CN110920816A - 一种新型浮式抗冰平台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种新型浮式抗冰平台，涉及海洋工程领域。所述新型浮式抗冰平台包括：抗冰带，适于破冰，所述抗冰带包括至少一个圆台，及周向设置于所述圆台表面的锯齿形结构；工作平台，所述工作平台适于承载作业设备；立柱结构，所述立柱结构适于带动所述抗冰带上下浮动破冰；所述工作平台、所述抗冰带、所述立柱结构沿重力方向依序设置。本发明公开的所述新型浮式抗冰平台，由于所述新型浮式抗冰平台与海水水面之间设有锯齿形结构的所述抗冰带，在所述立柱结构的上下浮动的带动下，可以轻松的破除海冰，减少冰荷载对所述新型浮式抗冰平台的影响。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，具体涉及一种新型浮式抗冰平台。
背景技术
近些年来对海洋现场监测发现，冰荷载对于海洋结构的影响远大于海浪、风、海流等因素。因此如果找不到很好的方法来减轻或者消除冰荷载的影响，那将严重影响海洋结构的安全，不仅对国家或公司带来重大经济损失，而且还将发生重大安全事故。在北冰洋、我国的渤海都发生过由于结冰而导致船体破裂的事故，也发生过海洋平台直接被冰推倒。目前世界上实用的抗冰平台的类型分为三种：固定式、移动式和半固定式。固定式抗冰平台有整体稳定性好、刚度较大、抗风暴能力强等的特点，但是机动性能差。而移动式抗冰平台机动性能好，但是其整体稳定性较差和对地基及环境条件有要求。半固定式抗冰平台综合了固定式和移动式抗冰平台的优点，并且还具有适应水深大、优势明显。现存的半固定式抗冰平台与水面接触处是平滑的，当有冰袭来或着结冰发生膨胀时，不能很好的阻止或不能将大冰块破开，而且现存的半固定式抗冰平台，水下结构简单，重心不稳。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于：
提供一种新型浮式抗冰平台，所述新型浮式抗冰平台包括：
抗冰带，适于破冰，所述抗冰带包括至少一个圆台，及周向设置于所述圆台表面的锯齿形结构；
工作平台，所述工作平台适于承载作业设备；
立柱结构，所述立柱结构适于带动所述抗冰带上下浮动破冰；
所述工作平台、所述抗冰带、所述立柱结构沿重力方向依序设置。
可选的，所述抗冰带包括第一圆台，所述第一圆台包括第一端面和第二端面，所述第一端面至所述第二端面的直径逐渐扩大；
所述第一圆台的第二端面与所述工作平台的下底面相连，所述第一端面位于所述第二端面沿重力方向的下部。
可选的，所述抗冰带还包括第二圆台和第三圆台，所述第一圆台、所述第二圆台、所述第三圆台沿重力方向依序设置。
可选的，所述第一圆台、所述第二圆台及所述第三圆台的表面沿中轴线周向设置有所述锯齿形结构。
可选的，所述立柱结构包括支撑柱和浮箱，所述支撑柱设于所述浮箱的上表面，所述抗冰带与所述支撑柱相连。
可选的，所述支撑柱为圆台结构，所述支撑柱与所述第三圆台相连。
可选的，所述浮箱为圆柱形，且所述浮箱内分隔成若干个隔箱，所述隔箱适于向内充油排油以带动所述抗冰带上下浮动。
可选的，所述抗冰带与所述浮箱均为钢结构组成。
可选的，所述立柱结构沿重力方向的下方设置有锚泊系统，所述锚泊系统包括锚链、吸力锚和控制系统；
所述锚链与所述立柱结构相连，所述吸力锚连接所述锚链将所述立柱结构固定，所述控制装置控制所述锚泊系统适于所述新型浮式抗冰平台适应不同环境变化。
可选的，所述新型式抗冰平台的重心在水下，适于稳定所述新型式抗冰平台的结构。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
