CN105691553A - 浮式结构物的港内系泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮式结构物的港内系泊系统，其包括若干个循环，每个所述循环包括有浮体、主船柱、两个侧边船柱，所述浮体的一端设有凹部且连接于所述主船柱，所述主船柱嵌设于所述凹部，两个所述侧边船柱分别设置于所述浮体的两侧。本发明通过主船柱和两个侧边船柱来限制浮式结构物的位移，可节省大量码头空间资源、大幅降低码头建设成本且提高系泊的安全性。采用凹部的设备系统与岸上设备系统相连接，提供足够遮蔽和保护，空间利用率更高。适合多个并排的浮式结构物的港内长期靠泊，形式简单，方便进出港；同时实现集中管理，提高港内工作效率，降低管理操作工作强度。

Description

浮式结构物的港内系泊系统

技术领域

本发明涉及一种系泊装置系统，特别涉及一种浮式结构物的港内系泊系统。

背景技术

人类对海洋的开发和利用催生了多种海上浮式结构物的出现，大型浮式结构物可作为浮式机场、人造陆地或浮式原油储油设施等多种目的使用，而在大型海上浮式结构物的设计过程中，对大型浮式结构物的港内系泊问题一直是国内外研究的工程热点。

目前对大型浮式结构物的海上系泊主要依靠锚链和缆绳，对于大型钻井平台和FPSO等海洋工程结构物已发展出张力腿系统、单点系泊系统等成熟系泊方法，这些系泊系统对于在开阔海域工作的海上浮式结构物而言需要很大的锚泊面积，且有一定的水深要求。如需将大尺度的浮式结构物多艘同时靠泊在港内时，传统开阔海域的系泊方法将因水深和水域面积限制已无法实施，如按船舶靠港那样仅使用缆绳进行港内系泊，又将占用很大码头资源，因此亟需一种高效、方便、灵活的系泊系统解决多艘大型浮体的港内同时系泊问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的占用空间资源大、安全性低、建设成本高等缺陷，提供一种浮式结构物的港内系泊系统。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种浮式结构物的港内系泊系统，其包括若干个循环，每个所述循环包括有浮体、主船柱、两个侧边船柱，所述浮体的一端设有凹部且连接于所述主船柱，所述主船柱嵌设于所述凹部，两个所述侧边船柱分别设置于所述浮体的两侧。

在本方案中，通过所述主船柱和两个所述侧边船柱可限制所述浮体的位移，可节省大量码头空间资源、大幅降低码头建设成本且提高系泊的安全性。

同时，所述浮体中的电缆、管系、电线等装置系统都通过所述凹部与岸上设备相连接，所述凹部提供足够遮蔽和保护；所述凹部也同时增加了外表面面积，有利于所述浮体上各功用系统与岸上相应设施相联接时的设备布置更加方便，使所述浮体的空间利用率更高，同时限制所述浮体的位移。

另外，所述港内系泊系统特别适合多个并排的所述浮体在港内长期靠泊，其系统形式简单，操作便利，所靠泊的所述浮体可方便进出港；平行靠泊，使操作管理人员实现对多个所述浮体的集中管理，提高港内工作效率，降低管理操作工作强度。

较佳地，每个所述循环还包括有蓄能装置，所述蓄能装置包括有伸缩机构、连杆，所述伸缩机构连接于所述主船柱，所述连杆的两端分别连接于所述伸缩机构和所述浮体。

在本方案中，所述蓄能装置参与靠泊的所述浮体与流体间的流固耦合作用，经过精确计算后可设定所述蓄能装置参数，有效降低所述浮体的接触力，降低所述主船柱和所述侧边船柱的建造成本、提高系泊的安全性。

