CN106477002B - 一种人工浮岛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人工浮岛，包括浮岛本体，浮岛本体上设有伸缩式浮箱，浮岛本体与伸缩式浮箱间设有调节装置，浮岛本体的船头还设有冲滩架，冲滩架连接在船头上，冲滩架上设有履带式牵引器。本发明可通过伸缩式浮箱的操作改变船体的水上露出体积，调节与在岛礁外深水区驻泊的货轮间的高度差，提高物资转移作业效率和安全性，而且通过冲滩架可以在岛礁浅滩上进行固定，固定效果比传统锚定方式更可靠。用本海洋工程辅助船可以更好地适应不同吨位的货轮，建设单位在输送建设物资时可有更大的货轮安排余地，而无需因考虑与小艇的体量差而在货轮大小的选择上有所限制，转移物资时可减少货轮的驻留时间，提高岛礁建设的经济性。

Description

一种人工浮岛

技术领域

本发明涉及一种海洋工程设施，更具体地说，它涉及一种人工浮岛。

背景技术

目前，我国土地资源日益紧张，与此同时我国领海内有大量无人岛礁尚未开发利用，随着我国经济及科技的迅猛发展，我国已有足够的经济及技术能力支持大规模海洋建设，因此，进军海洋，向海洋要空间不失为一种解决我国当前土地问题的可行手段，当前已有不少沿海城市开展了填海造地和近岸无人岛开发等城市外拓建设。另外，我国海洋国土安全问题也不容忽视，周边少数海上邻国与我国存在长期岛礁及海域归属争端，为保卫我国固有领土及海域，维护合法海洋权益，我国已采取了正当且必要的手段进行了大规模岛礁陆域吹填及后续设施建设，今后也需要不断强化我国海洋工程建设能力，以更好地应对未来的局势发展。在进行岛礁开发建设时需要使用大量的人工浮岛，并投入大量岛上施工人员及设备。很多岛礁在天然状态下并不利于施工，例如岛礁主体的外围存在大面积的没入水下的礁盘，礁盘上水很浅，普通船只无法渡过礁盘靠近岛礁主体，在建设初期岛礁主体上也没有可供泊船的深水码头，建设物资只能先通过货船运送到岛礁附近深水处，再通过吃水浅的小艇驳运，而小艇往往与货船高度相差很大，小艇在水中稳定性也较差，因此装卸转移物资十分不便，风险也较高，物资吊装时操作必须十分小心、轻缓，否则极易因操作视线不佳、小艇承载面有限、摇摆幅度大而造成人员受伤，人、货落水，小艇倾覆等事故。为解决岛礁附近深水区与岛礁主体结合部间的物资安全快速转移的问题，极有必要针对这一特殊区域设计专用的转运设施。公开号为CN105714732A的发明专利于2016年6月29日公开了一种浮动码头，属于码头设施技术领域，包括第四气缸、控制器、支杆、第一气缸、第一支板、第一镂空、第一下板、第二浮袋、第一浮袋、第一销轴、第一涡流推进器、剪叉臂、第二涡流推进器、第二支板、第二镂空、第二销轴、支柱、第三浮袋、第二下板、第三涡流推进器、电机、第二气缸、第三气缸、第一鱼眼轴承、第二鱼眼轴承、第二踩板、第二防滑板、第一踩板、滑轨、滑块、第一防滑板和码头主体，所述码头主体下安装第一浮袋，码头主体右端铰接安装第一踩板，第一踩板上安装第一防滑板，第一踩板内上下两端各安装滑轨。本发明中踩板可伸缩，且能调节踩板与码头之间的角度。但该发明并不能很好地解决岛礁浅水区大小船舶间物资安全方便转移的问题。

发明内容

现有的岛礁工程建设领域缺乏岛礁附近浅水区与深水区结合部安全高效的过渡设施，物资转移十分不便，为克服这一缺陷，本发明提供了一种在岛礁附近浅水区与深水区结合部起过渡作用，可安全高效地对岛礁进行物资转移的人工浮岛。