本发明公开的所述新型浮式抗冰平台，由于所述工作平台与海水水面之间设有锯齿状形结构的所述抗冰带，所述抗冰带在所述工作平台的上下浮动的带动下，可以轻松的破除海冰，减少冰荷载对所述新型浮式抗冰平台的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明所述的新型浮式抗冰平台的结构示意图；
图2为本发明所述抗冰带中圆台的侧视图；
图3为本发明所述抗冰带中圆台的俯视图；
图4为本发明所述抗冰带中圆台的仰视图。
图中数字表示：
1-工作平台，2-抗冰带，3-立柱结构，4-锚泊系统，21-第一圆台，22-第二圆台，23-第三圆台，24-锯齿形结构，31-支撑柱，32-浮箱，41-锚链。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例一
结合图1所示，图1为本发明所述的新型浮式抗冰平台的结构示意图。本发明公开了一种新型浮式抗冰平台，所述新型浮式抗冰平台包括：抗冰带2，适于破冰，所述抗冰带2包括至少一个圆台，及周向设置于所述圆台表面的锯齿形结构24；工作平台1，所述工作平台1适于承载作业设备；立柱结构3，所述立柱结构3适于带动所述抗冰带2上下浮动破冰；所述工作平台1、所述抗冰带2所述立柱结构3沿重力方向依序设置。
其中，所述工作平台1，位于海面之上；所述工作平台1的下方连接有所述抗冰带2，所述抗冰带2的表面设置有锯齿形结构24，且所述抗冰带2位于水面上下；所述抗冰带2的下端面连接有所述立柱结构3，所述立柱结构3适于带动所述抗冰带2上下浮动破冰。
当海面有海冰袭击所述新型浮式抗冰平台时，所述海冰接触到位于海水水面上下的所述抗冰带2，并与所述抗冰带2表面的锯齿形结构24接触，此时，所述立柱结构3通过上下浮动带动所述抗冰带2在水面上下浮动，所述海冰受到来自所述锯齿形结构24的压迫而发生裂纹，并随着裂纹的扩展发生断裂破碎。
本发明公开的所述新型浮式抗冰平台，由于所述工作平台1与海水水面之间设有所述锯齿形结构24的所述抗冰带2，所述抗冰带2在所述立柱结构3的上下浮动的带动下，可以轻松的破除海冰，减少冰荷载对所述新型浮式抗冰平台的影响。
较佳的，所述立柱结构3位于海水水面之下，且所述抗冰带2有部分位于水面之下，故所述新型浮式抗冰平台的重心在水下，使得所述新型浮式抗冰平台的结构稳定。
较佳的，所述抗冰带2与所述立柱结构3均为刚结构组成，使得所述新型浮式抗冰平台稳定性较好，可以适应海洋环境。
实施例二
结合图1、图2、图3和图4所示，图2为本发明所述抗冰带中圆台的侧视图，图3为本发明所述抗冰带中圆台的俯视图，图4为本发明所述抗冰带中圆台的仰视图。如上所述的新型浮式抗冰平台，本实施例与其不同之处在于，所述抗冰带2包括第一圆台21，所述第一圆台21包括第一端面和第二端面，所述第一端面至所述第二端面的直径逐渐扩大；所述第一圆台21的第二端面与所述工作平台1的下底面相连，所述第一端面位于所述第二端面沿重力方向的下部。所述抗冰带2还包括第二圆台22和第三圆台23，所述第一圆台21、所述第二圆台22、所述第三圆台23沿重力方向依序设置。所述第一圆台21、所述第二圆台22及所述第三圆台23的表面上均均匀、对称设置有锯齿形结构24。
其中，所述第二圆台22包括第三端面和第四端面，所述第三端面至所述第四端面的直径逐渐扩大；所述第三圆台23包括第五端面和第六端面，所述第五端面至所述第六端面的直径逐渐扩大。所述第二圆台22的第三端面与所述第一圆台21的第一端面相连接；所述第二圆台22的第四端面与所述第三圆台23的第六圆台相连；所述第三圆台23的第五端面与所述立柱结构3相连。北极的平整冰冰厚可达3米左右，由此，充分考虑到极地地区的冰情，所述抗冰带2设置了三个圆台，可以充分的保证有效破冰。
