CN106564572A - 一种浮力可调式人工浮岛 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种浮力可调式人工浮岛，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。本发明可通过伸缩式浮箱的操作改变人工浮岛的水上露出体积，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。用本浮力可调式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。

Description

一种浮力可调式人工浮岛

技术领域

本发明涉及一种海洋工程设施，更具体地说，它涉及一种浮力可调式人工浮岛。

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海洋工程船，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浮力可调式人工浮岛。

本发明的技术方案是：一种浮力可调式人工浮岛，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。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，因此使用本浮力可调式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，由于人工浮岛面积及承载量更大，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。

作为优选，所述的调节装置包括驱动电机、驱动齿轮、齿条和导向机构，驱动电机固设于浮岛本体上，驱动齿轮传动连接在驱动电机的输出端，齿条固设于伸缩式浮箱的内壁上并与驱动齿轮啮合，导向机构设于与齿条相对的浮岛本体部位及伸缩式浮箱内壁上。驱动电机工作时带动驱动齿轮转动，驱动齿轮与齿条间的相互作用使得齿条被推动，伸缩式浮箱随齿条发生移动，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。导向机构辅助齿轮齿条机构，保持伸缩式浮箱的移动路径。

作为另选，所述的调节装置包括驱动电机、升降螺杆和导向机构，驱动电机固设于浮岛本体上，升降螺杆传动连接在驱动电机的输出端，伸缩式浮箱的内壁上固设有螺母座，升降螺杆与螺母座螺纹连接，导向机构设于与齿条相对的浮岛本体部位及伸缩式浮箱内壁上。驱动电机工作时带动升降螺杆转动，升降螺杆与螺母座间的螺旋运动转化为伸缩式浮箱的轴向移动，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。导向机构辅助齿轮齿条机构，保持伸缩式浮箱的移动路径。

作为优选，伸缩式浮箱为夹套结构，包括外箱和内箱，内箱固设于外箱内部。设置夹套结构可将调节装置的机械结构与浮箱内部隔绝，浮箱内部空间可以用来存放货物，从而使本人工浮岛的内部空间得到更充分的利用。

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，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人工浮岛保持平衡。

作为优选，浮岛本体上设有起吊装置。人工浮岛面积较大，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人工浮岛的水上露出体积，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。用本浮力可调式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。

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4为本发明中调节装置的另一种结构示意图。

图中，1-浮岛本体，2-伸缩式浮箱，3-驱动电机，4-驱动齿轮，5-齿条，6-升降螺杆，7-螺母座，8-升降井道，9-导槽，10-导向块，11-外箱，12-内箱，13-船艇泊位，14-内井筒。

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，一种浮力可调式人工浮岛，包括浮岛本体1，浮岛本体1整体呈长方形，浮岛本体1上设有圆柱形的伸缩式浮箱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底部设有圆柱形的升降井道8，伸缩式浮箱2滑动连接在升降井道8中，升降井道8内壁与伸缩式浮箱2外壁间设有动密封结构。升降井道8中固定一同轴的内井筒14，内井筒14顶部与浮岛本体1固连为一体，内井筒14底部在升降井道8中悬空。伸缩式浮箱2为夹套结构，包括外箱11和内箱12，内箱12焊接固定于外箱11内部，与外箱11形成同轴嵌套，内井筒14直径介于外箱11和内箱12直径之间。外箱11的外壁涂敷有耐腐蚀憎水涂层。内箱12外壁与外箱11内壁间留有设备安装空间。所述的调节装置包括驱动电机3、驱动齿轮4、齿条5和导向机构，驱动电机3固设于浮岛本体1的内井筒14外壁底部，驱动齿轮4通过皮带传动机构传动连接在驱动电机3的输出端，外箱11和内箱12间的空隙可以容纳驱动电机3和驱动齿轮4，齿条5固设于伸缩式浮箱2中外箱11的内壁上，并与驱动齿轮4啮合，导向机构设于与齿条5相对的浮岛本体1部位及伸缩式浮箱2内壁上。导向机构包括导槽9和导向块10，导槽9设于外箱11的内壁上，导向块10固定于内井筒14外壁底部，导向块10与导槽9适配嵌合。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13，船艇泊位13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。

浮力可调式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，本人工浮岛停泊在浅水区边缘，运载物资或人员的较大船只靠近本人工浮岛进行物资或人员转移。如果大船与本人工浮岛的平台高度差过大，不便进行人、货转移时，可通过伸缩式浮箱2的伸缩调整改变本人工浮岛的水上露出体积，达到缩小平台高度差的目的。调整伸缩式浮箱2时，启动驱动电机3，驱动电机3带动驱动齿轮4转动，驱动齿轮4与齿条5间的相互作用使得齿条5被推动，伸缩式浮箱2随齿条5发生移动，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高度与大船间的平台高度差更好地匹配。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人工浮岛上，直接将人、货送上岛礁的穿梭小艇停泊在船艇泊位13中，三面固定，确保穿梭小艇平稳停泊，然后本人工浮岛上的人、货可继续向穿梭小艇上转移。这样，大船与本人工浮岛、穿梭小艇与本人工浮岛间的人、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：

如图4所示，所述的调节装置包括驱动电机3、升降螺杆6和导向机构，驱动电机3固设于浮岛本体1的内井筒14外壁上，升降螺杆6通过联轴器传动连接在驱动电机3的输出端，升降螺杆6顶端稍下转动连接在内井筒14顶部的轴承座上，伸缩式浮箱2的内壁顶部固定有螺母座7，升降螺杆6与螺母座7螺纹连接，导向机构设于与齿条5相对的浮岛本体1部位及伸缩式浮箱2内壁上。伸缩式浮箱2为十二个。其余同实施例1。

Claims (8)

1.一种浮力可调式人工浮岛，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。

2.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是所述的调节装置包括驱动电机（3）、驱动齿轮（4）、齿条（5）和导向机构，驱动电机（3）固设于浮岛本体（1）上，驱动齿轮（4）传动连接在驱动电机（3）的输出端，齿条（5）固设于伸缩式浮箱（2）的内壁上并与驱动齿轮（4）啮合，导向机构设于与齿条（5）相对的浮岛本体（1）部位及伸缩式浮箱（2）内壁上。

3.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是所述的调节装置包括驱动电机（3）、升降螺杆（6）和导向机构，驱动电机（3）固设于浮岛本体（1）上，升降螺杆（6）传动连接在驱动电机（3）的输出端，伸缩式浮箱（2）的内壁上固设有螺母座（7），升降螺杆（6）与螺母座（7）螺纹连接，导向机构设于与齿条（5）相对的浮岛本体（1）部位及伸缩式浮箱（2）内壁上。

4.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是伸缩式浮箱（2）为夹套结构，包括外箱和内箱，内箱固设于外箱内部。

5.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是浮岛本体（1）底部设有升降井道（8），伸缩式浮箱（2）滑动连接在升降井道（8）中，升降井道（8）内壁与伸缩式浮箱（2）外壁间设有动密封结构。

6.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是伸缩式浮箱（2）为多个且对称分布。

7.根据权利要求1所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是浮岛本体（1）上设有起吊装置。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的浮力可调式人工浮岛，其特征是浮岛本体（1）上设有船艇泊位。