0532-83131202
本申请公开了海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，包括：第一搅拌模组、上料模组、第二搅拌模组、小料加料模组和运输模组，上料模组连接第一搅拌模组和第二搅拌模组，小料加料模组与第二搅拌模组连接，运输模组与第二搅拌模组连接。本申请能够使施工方式实现连续化、标准化、高功效等，有效解决现有施工较为粗糙的问题；通过连续搅拌和连续运输，节省了现场施工窗口期。
(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 CN 219992463 U (45)授权公告日 2023.11.10 (21)申请号 7.8 (51)Int.Cl . E02D 15/00 (2006.01) (22)申请日 2023.05.09 E02D 31/06 (2006.01) (73)专利权人 中交港湾（上海）科技有限公司 E02B 17/00 (2006.01) 地址 201411 上海市奉贤区奉城镇南奉公 B28C 9/02 (2006.01) 路938号13幢1001室 专利权人 中交上海港湾工程设计研究院有 限公司 中交上海三航科学研究院有限公 司 中交第三航务工程局有限公司 (72)发明人 田志王大鹏王岩松陈新 张悦然张恒吕东良孙烜 章廉虎李成张建云 (74)专利代理机构 上海百一领御专利代理事务 所(普通合伙) 31243 专利代理师 王路丰 权利要求书1页 说明书5页 附图3页 (54)实用新型名称 海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施 工装置 (57)摘要 本申请公开了海上风电流态固化土异位固 化防冲刷的施工装置，包括：第一搅拌模组、上料 模组、第二搅拌模组、小料加料模组和运输模组， 上料模组连接第一搅拌模组和第二搅拌模组，小 料加料模组与第二搅拌模组连接，运输模组与第 二搅拌模组连接。本申请能够使施工方式实现连 续化、标准化、高功效等，有效解决现有施工较为 粗糙的问题；通过连续搅拌和连续运输，节省了 现场施工窗口期。 U 3 6 4 2 9 9 9 1 2 N C CN 219992463 U 权利要求书 1/1页 1.海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在于，包括： 第一搅拌模组、上料模组、第二搅拌模组、小料加料模组和运输模组，所述上料模组连 接所述第一搅拌模组和所述第二搅拌模组，所述小料加料模组与所述第二搅拌模组连接， 所述运输模组与所述第二搅拌模组连接。 2.根据权利要求1所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述第一搅拌模组包括：箱体和搅拌结构，所述搅拌结构设置于所述箱体内。 3.根据权利要求1所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述上料模组包括：螺旋上料结构，所述螺旋上料结构的进料口与所述第一搅拌模组连 接，所述螺旋上料结构的出料口与所述第二搅拌模组连接。 4.根据权利要求1所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述第二搅拌模组包括：立轴式搅拌机。 5.根据权利要求4所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述立轴式搅拌机包括：单层式或双层式。 6.根据权利要求1所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述小料加料模组包括：存储仓和输料管，所述输料管连接所述存储仓和所述第二搅拌 模组。 7.根据权利要求6所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述小料加料模组还包括：计量器。 8.根据权利要求1所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，其特征在 于，所述运输模组包括：管路和泵，所述管路连接所述泵和所述第二搅拌模组。 9.根据权利要求1至8任一项所述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置， 其特征在于，还包括：控制模组，所述控制模组与所述第一搅拌模组、所述上料模组、所述第 二搅拌模组、所述小料加料模组和所述运输模组电连接。 2 2 CN 219992463 U 说明书 1/5页 海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置 技术领域 [0001] 本申请属于海上风电基础防冲刷施工技术领域，具体涉及海上风电流态固化土异 位固化防冲刷的施工装置。 