CN104802948A - 抗波浪抨击力的装置及具有该装置的海工结构物 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种抗波浪抨击力的装置和具有该装置的海工结构物。所述抗波浪抨击力的装置包括至少一多孔板；以及多孔板安装件，其与所述多孔板相连接，并为所述多孔板在海工结构物上的固定提供安装位。采用本发明能提高海工结构物中对波浪的抗抨击能力，并且不需要大幅提高海工结构物的重量和成本。

Description

抗波浪抨击力的装置及具有该装置的海工结构物

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种抗波浪抨击力的装置和具有该装置的海工结构物。

背景技术

长期处在海洋环境中的各种海工结构物会受到海洋的作用，并且在海况较为恶劣时，海洋工程装置在海平面以上的结构将遭受到波浪的抨击。长期的波浪抨击将会给海工结构物带来疲劳破坏，甚至直接造成海工结构物的塑性变形或者断裂，给海工结构物的安全运行带来威胁，以造成极为严重的事故。

为提高海工结构物的抗抨击能力，通常是增加海工结构物的气隙或者直接增加海工结构物的结构强度。

对于增加海工结构物的结构强度的方式，自然会导致海工结构物的重量增加，进而带来成本的增加。

而增加气隙的实现方式，若海工结构物是浮动式平台，例如，半潜式平台等，其重量和重心均有增加，因此，为了满足稳性要求则必须增加海工结构物的主尺度，以使得海工结构物不但在垂向尺度上有所增加，在水平方向上的尺度也大幅增加，相应的，海工结构物所受的风、浪、流载荷也会增加，最终只能通过增加结构和更新设备来解决问题，从而造成成本的增加；若海工结构物是固定式平台，例如，导管架平台、自升式平台等，增加气隙的方式将首先要增加桩腿的结构重量和成本，而对于海工结构物而言，如果重量控制不住将会造成设计无法满足使用要求的严重后果，因此如何在提高波浪的抗抨击能力的同时不需要提高重量和成本将成为海工结构物目前急待解决的问题。

发明内容

本发明的一个目的在于解决现有技术中无法在海工结构物中提高对波浪的抗抨击能力的同时不增加重量和成本的缺陷。

本发明的另一个目的在于提供一种能提高海工结构物中对波浪的抗抨击能力，并且不需要大幅提高海工结构物的重量和成本的抗波浪抨击力的装置和具有该装置的海工结构物。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种抗波浪抨击力的装置，包括：

至少一多孔板；以及

多孔板安装件，其与所述多孔板相连接，并为所述多孔板在海工结构物上的固定提供安装位。

优选的，所述多孔板中布置有多个开孔，所述开孔直径的范围是100毫米至350毫米，其孔隙率介于15%~75%之间。

优选的，多层所述多孔板平行布置，且相邻多孔板之间具有空隙。

优选的，相邻所述多孔板之间的层间距将介于1倍开孔直径至1.5倍开孔直径的范围。

优选的，所述多孔板中的开孔与相邻层多孔板之间的开孔交错设置。

优选的，所述多孔板安装件包括安装支柱和加强筋，所述加强筋布设在所述多孔板上，所述安装支柱一端固定在所述加强筋上，另一端固定在所述海工结构物上。

优选的，所述加强筋为多个，多个所述加强筋间隔布置在所述多孔板上。

一种具有该装置的海工结构物，包括：

下船体；

上船体，其固定在所述下船体上。以及

如上所述的抗波浪抨击力的装置，所述抗波浪抨击力的装置中，至少一多孔板通过所述多孔板安装件提供的安装位固定在所述上船体下方，与所述上船体之间具有空隙。

优选的，所述下船体包括：

下浮体；

立柱，其固设在下浮体上表面，所述上船体固定在所述立柱上。

优选的，所述下船体包括：

支腿，其站桩于海底，与海平面垂直或稍微倾斜伸出海面，所述上船体固定在所述支腿上。

优选的，所述至少一多孔板铺设在所述上船体所在平面下方，并与水平面相平行，距所述上船体所在平面0.4米至1.2米。

优选的，所述加强筋为多个，多个所述加强筋间隔布置在所述多孔板上。

优选的，所述加强筋布设在所述多孔板上，所述安装支柱的一端固定在所述加强筋上，另一端固定在所述上船体的底部和/或下船体中的立柱或支腿上。

优选的，所述至少一多孔板环绕所述立柱或支腿布置；

所述加强筋固设在所述多孔板上，并通过所述安装支柱固定在所述立柱或支腿的侧壁上。

优选的，所述环绕所述立柱的多孔板相对所述立柱或支腿倾斜向上布置。

由上述技术方案可知，本发明的优点和积极效果在于：

本发明中，抗波浪抨击力的装置用以为海工结构物减少波浪的抨击力，其包括了至少一多孔板和多孔板安装件，通过多孔板安装件使得多孔板固定安装在海工结构物上，多孔板的多孔结构将得以消耗波浪的冲击能量，以在不需要大幅提高海工结构物的重量和成本的情况下提高海工结构物中对波浪的抗抨击能力。

