，边角区域折叠完成后堆叠在连接边处，之后边角区域跟随第一中间区域进行二次折叠，即以第一中间区域的外边缘为轴向内边缘的卷动折叠，最终堆叠在第一中间区域的内边缘处。

6、在一种可选的实施方式中，所述的将防冲刷结构展开，使其平铺至风电基础四周的水底面，包括：将第一中间区域、第二中间区域展开，将边角区域展开，使边角区域、第一中间区域、第二中间区域沿风电基础四周的水底面展开呈“回字形结构”。上述展开顺序与折叠顺序相反，能够有序将防冲刷结构沿风电基础的周边展开呈“回字形结构”，以更好的对风电基础周边进行覆盖防护，确保防冲刷效果。

7、在一种可选的实施方式中，通过拖拽牵引机构使边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域展开。牵引机构的设置方便边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域的展开，提升防冲刷结构的安装效率。

8、在一种可选的实施方式中，牵引机构中的牵引绳一端与边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域连接，牵引绳的另一端和牵引机构中的浮球连接，通过拖拽漂浮于水面的浮球带动牵引绳，继而带动边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域展开。牵引绳实现浮球与边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域的连接，当防冲刷结构下沉至水底面的过程中，牵引绳一端跟随下沉，另一端连接的浮球始终漂浮在水面上，通过拖拽浮球即可实现将边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域展开、十分方便。

9、在一种可选的实施方式中，边角区域、第一中间区域和第二中间区域均具有条形的第一加固结构，在边角区域、第一中间区域、第二中间区域展开后多个第一加固结构衔接配合形成多边形结构。通过设置条形的第一加固结构，且展开后边角区域、第一中间区域和第二中间区域上的第一加固结构衔接配合形成多边形结构，增强了边角区域、第一中间区域和第二中间区域的自身结构强度，降低其卷绕或波动情况，进而增强了对风电基础周边的防护强度。

10、在一种可选的实施方式中，多边形结构为八边形。

11、在一种可选的实施方式中，边角区域还具有条形的第二加固结构，第二加固结构和第一加固结构交叉设置。第二加固结构进一步增强了边角区域自身的结构强度，而边角区域设置在第一中间区域和第二中间区域之间，能对二者起到一定的防护作用，进一步提升防冲刷结构对风电基础周边的防冲刷保护。

12、第二方面，本发明还提供了一种应用本发明的安装方法安装的防冲刷结构，用于固定在风电基础的外周，所述防冲刷结构具有折叠状态和展开状态，在所述折叠状态时，所述防冲刷结构跟随所述风电基础运输安装至水底面，在所述展开状态时，所述防冲刷结构平铺至所述风电基础四周的水底面。本发明的防冲刷结构具有折叠状态和展开状态，在折叠状态时，防冲刷结构能够跟随风电基础运输安装至水底面，无需额外的运输工具对防冲刷结构进行运输安装，在展开状态时，防冲刷结构平铺至风电基础四周的水底面，对风电基础的周边进行防冲刷保护。

13、在一种可选的实施方式中，所述防冲刷结构包括第一中间区域、边角区域和第二中间区域，所述第一中间区域和所述风电基础的外周固定，所述边角区域和所述第一中间区域连接，所述第二中间区域和所述风电基础的外周固定，所述第二中间区域、所述边角区域和所述第一中间区域沿所述风电基础的四周依次交错设置，在所述折叠状态时，所述第二中间区域、所述边角区域和所述第一中间区域折叠呈“口字形结构”，在所述展开状态时，所述第二中间区域、所述边角区域和所述第一中间区域展开呈“回字形结构”。折叠完成形成的“口字形结构”体积小，便于防冲刷结构套接于风电基础的外周、也方便运输安装，展开形成的“回字形结构”能够对风电基础的周边进行很好的覆盖，以对确保防冲刷效果。

14、在一种可选的实施方式中，所述防冲刷结构还包括牵引机构，所述第一中间区域、所述边角区域和所述第二中间区域中的至少一个设置有所述牵引机构，适于对所述第一中间区域、所述边角区域和所述第二中间区域中的至少一个的展开提供牵引力。牵引机构的设置方便边角区域和/或第一中间区域和/或第二中间区域的展开，提升防冲刷结构的展开效率。

15、第三方面，本发明提供了一种海上风电系统，包括风电基础和本发明的防冲刷结构，所述防冲刷结构固定在所述风电基础的外周。