CN105620678A - 可自由拼接的模块化海上城市平台 - Google Patents

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    • B63B2035/4426—Stationary floating buildings for human use, e.g. floating dwellings or floating restaurants

Abstract

一种可自由拼接的模块化海上城市平台，包括：主体、多个连接装置、增强结构和动力装置；所述的主体为钢结构，上部呈正六棱柱状，下部呈倒正六棱台状；在所述的主体的六棱柱的六个侧面分别设有连接装置；所述的增强结构呈正六棱柱状，与所述的主体的底部固定连接；用来增强海上城市的整体结构强度，以保障海上城市在海上抗海浪击打的能力，以及降低海上城市的重心，提升海上城市平台的初稳性。本发明可以极大限度的减少拼接过程中的尖锐碰撞损害，另外还有良好的扩展能力，可以在拼装过程中更加灵活，并在未来的使用过程中也有较好的调整，修正的能力。

Description

可自由拼接的模块化海上城市平台
技术领域
本发明涉及一种船舶与海洋工程技术领域的装置，具体是一种可用于海上城市建造的可拼接海洋平台装置。
背景技术
随着陆地资源的日趋紧张，人类向海洋寻求生存空间的情况愈发显著。相较于已十分成熟的填海造地技术，近年来提出的海上城市的概念，即采用可漂浮的钢结构作为主体建设的漂浮城市，是一种前景广阔的解决方案。
有别于填海造地作为陆地的延伸，海上城市相当于浮动的国土，可以远离陆地存在，不需要持续的补给，基本能达到自给自足的要求。对于海上城市，已有部分国内外科学家做了一定的研究，提出一个观点——单个海上巨型钢结构无法抵御复杂海况的威胁，大型海上结构物应由许多小型的结构物组合而成。因此在新材料被发明之前，海上城市的标准化、规范化、模块化被看作是解决这一问题的可行办法。
由于海洋结构物需要具有良好的浮性、静稳性、动稳性、抗沉性、操纵性、摇荡特性等，以及需要有较强的结构。经过进一步的检索未发现类似技术应用于本领域的公开文献。
发明内容
本发明针对现今陆地资源缺乏，海洋空间没有被充分利用的现状，提出一种可自由拼接的模块化海上城市平台。通过海上城市包括结构、动力以及连接的设计，实现结构安全稳定，可以快速连接，能够一定程度解决陆地资源日趋缺乏的现状。
本发明的技术解决方案如下：
一种可自由拼接的模块化海上城市平台，其特点在于，包括：主体、多个连接装置、增强结构和动力装置；
所述的主体为钢结构，上部呈正六棱柱状，下部呈倒正六棱台状；
在所述的主体的六棱柱的六个侧面分别设有连接装置；
所述的增强结构呈正六棱柱状，与所述的主体的底部固定连接；用来增强海上城市的整体结构强度，以保障海上城市在海上抗海浪击打的能力，以及降低海上城市的重心，提升海上城市平台的初稳性。
所述的动力装置固定在所述的增强结构上。
所述的连接装置为大型电磁铁，根据凹凸情况分为公母两种，公母电磁铁间隔分布在所述的主体上部的六个侧面。
所述的主体下部的倒正六棱台状与所述的增强结构的正六棱柱状相适配。
所述的动力装置包括涡桨、第一螺旋桨、第二螺旋桨和第三螺旋桨，所述的涡桨竖直布置于增强结构的底部正中央，所述的第一螺旋桨、第二螺旋桨和第三螺旋桨以间隔120°设置在所述的增强结构的三个侧面。
所述的主体上部用于城市建设，内部设有运行辅助装置。
所述的增强结构的四周包裹混凝土，以起到降低平台整体重心，提高初稳性的作用。
海上城市间的连接可看作是浮式海上平台间的连接。采用刚性连接器的连接方式，即在单个模块的侧面加装电磁铁，根据通电后电磁铁同吸互斥的原理来连接模块。平台六面间隔安装连接装置的公母接口，以保证海上城市平台能在对接时无需进行大型的方位调整即能相互连接。
与现有技术相比，本发明提出了一种全新的海上城市建造方式，即通过控制六边形模块基体的方式，构造出可以无限扩展的海上城市。现有技术对海上城市的构造即猜想，都停留在单个平台或者传统的正方形平台上，而且平台没有可动能力，没有良好的扩展能力和平台使用过程中的调整修正能力。而本发明，采用了六边形基座，可以极大限度的减少拼接过程中的尖锐碰撞损害，另外还有良好的扩展能力。设计的平台拥有动力源，可以在拼装过程中更加灵活，并在未来的使用过程中也有较好的调整，修正的能力。
附图说明
图1为本发明可自由拼接的模块化海上城市平台三维示意图。
图2本发明可自由拼接的模块化海上城市平台的正视图。
图3为本发明中动力装置示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明。
请先参阅图1，图1为本发明可自由拼接的模块化。海上城市平台三维示意图，如图所示，一种可自由拼接的模块化海上城市平台，包括：主体1、多个连接装置2、增强结构3和动力装置；所述的主体1为钢结构，上部呈正六棱柱状，下部呈倒正六棱台状；在所述的主体1的六棱柱的六个侧面分别设有连接装置2；所述的增强结构3呈正六棱柱状，与所述的主体1的底部固定连接；所述的动力装置固定在所述的增强结构3上。
主体1为核心部分，上方部分，可用于城市建设，内部则为平台运行的辅助装置，下部呈倒正六棱台状。
连接装置2为大型电磁铁，用于平台与平台之间的相互连接，可以实时控制磁力的大小以进行调整；大型电磁铁根据凹凸情况分为公母两种，公母电磁铁间隔分布在所述的主体1上部的六个侧面，公母配合使用，可用于模块化海上城市装置在海面上的对接组合。
增强结构3为六棱柱结构，其间水密，主要作用是用来增强海上城市的整体结构强度，以保障海上城市在海上抗海浪击打的能力，以及降低海上城市的重心，提升海上城市平台的初稳性。
动力装置采用3+1结构，如图3所示为本发明中动力装置示意图，图中可以看出螺旋桨与涡桨的相对位置关系。螺旋桨5、6、7互成120°安装放置，且每个螺旋桨可以进行独立操纵，且均可以进行正转和反转。由运动的合成与分解可知，通过对三个螺旋桨的分别控制，可以使得单元体完成平面上任意方向的直线或曲线运动。
操作案例：
1.若要完成第一螺旋桨5方向的直线运动则有两种方式：一是只对第一螺旋桨5进行控制，二是同时对第二螺旋桨6、第三螺旋桨7控制并保证第二螺旋桨6、第三螺旋桨7转速一致。
2.若要使单元体完成与第一螺旋桨5轴线垂直方向的直线运动，则可以控制第二螺旋桨6、第三螺旋桨7，使得第二螺旋桨6、第三螺旋桨7转速大小相等，方向相反即可。
本发明不仅能完成各个方向的运动，其运动灵活性也因该结构有所增强，不稳定因素对其操纵的影响也会降低。除此之外，在有风的条件下，若很好地对3个螺旋桨进行调节可以更好地保证单元体的相对静止，这对两个模块之间的连接起着至关重要的作用，使得在海上完成两个模块单体的拼接成为可能。
涡桨4则位于于模块轴线处，竖直向下放置(如图中3所示)。涡桨的作用不在于为单元体的平面直线运动提供动力，而是在拼接过程中起着决定性作用。为了使得两个单元体可以更好地完成拼接，需要保证单元体边与边之间的完全对齐，因此需要在保证两个单元体的相对静止之后，对单元体进行一单元体轴线为轴的小角度旋转微调，即可以使得单元体完成原地旋转的动作。配合三个螺旋桨完成两个乃至多个单元体的拼接过程。