本发明的技术方案是：一种人工浮岛，包括浮岛本体，浮岛本体上设有伸缩式浮箱，浮岛本体与伸缩式浮箱间设有调节装置，浮岛本体的船头还设有冲滩架，冲滩架连接在船头上，冲滩架上设有履带式牵引器。作为浮岛本体组成部分的伸缩式浮箱可以改变伸出长度，即改变浮岛本体的排水体积，增大浮岛本体所受浮力，在浮岛本体总重没有变化或变化有限时，增大的浮力使浮岛本体自动重新分配水上、水下体积，以平衡浮岛本体的总重，浮岛本体的水上露出体积增大，浮岛本体上升，调节与在岛礁外深水区驻泊的货轮间的高度差，另外，设计制造浮岛本体的本意就是用作移动码头，因而具有较大的面积，平稳性也好于一般的小艇，因此使用本人工浮岛可以更好地适应不同吨位的货轮，建设单位在输送建设物资时可有更大的货轮安排余地，而无需因考虑与小艇的体量差而在货轮大小的选择上有所限制。转移物资时，由于浮岛本体面积及承载量更大，可以一次性接受较多物资并可暂时堆放，然后持续向岛礁深水区和浅水区间穿梭的小艇上转移，减少货轮的驻留时间，不仅可提高物资转移作业效率和安全性，还可提高经济性。伸缩式浮箱的伸缩通过调节装置实现，伸缩式浮箱的伸缩调节，使浮岛本体所受浮力改变，进而改变浮岛本体的水上露出体积，使浮岛本体高度与货轮间的平台高度差更好地匹配。浮岛不能直接冲上岛礁浅滩，否则会导致浮岛搁浅，而且浮岛与岛礁浅滩间的冲击会损伤浮岛。设置冲滩架是为了替代浮岛本体冲上岛礁浅滩，避免浮岛本体直接与岛礁浅滩接触、碰撞，有了冲滩架，冲滩架上的履带式牵引器可先于浮岛本体与岛礁浅滩发生接触，并牵引浮岛本体继续靠近岛礁浅滩，然后冲滩架可与岛礁浅滩打桩固定，使本人工浮岛可靠地停泊，减少漂移，从而更平稳、安全地进行物资或人员转移。

作为优选，冲滩架铰接在浮岛本体上，浮岛本体上设有可伸缩的液压撑杆，冲滩架与液压撑杆的活塞杆铰接。通过液压撑杆的伸缩，可将冲滩架压低到适当深度，便于更好地使履带式牵引器与岛礁浅滩接触并产生足够的牵引力。

作为优选，履带式牵引器铰接在冲滩架上。由于采用铰接方式，履带式牵引器接触到岛礁浅滩是可自行调整角度，更好地适应岛礁浅滩地表起伏情况，从而与岛礁浅滩地表更好地匹配，减少牵引力的损失。

作为优选，浮岛本体底部设有升降井道，伸缩式浮箱滑动连接在升降井道中，升降井道内壁与伸缩式浮箱外壁间设有动密封结构。通过这一结构设置，可实现伸缩式浮箱与浮岛本体的连接及伸缩功能的实现，并确保伸缩式浮箱与浮岛本体间不会发生渗漏。

作为优选，升降井道、伸缩式浮箱的横截面均为矩形。横截面为矩形的升降井道对嵌套其中的伸缩式浮箱具有导向作用，可以防止发生转动，确保升降驱动齿轮与中心筒间螺旋副的轴向保持压紧，从而产生轴向推力，实现螺旋运动到轴向移动的转换。

作为优选，伸缩式浮箱为多个且对称分布。设置多个浮箱可根据需要分别进行操作，获得不同的浮力调节组合方式，更好地适应不同工况。浮箱对称分布更利于本浮岛本体保持平衡。

作为优选，浮岛本体上设有起吊装置。浮岛本体面积较大，有足够条件安装起吊装置，以利于更方便更高效地进行物资装卸作业。

作为优选，浮岛本体上设有船艇泊位。浮岛本体为最终将物资运送上岛礁的浅水区穿梭小艇提供泊位，使人工穿梭小艇能够稳定靠泊，浮岛本体从深水区的货轮接收物资后可安全、准确、高效地转移到穿梭小艇上。

