【技术实现步骤摘要】
本技术涉及寒冷地区水工建筑物防冰冻，尤其涉及一种寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置。
技术介绍
1、水库担负着防洪、灌溉及为工农业供水等多重功能，枯水期为满足取水要求，将取水塔进水口高程位置设置在水库较低(如死水位以上)，采用交通桥将取水塔与岸边相连接，以满足安装、运行、检修、维护等要求。上述布置方式为国内水库工程典型布置。
2、寒冷地区水库冬季结冰，静冰压力对桥墩施加水平方向荷载并造成破坏，究其原因，是由于静冰压力大小、传递方向等随温升速率、太阳照射角度、风速与风向、约束条件等是一个复杂的受力过程(参见图1和图2所示)，虽然在水工建筑物设计时考虑了根据冰层后的冰荷载组合工况，但由于其复杂性，实际运行工程破坏案例时有发生，对工程运行带来较大安全隐患。
3、目前，解决该问题方法主要有以下几种：
4、1、人工除冰法，利用人工将桥墩周围冰层刨除，使桥墩免受冰荷载。而人工除冰法缺点在于：作业环境恶劣、存在较大人身安全隐患，目前较少采用。
5、2、潜水泵除冰法，在桥墩周围布置潜水泵，利用潜水泵扰动水体，防止其结冰并消除冰荷载，采用潜水泵除冰法的优点在于结构简单、实用。但是其缺点为：设备运行可靠性差，冬季更换和维护困难；另外，潜水泵能耗较大；运行工作量大，潜水泵对水流扰动效果特点是放置在水位以下300mm-500mm深度范围内，冬季水位不断降低，需要不断调整其在水下深度，大大增加了现场运行工作量。
6、3、电热法，在桥墩四周设置发热元件，将电能转化成热能，将冰层融化。此法能
7、4、最后就是泡沫板法，在桥墩四周粘贴泡沫板，用以缓解冰压力对桥墩的作用力。在实际运用中存在施工难度大，水下不能施工，粘接不牢固，在浮力作用下，泡沫板与桥墩脱离等，偶有运用，但上述问题导致该方法普遍运用受到制约如图2所示。
8、因此，基于上述技术问题，本领域的技术人员亟需研发一种寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置。
技术实现思路
1、本技术的目的是提供一种寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，以通过该防冰冻装置解决进水塔及交通桥桥墩的水面冰冻问题，用以弥补此类水工建筑物的冰冻害治理工作。
2、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
3、本技术的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，该防冰冻装置集成于进水塔和交通桥桥墩，所述防冰冻装置包括：
4、集成于所述进水塔和所述交通桥桥墩的升降机构；
5、与所述升降机构连接、并通过所述升降机构调节高度的水下防冰工作机构；以及
6、气源系统；
7、所述气源系统通过供气管路组件与多个所述水下防冰工作机构均连通以向所述水下防冰工作机构输送气体；
8、所述进水塔沿其周向布置有四个所述水下防冰工作机构；
9、所述交通桥桥墩的两侧均布置有所述水下防冰工作机构。
10、进一步的，一个所述水下防冰工作机构通过两个所述升降机构悬挂于进水塔及交通桥桥墩的护栏；
11、所述升降机构与护栏连接。
12、进一步的，所述升降机构包括：
13、竖杆，所述竖杆与护栏焊接固定；
14、固连于所述竖杆上端的横杆；以及
15、集成于所述横杆下方、并与所述横杆通过螺栓连接的管线收纳盒；
16、所述横杆靠近所述竖杆一端安装有手摇绞盘，所述横杆远离所述竖杆一端转动连接有滑轮；
17、所述手摇绞盘的钢丝绳绕过所述滑轮并沿竖直方向延伸至护栏下方以与所述水下防冰工作机构连接；
18、两个所述升降机构通过钢丝绳分别连接于所述水下防冰工作机构的两端以悬挂所述水下防冰工作机构。
19、进一步的，所述水下防冰工作机构包括：
20、气泡发生器集成架；以及
21、安装于所述气泡发生器集成架的供气管路，所述供气管路上间隔设置有多个气泡发生器；
22、所述气泡发生器内部中空、并于所述供气管路连通，所述气泡发生器表面设置有多个排气孔。
23、进一步的，所述供气管路组件包括：
24、供气主管路，所述供气主管路与所述气源系统连通以接收气源系统内气源输出的气体；
25、间隔设置于所述供气主管路的三通接头，所述三通接头位于与所述管线收纳盒位置匹配的位置；
26、所述管线收纳盒一端延伸至外部有供气支管路接收端，另一端延伸至外部有供气支管路输气端；
27、所述供气支管路接收端与对应的所述三通接头连接以实现与所述供气主管路的连通。
28、进一步的，所述三通接头输出端安装有球阀，所述球阀的输出端通过变径与所述供气支管路接收端连通。
