[發明專利]一種人工島抗冰新型異性護面塊體—傘型體

無效

• 申請號: 200710049233.0
• 申請日: 2007-06-01
• 公開（公告）號: CN101067298A
• 公開（公告）日: 2007-11-07
• 發明（設計）人: 艾志久;舒仕勇
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E02B3/14
• 分類號: E02B3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種用于淺海采油的人工島抗冰新型異性塊體及其構成護面，主要是抵抗溫度很低情況下的大型平整冰。

背景技術：

目前，在淺海中，國內進行海底采油時一部分通過采用人工島進行。砂石人工島則是人工島系列中最簡易、最常用的結構形式。公知的砂石人工島主要由護面、島而、護底、棱體、墊層以及防浪胸墻組成。一般情況下，其主要受到的沖擊來自波浪、海流、自身的載荷以及運行載荷，海冰的沖擊不是主要沖擊力。但在北方冬季，淺海由于溫度下降結冰形成大范圍的海冰冰塊，冰塊在風和波浪的作用下會產生移動沖擊人工島護面并在護面上產生上爬，嚴重的情況下，冰塊上爬到島面沖擊和破壞島面上的工作和生活區域。此時，海冰的沖擊力是主要沖擊力，其破壞遠遠大于波浪和海流等海況引起的破壞，但現有的國內砂石人工島護面中，其抗冰異性塊體結構形式設計主要是考慮波浪為控制載荷來設計，再根據設計人員的經驗進行改進，這種設計對嚴寒地區不能滿足環境要求，且設計不夠合理，護面經常會出現大大小小范圍崩堤的情況，嚴重危及了島面上工作人員作業的安全環境。為了解決這個問題，國內通用的方法是采用比設計更大的異性塊休，使得冰塊在上爬過程中產生破壞，這種設計成本高，異性塊體體積和重量大，且施工難度大。

發明內容

本發明的目的是：為了有效減弱冰塊對護面和島面的沖擊，使得冰塊不能上爬到島面，保護工作人員的安全，且大面積的冰塊在上爬過程中自動斷裂并墜入海底，達到保護人工島安全，特提出一種人工島抗冰新型異性塊體及其構成護面。

為了達到上述目的，本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種人工島抗冰新型異性塊體及其構成護面，其結構特征是，塊體由混凝土鑄成，整個砂石人工島的護面由n塊這種異性塊體相連，如圖1所示；每個異性塊體有兩個接觸冰板的工作面，兩工作面的邊不在同一水平面上，兩邊之間的角度差為傾角b，b最大不超過10°；塊體中間有通孔，異性塊體中H為工作面上的寬邊，R為工作面的長邊，V為塊體相互連接的邊，尺寸H和V之間的關系為：V＝2/5H，尺寸R和H的關系為：R＝1.5H。一種人工島抗冰護面由n塊異性塊體互相嵌固連接而成；當兩個異性塊體互相嵌固相連時，則護面上部的頂邊4和下部的底邊5之間角度則相差2b，如果有n個異性塊體相連，則有護面最下部塊體的底邊和最上部塊體的頂邊相差角度為nb，nb小于或等于90°，最小不小于80°。當大范圍的冰塊先接觸護面最底部塊體的底邊時，由于坡角和環境驅動力的作用，冰板產生上爬，當上爬到最底部的頂邊時，由于兩邊有一定角度差，冰板不能直線上爬，并且冰面不能全部接觸到異性塊體的表面，隨著接觸塊體的增加，冰板與護面的角度也隨之加大，最終冰塊先后在護面上發生并完成斷裂和傾覆兩個過程，從而達到保護護面和島面的目的。

本發明的有益效果是：本異性塊體組成的人工島護面可以防止大型固定平整冰塊直接沖擊和破壞人工島島面上的工作和生活區域，同時能有效的斷冰和覆冰；而且結構設計方便、簡單、效果好、價格不高，能廣泛用于淺海鉆井、采油的人工島抗冰護面，也可用于其它島嶼、海岸工程的抗冰護面。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為異性塊體組成的人工島抗冰護面結構，塊體之間的連接方式為互相嵌固。圖中：2為異性塊體；3為冰塊。每個塊體兩邊之間的角度差為傾角b。

圖2、圖3為異性塊體的特征尺度圖。圖中：1為通孔，H為塊體的抗冰的工作面，其中邊4為工作面上的頂邊，邊5為工作面上的底邊；a為坡角；b為傾角，即邊5與邊4之間的角度差；V為異性塊體互相連接的邊；R為異性塊體的工作面上的長邊。

圖4、圖5、圖6為異性塊體組成的護面結構抗冰爬坡接觸和冰塊斷裂過程示意圖。

圖7、圖8為異性塊體的三位效果圖。

具體實施方式

按照圖1所示，將n塊異性塊體按人工島抗冰護面結構形式從底向上逐步互相嵌固連接組裝而成，塊體與塊體應連接緊密，最大間隙不超過2cm。由于一個異性塊體上下兩邊有b的角度差，b<10°，當n個異性塊體相連接時，則這個結構的最底部和最頂部有nb之間的角度差，nb小于或等于90°，根據設計需要看放大5°，最小不小于80°。