[發(fā)明專利]一種適用于浮式海洋結(jié)構(gòu)物的防浪抗冰裝置

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• 申請日: 2021-09-01
• 公開（公告）號: CN113562131A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 丁仕風(fēng);黃家煜;周利;吳嘉蒙;李亮;鄭思潔;金江杰;劉超
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號: B63B39/00
• 分類號: B63B39/00;B63B43/18;B63B35/00
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 郭俊玲

本發(fā)明公開一種適用于浮式海洋結(jié)構(gòu)物的防浪抗冰裝置，屬于海洋工程領(lǐng)域，包括樁腿連接體、金屬支撐板、梯形式抗冰架和滾球式滑冰板，所述金屬支撐板左右對稱設(shè)置有樁腿連接體，所述梯形式抗冰架設(shè)置在金屬支撐板上側(cè)，所述滾球式滑冰板設(shè)置于金屬支撐板下側(cè)。當(dāng)浮冰撞向本裝置時，位于金屬支撐板前端的壓冰裝置將浮冰下壓一定角度，使得浮冰與滾球式滑冰板接觸，在海流的作用下帶動浮冰從海面下通過浮式海洋結(jié)構(gòu)物，減少對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的破壞，有效降低浮冰堆積；本裝置上部設(shè)有大開孔的梯形式抗冰架，能分散冰浪對本裝置沖擊的力度，并通過渦輪將一部分浪沖擊的勢能轉(zhuǎn)化為電能；本裝置結(jié)構(gòu)強度安全可靠，能較強的適應(yīng)海洋環(huán)境。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋工程領(lǐng)域，具體涉及一種適用于浮式海洋結(jié)構(gòu)物的防浪抗冰裝置。

背景技術(shù)

對于寒冷的海域，每到冬季將有大量海冰形成，并且還有流冰浮于海面上，浮冰在風(fēng)浪流的作用下，會對近海岸浮式海洋結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生破壞作用，需要考慮冰載荷對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的影響。比如我國渤海地區(qū)，自每年11月中下旬至12月上旬，沿岸從北往南開始結(jié)冰，翌年2月中旬至3月中上旬由南往北海冰漸次消失，冰期約為3個多月，沿岸固定冰寬度一般在距岸1千米之內(nèi)，而在淺灘區(qū)寬度約5-15千米，常見冰厚為0.1-0.4米。河口及灘涂區(qū)多堆積冰，高度有的達(dá)2-3米。在固定冰區(qū)之外距岸20-40千米內(nèi)，流冰較多，分布大致與海岸平行，流速0.5米/秒左右。由于浮冰的撞擊力較大且冰載的作用模式多樣，可能會導(dǎo)致浮式海洋結(jié)構(gòu)物的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的極限和疲勞受到較大的影響。現(xiàn)有的抗冰架結(jié)構(gòu)多為三角形，雖然現(xiàn)有的斜面設(shè)計也能對冰層的沖擊力進行釋放，但是長期的沖擊對斜面結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重，導(dǎo)致裝置的使用壽命減短。

常規(guī)的抗冰裝置運用到冰區(qū)海域，在抗冰過程中只能起到抗冰或者碎冰的效果，但卻忽視了這些浮冰堆積的問題，不能對聚集在抗冰裝置周圍的浮冰進行疏導(dǎo)，導(dǎo)致一旦浮冰堆積到一定的量將會發(fā)生質(zhì)的變化，則會對浮式海洋結(jié)構(gòu)物造成嚴(yán)重的破壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提供一種適用于浮式海洋結(jié)構(gòu)物的防浪抗冰裝置，既可以通過壓冰裝置將浮冰下壓后促使其通過被保護的浮式海洋結(jié)構(gòu)物，減少浮冰對浮式海洋結(jié)構(gòu)物的破壞；又可以通過在支撐板上部設(shè)置大開孔的梯形式抗冰架分散冰浪沖擊的力度。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種適用于浮式海洋結(jié)構(gòu)物的防浪抗冰裝置，所述抗冰裝置包括：樁腿連接體、金屬支撐板、梯形式抗冰架和滾球式滑冰板；所述金屬支撐板左右對稱設(shè)置有樁腿連接體，所述梯形式抗冰架設(shè)置在金屬支撐板上側(cè)，所述滾球式滑冰板設(shè)置于金屬支撐板下側(cè)；所述金屬支撐板前端設(shè)置有壓冰裝置。

利用上述構(gòu)造，當(dāng)浮冰以一定速度撞向本裝置時，壓冰裝置將浮冰進行下壓一定角度，使得浮冰與滾球式滑冰板接觸，在海流的作用下，浮冰與滾球式滑冰板上的球體產(chǎn)生滾動摩擦，使得浮冰從海面下通過被保護的浮式海洋結(jié)構(gòu)物。

優(yōu)選的，所述樁腿連接體包括：垂向移動機構(gòu)、連接軸、樁腿；所述兩個垂向移動機構(gòu)分別活動套接在樁腿上，通過連接軸進行連接，當(dāng)處于冰期時，可通過對浮冰的位置監(jiān)測對裝置的作業(yè)高度進行調(diào)節(jié)，從而達(dá)到靈活有效的抗冰效果。

優(yōu)選的，所述壓冰裝置為實心體結(jié)構(gòu)，其前端呈弧形，當(dāng)壓冰裝置前端與浮冰接觸時，可減少浮冰的沖擊，浮冰可沿著弧形的邊緣向下運動；末端呈半圓形，這樣的結(jié)構(gòu)可以保證壓冰裝置的轉(zhuǎn)動不會受到金屬支撐板的影響。

優(yōu)選的，所述壓冰裝置末端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，通過轉(zhuǎn)軸將壓冰裝置與金屬支撐板前端連接。所述轉(zhuǎn)軸可根據(jù)浮冰調(diào)整滑行的角度，保證浮冰能順利通過滾球式滑冰板。

優(yōu)選的，所述金屬支撐板兩側(cè)的邊緣位置設(shè)置三角形支架，用于對金屬支撐板的加強固定。

優(yōu)選的，所述滾球式滑冰板包括：箱型體、球體和液壓裝置；所述箱型體上均勻開設(shè)有若干圓形通孔，所述圓形通孔邊緣設(shè)有倒角；所述球體設(shè)置于圓形通孔內(nèi)。

優(yōu)選的，所述箱型體的尺寸和球體的數(shù)量可根據(jù)實際情況進行調(diào)整。