本发明的有益效果是：

提高岛礁建设过程中外部输入物资转移的效率和安全性。本发明可通过伸缩式浮箱的操作改变浮岛本体的水上露出体积，调节与在岛礁外深水区驻泊的货轮间的高度差，提高物资转移作业效率和安全性。

提高岛礁建设的经济性。用本人工浮岛可以更好地适应不同吨位的货轮，建设单位在输送建设物资时可有更大的货轮安排余地，而无需因考虑与小艇的体量差而在货轮大小的选择上有所限制，转移物资时可减少货轮的驻留时间，提高岛礁建设的经济性。

提高浮岛本体停泊稳定性。本发明通过冲滩架可以在岛礁浅滩上进行固定，固定效果比传统锚定方式更可靠。

附图说明

图1为本发明的一种结构示意图；

图2为本发明的俯视结构示意图；

图3为本发明中调节装置的一种结构示意图。

图中，1-浮岛本体，2-伸缩式浮箱，3-中心筒，4-驱动电机，5-升降驱动齿轮，6-悬垂筒，7-齿条，8-冲滩架，9-履带式牵引器，10-液压撑杆，11-升降井道，12-船艇泊位。

具体实施方式

下面结合附图具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

如图1、图2、图3所示，一种人工浮岛，包括浮岛本体1，其特征是浮岛本体1上设有伸缩式浮箱2，浮岛本体1与伸缩式浮箱2间设有调节装置，伸缩式浮箱2中央沿轴向固设有中心筒3，中心筒3内壁设有齿条7，所述的调节装置包括驱动电机4、升降驱动齿轮5和悬垂筒6，驱动电机4固设于浮岛本体1上，升降驱动齿轮5与驱动电机4的输出端传动连接，升降驱动齿轮5转动连接在悬垂筒6底端，升降驱动齿轮5与齿条7啮合，悬垂筒6顶端固连在浮岛本体1上，悬垂筒6底端在升降井道11中悬空。驱动电机4与升降驱动齿轮5通过由链轮、链条构成的链条传动机构传动连接，链条传动机构设于悬垂筒6的内腔中。浮岛本体1的船头还设有冲滩架8，冲滩架8连接在船头上，冲滩架8上设有四个履带式牵引器9，履带式牵引器9包括牵引器电机、履带、平行轮轴、动力轮，牵引器电机输出动力带动动力轮，动力轮带动履带，牵引器电机密封于动力箱中。冲滩架8铰接在浮岛本体1上，浮岛本体1上设有可伸缩的液压撑杆10，液压撑杆10中的工作介质通过油泵产生压力，冲滩架8与液压撑杆10的活塞杆铰接。履带式牵引器9铰接在冲滩架8上。伸缩式浮箱2的外壁涂敷有耐腐蚀憎水涂层。伸缩式浮箱2为十个且在浮岛本体1长轴线两侧对称分布。浮岛本体1边缘设有凹进式的船艇泊位12，船艇泊位12旁设有小型龙门吊，用于为穿梭小艇装卸物资。此外浮岛本体1上其它位置也设有吊臂，用于辅助大船装卸物资。