所述第一圆台21的第二端面与所述工作平台1连接，且所述工作平台1的下底面与所述第一圆台21的第二端面相适配，由于所述第一圆台21的第二端面面积大于所述第一端面面积，故所述抗冰带2在抗冰时，破碎的冰块会随着所述第一圆台21的表面滑落掉进海水中，有效的防止破裂的冰块进入到所述工作平台1。
当海面有海冰袭击所述新型浮式抗冰平台时，所述海冰接触到位于海水水面上下的所述抗冰带2，并与所述抗冰带2表面所述锯齿形结构24接触，此时，所述立柱结构3通过上下浮动带动所述抗冰带2在水面上下浮动，所述海冰受到来自所述锯齿形结构24的压迫而发生裂纹，并随着裂纹的扩展发生断裂破碎。
较佳的，所述第一圆台21、第二圆台22、第三圆台23的形状、大小、结构相同，三者配合可以有效的破冰。
较佳的，所述锯齿形结构24为三角棱柱突起。
实施例三
结合图1所示，如上所述的新型浮式抗冰平台，本实施例与其不同之处在于，所述立柱结构3包括支撑柱31和浮箱32，所述支撑柱31设于所述浮箱32的上表面，所述抗冰带2与所述支撑柱31相连。
所述支撑柱31为圆台结构，所述支撑柱31的上表面与所述第三圆台23的第五端面相连接，且所述支撑柱31的上表面与所述第三圆台23的第五端面的形状、大小相同。所述浮箱32为圆柱形，且所述浮箱32内分隔成若干个隔箱，所述隔箱适于向内充油排油以带动所述抗冰带2上下浮动。
其中，所述支撑柱31为圆台结构，所述浮箱32为圆柱形结构；所述支撑柱31的上表面面积大小小于下表面面积大小，且所述支撑柱31的上表面面积大小与所述第三圆台23的第五端面面积大小一致，所述支撑柱31的下表面面积大小小于所述浮箱32的上表面面积大小，所述支撑柱31用于连接所述抗冰带2与所述浮箱32。
所述浮箱32为钢结构组成，所述浮箱32的内部由钢板分隔呈若干个隔箱，每一个隔箱是封闭的，所述隔箱的数量根据实际需要决定。所述新型浮式抗冰平台所在的区域，具有一个储油平台结构，所述新型浮式抗冰平台与所述储油平台结构通过管道连接，可以实现向所述隔箱中充油和排油的过程，进而实现所述浮箱32的上浮下沉。
当海面有海冰袭击所述新型浮式抗冰平台时，所述海冰接触到位于海水水面上下的所述抗冰带2，并与所述抗冰带2表面所述锯齿形结构24接触，此时，所述储油平台结构向所述浮箱32内充油和排油，进而实现所述浮箱32的上浮下沉，所述浮箱32的上下浮沉带动所述抗冰带2在水面上下浮动，所述海冰受到来自所述锯齿形结构24的压迫而发生裂纹，并随着裂纹的扩展发生断裂破碎。
较佳的，所述浮箱32还可以通过向所述隔箱中充水和排水实现所述浮箱32的上下浮沉，就地利用现有海水资源，实现了节约能源的功效。
较佳的，所述支撑柱31与所述浮箱32一样为钢结构组成。
较佳的，所述支撑柱31与所述浮箱32一体成型，增加了所述立柱结构3的强度。
实施例四
结合图1所示，如上所述的新型浮式抗冰平台，本实施例与其不同之处在于，所述立柱结构3沿重力方向的下方设置有锚泊系统4，所述锚泊系统4适于将所述新型浮式抗冰平台限定在一定范围的海域中；
所述锚泊系统4包括锚链41、吸力锚和控制系统；所述锚链41与所述立柱结构3相连，所述吸力锚连接所述锚链41将所述立柱结构3固定，所述控制装置控制所述锚泊系统4适于所述新型浮式抗冰平台适应不同环境变化。
其中，所述锚链41的一端连接在所述浮箱32的下表面，所述吸力锚沉在海床，所述锚链41的另一端连接在所述吸力锚上，通过所述吸力锚的固定作用，可以将所述新型浮式抗冰平台固定在一片海域中；所述控制系统可以在海面刮风下雨的环境下，针对所述新型浮式抗冰平台的具体波动情况，对所述锚链41进行角度调整，以保证所述新型浮式抗冰平台的稳定。
较佳的，所述锚链41为日子环节链。
较佳的，所述锚链41由高强度钢组成。