29、进一步的，所述供气主管路通过管夹与护栏连接。
30、进一步的，所述气泡发生器集成架被配置为截面为三角形的三角架；
31、所述供气管路通过液压管夹固定于所述气泡发生器集成架上；
32、两个所述升降机构的钢丝绳分别连接于靠近两端的所述液压管夹上。
33、在上述技术方案中，本技术提供的一种寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，具有以下有益效果：
34、本技术的防冰冻装置集成在建筑物时不会破坏建筑物自身结构，系统中各设备通过plc自动启停控制，自动化程度高，运维工作量小。不仅能够达到节能减排的目的，降低运行能耗，而且还能够保证水下防冰工作机构均匀一致的释放气体，最终保证整套系统的智能化稳定运行，经过系统处理的气源，在冬季最低环境温度条件下仍能够保证室外供气管路部分无惧结露问题。
35、本技术的防冰冻装置的升降机构可以在需要升降水下防冰工作机构的工况下自由操作，方便检修与其他运行需要，且该机构可再交通桥平台上操作，安全方便，可操作性高。
36、本技术的防冰冻装置的水下防冰工作机构可以放置任意深度，最低可以放置到死水位以下，满足极端枯水位条件下冬季运行要求，冬季运行时无需调节该装置在水中的深度，减轻运行人员工作强度，安装与操作简单，更加方便于后期的维护和保养工作，且该装置本身还具有强度高、耐冲击、耐腐蚀、抗老化、使用寿命长、清淤、自洁、耗气量小等功能特点。
37、本技术的供气系统实现一组水下防冰工作机构独立工作，且利用管线收纳盒的缆线功能实现管线的可伸缩性，增加了供气管路系统的可靠性。
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1.寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，该防冰冻装置集成于进水塔(12)和交通桥(11)桥墩，所述防冰冻装置包括：
2.根据权利要求1所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，一个所述水下防冰工作机构(3)通过两个所述升降机构(2)悬挂于进水塔(12)及交通桥(11)桥墩的护栏(13)；
3.根据权利要求2所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括：
4.根据权利要求3所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述水下防冰工作机构(3)包括：
5.根据权利要求4所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述供气管路组件(4)包括：
6.根据权利要求5所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述三通接头(404)输出端安装有球阀(405)，所述球阀(405)的输出端通过变径(406)与所述供气支管路接收端(402)连通。
7.根据权利要求5所述的寒冷地区水库进水塔及交通
8.根据权利要求4所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述气泡发生器集成架(301)被配置为截面为三角形的三角架；
...【技术特征摘要】
1.寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，该防冰冻装置集成于进水塔(12)和交通桥(11)桥墩，所述防冰冻装置包括：
2.根据权利要求1所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，一个所述水下防冰工作机构(3)通过两个所述升降机构(2)悬挂于进水塔(12)及交通桥(11)桥墩的护栏(13)；
3.根据权利要求2所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述升降机构(2)包括：
4.根据权利要求3所述的寒冷地区水库进水塔及交通桥桥墩用防冰冻装置，其特征在于，所述水下防冰工作机构(3)包括：
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：高柯，刁彦斌，杨会平，姜明松，
申请(专利权)人：长春华普大通防冰工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：
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