本發(fā)明涉及海上風(fēng)電，具體涉及一種用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置以及施工方法。

背景技術(shù)：

1、在全球能源結(jié)構(gòu)深刻轉(zhuǎn)型的當(dāng)下，海上風(fēng)電以其作為清潔能源領(lǐng)域的核心構(gòu)成部分，正展現(xiàn)出日益凸顯的關(guān)鍵作用與蓬勃的發(fā)展態(tài)勢。

2、海上風(fēng)電基礎(chǔ)設(shè)施的多樣化設(shè)計(jì)，為這一領(lǐng)域的快速發(fā)展提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。具體而言，目前海上風(fēng)電的基礎(chǔ)型式涵蓋了重力式基礎(chǔ)、導(dǎo)管架基礎(chǔ)、高樁承臺基礎(chǔ)、漂浮式基礎(chǔ)以及單樁基礎(chǔ)等多種類型，其中，導(dǎo)管架基礎(chǔ)與單樁基礎(chǔ)憑借其廣泛的應(yīng)用性和技術(shù)成熟度，成為了行業(yè)內(nèi)的主流選擇，且多以鋼管樁形式為主。

3、在海上風(fēng)電樁基基礎(chǔ)的施工過程中，液壓打樁錘被普遍采用以進(jìn)行沉樁作業(yè)。然而，這一施工工藝在帶來高效施工的同時，也引發(fā)了不可忽視的環(huán)境問題。具體而言，沉樁過程中產(chǎn)生的振動會擾動海底泥沙，導(dǎo)致泥沙再懸浮，進(jìn)而造成水體渾濁，對局部海域的水質(zhì)構(gòu)成污染，并可能對海底沉積物的自然環(huán)境產(chǎn)生不利影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置以及施工方法，以解決沉樁施工過程中對周圍海底泥沙造成擾動的問題。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置，用于沉樁施工，其包括隔污筒體。所述隔污筒體包括筒體本體和隔污頂板，所述筒體本體套設(shè)在鋼管樁外側(cè)，并且所述筒體本體的內(nèi)側(cè)壁與鋼管樁的外側(cè)壁之間留有間距，所述隔污頂板安裝在所述筒體本體的內(nèi)側(cè)壁，并且所述隔污頂板朝向靠近鋼管樁的方向延伸；其中，所述筒體本體用于放置在泥面上方，所述隔污頂板位于所述筒體本體遠(yuǎn)離泥面的一側(cè)，所述隔污頂板、所述筒體本體和泥面圍合形成隔污腔室。

3、有益效果：通過將筒體本體套設(shè)在鋼管樁外側(cè)，將筒體本體置于泥面上方，將隔污頂板設(shè)置在筒體本體遠(yuǎn)離泥面的一側(cè)，并將隔污頂板設(shè)置在筒體本體的內(nèi)側(cè)壁與鋼管樁的外側(cè)壁之間，使得隔污頂板、筒體本體和泥面圍合形成隔污腔室，能夠在沉樁施工過程中有效地隔離和收集產(chǎn)生的泥沙等污染物，避免發(fā)生擴(kuò)散，減少沉樁施工活動對海域環(huán)境的污染。同時，隔污筒體的設(shè)計(jì)，避免施工過程中頻繁進(jìn)行清理，從而提高施工效率，并降低沉樁施工過程中造成的泥沙等污染物擾動的維護(hù)成本。

4、在一種可選的實(shí)施方式中，所述隔污筒體還包括防沉底板，所述防沉底板位于所述筒體本體靠近泥面的一側(cè)，并且所述防沉底板安裝在所述筒體本體的外側(cè)壁。

5、有益效果：通過在隔污筒體的筒體本體靠近泥面的端部外側(cè)安裝防沉底板，使得隔污筒體在泥面上更加穩(wěn)定，防止因波浪、潮汐等自然因素導(dǎo)致的筒體下沉或傾斜，確保隔污裝置在施工過程中的持續(xù)有效性和安全性。同時，防沉底板的設(shè)計(jì)，使得隔污筒體能夠更好地適應(yīng)不同泥質(zhì)和地形條件，即，無論是在軟泥、硬泥還是沙質(zhì)海底，防沉底板都能提供穩(wěn)定的支撐，確保隔污裝置的正常工作。

6、在一種可選的實(shí)施方式中，所述用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置還包括多個加固件，多個所述加固件分為至少兩組設(shè)置，其中兩組所述加固件分別用于安裝在所述筒體本體和所述防沉底板的連接處以及安裝在所述筒體本體和所述隔污頂板的連接處。

7、有益效果：通過增設(shè)多個加固件，可以提高其所在位置的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。具體而言，多個加固件分組設(shè)置，在其中兩組加固件中，一組加固件用于安裝在筒體本體和防沉底板的連接處，另一組加固件用于安裝在筒體本體和隔污頂板的連接處，提高這些連接部位的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，使得隔污裝置在承受施工過程中的作用力時，確保隔污筒體的完整性，防止因結(jié)構(gòu)破壞而導(dǎo)致隔污筒體失效。同時，加固件的設(shè)置，可以減少各連接部位因長期受力而導(dǎo)致的疲勞和磨損，有助于提高隔污裝置的耐久性，延長其施工壽命，減少更換和維護(hù)的頻率。此外，由于海上風(fēng)電沉樁施工通常面臨復(fù)雜的海洋環(huán)境和惡劣的氣候條件，而加固件的安裝，使得隔污裝置能夠更好地適應(yīng)這些挑戰(zhàn)，確保海上風(fēng)電沉樁施工在極端條件下仍能正常進(jìn)行。

8、在一種可選的實(shí)施方式中，所述隔污頂板的內(nèi)側(cè)壁與所述筒體本體的外側(cè)壁留有間隙；所述用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置還包括柔性緩沖件，所述柔性緩沖件安裝在所述隔污頂板的內(nèi)側(cè)端部。

9、有益效果：通過令隔污頂板的內(nèi)側(cè)壁與筒體本體的外側(cè)壁之間留有間隙，并在該間隙內(nèi)設(shè)置柔性緩沖件，有效減少隔污頂板與筒體本體之間的直接接觸，從而降低因接觸發(fā)生摩擦而產(chǎn)生的磨損程度，不僅可以延長隔污裝置的使用壽命，還減少因磨損而產(chǎn)生的噪音和振動。同時，在海上風(fēng)電沉樁施工過程中，由于地基沉降、風(fēng)浪等因素，隔污裝置可能會受到一定的變形，柔性緩沖件具有一定的彈性和適應(yīng)性，可以吸收這些變形，保持隔污裝置的穩(wěn)定性和完整性。

10、在一種可選的實(shí)施方式中，所述用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置還包括連接件，所述連接件安裝在所述隔污頂板的頂部,或所述連接件安裝在所述筒體本體外側(cè)壁。

11、有益效果：通過在隔污頂板的頂部增設(shè)安裝連接件，使得隔污裝置可以方便地進(jìn)行吊裝和運(yùn)輸，特別是在海上風(fēng)電沉樁施工中，隔污裝置往往需要在海上進(jìn)行組裝和安裝，連接件可以提供便捷的吊裝點(diǎn)，使得施工人員可以更加高效地完成隔污裝置的組裝和安裝工作。同時，連接件作為吊裝點(diǎn)，確保隔污裝置在承受作用力時不會脫落或損壞，從而保護(hù)施工人員和設(shè)備的安全。

12、在一種可選的實(shí)施方式中，所述隔污頂板為環(huán)形板狀結(jié)構(gòu)。

13、有益效果：通過令隔污頂板設(shè)置為環(huán)形板裝結(jié)構(gòu)，可以有效利用施工空間，從而提高隔污裝置的緊湊程度。同時，環(huán)形板狀結(jié)構(gòu)能夠提供更加均勻和穩(wěn)定的支撐，使得隔污頂板在承受施工過程中的各種力和壓力時不易發(fā)生變形或損壞，有助于保持隔污裝置的穩(wěn)定性和完整性，確保其在惡劣環(huán)境下的正常工作。

14、在一種可選的實(shí)施方式中，所述筒體本體為圓柱狀筒體。

15、有益效果：通過將筒體本體為圓柱狀筒體，使得筒體本體具備出色的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，能夠承受施工過程中的各種力和壓力，例如鋼管樁下沉?xí)r的沖擊力、海水的浮力以及風(fēng)浪等自然因素對筒體本體施加的作用力，確保隔污裝置可以穩(wěn)定運(yùn)行。同時，圓柱狀筒體在流體動力學(xué)方面具有優(yōu)勢，能夠減少水流阻力，可以降低對周圍海域環(huán)境造成的影響，有助于保護(hù)海洋生態(tài)和減少施工噪音。

16、第二方面，本發(fā)明還提供了一種用于海上風(fēng)電沉樁的施工方法，應(yīng)用予第一方面提供的用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置，該施工方法包括：s1：預(yù)制隔污裝置；s2：吊裝鋼管樁，并利用鋼管樁自重進(jìn)行初步沉樁；s3：吊裝隔污裝置，將隔污裝置套裝在鋼管樁外，并將隔污裝置下放至泥面；s4：使用打樁裝置完成鋼管樁的沉樁。

17、有益效果：由于因?yàn)橛糜诤Ｉ巷L(fēng)電沉樁的施工方法應(yīng)用于第一方面的用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置，因此具有與用于海上風(fēng)電沉樁的隔污裝置相同的效果，在此不再贅述。

18、在一種可選的實(shí)施方式中，步驟s1包括：s101：隔污頂板和防沉底板安裝于筒體本體；s102：兩組加固件分別安裝在筒體本體和防沉底板的連接處以及筒體本體和隔污頂板的連接處。

19、在一種可選的實(shí)施方式中，步驟s1還包括：s103：將柔性緩沖件沿著徑向方向安裝在隔污頂板的內(nèi)側(cè)端部和筒體本體的外側(cè)壁之間。