本发明涉及海上风电，特别涉及一种海上风电桩基用防冲刷装置及其施工方法。
背景技术：
1、海上风电场风速大，风质优，乱流强度小，节省土地资源，清洁、安全、可持续的海上风电在世界各国能源战略中发挥着越来越重要的作用，为全球低碳经济发展提供了有力支持，成为人类应对未来气候变化和潜在能源危机的重要选择，发展前景广阔。
2、海上风电基础在水流冲刷基础周围土体的过程中，基础的承载力都在发生着变化；与此同时，基础的水平承载力将会随着冲刷坑的扩展而减小，一旦基础的承载力由于冲刷坑的不断扩大而不足以支持风电机组海上风电机组的正常工作时，整个海上风电机组就会发生失稳等事故，造成巨大的经济损失，因此，对风电桩基进行冲刷防护具有重要意义。目前冲刷防护措施中大范围使用的方法是抛石防护，即通过机械或人工抛投块石、卵石等天然石料，在指定区域堆砌形成防护结构，该方法虽然经济成本具有较大优势，且施工难度低，但易流失产生二次冲刷。
技术实现思路
1、本发明的主要目的是提出一种海上风电桩基用防冲刷装置及其施工方法，旨在提升防冲刷效果，避免产生二次冲刷，同时降低经济成本和施工难度。
2、为实现上述目的，本发明提出的一种海上风电桩基用防冲刷装置，所述海上风电桩基用防冲刷装置包括：
3、底层防护层，铺设于海上风电桩基的外围底部，所述底层防护层为抛石填充层和/或砂袋填充层；和
4、基础防护层，所述基础防护层设于所述底层防护层的上表面，并围设于海上风电桩基的外侧，所述基础防护层包括沿海上风电桩基的周向间隔分布的至少四个轮胎防护单元，相邻两个所述轮胎防护单元相连接，所述轮胎防护单元为轮胎和仿生草组合结构。
5、在一实施方式中，所述轮胎防护单元均包括多个轮胎单元和多个仿生草，多个所述轮胎单元呈阵列分布，且相邻的两个轮胎单元相连接，所述仿生草对应设置在所述轮胎单元上。
6、在一实施方式中，所述轮胎单元包括外侧轮胎和内侧轮胎，所述外侧轮胎的内径大于所述内侧轮胎的外径，所述外侧轮胎套设于所述内侧轮胎的外侧，且所述外侧轮胎套连接于所述内侧轮胎；
7、相邻的两个轮胎单元的外侧轮胎相连接，所述仿生草设于所述外侧轮胎和/或所述内侧轮胎上。
8、在一实施方式中，所述内侧轮胎内填充有混凝土，所述仿生草的一端固定于所述混凝土内；和/或，
9、所述轮胎单元还包括安装网，所述安装网包覆并固定于所述外侧轮胎，所述仿生草的一端固定于所述安装网。
10、在一实施方式中，所述基础防护层设置为至少两层，两层所述基础防护层层叠设置于所述底层防护层的表面；
11、在海上风电桩基的径向上，位于上层的基础防护层的长度小于位于下层的基础防护层的长度。
12、在一实施方式中，所述基础防护层设置为三层，在海上风电桩基的径向上，下层基础防护层的长度为7-8m，中间层基础防护层的长度为5-7m，上层基础防护层的长度为2-4m。
13、在一实施方式中，所述海上风电桩基用防冲刷装置还包括环形抱箍和加强防护层，所述环形抱箍套设固定于海上风电桩基的外侧，所述加强防护层为轮胎和仿生草组合结构，所述加强防护层为圆锥结构设置，且所述加强防护层的一侧连接所述环形抱箍，另一侧连接于最上层的基础防护层的轮胎防护单元。
14、在一实施方式中，所述加强防护层与海上风电桩基的轴线之间的夹角范围为30-70°。
15、在一实施方式中，所述环形抱箍沿海上风电桩基的轴向间隔设置为至少两个，所述加强防护层设置为至少两个，一个所述加强防护层的一侧对应连接一个所述环形抱箍，另一侧对应连接于最上层的基础防护层的轮胎防护单元，且相邻的两个加强防护层相互平行。
16、本发明还提出一种如上所述的海上风电桩基用防冲刷装置的施工方法，所述施工方法包括以下步骤：
17、步骤s1，提供抛石和/或砂袋、以及至少四个轮胎防护单元，轮胎防护单元为轮胎和仿生草组合结构；
18、步骤s2，将抛石和/或砂袋均匀地铺设在海上风电桩基的外围底部，形成底层防护层；
19、步骤s3，按照海上风电桩基的四个方位将四个轮胎防护单元铺设在底层防护层的表面，并将相邻的两个轮胎防护单元连接。
20、本发明的技术方案，通过采用抛石填充层和/或砂袋填充层作为底层防护层，并在底层防护层的上表面采用至少四个轮胎和仿生草组合结构的轮胎防护单元拼接成基础防护层，其中，仿生草可以有效的降低水流对海床的冲刷能力，促进泥沙淤积，轮胎具有较好的淤积泥沙效果，抛石填充层和/或砂袋填充层在起到防冲刷效果的同时，还对海缆出露段起到较好的防护作用；并且，抛石和/或砂袋、轮胎以及仿生草易获得，成本较低，且易施工，如此，本发明提供的海上风电桩基用防冲刷装置能够在保证较低经济成本及施工难度的前提下，具有较好的防冲刷效果，能够实现海上风电桩基冲刷的有效防护，且结构稳定性较好，不易流失产生二次冲刷。
1.一种海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述海上风电桩基用防冲刷装置包括：
2.如权利要求1所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎防护单元均包括多个轮胎单元和多个仿生草，多个所述轮胎单元呈阵列分布，且相邻的两个轮胎单元相连接，所述仿生草对应设置在所述轮胎单元上。
3.如权利要求2所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述轮胎单元包括外侧轮胎和内侧轮胎，所述外侧轮胎的内径大于所述内侧轮胎的外径，所述外侧轮胎套设于所述内侧轮胎的外侧，且所述外侧轮胎套连接于所述内侧轮胎；
4.如权利要求3所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述内侧轮胎内填充有混凝土，所述仿生草的一端固定于所述混凝土内；和/或，
5.如权利要求1至4中任一项所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述基础防护层设置为至少两层，两层所述基础防护层层叠设置于所述底层防护层的表面；
6.如权利要求5所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述基础防护层设置为三层，在海上风电桩基的径向上，下层基础防护层的长度为7-8m，中间层基础防护层的长度为5-7m，上层基础防护层的长度为2-4m。
7.如权利要求5所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述海上风电桩基用防冲刷装置还包括环形抱箍和加强防护层，所述环形抱箍套设固定于海上风电桩基的外侧，所述加强防护层为轮胎和仿生草组合结构，所述加强防护层为圆锥结构设置，且所述加强防护层的一侧连接所述环形抱箍，另一侧连接于最上层的基础防护层的轮胎防护单元。
8.如权利要求7所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述加强防护层与海上风电桩基的轴线之间的夹角范围为30-70°。
9.如权利要求7所述的海上风电桩基用防冲刷装置，其特征在于，所述环形抱箍沿海上风电桩基的轴向间隔设置为至少两个，所述加强防护层设置为至少两个，一个所述加强防护层的一侧对应连接一个所述环形抱箍，另一侧对应连接于最上层的基础防护层的轮胎防护单元，且相邻的两个加强防护层相互平行。
10.一种如权利要求1至9中任一项所述的海上风电桩基用防冲刷装置的施工方法，其特征在于，所述施工方法包括以下步骤：