Claims (6)

1.一种可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，包括：主体(1)、多个连接装置(2)、增强结构(3)和动力装置；
所述的主体(1)为钢结构，上部呈正六棱柱状，下部呈倒正六棱台状；
在所述的主体(1)的六棱柱的六个侧面分别设有连接装置(2)；
所述的增强结构(3)呈正六棱柱状，与所述的主体(1)的底部固定连接；
所述的动力装置固定在所述的增强结构(3)上。
2.根据权利要求1所述的可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，所述的连接装置(2)为大型电磁铁，根据凹凸情况分为公母两种，公母电磁铁间隔分布在所述的主体(1)上部的六个侧面。
3.根据权利要求1所述的可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，所述的主体(1)下部的倒正六棱台状与所述的增强结构(3)的正六棱柱状相适配。
4.根据权利要求1所述的可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，所述的动力装置包括涡桨(4)、第一螺旋桨(5)、第二螺旋桨(6)和第三螺旋桨(7)，所述的涡桨(4)竖直布置于增强结构(3)的底部正中央，所述的第一螺旋桨(5)、第二螺旋桨(6)和第三螺旋桨(7)以间隔120°设置在所述的增强结构(3)的三个侧面。
5.根据权利要求1-4任一所述的可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，所述的主体(1)上部用于城市建设，内部设有运行辅助装置。
6.根据权利要求1所述的可自由拼接的模块化海上城市平台，其特征在于，所述的增强结构(3)的四周包裹混凝土，以起到降低平台整体重心，提高初稳性的作用。
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