一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体

摘要

本发明公开了一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体，所述凸起体包括齿状部和弧形部，所述齿状部与所述弧形部整体连接在一起，且所述齿状部在下部，所述弧形部在上部，所述齿状部用于破冰和抑制冰爬，所述弧形部用于抑制碎冰爬坡或堆积。与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在斜面结构斜坡上设置半齿状半弧形凸起体，属于三维几何体，具有较好的空间性，可从多个角度更好地抑制冰爬，具体为，海冰沿斜坡上爬遇到该装置时，下部的齿状体可以起到破冰、使碎冰块翻转坠落的作用，上部的半弧形可以使爬到上部的碎冰块滑落坠下的作用，通过这个半齿状半弧形凸起体，可以有效地抑制冰爬和堆积，保护结构安全运行。

说明书

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，具体为一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体。

背景技术

在风、流等环境驱动力作用下，海冰沿着斜面结构的斜坡爬升和堆积，如果没有相应的防灾措施，海冰的爬坡和堆积将对海洋平台结构构成威胁，甚至造成破坏。为了减少斜面结构上海冰的爬坡和堆积，通常采用三种方法：(1)增大斜坡的坡度；(2)斜坡上设置凸起体；(3)设置挡冰堤或者群桩，在结构物前建造挡冰结构或者结构物周围抛石等辅助措施。从经济角度、措施的简易性和控制海冰荷载等因素综合考虑，设置凸起体是最合适的。

现有的凸起体结构，都是从斜坡上隆起一个折线凸起，实现坡度的变化，以起到抑制冰爬的效果。但是，这种简单的变折线凸起体，只是一个二维的坡面变化，而现实中冰板破坏都是不规则的板块，是三维立体的碎冰块体，特别是没有起到破冰和抑制堆积的作用，因此，这种简单的变折线凸起体抑制冰爬和堆积的能力是有限的。

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，提供一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体，所述凸起体包括齿状部和弧形部，所述齿状部与所述弧形部整体连接在一起，且所述齿状部在下部，所述弧形部在上部，所述齿状部用于破冰和抑制冰爬，所述弧形部用于抑制碎冰爬坡或堆积。

较佳的，所述齿状部包括多个齿体，所述齿体为锥体结构，用于破冰。

较佳的，所述齿体包括第一底面，所述第一底面紧贴所述弧形部。

较佳的，所述弧形部包括弧形面和拱高面，所述弧形面朝外，所述拱高面与所述齿体的第一底面重合。

较佳的，所述凸起体设置在一斜面结构上，所述斜面结构包括一斜坡。

较佳的，所述齿体还包括齿尖和侧面，所述齿尖朝向沿着所述斜坡向下，所述侧面紧贴在所述斜面结构的斜坡上。

较佳的，所述弧形部还包括第二底面，所述第二底面紧贴所述斜坡。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明在斜面结构斜坡上设置半齿状半弧形凸起体，属于三维几何体，具有较好的空间性，可从多个角度更好地抑制冰爬。具体为，海冰沿斜坡上爬遇到该装置时，下部的齿状体可以起到破冰、使碎冰块翻转坠落的作用，上部的半弧形可以使爬到上部的碎冰块滑落坠下的作用，通过这个半齿状半 弧形凸起体，可以有效地抑制冰爬和堆积，保护结构安全运行。