较佳地，所述浮体的一端设有滑移装置，所述滑移装置包括滑移块、滑槽，所述滑槽竖直连接于所述浮体，所述连杆的一端连接于所述滑移块，所述滑移块滑设于所述滑槽。

在本方案中，所述滑移装置可使所述连杆在所述浮体产生升沉垂荡运动时仍能传递蓄能单元提供的回复力或阻尼，提高系泊的安全性。

较佳地，所述主船柱和所述侧边船柱的一端均固定连接于海底，所述主船柱和所述侧边船柱的另一端均高出于水面。

在本方案中，采用上述结构形式，加强对所述主船柱和所述侧边船柱的紧固作用，使得系泊更加稳定和安全。

较佳地，所述主船柱的表面设有凸抵部，所述凸抵部的一端连接于所述主船柱，所述凸抵部的另一端设有碰垫且抵靠于所述浮体；

所述侧边船柱的表面设有凸抵部，所述凸抵部的一端连接于所述侧边船柱，所述凸抵部的另一端设有碰垫且抵靠于所述浮体。

在本方案中，所述凸抵部用于抵靠所述浮体，限制所述浮体产生偏离位移，提高系统的安全性。

另外，所述碰垫降低所述浮体与所述凸抵部之间的系泊力作用，提高系泊的安全性。

较佳地，所述碰垫的材料为橡胶。

在本方案中，节约材料成本。

较佳地，所述港内系泊系统包括有走道，所述走道连接于相邻所述主船柱。

在本方案中，采用上述结构形式，加强对所述主船柱的固定作用，同时所述走道连通所述主船柱，使操作管理人员可以方便抵达并排靠泊的所述浮体。

较佳地，所述走道的上表面设有船柱，所述船柱连接于所述浮体。

在本方案中，采用上述结构形式，所述船柱用于加强对所述浮体的紧固作用，限定所述浮体在环境载荷作用下远离所述主船柱时所产生的偏离位移。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。

本发明的积极进步效果在于：

(1)本发明适合多个并排的浮式结构物的港内长期靠泊，其港内系泊系统形式简单，操作便利，所靠泊的浮式结构物可方便进出港。

(2)本发明通过主船柱和两个侧边船柱来限制浮式结构物的位移，可节省大量码头空间资源、大幅降低码头建设成本且提高系泊的安全性。

(3)本发明采用凹部的设备系统与岸上设备系统相连接，提供足够遮蔽和保护；同时通过增大设备布置面积使得布置更加方便，空间利用率更高。

(4)本发明可使多艘浮式结构物平行靠泊，使操作管理人员实现对多个浮式结构物的集中管理，提高港内工作效率，降低管理操作工作强度。

(5)本发明通过蓄能装置参与靠泊浮体与流体间的流固耦合作用，有效降低浮式结构物与碰垫作用时的接触力，降低建造成本、提高系泊安全性。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的浮式结构物的港内系泊系统的结构示意图。

图2为图1沿A-A方向的剖视结构示意图。

图3为本发明较佳实施例的浮式结构物的港内系泊系统的浮体与主船柱的结构示意图。

浮体1

主船柱2

侧边船柱3

蓄能装置4

凸抵部5

碰垫6

海底7

走道8

船柱9

伸缩机构10

连杆11

滑移块12

滑槽13

具体实施方式

下面通过实施例的方式并结合附图来更清楚完整地说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的浮式结构物的港内系泊系统，其包括若干个循环，每个所述循环包括有浮体1、主船柱2、两个侧边船柱3，所述浮体1的一端连接于所述主船柱2，可限制所述浮体1沿长度方的位移。两个所述侧边船柱3分别设置于所述浮体1的两侧，可限制所述浮体1沿沿宽度方向偏离时的位移。从而通过所述主船柱2和两个所述侧边船柱3可限制所述浮体1的偏移，可节省大量码头空间资源、大幅降低码头建设成本且提高系泊的安全性。同时，所述港内系泊系统可适合多个并排的所述浮体1在港内长期靠泊，形式简单，操作便利，所靠泊的所述浮体1可方便进出港；且平行靠泊，使操作管理人员实现对多个所述浮体1的集中管理，提高港内工作效率，降低管理操作工作强度。

如图1所示，所述浮体1的一端设有凹部，所述主船柱2嵌设于所述凹部。所述浮体1中的电缆、管系、电线等装置系统都通过所述凹部与岸上设备相连接，所述凹部提供足够遮蔽和保护；同时所述凹部有三个面，增加了外表面面积，有利于满足所述浮体1上各功用设备与岸上相应设施相联接时的设备布置，使所述浮体1的空间利用率更高，同时限制所述浮体的位移。

如图1和图2所示，所述主船柱2和所述侧边船柱3的一端均固定连接于海底7，所述主船柱2和所述侧边船柱3的另一端均高出于水面。所述主船柱2和所述侧边船柱3是具有相当强度和刚度，可以承受所述浮体1在风、浪、流等环境载荷作用下通过本发明所提供的系泊系统传递到所述主船柱2和所述侧边船柱3上的各个方向的力和弯矩，使得系泊系统更加稳定和安全。