背景技术 [0002] 近年来已建海上风电基础冲刷成坑保护和新建海上风电项目基础防冲刷保护越 来越受到海上风电行业业主、设计单位和施工单位关注。现有的防冲刷方案中，使用较多的 主要为抛石防护、砂被防护和联排防护等，但效果较差。水下抛石和砂被防冲刷方案中，石 头和石头、砂被和砂被之间存在空隙，一段时间后，在水流和潮流作用下会再次形成掏刷， 防护效果差，防护生命周期短。流态固化土异位固化防冲刷保护技术作为近年来兴起的海 上风电桩基础防冲刷技术，已经应用在国内多个海上风电项目中，主要包括原位固化和异 位固化两种方案。固化土吹填施工作为异位固化的代表，施工工艺中主要包括土运输、现场 搅拌和泵送等，国内现有施工装置中没有成套成熟的施工设备，现有的拼装设备功效虽能 满足施工要求，但搅拌效率和搅拌效果有待进一步提高。 [0003] 基于此，亟需对现有固化土的异位固化施工装置进行改进、集成和研究，在保证搅 拌效果良好的前提下提高现场施工效率。 实用新型内容 [0004] 针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供海上风电流态 固化土异位固化防冲刷的施工装置。 [0005] 为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现： [0006] 本申请提出海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，包括：第一搅拌模 组、上料模组、第二搅拌模组、小料加料模组和运输模组，所述上料模组连接所述第一搅拌 模组和所述第二搅拌模组，所述小料加料模组与所述第二搅拌模组连接，所述运输模组与 所述第二搅拌模组连接。 [0007] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述第一搅拌 模组包括：箱体和搅拌结构，所述搅拌结构设置于所述箱体内。 [0008] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述上料模组 包括：螺旋上料结构，所述螺旋上料结构的进料口与所述第一搅拌模组连接，所述螺旋上料 结构的出料口与所述第二搅拌模组连接。 [0009] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述第二搅拌 模组包括：立轴式搅拌机。 [0010] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述立轴式搅 拌机包括：单层式或双层式。 [0011] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述小料加料 模组包括：存储仓和输料管，所述输料管连接所述存储仓和所述第二搅拌模组。 3 3 CN 219992463 U 说明书 2/5页 [0012] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述小料加料 模组还包括：计量器。 [0013] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，所述运输模组 包括：管路和泵，所述管路连接所述泵和所述第二搅拌模组。 [0014] 可选地，上述的海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，还包括：控制模 组，所述控制模组与所述第一搅拌模组、所述上料模组、所述第二搅拌模组、所述小料加料 模组和所述运输模组电连接。 [0015] 与现有技术相比，本申请具有如下技术效果： [0016] 本申请第一搅拌模组对原料进行预搅拌并通过上料模组将预搅拌后的物料传输 至第二搅拌模组，小料加料模组向第二搅拌模组内添加如固化剂等小料，第二搅拌模组连 续搅拌并将搅拌后的物料通过运输模组连续向施工点吹填，进行海上风电流态固化土异位 固化防冲刷的作业。通过上述设置，本申请能够使施工实现连续化、标准化、高功效等，有效 解决现有施工较为粗糙的问题。通过连续搅拌和连续运输，节省现场施工窗口期，保证施工 质量。 附图说明 [0017] 通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它 特征、目的和优点将会变得更明显： [0018] 图1：本申请一实施例海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置的示意图； [0019] 图2：如图1所示结构的主视图； [0020] 图3：如图1所示结构的侧视图； [0021] 图4：本申请一实施例中施工工艺流程图； [0022] 图5：本申请一实施例中施工船现场定位示意图； [0023] 图中：单桩0、箱体1、上料模组B体育平台 B体育网站2、第二搅拌模组3、小料加料模组4、运输模组5、控制 模组6。 