CN106985968A - 海上浮岛建筑的模块建造和连接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上浮岛建筑的模块建造、连接为平台的方法。其中，该方法包括：海上浮岛建筑的模块运输方式、使用材质以及连接浮岛模块所采用的钩连方式，形成浮岛平台，亦可形成浮岛群。本发明可以克服海洋居住的多重困难，实现海洋资源的最大利用。浮岛群面积大，平稳；设备齐全，功能更广。在海上可以进行陆上生产和科研项目，更可以进行只有海洋上才可以进行的海洋科研和海上开发项目，可以成为附近海岛的海上中心乡镇，使人类真正住进海洋。

Description

海上浮岛建筑的模块建造和连接的方法

技术领域

本发明涉及大型海上人工浮岛平台的模块建造流程，特别是涉及海上浮岛的平台建造，平台连接工艺。

背景技术

21世纪是海洋经济时代，辽阔的海洋蕴藏着无比丰富多样的资源，发展海洋经济是开拓人类发展空间的必然选择。想要大量利用占地球表面约3/4的海洋，显然必须在海上创造长期正常生活的空间，也就是创造在海洋上正常生活与工作的“地方”。现已有的海洋开发平台形式多样但功能大多单一，随着全球海洋开发意义和内容的丰富，大型海上人工浮岛将会成为有效利用和开发海洋空间及资源的重要可靠手段。

目前比较常见的浮岛建造技术是依靠路出水面的海岛或者暗礁，使用海底桩基结构作为支撑并在桩顶搭建建造海上人工浮岛固定部分。这种构造缺乏灵活性，浮岛不可移动位置，利用率低。设计和制造标准化的浮岛是未来海洋开发的基础设施，为了使新式的浮岛灵活设计，灵活拼装，高效生产，广泛应用，需要脱离传统的单个建筑，单个船舶的设计理念。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是大型海上人工浮岛采用模块化设计与建造，大型海上人工浮岛建造非常复杂与综合，其陆地运输、海上运输以及施工都存在技术难题。

为解决上述技术问题，应对复杂海上环境开展高效科学的模块运输、海上平台建造与海上平台的连接。本发明采用的一个技术方案是：其建造采用结构模块陆地加工制造后运送至指定海域的运输方式，平台建造不同于以往的以露出水面的海岛或者暗礁为支撑，而是漂浮在水面并可以固定位置，结构模块互相连接组成巨型平台的方式进行建造；平台连接方式采用结构模块钩连，模块自身带有一种钩状，可以使平台之间相连接，再浇筑发泡水泥，实现牢固稳定的平台连接工艺。

整体平台建造采用发泡水泥材料建造，其密度使其可以浮与海水上，不会沉没。而特殊的平台结构可以使得海上浮岛建筑可以适应复杂的海上环境。现在已有的技术可以利用太阳能、风能、海洋能在浮岛上生产能源，利用海水制造淡水，利用科技和少量水土进行各种种、养、殖、渔生产，还能处理各种治污和治废，维持环保。本发明所述的海上浮岛建筑按照功能可以设计为生产能源、淡水、住房、工矿厂房、车间机房、种养殖渔基地、医疗、科研、教育、交通枢纽、旅游、动力等的一个个功能单元。将这些不同个别功能的元件平台组合成能发挥一定的完整功能，就可以实现具有完整生产和生活能力的海上村，能够相当独立地、长期地维持人的工作和生活。

海洋不但面积大，没有山河沙漠等客观因素的阻碍，而且可向水下利用的深度远比陆地向地面下的利用深度大，可以从海洋中取得各种生活资源。浮岛在海上容易布局，视气候和海洋条件，充分利用阳光、雨水、温度等气候和海水因素，把浮岛布置在最适当的位置，并随海上自然条件经常作必要的调整，发挥最大的功效。海上生产基地不受陆地上的山川地质、地理、地形、位置、气候的种种限制，比陆上的基地更具有投入-产出优势。海上交通运输量大，方便价廉，使得这些浮岛和浮岛场对原料、产品与服务的利用，比在陆地上更经济。