当海面有海冰袭击所述新型浮式抗冰平台时，所述海冰接触到位于海水水面上下的所述抗冰带2，并与所述抗冰带2表面所述锯齿形结构24接触，此时，所述储油平台结构向所述浮箱32内充油和排油，进而实现所述浮箱32的上浮下沉，所述浮箱32的上下浮沉带动所述抗冰带2在水面上下浮动，所述海冰受到来自所述锯齿形结构24的压迫而发生裂纹，并随着裂纹的扩展发生断裂破碎；破冰过程中，所述锚链41始终固定连接在所述浮箱32的下方，将所述新型浮式抗冰平台固定在一定的区域内，避免因为海冰的袭击而四处动荡不稳定造成的损害。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述新型浮式抗冰平台包括：
抗冰带(2)，适于破冰，所述抗冰带(2)包括至少一个圆台，及周向设置于所述圆台表面的锯齿形结构(24)；
工作平台(1)，所述工作平台(1)适于承载作业设备；
立柱结构(3)，所述立柱结构(3)适于带动所述抗冰带(2)上下浮动破冰；
所述工作平台(1)、所述抗冰带(2)、所述立柱结构(3)沿重力方向依序设置。
2.根据权利要求1所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述抗冰带(2)包括第一圆台(21)，所述第一圆台(21)包括第一端面和第二端面，沿轴线方向所述第一端面至所述第二端面的直径逐渐扩大；
所述第一圆台(21)的第二端面与所述工作平台(1)的下底面相连，所述第一端面位于所述第二端面沿重力方向的下部。
3.根据权利要求2所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述抗冰带(2)还包括第二圆台(22)和第三圆台(23)，所述第一圆台(21)、所述第二圆台(22)、所述第三圆台(23)沿重力方向依序设置。
4.根据权利要求3所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述第一圆台(21)、所述第二圆台(22)及所述第三圆台(23)的表面沿中轴线周向设置有所述锯齿形结构(24)。
5.根据权利要求3所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述立柱结构(3)包括支撑柱(31)和浮箱(32)，所述立柱(31)设于所述浮箱(32)的上表面，所述抗冰带(2)与所述立柱(31)相连。
6.根据权利要求5所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述浮箱(32)内分隔成若干个隔箱，所述隔箱适于向内充油排油以带动所述抗冰带(2)上下浮动。
7.根据权利要求5所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述抗冰带(2)与所述浮箱(32)均为钢结构组成。
8.根据权利要求1所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述立柱结构(3)沿重力方向的下方设置有锚泊系统(4)，所述锚泊系统(4)适于将所述新型浮式抗冰平台限定在一定范围的海域中。
9.根据权利要求8所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述锚泊系统(4)包括锚链(41)、吸力锚和控制系统；
所述锚链(41)与所述立柱结构(3)相连，所述吸力锚连接所述锚链(41)将所述立柱结构(3)固定，所述控制装置控制所述锚泊系统(4)适于所述新型浮式抗冰平台适应不同环境变化。
10.根据权利要求1所述的新型浮式抗冰平台，其特征在于，所述新型浮式抗冰平台的重心在水下，适于稳定所述新型式抗冰平台的结构。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |