CN106638527A - 多用途水上平台 - Google Patents

Abstract

设置一种组合结构多用途水上平台，运用在江河、湖泊和海洋上。卧式风力发电机组运用在水上平台、陆地、和交通运输工具上，组合型风能太阳能发电机组运用在水上平台、陆地、浅海上。根据机械力学、流体力学、结构工程制造原理设置若干浮体柱、结构支撑、运输平台、框式平台等组合连接成多用途水上平台。使之建立自成体系的水上高速公路；水上城市；设置组合型立式风力发电机组和组合型风能太阳能发电以及卧式风力发电，利用分支框式露天平台设置加油站、飞机场；设置分支框式钻井平台。

Description

多用途水上平台

本发明设计一种组合结构多用途水上平台，运用在江河，湖泊和海洋上。特别是设置的高效，节能，环保的水上平台运输线，以及设置的多层框式平台所建立的小型水上城市，以及利用若干卧式风力发电机组和组合型风能太阳能发电机组的装置。

在现有水上交通运输中，存在各种交通隐患，并不时伴随发生水上交通灾难，各种水上交通运输工具皆为船类，速度慢，能耗高，同时，大量废气排放又污染空气，船上生活产生大量废弃物和排泄物对水质也有污染。人类一直依赖陆地，没有水上城市，没有以主干线，支干线组成的自成体系的水上平台运输线，没有卧式风力发电机组和组合型风能太阳能发电机组。

本发明的目的是提供一种组合结构多用途水上平台。一是在水上设置以主干线，支干线为自成体系的水上平台运输线；二是设置水上多层框式平台，建立精典的电气化小型水上城市；三是在水上平台主体侧设置分支框式钻井平台；四是在水上平台主体侧设置分支框式平台，利用露天平台配套设置加油站、飞机场。五是设置卧式风力发电机组；六是设置组合型风能太阳能发电机组。

本发明的目的是这样实现的：根据机械力学、流体力学、结构工程制造原理，在江河、湖泊、海洋上设置多用途水上平台。将设置的若干浮体柱、多节组合式结构支撑柱、桩柱、结构支撑、运输平台、框式平台、电关、轨道等组合连接成多用途水上平台，在水上平台上采用陆地最先进的交通工具，如高速列车、磁悬浮运输车等。在水上平台上利用其广阔空间，配套设置若干风力发电和太阳能发电，建立电能转换发电基地，并与陆地联网。用设置的多层框式平台、露天平台发展种植业、养殖业绿化、配套设置生活区、商店、医院等，形成精典小型的水上城市，即旅游观光、休闲娱乐服务的配套设施等。对生活垃圾、废弃物和污水等，可在框式平台上设置处理场站进行处理。可设置分支框式钻井平台，对钻探所需物资经水上平台运输直接送达，钻出的油、气等经平台边上的管道直接输送回陆。可在水上平台主体侧设置分支框式平台，利用露天平台配套设置加油站、飞机场。在水上平台上或侧或水中，还可设置对天体、对海洋开发利用等不同用途的设施。卧式风力发电机组采用风斗式聚风源，通过进风压力口的风力推动叶片运转，从而带动电机发电。组合型风能太阳能发电机组，可将两台立式风力发电机组前后组合运用，更可以利用立式风力发电支撑杆和框式支撑，结构支撑来支撑太阳能硅晶组合板，更可群体阵营组合风能太阳能发电，以实现数倍增加发电量。

本装置的具体结构由以下选用的组合结构多用途水上平台装置的实施例及其附图给出。

图1是：海洋上组合结构多用途水上平台装置的侧面图。

下面结合图1详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况：

该装置包括：浮体柱(1)由浮体屯(2)和上柱(3)、(4)、(5)、(6)和下柱(7)以及多节组合式结构支撑柱(8)组合而成。浮体柱(9)由浮体屯(10)和上柱(13)、(14)以及柱(11)、(12)和多节组合式结构支撑柱(8)组合而成。浮体柱进水口(15)、排水口(16)、结构支撑(17)、(18)、(19)若干，运输平台两边电关(21)，运输平台段线连接处(22)、多轨轨道(23)、结构支撑(24)、(25) (26)若干，框式平台(27)、露天平台(28)、(29)、立式风力发电机组(30)，多层重叠卧式风力发电机组(31)，太阳能硅晶组合板(32)，变电控制房(33)。