具体实施方式 [0024] 下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他 实施例，都属于本申请保护的范围。 [0025] 如图1至图3所示，海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，包括：第一搅 拌模组、上料模组2、第二搅拌模组3、小料加料模组4和运输模组5，所述上料模组2连接所述 第一搅拌模组和所述第二搅拌模组3，所述小料加料模组4与所述第二搅拌模组3连接，所述 运输模组5与所述第二搅拌模组3连接。 [0026] 在本实施例中，第一搅拌模组对原料进行预搅拌并通过上料模组2将预搅拌后的 物料传输至第二搅拌模组3，小料加料模组4向第二搅拌模组3内添加如固化剂等小料，第二 搅拌模组3连续搅拌并将搅拌后的物料通过运输模组5连续向施工点吹填，进行海上风电流 态固化土异位固化防冲刷的作业。通过上述设置，本申请连续化、标准化、高功效等施工特 4 4 CN 219992463 U 说明书 3/5页 点有效解决现有施工较为粗糙的问题。通过连续搅拌和连续运输，节省现场施工窗口期，保 证施工质量。 [0027] 具体地，所述第一搅拌模组包括：箱体1和搅拌结构，所述搅拌结构设置于所述箱 体1内。 [0028] 在本实施例中，箱体1内设置有搅拌结构对土、水泥和水等原料进行预搅拌。 [0029] 可选地，所述箱体1采用钢板制成，或由船只改装而成。 [0030] 可选地，所述原料中的固态原料采用吊机B体育平台 B体育网站和/或船用挖掘机进行上料；所述原料中 的液态原料采用泵进行加料。 [0031] 可选地，所述搅拌结构包括但不限于螺旋搅拌结构。 [0032] 可选地，所述上料模组2包括：螺旋上料结构，所述螺旋上料结构的进料口与所述 第一搅拌模组连接，所述螺旋上料结构的出料口与所述第二搅拌模组3连接。 [0033] 在本实施例中，上料模组2包括但不限于螺旋上料结构，上料功效满足搅拌机的搅 拌功效和现场施工泵送功效，将第一搅拌模组预搅拌好的物料输送至第二搅拌模组3，当 然，本领域技术人员除了螺旋上料结构，还可采用泥浆泵、吸泥泵等设备。 [0034] 可选地，所述第二搅拌模组3包括但不限于立轴式搅拌机，立轴式搅拌机的搅拌功 率和搅拌能力满足现场施工泵送功效和施工功效。 [0035] 可选地，所述立轴式搅拌机包括但不限于单层式或双层式，本领域技术人员可根 据实际施工功效进行适应性的选择。 [0036] 具体地，所述小料加料模组4包括：存储仓和输料管，所述输料管连接所述存储仓 和所述第二搅拌模组3。 [0037] 在本实施例中，将小料，如固化剂，存放在所述存储仓内，通过输料管向第二搅拌 模组3加料。 [0038] 可选地，所述小料加料模组4还包括：计量器，使得小料添加量准确，确保所掺配的 固化剂达到设计要求量，有利于标准化、精确化作业。 [0039] 可选地，所述计量器包括但不限于重力计量设备、时间计量设备或流量计量设备。 [0040] 具体地，所述运输模组5包括：管路和泵，所述管路连接所述泵和所述第二搅拌模 组3。 [0041] 在本实施例中，管路在泵的辅助下，将第二搅拌模组3搅拌好的固化土运输至吹填 施工位。为泵提供动力的电机，其功率满足实际施工的功效要求。 [0042] 可选地，所述泵包括但不限于泵车或泥浆泵。 [0043] 可选地，海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置，还包括：控制模组6，所 述控制模组6与所述第一搅拌模组、所述上料模组2、所述第二搅拌模组3、所述小料加料模 组4和所述运输模组5电连接。 [0044] 在本实施例中，通过设置控制模组6，实现海上风电流态固化土异位固化防冲刷的 施工装置的自动化、集成化和数字化作业，提高施工效率。 [0045] 如图4所示，本实施例基于海上风电流态固化土异位固化防冲刷的施工装置的施 工方法，包括如下步骤： [0046] 桩基扫测，确定吹填方量；海上风电风机安装完成后，应根据设计要求对单桩0桩 基的周边冲刷情况进行定期桩基扫测，当冲刷达到设计要求需要进行防冲刷施工时，根据 5 5 CN 219992463 U 说明书 4/5页 具体冲刷情况，确定固化土吹填方量。 [0047] 确定取土方案及固化土配合比；现场固化土吹填施工前，应先确定泥土的来源，且 在确定泥土来源后进行指标预试验检测，确定最终的固化土配合比。 [0048] 载有施工设备的施工船进点定位；根据冲刷具体情况提前确定施工船定位位置， 通过定位系统和锚艇辅助进行抛锚定位，确定固化土吹填软管出口端最终位置，如图5所 示。 [0049] 在施工设备作业前进行设备调试；以确保设备试运转正常。同时，对于容易受损的 配件和设备需要配置备用装置，用以解决现场突发因设备损坏引起的施工中断。 [0050] 第一搅拌模组加土、水泥和水等进行预搅拌；通过吊机、挖掘机或悬臂吊等起重设 备向第一搅拌模组的箱体1中加预先准备好的泥土和水泥，通过自动计量上水系统向箱体1 中加入水，对加入预搅拌箱体1中的混合物进行预搅拌。 [0051] 上料模组2上料；通过螺旋上料结构或泥浆泵将第一搅拌模组的箱体1中的预搅拌 泥浆连续输送至第二搅拌模组3中。 [0052] 小料加料模组4加料，第二搅拌模组3搅拌；当上料模组2连续上料时，根据确定的 配合比通过小料加料模组4向第二搅拌模组3中连续加入固化剂，第二搅拌模组3连续向运 输模组5中输送搅拌完成的固化土。 [0053] 输送泥浆，固化土吹填作业。将搅拌完成的固化土通过运输模组5的管路连续输送 至桩基周边，输送过程中动态监测输送压力，确保输送压力正常。 [0054] 固化土吹填作业监测，确定吹填作业结束时间；动态监测固化土吹填情况，冲刷坑 填充完成后停止吹填施工。 [0055] 清洗施工设备；固化土吹填施工结束后对施工设备进行整体清洗，为下个机位施 工做好准备。 [0056] 施工结束，施工船移至下一施工点；使用锚艇对施工船进行起锚，然后撤点转移至 下个机位进行固化土吹填施工。 [0057] 本实施例施工方法简单，施工步骤衔接合理，有效解决现有施工工艺较为粗糙的 问题，具有专业化、精细化、高功效等施工特点。通过连续搅拌和连续运输，节省现场施工窗 口期，保证施工质量。此外，本实施例施工功效可保证单个海上风电基础流态固化土异位固 化防冲刷施工在一个涨潮退潮期间顺利完成。 [0058] 可选地，所述桩基扫测采用多波束测深仪实现定期对桩基扫测。 [0059] 可选地，所述确定取土方案包括但不限于运输船运输岸上土方案或绞吸船从海里 取土方案。 [0060] 具体地，所述运输船运输岸上土方案的考虑因素包括但不限于岸上土资源的分析 及经济因素；工作人员将岸上选取的土料资源进行充分调研分析，通过对运距、运费和土源 等方面进行效率、经济方案比选，确定最终方案的细节。 [0061] 具体地，所述绞吸船从海里取土方案的考虑因素包括但不限于根据施工海域条 件、取土作业窗口期、取土效率和绞吸船存土量等，来确定最后的方案细节。 [0062] 具体地，所述各原料包括但不限于土、水泥、水和固化剂。 [0063] 在本实施例中，确定泥土来源后，对泥土进行指标预试验检测，确定最终的配合 比，需要通过开展试验确定泥土、水泥、水和固化剂等配合比，确保搅拌成型的固化土技术 6 6 CN 219992463 U 说明书 5/5页 指标满足设计要求。 [0064] 可选地，所述监测采用水下摄像头、水下机器人或水下潜水员等方式进行，以便于 动态了解水下吹填情况。 [0065] 可选地，所述清洗与所述施工船起锚同步进行，节省海上作业窗口期，提高施工效 率，使得施工设备高效运行。 [0066] 在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”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；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。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。 [0067] 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之“上”或之“下” 可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它 们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特 征在第二特征正上方和斜上方，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”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示 第一特征水平高度小于第二特征。 [0068] 在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图 所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。 [0069] 以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非限定，参照较佳实施例对本申请进 行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等 同替换，而不脱离本申请技术方案的精神和范围，均应涵盖在本申请的权利要求范围内。 7 7 CN 219992463 U 说明书附图 1/3页 图1 图2 8 8 CN 219992463 U 说明书附图 2/3页 图3 图4 9 9 CN 219992463 U 说明书附图 3/3页 图5 10 10
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