海上风电单桩基础防冲刷施工方法、施工装置及土工布袋的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及海上设备技术领域，具体涉及一种海上风电单粧基础防冲刷施工方 法、施工装置及土工布袋。
【背景技术】
[0002] 随着中国能源结构的不断调整，海上风能因其巨大的社会和环保效益成为中国能 源发展的重点。中国国家能源局提出2020年建成3000万千瓦海上风电发展目标。而海上风 电单粧基础因其受力明确、结构较简单、加工相对容易等优点，应用越来越广泛。
[0003] 目前，海上风电单粧基础防冲刷的施工方法通常包括以下步骤:首先，在岸上/甲 板将砂装填至土木工袋中以形成砂被，其中土木工袋被分隔成沿其长度方向和宽度方向依 次排布的隔舱a，如图1所示;然后，通过排架整体吊装的方式将砂被环绕覆盖在海上风电单 粧基础四周。
[0004] 例如，专利CN 105369834A公开了海上风电大直径粧基础防冲刷砂被及其施工方 法，并具体公开了以下特征:所述砂被（即土木工袋)经纵向加筋带和横向加筋带分隔成多 个矩形隔仓，每个隔仓上部设有充砂袖口；该防冲刷砂被的施工方法包括步骤:根据工程场 区的水文条件及预估冲刷坑的大小，确定砂被的尺寸，在陆上基地制作大面积的砂被;砂被 通过运输船和起重船运至已完成单粧基础沉粧的位置，在陆上或船上完成充砂工作；起重 船钩住吊带起吊砂被，定位后逐步下放至水下，铺设至单粧基础的周边。
[0005] 然而，上述施工方式不仅需要大型排架式工装件作为辅助，还需要大型浮吊船进 行吊装作业，导致其施工效率低且工程造价高。因此，提供一种既能提高施工效率又可以节 约成本的施工工艺具有重要的意义。
【发明内容】
[0006] 因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有海上风电单粧基础防冲刷施工工艺 存在施工效率低且工程造价高的缺陷。
[0007]为此，本发明提供了一种海上风电单粧基础的防冲刷施工方法，包括:步骤 所述铺排船定位至所述海上风电单粧基础中一侧；步骤S2、将铺排船甲板上的土工布袋进 行冲砂，并利用所述铺排船将装有所述砂的所述土工布袋进行沉放铺排，以使所述土工布 袋的缺口部与所述海上风电单粧基础中一侧接触配合;重复所述步骤Sl和所述步骤S2,并 使所述土工布袋环绕所述海上风电单粧基础设置。
[0008] 作为优选，所述步骤S2包括:在将砂填充于所述土工布袋过程中同时将所述土工 布袋进行沉放铺排。
[0009] 本发明提供了一种土工布袋，用于本发明提供的海上风电单粧基础的防冲刷施 工，由四周依次连接的两层土工布组成，所述土工布袋前进方向的前端设置有与所述海上 风电单粧基础配合设置的缺口部，所述土工布袋上缝制有开口朝向所述土工布袋远离所述 缺口部一端的U形缝制线，设为一条或由外向内依次间隔设置的多条，用于将所述土工布袋 分隔成多个隔舱，每个所述隔舱上设置有充砂口，且所述缺口部和各所述隔舱沿所述土工 布袋长度方向上的中心线对称设置;所述土工布袋的各隔舱按照由外向内顺序进行冲砂和 沉放铺排。
[0010]作为优选，所述土工布袋远离所述缺口部的一侧设置有竖直缝制线，垂直连接于 所述土工布袋宽度方向的两端，各所述u形缝制线远离所述缺口部的端部与所述竖直缝制 线连接，所述土工布袋被U形缝制线和所述竖直缝制线分隔形成多个所述隔舱。
[0011] 作为优选，各所述U形缝制线与所述竖直缝制线连接形成矩形。
[0012] 作为优选，每个所述隔舱上设置有两个沿所述中心线对称设置的所述充砂口，各 所述充砂口设置于所述土工布袋远离所述缺口部一侧。
[0013] 作为优选，所述土工布袋长度方向上的中心线上设置有中心缝制线，所述土工布 袋被所述U形缝制线、所述竖直缝制线和所述中心缝制线分隔成多个所述隔舱。
[0014] 作为优选，最内侧两个对称设置的所述隔舱中均设置有两个所述充砂口，其余所 述隔舱中均设置有一个所述充砂口，各所述充砂口设置于所述土工布袋远离所述缺口部一 侧;每个所述隔舱中均设置有排气口，设置于所述土工布袋靠近所述缺口部一侧。