以农业为例：未来的农业，将类似现在的养畜场，是人工设计的立体农业，室温光照可调节，一年多季、高产，这样的绿色的粮、蔬、果、畜农场其生产力可以相当于现在陆上平面农地的几十倍，而且没有水旱灾变。按照产品性质而设计相应的浮岛和浮岛场生产基地，可以随时随地供应沿海和浮岛的生活与生产必需品。

以能源为例：除了海上固定开采平台外，还可以建造了巨大的无动力浮动式液化天然气开采平台。

浮岛在海港、河港和内河同样可以发挥重要作用。由于它有灵活设计、拼装、布置的特点，因此可以在任何水域迅速建立，借以扩大港口，码头，能源基地，物流基地，农业基地，等等，只要与岸上的交通系统连接就成为陆地的一部分，提高所靠陆地或港口的功能和价值。同时利用河流交通与远近沿河地带的社区形成一体。比在陆地上从探测地点到建筑固定设施，既快速又经济。水上科研基地还容易移动位置。

海底蕴藏大量矿产，过去远洋开采的技术难度大，工程浩大，并且人类还不能在远海上维持长期生活，增加了难度。建设海上浮岛，各种开采海洋资源和海洋生活多样化的需要，都可以利用浮岛的技术而推进。人类的生存空间将开阔，生产能力大为提高，就业机会随之大幅度增加。

全世界有千千万万无人居住的岛屿、岛礁，浮岛能够把它们转化为有人居的有用岛屿。利用建高架桥的技术和海上采油平台的技术，在小岛屿和水下礁石上，建高架平台。浮岛场依托那样的平台，成为有永久性的稳定的生产性海上村镇。

有的小岛屿国家正在面临被海平面上升吞没的危险。人工浮岛可以扶危存亡，帮助他们提升和扩大生存空间，永远立足于世界国家之林，便能够大大提升与西太平洋各国的友谊关系。

在全球海水上升中，遭难的不仅是岛屿国家，大多数国家的沿海地区也会遭受大面积的淹没。其中，中国将是淹没区域最大，精华区域受灾最重的国家。在逐步淹没的过程中，浮岛将能够发挥尽量保护和继续使用淹没地带的功能。因此，浮岛新技术衍生的新产业势必是未来最重要的产业之一。

浮岛在公海的法律地位，和船舶一样，本身属于本国的领土，但是遵守《联合国海洋法》，在浮岛和浮岛场四周不可以主张领海和专属经济区。这和岛屿、岛礁领土不同。浮岛乃是人类共同和平利用海洋的平台，不是争夺领土领海，独占资源的工具。国际合作而共同使用浮岛，将是增加国与国间友好合作的机会。

附图说明

图1是本发明海上浮岛建筑的整体外观以及锚的示意图；

图2是本发明海上浮岛建筑模块陆地运输方式示意图；

图3是本发明海上浮岛建筑模块的俯视截面示意图；

图4是本发明海上浮岛建筑模块钩连之后的效果图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。

大型海上人工浮岛建造采用模块陆地制作，海上安装完成的形式，浮岛模块质量和尺寸巨大，为了减少陆地运输距离，提高模块运输完整度，制作模块场所通常选在近海区域。对于这种庞大的海上重型结构物，通常采取海上托航等方式把模块从陆地运输至相应海域，但如何将模块从近海移至海上是一个很重要的环节。本发明海上浮岛建筑采取滑移移位下水方式，如图2所示，将模块以平移方式装在下水支架上，用滚轮滑车作为托载体，以液压拉力器牵引，卷扬机溜尾的方法进行滑移移位，可以实现大型模块的平稳快速的位移下水，成本较低。

本发明浮岛模块所采用建筑原料主要成分是发泡水泥，发泡水泥是通过发泡机的发泡系统将发泡剂充分发泡，与水泥充分混合，是一种自然养护所形成的含有大量封闭气孔的新型轻质保温材料。它属于气泡状绝热材料，突出特点是在混凝土内部形成封闭的泡沫孔，使混凝土轻质化和保温隔热化；同时也是加气混凝土中的一个特殊品种，它的孔结构和材料性能都接近于加气混凝土，发泡水泥受毛细孔作用的影响，产生变形，形成多面体，发泡水泥通过机械制泡的方法，先将发泡剂制成泡沫，然后再将泡沫加入水泥、菱镁、石膏浆中、形成泡沫浆体，再经自然养护或蒸气养护而成。发泡水泥的阻燃、耐高温、耐低温等特点和隔热保温、隔声的性能，不使用甲醛、甲苯剂，无毒，在长期使用中不产生资源短缺，生产和使用中对环境不产生污染。使用寿命与普通混凝土基本相同，而且可重复使用，不产生建筑垃圾，是一种绿色环境工艺工程材料。

大型海上人工浮岛以一个模块为中心，如图3所示，一个模块（不加钩子）为30*30*3米的模块，模块内部有中空方格平均分布，这种中空方格可以形成封闭紧实的“浮筒”，使浮岛漂浮的浮力强大，能够经受海水海风浸蚀，还能够迅速修复或拆换，使浮岛不论受到自然的或人为的蚀损破坏，能够迅速修复或拆换，其中每个支撑部分延伸出来的固定钩为连接每个模块的重要部分。如图4所示，将两个浮岛模块相连接，用钢钉将固定钩固定紧实，并在缝隙中浇筑发泡水泥，即可完成模块链接拼接。拼接使得浮岛更安全，几乎是一般自然或人为灾害所毁灭不了的。

拼接完成后，可由船舶拖拽至预定位置，进行锚泊。本发明采用重力锚，重力锚主要是依靠锚材料本身的重量来抵抗外力。浮岛可以根据需求选择不同数量模块来建立，其形状也可以是多种多样的。根据需要还可以将许多浮岛拼装成为大型的浮岛群，实际可使用的水上水下建筑面积，加上可利用的附属水域，可供数千人居住和工作，达到小镇的规模，成为农、工、矿、能源、淡水生产、科研教基地、居住群落的中心。

浮岛和浮岛群可以长期停留在一个地点，或随气候条件和海流而巡游在设定的海域上和交通线上，进行各种工作。冬天避开冰冻的海域，夏天避开台风热带风暴地带。若干浮岛群如果分布在相当接近的一片海洋上，便形成一个相当大的人居群落。

浮岛群可以拼装为各种不同形状，结合它们的水域环境，拼成条形，十字形，网状型等，充分利用它们附近和内围的水域，形成最佳配置的“水-陆”面积，成倍地扩大浮岛群的使用空间。浮岛群有外来较大船舶停靠的码头和港务设施，需要设直升机停机坪、地上或水上飞机场。

Claims (5)

1.一种海上浮岛建筑的模块建造方法，其特征在于，包括：采用陆地建造海上拼接的方式；发泡水泥应用于浮岛建材。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括：将模块以平移方式装在下水支架上，用滚轮滑车作为托载体，以液压拉力器牵引，卷扬机溜尾的方法进行滑移移位；模块内有正方体中空均匀分布，可以形成封闭紧实的“浮筒”，使浮岛漂浮的浮力强大；模块由船舶拖拽至预定位置；发泡水泥在长期使用中不产生资源短缺，生产和使用中对环境不产生污染，使用寿命与普通混凝土基本相同，且可重复使用，不产生建筑垃圾。

3.一种海上浮岛建筑模块的连接方法，其特征在于，包括：固定钩连接模块并浇筑形成浮岛；多个浮岛摆放形成浮岛群。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，包括：模块内部支撑结构延伸出来的固定钩可以实现两个浮岛模块相连接，用钢钉将固定钩固定紧实，并在缝隙中浇筑发泡水泥，即可完成模块拼接；根据需求决定浮岛需要的模块数量，拼接完成加以锚泊；多个浮岛通过架桥、飞机、船舶等实现海陆空交通，形成浮岛群；浮岛群形状可以根据用途和需求分布，最大的利用资源。

5.浮岛和浮岛群灵活性强、安全性大，可以长期停留在一个地点，或随气候条件和海流而巡游在设定的海域上和交通线上，躲避各种自然灾害。