该装置浮体柱设置为四柱连体式，其上柱(3)、(4)、(5)、(6)皆固定在浮体屯(2)的上部，下柱(7)固定在浮体屯(2)的下部，设置下柱是根据海底的情况，使四柱连体式浮体柱(1)的下部四边在定位时都能接触到海底、各柱中所设置的内套孔，是便于多节组合式结构支撑柱(8)顺各柱套孔而下落根海底。浮体屯(2)设置为空心，可通过进水口(15)储水，排水口(16)放水。可根据不同的海底情况设置不同的浮体柱。如浮体柱(9)为四柱式，其上柱(13)、(14)固定在浮体屯(10)的上部，其柱(11)与浮体屯(10)动配，目的是在海上固定浮体柱(9)位置时，能确保柱(11)直接与海底接触，其柱(12)设置与浮体屯(10)螺旋式动配，定位时可微调与海底接触，浮体柱(9)的四个柱同样设置有内套孔，便于多节组合式结构支撑柱(8)顺套而下落根海底，从而固定浮体柱的位置。浮体屯(10)和浮体屯(2)一样，设置为空心。可根据不同的需求设置不同的浮体柱、如多柱连体式浮体柱，多节多柱组合式浮体柱等。运输平台(20)为桥梁式金属结构，由若干段组成，各段皆以浮体柱为准划分段线，段线连接处(22)等一般采用固定式连接，也可插式、扣式活接，因为金属都有热胀冷缩的属性。根据结构工程制造原理，可以平台(20)下设置结构支撑，如图中(17)、(18)、(19)等若干，也可在运输平台(20)上设置悬索式、斜拉式缆绳，两者皆可保证平台运输安全使用。在海上每天都有涨潮、风浪等，这些都属无压流，对浮体柱的冲击微不足道。海上最恶劣的环境是台风、龙卷风和海啸，例如最大的台风18级为70m/s，最大龙卷风可达100m/s-200m/s，甚至最大可达300m/s，最大的海啸其流速每小时700m/s-1000m/s，平台(20)两边的电关(21)等通过桥梁式缆绳与海底固定锚连接，使之更加固定平台(20)的位置，浮体柱、缆绳和海底固定锚是水上平台在海上抵抗最恶劣环境岿然不动的三要素。

水上运输平台(20)上设置的多轨轨道(23)，使用陆地最先进的交通工具高速列车或悬浮式运输车，双向单行，电脑监控、现代气象预报，安全保障。它和海上船运相比，速度提高10倍，节能10倍以上，形成高效、节能、环保的水上平台运输线即水上高速公路。结构支撑(24)、(25)、(26)等若干，是框式平台(27)和多层框式平台、以及露天平台(28)、(29)支撑和固定主体。利用水上平台上或侧设置的框式平台、多层框式平台以及露天平台发展种植业、养殖业、绿化、配套设置生活区、商店、医院等多用途运用，形成精典的水上小型城市即为旅游观光、休闲娱乐服务的配套设施。还可设置分支框架式钻井平台，对钻探所需物资经平台直接运输送达，钻出的油、气经平台上设置的管道直接输送回陆，还可设置分支框式平台，利用露天平台设置加油站、飞机场，还可以在水上平台上或侧或水中设置对天体、对海洋开发利用等等不同用途的设施。利用海洋广阔空间设置若干风力发电机组(30)和多层卧式风力发电机组(31)以及太阳能硅晶组合板(32)若干发电。发出的电通过电线将电能输送到交换变电房(33)内的交换变电装置。交换变电装置的作用是升压、变压、输送和适当储存电能，使之建立电能转换发电基地，并与陆地电网联网，其所发电能主要提供给水上平台运输动力源，以及各种照明、各种控制机构、生活区等用电所需，若电能不足时，通过联网使用陆地电能。对生活垃圾、废弃物和污水等，可在平台上设置污水处理厂，可采用氧化沟(A₂/O)生物处理工艺等，处理后的污泥可作花肥使用。

该装置浮体柱(1)、(9)等体积都特别庞大，无论是金属结构或钢筋混凝土结构，皆采用预制，因设置为空心，庞大的浮体柱预制件下海后，则利用了水的浮力浮于海上，便于运到指定的施工现场，安装到指定的位置。在海上，不适宜设置浮体柱的区域如海边等，可打桩立柱，柱上建平台，这个桩柱就是常称的桥柱或桥墩。

对水上平台运输线，可设置主干线道和支干线道，可设置封闭式半封闭式，它直接联姻世界各地交通商贸往来，使之形成自成体系的水上平台运输线，水上平台运输线逐步建成，因而逐步取代速度慢、又消耗大量有限能源的现有各种海上船舶运输，建立对空气和水质无污染的、带动全世界创造最好经济效益、社会效益的现代文明的高效、节能、环保的水上平台运输线，和精典小型的水上城市，它体现了人类和大自然的和谐快速发展，也实现了人类的梦想、化海为陆、为人类增加新的生存活动空间的目的。

例如在南海实施水上平台，可利用南海现有水上通道，首先设置主干线道，再设置支干线道，与南沙群岛相连，直接与东南亚各国相连。其浮体柱预制，可金属结构，也可钢筋混凝土结构，若采用钢筋混凝土结构，在里外增加尼龙网，可根据不同需要设置不同浮体柱，如多节多柱组合式浮体柱。多柱连体式浮体柱等。在南海主干线道主要采用多柱连体式浮体柱和四柱连体式，浮体柱上端部的各种结构支撑以及运输平台段在预制时一并完成，对于平台下面的连体式浮体柱，与浮体柱之间的结构支撑，也采取组合预制配套安装。多柱连体浮体柱预制完成后，将其拖或者滑入水中，则浮于水上，运到施工现场后，通过进水口注入水，浮体柱下沉，安装到指定的位置，将多节组合式结构支撑柱从浮体柱中的各个内套孔，顺套而下，钻入海底，固定浮体柱的位置后，再分段完善水上运输平台，平台建好后，在平台两边再设置电关，在水上平台运输线上采用陆地最先进的运输工具高速列车或磁悬浮运输车，实现双向单行，电脑监控，现代气象预报，安全保障。在南海，还可以在水上平台主体侧建框式钻井平台，向海底取石油，钻探所需物资经平台运输直接送达，钻出的全部油、气经水上平台设置的管道直接输送回陆，也可以在水上运输平台主体设置多层式框式平台，为旅游观光、休闲娱乐服务等。我们利用现代先进工业技术和材料，完全可以在水上实施多用途水上平台，让它造福于人类。因此我们应该改变对水上交通发展的思路，向海洋要土地，向海洋要资源，向海洋空间要资源，从而创造崭新世界。

图2是江河湖泊上组合结构多用途水上平台装置的侧面图：

下面结合图2详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况：

该装置浮体柱(1)由浮体屯(3)和多节组合式结构支撑柱(5)、(6)、(7)、(8)组合而成，浮体柱(2)由浮体屯(4)和多节组合式结构支撑柱(9)(10)组合而成，分段运输平台(11)、段线连接处(12)、结构支撑(13)、(14)等若干，框式平台(15)、露天平台(16)、多轨轨道(17)。

该装置浮体屯(3)、(4)等均设置为空心，并在两边设置有内套孔，以便多节组合式结构支撑柱(5)、(6)、(7)、(8)、(9)、(10)竖直定位浮体屯(3)、(4)，分段运输平台(11)为桥梁式金属结构，它与浮体屯(3)、(4)在段线连接处(12)一般采用固定式连接，也可采用插式、扣式活接，因为金属都有热胀冷缩的习性。结构支撑(13)、(14)若干是框式平台(15)和露天平台(16)的支撑主体。设置框式平台主要是为旅游观光、休闲娱乐的人群提供方便，设置多轨轨道(17)，将陆地最先进的高速列车或磁悬浮运输车运用到水上平台上，使列车双向单行、电脑监控、安全可靠，它与船运相比，速度提高10倍，节能10倍以上，实现高效、节能、环保的水上平台运输，即水上高速公路。

根据浮体柱(1)、(2)的结构，多节组合式结构支撑柱(5)(6)、(7)、(8)、(9)、(10)落根水底，其柱与浮体屯(3)、(4)动配，从而竖直定位浮体柱的位置，浮体柱利用水的浮力承载上面运输平台、框式平台等一切设施的重力，是水上平台的支撑主体，可根据不同的水域，采用不同的浮体柱灵活运用，在不适宜浮体柱的区域，采用打桩立柱、柱上建平台。

例如在长江库区实施水上平台运输线，蓄水时水位175米，低水位时140米左右，设置的浮体柱是利用水的浮力来承载上面的一切重量，当水位上升时，浮体柱随着水位竖直上升，水位下降，浮体柱随之竖直跟着下降，完全能适应水位的不断变化，从而保障了水上运输平台不断地正常运行，并可在水上平台上或侧设置框式平台，为旅游观光、休闲娱乐的人群提供方便。

图3是卧式风力发电机组的平面图和侧面图：

下面结合图3详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况：

该装置包括：风斗(1)、(2)、(3)、(4)等多个聚风斗，进风口(5)、(6)、(7)、(8)等多个，机组底盘(9)，外罩(10)，各风斗固定在外罩(10)上，风耳(11)，风叶片(12)等若干，风叶支撑架(13)与轴承(14)紧配，轴承(14)与发电机(15)的颈部紧配，发电机(15)在机组中心，用螺丝固定在机组底盘(9)上，从而使风叶支撑架(13)定位旋转，大齿轮(16)固定在风叶支撑架(13)上，过轮(17)的轴固定在风叶架(13)，轴承(18)与(17)紧配，过轮(17)一边与大齿轮啮合，另一边与发电机轴齿轮啮合，机组支撑架(19)。

该装置利用多个风斗广聚风源，任何方向吹来的风均可通过风斗聚风力推动风叶片运转，例如吹向正面的风，如图可风斗(1)、(2)、(3)、(4)同时进风，通过进风压力口推动风叶片(12)运转，大齿轮跟随运转。与此同时，通过过轮(17)带动发电机运转工作，该装置也可以不设置过轮，采取发电机轴齿轮直接啮合大齿轮(16)，这时风叶支撑架(13)则紧紧配在中心固定轴上的轴承上，并风叶片的方向相反和各风斗的进风口方向相反。卧式风力发电可多台机组重叠，如图为3台机组重叠，以减少占地面积扩大发电量，该装置外罩也可采用多边形等不同外观，本装置的风叶片设置可多可少，可三个叶片，也可设置四个风叶片等多个风叶片。该装置运用在水上平台、陆地、沙漠和运输工具上。

图4是分体卧式风力发电机组的平面图和侧面图：

下面结合图4详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况：

该装置包括：大型风斗(1)、进风口(2)、机组底盘(3)、外罩(4)、风叶片(5)等若干，风叶支撑架(6)与轴承(7)紧配，轴承(7)紧配在固定中心轴(8)上，从而风叶支撑架(6)定位旋转，大齿轮(9)固定在风叶支撑架(6)上与发电机组(10)的轴齿轮(9)啮合，发电机被螺丝固定在机组底盘(3)上，排风口(11)。

该装置风斗(1)与机组分体，其目的是采用大型风斗广聚风源，通过进风压力口(2)推动风叶片运转，同时大齿轮(9)带动发电机(10)运转工作，本装置也可根据不同需要设置多个分体风斗，通过风斗或者风道引入进风口，该装置运用在水上平台、陆地，特别是交通运输工具上。

图5是组合型风能太阳能发电机组的侧面图：

下面结合图5详细说明依据本发明提出的具体装置的细节及其工作情况：

该装置包括：主体支撑杆(1)、(2)，动配支撑杆(3)、(4)、天地轴承(5)、(6)、前发电机总成(7)、(8)，风叶片(9)、(10)的各个叶片通过螺丝等固定在传动轴上，后发电机总成(11)、(12)风叶片(13)、(14)的各个叶片通过螺丝等固定在传动轴上，避雷针(15)、(16)，太阳能硅晶组合板(17)，框式支撑(18)，结构支撑(19)。

该装置主体支撑杆(1)、(2)和动配支撑杆(3)、(4)通过天地轴承(5)、(6)，使动配支撑杆(3)、(4)定位旋转，动配支撑杆(3)、(4)上部与发电机总成(7)、(11)和(8)、(12)的外壳下部用螺丝固定。该装置风叶片(9)、(10)和(13)、(14)迎风同向旋转，传动轴通过发电机总成内的变速机构传递到发电机组。

该装置动配支撑杆(3)与发电机总成(7)、(11)的外壳，以及动配支撑杆(4)与发电机总成(8)、(12)的外壳分别为一整体，也可采用二层竖立组合，也可多层竖立组合，若多层竖立组合时，各层之间各采用天地轴承、动配支撑杆连接。该装置的每一层也可安装2台立式风力发电机组，即正面一台，反面一台。竖立组合成一套组合型立式风力发电机组。实现在一根主体动配支撑杆上竖立多层多台立式风力发电机组发电，从而提高发电量。

太阳能硅晶组合板(17)利用主体支撑杆(1)。(2)和框式支撑(18)以及结构支撑(19)作支撑，在风叶片(9)、(10)下部利用太阳光发电。该装置可单体组合如图例，更可以群体阵营组合太阳能硅晶组合板发电，实现数倍提高发电量。该装置硅晶组合板和框式支撑也可安装在立式风力发电支撑杆顶部，同样可以单体组合，更可以群体阵营组合太阳能硅晶组合板发电，在这种情况下，风力发电支撑杆上的风力发电机组就只能采用挂套式、轨道式等其它种种方法来使发电机组在支撑杆上围着支撑杆定位旋转，使风叶片仍能随风迎面旋转。

组合型风能太阳能发电机组运用在陆地、沙漠、浅海和水上平台上。例如在陆地适于安装在空旷开阔之地进行群体阵营组合，同时实现立体利用，其上部是立式风力发电一般采用一层两台或者一台，中部是群体阵营组合太阳能发电，下部地面可设置种植业，如食用菌、药材等，其下部地面也可是公路，铁路运输线等。如果是在湖泊、浅海、其下部是水，照样不影响养殖业，同样实现立体利用。其主体动配支撑杆可1点直柱落根固定，也可3点或多点框式支撑落根固定，例如在沙漠和浅海等特殊情况时采用。

附图说明：

图1是海洋上组合结构多用途水上平台装置的侧面图。

图2是江河、湖泊上组合结构多用途水上平台装置的侧面图。

图3是卧式风力发电机组的平面图和侧面图。

图4是分体卧式风力发电机组的平面图和侧面图。

图5是组合型风能太阳能发电机组的侧面图。

Claims (7)

1.设置不同浮体柱、桩柱、结构支撑、运输平台、框式平台，多轨轨道等组合连接成多用途水上平台的装置，运用在江河、湖泊和海洋上。

2.在海上设置主干线、支干线、建立自成体系的高效、节能、环保的水上平台运输的装置。

3.在海上设置多层框式平台，建立小型水上城市的装置。

4.设置分支框式钻井平台的装置。

5.在分支框式露天平台上设置加油站、飞机场的装置。

6.卧式风力发电机组的装置。

7.组合型风能太阳能发电的装置。