如图1和图2所示，所述主船柱2的表面设有凸抵部5，所述凸抵部5的一端连接于所述主船柱2，所述凸抵部5的另一端设有碰垫6且抵靠于所述浮体1；所述侧边船柱3的表面设有凸抵部5，所述凸抵部5的一端连接于所述侧边船柱3，所述凸抵部5的另一端设有碰垫6且抵靠于所述浮体1。所述凸抵部5可使所述浮体1沿长度方向和沿宽度方向的位移距离更小，同时所述碰垫6与所述浮体1相接触时产生作用力与反作用力，降低所述主船柱2、所述侧边船柱3和所述浮体1的建造成本、提高系泊安全性。较佳地，所述碰垫6的材料为橡胶，节约材料成本。

如图1所示，所述港内系泊系统包括有走道8，所述走道8连接于相邻所述主船柱2。所述走道8连通各个所述主船柱2，使操作管理人员可以方便抵达并排靠泊的各个所述浮体1。

如图1所示，所述走道8的上表面设有船柱9，所述船柱9连接于所述浮体1。所述船柱9用于加强对所述浮体1的紧固作用，限定所述浮体1在环境载荷作用对所述主船柱2时所产生的偏离位移。

如图3所示，每个所述循环还包括有蓄能装置4，所述蓄能装置4包括有伸缩机构10、连杆11，所述伸缩机构10可以提供复原刚度或阻尼的作用，所述伸缩机构10连接于所述主船柱2，所述连杆11的两端分别连接于所述伸缩机构10和所述浮体1。所述蓄能装置4是具有弹簧刚度特性或液压阻尼特性的能提供回复力或阻尼的浮式结构物位移限定装置，通过对所述浮体1及其所在水文环境的分析和复杂计算可获得所述蓄能装置4所需的回复力刚度或非线性阻尼，所述蓄能装置4通过连杆11固定于所述浮体1上，对所述浮体1产生作用，使所述蓄能装置4参与所述浮体1在环境载荷作用下的受力，通过流固耦合作用有效限制所述浮体1沿长度方向远离所述主船柱2时产生的位移，同时可减小所述浮体1沿长度方向靠近所述主船柱2时与所述主船柱2上所述碰垫6作用产生的接触力，降低建造的成本、提高系泊的安全性。

如图3所示，所述浮体1的一端设有滑移装置，所述滑移装置包括滑移块12、滑槽13，所述滑槽13竖直连接于所述浮体1，所述连杆11的一端连接于所述滑移块12，所述滑移块12滑设于所述滑槽13。所述滑移装置可使所述连杆11在所述浮体1上产生升沉垂荡运动时仍能传递蓄能单元提供的回复力或阻尼。同时所述滑移装置具有被动滑移和主动滑移功能，以保证所述浮体1在突然发生较大升沉运动时出现机构锁死，提高系泊的安全性。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种浮式结构物的港内系泊系统，其特征在于，其包括若干个循环，每个所述循环包括有浮体、主船柱、两个侧边船柱，所述浮体的一端设有凹部且连接于所述主船柱，所述主船柱嵌设于所述凹部，两个所述侧边船柱分别设置于所述浮体的两侧。

2.如权利要求1所述的港内系泊系统，其特征在于，每个所述循环还包括有蓄能装置，所述蓄能装置包括有伸缩机构、连杆，所述伸缩机构连接于所述主船柱，所述连杆的两端分别连接于所述伸缩机构和所述浮体。

3.如权利要求2所述的港内系泊系统，其特征在于，所述浮体的一端设有滑移装置，所述滑移装置包括滑移块、滑槽，所述滑槽竖直连接于所述浮体，所述连杆的一端连接于所述滑移块，所述滑移块滑设于所述滑槽。

4.如权利要求1所述的港内系泊系统，其特征在于，所述主船柱和所述侧边船柱的一端均固定连接于海底，所述主船柱和所述侧边船柱的另一端均高出于水面。

5.如权利要求1所述的港内系泊系统，其特征在于，所述主船柱的表面设有凸抵部，所述凸抵部的一端连接于所述主船柱，所述凸抵部的另一端设有碰垫且抵靠于所述浮体；

所述侧边船柱的表面设有凸抵部，所述凸抵部的一端连接于所述侧边船柱，所述凸抵部的另一端设有碰垫且抵靠于所述浮体。

6.如权利要求5所述的港内系泊系统，其特征在于，所述碰垫的材料为橡胶。

7.如权利要求1所述的港内系泊系统，其特征在于，所述港内系泊系统包括有走道，所述走道连接于相邻所述主船柱。

8.如权利要求7所述的港内系泊系统，其特征在于，所述走道的上表面设有船柱，所述船柱连接于所述浮体。