[实用新型]一种水中建构筑物的破冰结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水中建构筑物的破冰结构，属于破冰设备领域。

背景技术

海冰是高纬度海域海洋结构物设计和安全运营的重要影响因素,海冰在与海洋结构物相互作用时总是要设计成海冰先遭到破坏,我国渤海和黄海北部每年出现不同程度的冰冻，冰荷载是渤海海洋工程结构设计的重要性荷载。

我国渤海风能资源丰富，海上风能发电市场具有广阔的发展前景，但渤海湾属于高纬度寒区，每年冬春季海面都有海冰情况，对结构的影响很大，为保障渤海海上风能资源开发的安全，基于消除海冰对结构的破坏，亟待研究出一套应用于大直径桩的弹性破冰结构。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种水中建构筑物的破冰结构，该破冰结构尤其适用于海上破冰，实现在海冰海域利用海上风能，推动海上风能产业的技术革新和商业化应用。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种水中建构筑物的破冰结构，其结构特点是，包括多个用于固定在建构筑物浸水面处外壁上的弹性元件，可伸缩的所述弹性元件外端固定有环向布置的破冰元件。

由此，当发生冰冻时，通过弹性元件驱动破冰元件伸缩运动，消除建构筑物周边的冰载荷。

根据本实用新型的实施例，还可以对本实用新型作进一步的优化，以下为优化后形成的技术方案：

为了提高破冰效果，所述破冰元件的外端周缘具有形成尖端。

根据本实用新型的实施例，所述破冰元件包括圆筒，环向固定在圆筒外周的环形圆盘，以及连接在圆盘外端与圆筒上下端之间的球板。优选地，所述圆盘的外端面相对球板伸出。

为了适应于海水环境，所述圆筒、圆盘和球板外设有环氧树脂型重防腐涂料层。圆筒、圆盘和球板均优选采用不锈钢合金材料制成。

优选地，所述弹性元件为弹簧。更优选地，所述弹簧共有八个，均布在建构筑物四周。

为了便于在海水中应用，所述弹簧外设有聚氨酯漆涂料层。弹簧优选采用碳合金结构钢材料制成。

所述建构筑物为钢管桩，该钢管桩为单桩大直径薄壁结构。

所述钢管桩上部装有风机，该钢管桩下部深入海底。由此，钢管桩外侧套有破冰元件，中间用弹簧连接，破冰元件与弹簧通过螺栓连接，弹簧与钢管桩通过焊接相连，钢管桩结构上部为风机，下部深入海底，整个结构以钢管桩基础为支撑固定在海上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型尤其适用于海上建构筑物，避免了海冰区结构受海冰作用发生破坏的情况，提高了结构的整体抗冰能力，促进了海上风电行业的整体发展，有利于推动海冰区海上风能资源的开发应用。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步阐述。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的结构原理图；

图2为图1的俯视图；

图3为所述破冰元件的侧视图。

图4为所述破冰元件的剖面图。

在图中：

1-破冰元件；2-弹簧；3-钢管桩；4-圆筒；5-球板；6-圆盘。

具体实施方式

一种大直径桩的弹性破冰结构，如图1所示，包括破冰元件1、弹簧2、钢管桩3，钢管桩3外侧套有破冰元件1，中间用弹簧2连接，破冰元件1与弹簧2通过螺栓连接，弹簧2与钢管桩3通过焊接相连，钢管桩3结构上部为风机，下部深入海底，整个结构以钢管桩3基础为支撑固定在海上。

如图2和3所示，所述破冰元件1包括圆筒4、球板5和圆盘6，圆筒4、球板5和圆盘6均采用不锈钢合金材料，外涂环氧树脂型重防腐涂料。所述弹簧2共八个，采用碳合金结构钢材料，外涂聚氨酯漆涂料。

所述钢管桩3为单桩大直径薄壁结构的高强度钢。

如图4所示，所述球板5被圆盘6一分为二，圆盘6头部为锥形并伸出球板5，球板5和圆盘6焊接在圆筒4上。

所述破冰元件1与钢管桩3通过弹簧2相连，其中破冰元件1与弹簧2通过螺栓连接，弹簧2与桩3通过焊接相连。钢管桩3通过打桩船施打固定在海底。

本实用新型可以推动海冰区的海上风电的开发利用，加快海上风能发电设备的市场化和商业化，促进海上风能资源大规模商业开发利用，实现我国的减排承诺。

上述实施例阐明的内容应当理解为这些实施例仅用于更清楚地说明本实用新型，而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求所限定的范围。