附图说明

图1是一个实施例中抗波浪抨击力的装置的结构示意图；

图2是另一个实施例中抗波浪抨击力的装置的结构示意图；

图3是一个实施例中多孔板的结构示意图；

图4是一个实施例中浮动式平台的结构示意图；

图5是一个实施例中固定式平台的结构示意图。

附图标记说明如下：10、抗波浪抨击力的装置；110、多孔板；111、开孔；130、多孔板安装件；131、安装支柱；133、加强筋；210、下浮体；230、立柱；250，支腿；30、上船体。

具体实施方式

体现本发明特征与优点的典型实施方式将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本发明。

在一个实施例中，如图1所示，一种抗波浪抨击力的装置，包括至少一多孔板110和多孔板安装件130。

多孔板110为布置了多个开孔111的平板，其可为塑料或者玻璃等密度小，且耐海水腐蚀的材料，例如，耐腐蚀、耐气候、低密度的聚四氟乙烯板。多孔板110的数量可为一个或者多个，并通过多孔板安装件130安装固定在海工结构物上。

具体的，多孔板安装件130与多孔板110相连接，并为多孔板110在海工结构物上的固定提供安装位。

该海工结构物可以是浮动式平台和固定式平台。至少一层多孔板110通过多孔板安装件130安装固定在海工结构物上，以通过多孔板110的结构消耗波浪的冲击能量。

进一步的，多孔板110中布置有多个开孔111，其所对应的开孔直径的范围是100毫米至350毫米，孔隙率介于15%~75%之间，以通过这一合理布置提高其对波浪的抨击力，减缓波浪抨击的速度。

例如，该多孔板110可以是厚度约5毫米，开孔直径为200毫米、开孔111的横纵向间距为280毫米，孔隙率约为50%的聚四氟乙烯板。

进一步的，上述的抗波浪抨击力的装置中，多层多孔板110平行布置，且相邻层多孔板110之间具有空隙。

也就是说，将在海工结构物中平行布置多个多孔板110，在优选的实施例中，多孔板110中的开孔111与相邻多孔板110之间的开孔111交错设置，使得各层开孔111错开，多孔板110之间的层间距将介于1倍开孔直径至1.5倍开孔直径的范围，从而形成阻尼效应，进而减缓波浪抨击的速度，对抨击过来的波浪形成破碎作用。

进一步的，上述的抗波浪抨击力的装置中，多孔板安装件130包括安装支柱131和加强筋133，以用于实现将多孔板110设置在海工结构物中。

加强筋133布设在多孔板110上，以为安装支柱131提供安装面。安装支柱131一端固定在加强筋133上，另一端固定在海工结构物上。

该加强筋133为多个，多个加强筋133间隔布置在多孔板110上。

具体的，根据上述的抗波浪抨击力的装置在海工结构物中的安装，加强筋133在多孔板110上的布置以及安装支柱131的放置方式将灵活变化。

例如，多层加强筋133可间隔布置在一多孔板110上，也可仅在多孔板110中设置一个加强筋133。

优选的实施例中，多强筋133为方钢管，以为多孔板110在海工结构物中的固定提供稳固的安装面，进而提高多孔板110在海工结构物中的稳固性。

此外，还提供一种具有该装置海工结构物，该海工结构物包括了下船体、上船体和如上所述的抗波浪抨击力的装置10，其中，上船体将固定在下船体上。其中，上船体可为甲板盒，即deckbox。

具体的，如图4所示，具有该装置的海工结构物可为浮动式平台，下船体其包括下浮体210和立柱230；上船体30固定在立柱230上。

立柱230固设在下浮体210上表面，下船体30则固定在立柱230上，该下船体30上设有各种设备，并且设置了各种功能区域，例如，生活区。

此外，如图5所示，具有该装置的海工结构物可为固定式平台，下船体包括支腿250，上船体30固定在支腿250上，支腿250站桩于海底，与海平面垂直或稍微倾斜伸出海面。

如上所述的抗波浪抨击力的装置10中至少一多孔板110通过多孔板安装件130提供的安装位固定在上船体30下方，与上船体30之间具有空隙。

通过如上所述的抗波浪抨击力的装置10中多孔板110以及多孔板110和上船体30之间的空隙，使得原本能量很强的波浪的拍击到上船体30之前损失掉大部分的能量，达到保护海工结构物的目的。