附图说明

图1为本发明实施例一中斜面结构与凸起体位置图。

图2为本发明实施例一中凸起体的轴测图。

图3为本发明实施例一中凸起体的俯视图。

图4为本发明实施例一中凸起体的侧立图。

图5为本发明实施例一中钢筋混凝土凸起体的钢筋骨架结构的示意图。

图6为本发明实施例一中钢结构凸起体角钢或者其它型钢骨架结构的示意图。

图7为本发明实施例一中钢结构凸起体角钢或者其它型钢骨架结构的侧立图。

图8为本发明实施例一中钢结构凸起体钢板焊接的示意图。

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：

请参见图1，图2，图3，图4所示，

图1为本发明实施例中斜面结构与凸起体位置图。

图2为本发明实施例中凸起体的轴测图。

图3为本发明实施例中凸起体的俯视图。

图4为本发明实施例中凸起体的侧立图。

本发明提供的一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体，设置在一斜面结构1上，斜面结构1包括一斜坡11，且凸起体与斜面结构1紧密结合，凸起体包括齿状部2和弧形部3，齿状部2与弧形部3整体连接在一起，且齿状部2在下部，弧形部3在上部，齿状部2可以起到破冰、使碎冰块翻转坠落的作用，弧形部3可以使爬到上部的碎冰块滑落坠下的作用。

齿状部2包括多个齿体，齿体为四棱锥体结构，齿体包括齿尖21、侧面22和第一底面23，齿尖21朝向沿着斜坡11向下，且各个齿尖21的朝向呈平行关系，且其中一个侧面22紧贴在斜面结构1的斜坡11上，第一底面23紧贴所述弧形部3。

弧形部3是半弧形柱体结构，弧形部3包括第二底面31、弧形面32和拱高面33，第二底面31是弧形部3的半弧形柱体弦长所在的面，第二底面31紧贴在斜坡11上，弧形面32朝外，拱高面33与齿的底面23(纵向侧面)重合。

本发明的一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体的设计可以依据为齿形角，齿长，凸起体高度，弧形部半弦长等几何参数，并参考冰的几何尺寸。

本发明的一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体可以为钢筋混凝土凸起体。

请参见图5所示，

图5为本发明实施例中钢筋混凝土凸起体的钢筋骨架结构的示意图。

钢筋混凝土凸起体可以通过现场浇筑的方法制成，具体制作方法为：

步骤1：先搭接凸起体内部钢筋骨架，包括齿状部支撑结构24、弧形部支撑结构34和连接结构4，齿状部支撑结构24包括多个直三角形框架，且多个直三角形框架平行放置，弧形部支撑结构34包括多个直三角形框架，且多个直三角形框架平行放置，且齿状部支撑结构24的三角形框架和弧形部支撑结构34的三角形框架的一条直角边重合，连接结构4包括多个矩形框架，一一并列连接，且其连接边41与齿状部支撑结构24的三角形框架和弧形部支撑结构34的三角形框架的一条直角边重合。

步骤2：在凸起体内部钢筋骨架外建立外部模板，且外部模板包括齿状部2和弧形部3。

步骤3：在模板外浇筑混凝土制成钢筋混凝土凸起体。

钢筋混凝土凸起体可通过预埋件与斜面结构整体浇筑而成一体。

请参见图6，图7，图8所示，

图6为本发明实施例中钢结构凸起体角钢或者其它型钢骨架结构的示意图。

图7为本发明实施例中钢结构凸起体角钢或者其它型钢骨架结构的侧立图。

图8为本发明实施例中钢结构凸起体钢板焊接的示意图。

本实施例中的一种抑制海冰沿斜坡爬坡和堆积的半齿状半弧形凸起体还可以为钢结构凸起体，通过现场制作或者工厂预制而成。具体制作方法为：

步骤1：利用角钢或者其他型钢焊接成内部骨架，骨架包括齿状部支撑结构24和弧形部支撑结构34，齿状部支撑结构24是由多个四棱锥体框架结构组成，四棱锥体的底面213由两个矩形框架2131构成，侧面212由多个三角形和四边形构成，弧形部支撑结构34包括多个弧形框架341，且多个弧形框架341平行放置并通过加固条342相连接，弧形框架341的两条边是直角边，且其中一个直角边与四棱锥体底面矩形框架2131的一条直角边重合。

步骤2：在骨架上焊接钢板5，制成钢结构凸起体。

钢结构凸起体与可以通过钢制预埋件与斜面结构焊接成一体。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。