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大型人工水上浮岛的制作方法详解

  • 来源:人工生态浮岛
  • 阅读:338
  • 时间:2020-05-24 07:33:28
[导读]: 人工水上浮岛建设是人类解决生存用地紧缺和开发海洋资源的重要手段,尤其在沿海区域,人工岛屿更为普遍。人工岛屿根据其建设形势区分,一种是填海造田形成的,还有一种是浮在海洋表面的海上浮式平台

  人工浮岛的建设是人类解决生活用地短缺和开发海洋资源的重要手段,特别是在沿海地区,人工岛屿更为常见。人工岛根据其建设情况进行划分,一个是填海造地形成的,另一个是漂浮在海面上的海上浮动平台。通用海上浮动平台是一个独立的实体,通过系泊系统固定在海底,通过海水浮力建造。该独立浮式平台的建造通常考虑海洋地质和水深,因此其建造条件较高,平台之间相互独立。平台之间的合作、救援和物资运输非常不方便。超大型海洋结构概念设计的关键技术在于设计标准、结构形式、结构材料、模块连接器和系泊系统。各国学者也相继提出了许多超大型浮式平台的设计理念,但尚未提出成熟的大型海洋人工浮岛设计方案。

技术实现要素:

  本实用新型要解决的技术问题是提供一种大型海洋人工浮岛,借助海洋浮力浮于海面上,减少对海洋地质和水深的要求,为大型海洋基地的建设提供参考。

  为解决上述技术问题,本实用新型的实施例提供一种大型海洋人工浮岛,是由多个浮式平台依次连接形成的闭链式结构,两相邻所述浮式平台之间通过桥梁互通连接,每一所述浮式平台与海底间设有系泊结构。

  优选的,所述的大型海洋人工浮岛是由6个角点浮式平台依次连接形成的六边形结构。

  其中,两相邻角点浮式平台之间的桥梁上设有中点浮式平台,每一所述中点浮式平台与与之相邻的角点浮式平台之间的桥梁为斜拉桥,所述斜拉桥的索塔设于中点浮式平台上,所述索塔通过斜拉索与角点浮式平台相连。

  进一步,每一所述中点浮式平台与两侧的角点浮式平台之间的斜拉桥对称设置。

  优选的,所述角点浮式平台包括正六边形台面,所述角点浮式平台两侧的桥梁的夹角为120°,分别与正六边形台面的两侧面连接。所述中点浮式平台包括方形台面。

  其中,所述角点浮式平台和中点浮式平台分别为浮式生产储油轮、张力腿平台、立柱式平台和半潜式平台中的一种或多种组合。

  进一步,所述角点浮式平台和中点浮式平台为桁架半潜式平台,包括双层桁架、设置在桁架上的浮箱、设置在浮箱上的多根立柱、以及安装在立柱上表面的平台板,每层桁架下方通过垂震板固定托起。所述角点浮式平台的平台板为六边形结构,所述中点浮式平台的平台板为方形结构。

  其中,所述浮式平台与桥梁之间的连接器为刚性连接器、铰接连接器和柔性连接器中的一种。

  其中,所述系泊结构的定位系统为锚泊定位系统和动力定位系统中的一种或两者结合。

  本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:本实用新型是基于浮式海洋结构物借助海洋浮力浮于海面之上,减小对海洋地质和水深的要求,结合斜拉桥等相关技术,提出的一种大型海洋人工浮岛的设计方案,为大型海洋基地的建设提供一定的参考。

  附图说明

  图1为本实用新型实施例一的结构示意图;

  图2为实施例一中斜拉桥的结构示意图;

  图3为实施例一中桁架半潜式平台的结构示意图。

  附图标记说明:

  1、角点浮式平台;100、正六边形台面;2、中点浮式平台;200、方形台面;3、斜拉桥;4、索塔;5、双层桁架;6、浮箱;7、立柱;8、平台板;9、垂震板;10、系泊结构。

具体实施方式:

  为使本实用新型要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

  本实用新型的实施例提供一种大型海洋人工浮岛,是由多个浮式平台依次连接形成的闭链式结构,两相邻所述浮式平台之间通过桥梁互通连接,每一所述浮式平台与海底间设有系泊结构。