在优选的实施例中，上述的至少一多孔板110铺设在上船体30所在平面下方，并与水平面相平行，距上船体30所在平面0.4米至1.2米。

通过这一方式在上船体30所在平面下方大范围的铺设多孔板110，以大范围的防止波浪对上船体30的底面的抨击。

进一步的，加强筋133布设在多孔板110上，加强筋133为多个，多个加强筋133间隔布置在多孔板110上，安装支柱131竖立在加强筋133上，并与上船体30的底部相连接，以通过这一方式实现多孔板110在上船体30下方的平行设置，并且通过多个加强筋133在多孔板110上的间隔布置，将大为提高了多孔板110在海工结构物中的稳固性。

具体的，安装支柱131的一端固定在加强筋133上，另一端固定在上船体30的底部和/或下船体20中的立柱230或支腿250上；

在一个实施例中，上述海工结构物中，至少一多孔板110环绕立柱230或支腿250布置，通过在上船体30下方环绕垂向结构布置，将有效防止爬浪，减轻波浪对海工结构物中根部区域结构的抨击。

具体的，加强筋133将固设在多孔板110上，并通过安装支柱131固定在立柱230或支腿250的侧壁上。

在优选的实施例中，环绕立柱230的多孔板110将相对立柱230或支腿250倾斜向上布置，其倾斜角度可在30度至60度之间。

在如上所述的抗波浪抨击力的装置和海工结构物中，由于多孔板110的密度较小，因此将有利于海工结构物减轻重量，既适用于新项目建造，也适用于旧项目的升级改造，大为降低了抨击噪声。

相应的，对于海工结构物而言，由于作用在海工结构物中载荷得到降低，因此将得以通过使用较少的钢材也能达到同样的设计目的，节省材料消耗，降低了海工结构物的重量和重心，减少建造成本，适用更为恶劣的海况。

 虽然已参照几个典型实施方式描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施方式不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (14)

1.一种抗波浪抨击力的装置，其特征在于，包括：

至少一多孔板；以及

多孔板安装件，其与所述多孔板相连接，并为所述多孔板在海工结构物上的固定提供安装位。

2.根据权利要求1所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，所述多孔板中布置有多个开孔，所述开孔直径的范围是100毫米至350毫米，其孔隙率介于15%~75%之间。

3.根据权利要求2所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，多层所述多孔板平行布置，且相邻多孔板之间具有空隙。

4.根据权利要求3所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，相邻所述多孔板之间的层间距将介于1倍开孔直径至1.5倍开孔直径的范围。

5.根据权利要求3所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，所述多孔板中的开孔与相邻层多孔板之间的开孔交错设置。

6.根据权利要求1所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，所述多孔板安装件包括安装支柱和加强筋，所述加强筋布设在所述多孔板上，所述安装支柱一端固定在所述加强筋上，另一端固定在所述海工结构物上。

7.根据权利要求6所述的抗波浪抨击力的装置，其特征在于，所述加强筋为多个，多个所述加强筋间隔布置在所述多孔板上。

8.一种具有该装置的海工结构物，其特征在于，包括：

下船体；

上船体，其固定在所述下船体上；以及

如权利要求1至7任意一项所述的抗波浪抨击力的装置，所述抗波浪抨击力的装置中，至少一多孔板通过所述多孔板安装件提供的安装位固定在所述上船体下方，与所述上船体之间具有空隙。

9.根据权利要求8所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述下船体包括：

下浮体；

立柱，其固设在下浮体上表面，所述上船体固定在所述立柱上。

10.根据权利要求8所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述下船体包括：

支腿，其站桩于海底，与海平面垂直或稍微倾斜伸出海面，所述上船体固定在所述支腿上。

11.根据权利要求8所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述至少一多孔板铺设在所述上船体所在平面下方，并与水平面相平行，距所述上船体所在平面0.4米至1.2米。

12.根据权利要求9或10所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述加强筋布设在所述多孔板上，所述安装支柱的一端固定在所述加强筋上，另一端固定在所述上船体的底部和/或下船体中的立柱或支腿上。

13.根据权利要求12所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述至少一多孔板环绕所述立柱或支腿布置；

所述加强筋固设在所述多孔板上，并通过所述安装支柱固定在所述立柱或支腿的侧壁上。

14.根据权利要求12所述的具有该装置的海工结构物，其特征在于，所述环绕所述立柱的多孔板相对所述立柱或支腿倾斜向上布置。