[0015] 作为优选，所述土工布袋的任一面或两面上缝制有加筋带，其缝制方向与所述土 工布袋的长度方向平行。
[0016] 作为优选，所述土工布袋上绑设有加劲绳，环绕所述土工布袋的长度方向设置。
[0017] 作为优选，所述土工布袋用于所述防冲刷施工方法时，步骤S2包括:将砂填装于所 述土工布袋最外侧的隔舱中，然后对所述土工布袋进行定位以使所述土工布袋的缺口部对 准所述海上风电单粧基础;将砂填充于所述土工布袋的其余隔舱，并且在填充砂至其余隔 舱过程中同时将所述土工布袋进行沉放铺排。
[0018] 本发明还提供了一种海上风电单粧基础的防冲刷施工装置，包括:铺排船，其甲板 上铺设有土工布袋;取砂船，用于对所述对土工布袋进行冲砂，所述铺排船用于将装有所述 砂的所述土工布袋进行沉放铺排，并使土工布袋的缺口部与海上风电单粧基础接触配合。
[0019] 作为优选，所述铺排船包括：主滚筒和副滚筒，设置于甲板上方，所述土工布袋缠 绕于所述主滚筒上，利用所述主滚筒的转动使土工布袋经过所述副滚筒后铺设至所述甲板 上;滑板，铰接设置于所述铺排船的一端，所述土工布袋设有缺口部一端置于所述滑板上， 所述沉放铺排的过程中所述滑板向下倾斜以使装有所述砂的所述土工布袋由所述滑板向 下滑动。
[0020] 作为优选，所述土工布袋为本发明提供的土工布袋。
[0021] 本发明技术方案，具有如下优点：
[0022] (1)本发明提出的海上风电单粧基础的防冲刷施工方法，直接利用铺排船将装有 所述砂的所述土工布袋进行沉放铺排，从而省略了现有技术中对砂被进行吊装的过程及相 关设备，因而与现有技术相比该方式的施工效率得到提高，工程造价得以降低。经过实际测 试表明，该方式将工程造价降低20%以上，其施工效率提高近30%。
[0023] (2)本发明提供的土工布袋，围绕该土工布袋宽度方向的两侧和靠近所述缺口部 一侧缝制有一条或多条U形缝制线，用于形成对称设置且由外向内依次设置的多个隔舱，在 利用该土工布袋对海上风电单粧基础的防冲刷施工，由于所述土工布袋的各隔舱按照由外 向内顺序进行冲砂和沉放铺排，使得在沉放铺排过程中装填有砂的土工布袋在重力作用下 均匀铺开，从而使所述土工布袋的缺口部对准所述海上风电单粧基础，成功利用铺排船将 装有所述砂的所述土工布袋进行沉放铺排，并且成功满足施工质量的要求。而针对具有被 分隔成沿其长度方向和宽度方向依次排布的隔舱的土工布袋，在沉放铺排过程中土工布袋 容易叠加在一起，使其在沉放铺排过程中定位较为麻烦（即使使所述土工布袋的缺口部对 准所述海上风电单粧基础的过程较为麻烦）。
【附图说明】
[0024]为了更清楚地说明本发明【具体实施方式】或现有技术中的技术方案，下面将对具体 实施方式或现有技术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 附图是本发明的一些实施方式，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。
[0025]图1为现有土工布袋的结构示意图；
[0026] 图2为本发明实施方式提供的海上风电单粧基础的防冲刷施工装置的结构示意 图；
[0027] 图3为本发明实施方式提供的设置有U形缝制线的土工布袋的结构示意图；
[0028] 图4为本发明实施方式提供的设置有U形缝制线和竖直缝制线的土工布袋的结构 示意图；
[0029]图5为本发明实施方式提供的设置有U形缝制线、竖直缝制线和中心缝制线的土工 布袋的结构示意图；
[0030]图6为本发明实施方式提供的设置有加筋带的土工布袋的结构示意图；
[0031 ]图7为本发明实施方式提供的设置有加劲绳的土工布袋的结构示意图；
[0032] 图8为本发明实施方式提供的海上风电单粧基础的防冲刷施工方法中，将滑板调 至与铺排船甲板齐平，并通过主滚筒和副滚筒将土工布袋铺设在铺排船甲板和滑板上后的 过程示意图；