  多个浮式平台可作为起不同功能的模块:如储物、居住和救援等等,桥梁可作为运输及人们日常活动的场所。

  如图1、图2所示,本实施例的大型海洋人工浮岛是由6个角点浮式平台1依次连接形成的六边形结构,两相邻角点浮式平台1之间的桥梁上设有中点浮式平台2。

  每一所述中点浮式平台2与与之相邻的角点浮式平台1之间的桥梁为斜拉桥3,且每一所述中点浮式平台2与两侧的角点浮式平台1之间的斜拉桥3对称设置。所述斜拉桥3的索塔4设于中点浮式平台2上,所述索塔4通过斜拉索与角点浮式平台1相连。

  对于上述的斜拉桥结构,左边的力可以分解为水平向向左的力和竖直向下的力;同样的右边的力可以分解为水平向右的力和竖直向下的力,由于这两个力是对称的,所以水平向左和水平向右的两个力互相抵消,最终主桥梁的重力成为对索塔的竖直向下的两个力,这样,力又传给索塔下面的中点浮式平台。

  所述角点浮式平台1包括正六边形台面100,所述角点浮式平台1两侧的桥梁的夹角为120°,分别与正六边形台面100的两侧面连接。两边桥梁都通过连接器搭接在角点浮式平台的正六边形台面上,便于桥面作为交通运输和人们的日常生活活动所在地。其中的连接器为刚性连接器、铰接连接器和柔性连接器中的一种,优选柔性连接器,比如锁链、弹簧等。

  本实施例中的6个中点浮式平台上设置斜拉其两侧桥梁的索塔,需承受两侧桥板的自重,故规模要较角点浮式平台大,本实施例中将中点浮式平台2的台面做成方形台面200。

  所述角点浮式平台1和中点浮式平台2分别为浮式生产储油轮、张力腿平台、立柱式平台和半潜式平台中的一种或多种组合。对于半潜式平台来讲,半潜式平台由数个竖直柱形浮体(立柱)与水平浮体(下浮体)联合而成以支撑上部模块,并有多根系泊缆绳固定于海底,立柱的水线面面积较小,所以在遭遇风浪时平台的横摇和纵摇运动较小,但垂荡运动较大。对于立柱式平台来讲,立柱式平台的结构形式最初是一个大直径、深吃水的圆柱体结构,改进后,减去高度,增加桁架及重块,并在桁架结构上增加了一些阻尼板以进一步改善垂荡性能。这两个平台各有明显优缺点,故将两者结合形成的桁架半潜式平台,近年来越来越受到海洋平台设计者的青睐,可以较好地应用到上述人工浮岛的相关模块当中去。

  本实施例中的角点浮式平台1和中点浮式平台2优选图3所示的桁架半潜式平台,包括双层桁架5、设置在桁架5上的浮箱6、设置在浮箱6上的多根立柱7、以及安装在立柱7上表面的平台板8,每层桁架5下方通过垂震板9固定托起。

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  在该实施例中,系泊结构10的定位系统是锚定位系统和动态定位系统中的一种或组合。系泊结构是海洋结构物定位的关键,已被众多学者研究。对于深海人工浮岛,主要有两种定位系统:锚定定位系统和动力定位系统。至于锚定和定位系统,一般有两种类型:悬链线-type锚定系统和张拉式-type锚定系统。由于本技术方案设计为一个大人工浮岛,模板连接紧密,其位置或应力可通过卫星或应力传感器监测,并通过与动态定位系统配合,保持最佳工作状态。

  本实用新型提供了一种基于正六边形结构、采用斜拉桥重叠方式将多个功能模块(单个浮动平台)连接在一起的大型海洋人工浮岛,的技术方案,以满足人们在海上的各种活动需求,为大型海洋基地的建设提供一定的参考。

  以上是本实用新型的优选实施例,应当指出的是,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型的原理的情况下,可以进行多种改进和修饰,这些改进和修饰也应被视为本实用新型的保护范围。

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