本人工浮岛可作为岛礁浅水区与深水区之间的过渡设施用于岛礁的开发建设，在岛礁建设初期，设施设备不齐全的情况下提供物流、人流中转平台的作用，使得岛礁建设过程中物资、人员的登陆更为方便、安全。在进行物资、人员转移时，本人工浮岛的船头可对着岛礁浅滩继续驶进，履带式牵引器9与岛礁浅滩地表匹配，并通过液压撑杆10的支撑产生足够压紧力，使得履带式牵引器9具备良好抓地性能，可产生较大牵引力，配合浮岛本体1自身推进器动力推动本人工浮岛可一定程度地深入岛礁浅滩，然后通过打桩固定的方式将冲滩架8固定在岛礁浅滩上，固定效果比传统的锚定方式更可靠，从而使本人工浮岛牢固而平稳地停泊在浅水区边缘，便于运载物资或人员的较大船只靠近本浮岛本体进行物资或人员转移。通过冲滩架8完成浮岛本体1固定后即可关闭提供液压撑杆10工作介质压力的油泵。如果大船与本浮岛本体的平台高度差过大，不便进行人、货转移时，可通过伸缩式浮箱2的伸缩调整改变本浮岛本体的水上露出体积，达到缩小平台高度差的目的。调整伸缩式浮箱2时，调整伸缩式浮箱2时，启动驱动电机3，驱动电机3带动升降驱动齿轮5转动，升降驱动齿轮5与中心筒3内壁上齿条7间的相互啮合推压作用使得中心筒3被推动，伸缩式浮箱2随中心筒3发生移动，沿升降井道8升降，实现伸缩式浮箱2的伸缩调节，使浮岛本体1所受浮力改变，进而改变浮岛本体1的水上露出体积，使浮岛本体1与大船间的平台高度差更好地匹配。由于关闭油泵后，冲滩架8与浮岛本体1间解除了液压撑杆10的刚性支撑，一定程度内浮岛本体1的整体上浮不会受冲滩架8的约束。浮岛本体1出水高度可以根据调节幅度的需要决定对部分或是全部伸缩式浮箱2进行伸缩调节，但需成对地操作，确保浮岛本体平衡。在调节范围内，伸缩式浮箱2的伸出长度也可以根据需要而定，驱动电机3的减速器为蜗轮蜗杆式减速器，具有自锁功能。随后便可进行物资、人员转移，货量较大的物资可暂时堆放在本浮岛本体上，直接将人、货送上岛礁的穿梭小艇停泊在船艇泊位12中，三面固定，确保穿梭小艇平稳停泊，然后本浮岛本体上的人、货可继续向穿梭小艇上转移。这样，大船与本浮岛本体、穿梭小艇与本浮岛本体间的人、或转移可以分别独立进行，大船卸完人、货可以先行离去，而余下的人、货上岛礁的工作可继续进行。采用这种工作模式，可充分利用过路船只搭载物资、人员顺便运送，而无需派遣专用船只专程运送，可更灵活、更高频地实施岛礁工程建设物资、人员运输任务，大大缩短运送周期，降低运送费用。

实施例2：

伸缩式浮箱2为十二个。其余同实施例1。

Claims (7)

1.一种人工浮岛，包括浮岛本体（1），其特征是浮岛本体（1）上设有伸缩式浮箱（2），浮岛本体（1）与伸缩式浮箱（2）间设有调节装置，浮岛本体（1）的船头还设有冲滩架（8），冲滩架（8）连接在船头上，冲滩架（8）上设有履带式牵引器（9），浮岛本体（1）底部设有升降井道（11），伸缩式浮箱（2）滑动连接在升降井道（11）中，升降井道（11）内壁与伸缩式浮箱（2）外壁间设有动密封结构。

2.根据权利要求1所述的人工浮岛，其特征是冲滩架（8）铰接在浮岛本体（1）上，浮岛本体（1）上设有可伸缩的液压撑杆（10），冲滩架（8）与液压撑杆（10）的活塞杆铰接。

3.根据权利要求1所述的人工浮岛，其特征是履带式牵引器（9）铰接在冲滩架（8）上。

4.根据权利要求1所述的人工浮岛，其特征是升降井道（11）、伸缩式浮箱（2）的横截面均为矩形。

5.根据权利要求1所述的人工浮岛，其特征是伸缩式浮箱（2）为多个且对称分布。

6.根据权利要求1所述的人工浮岛，其特征是浮岛本体（1）上设有起吊装置。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的人工浮岛，其特征是浮岛本体（1）上设有船艇泊位（12）。