CN107972827A - 浮式码头及其浮体结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种浮式码头及其浮体结构，包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体和甲板，第一浮力层通过多个支撑体平行架设于第二浮力层上方，且多个支撑体之间间隔设置；支撑体的两端分别与第二浮力层和甲板相连，以将甲板承托于第一浮力层上方，支撑体为中空的管状结构，以将第一浮力层和第二浮力层的浮力腔相连通。该浮体结构通过中空管状且间隔设置的支撑体将第一浮力层和甲板依次承托在处于水面下的第二浮力层上，且支撑体与第一浮力层和第二浮力层的浮力腔相连通，进而可以有效削弱流经该浮体结构的水流，从而降低风浪对浮体结构的影响，将甲板稳定在水面上。

Description

浮式码头及其浮体结构

技术领域

本发明涉及海洋工程和交通技术领域，尤其涉及一种浮体结构以及包括该浮体结构的浮式码头。

背景技术

现有的大多数码头通常是使用填海、桩基等方式建造的固定建筑，这种水中建筑物建造周期长、对水下地质条件要求高，像地上建筑物一样在地震中容易损坏。并且在水中进行建筑施工，对岸线和环境的影响较大。随着人类日益扩大的海洋活动范围，海岸线显得越来越紧张。环保意识的增强促使政府在近岸的填海和水中建筑的审批上越来越谨慎。因而，有必要发展一种浮体结构，使其对岸线的影响和水中作业量降到最低点，以缓解人类活动和环境保护的矛盾。

目前的浮动码头不能抵抗较大的风浪，运动性能较差，需要较大的系泊力。特别是在经常有台风侵袭的东南沿海区域，台风对沿海驳船式码头经常造成严重的破坏。

发明内容

基于此，有必要提供一种抗风浪、结构稳定的浮式码头及其浮体结构。

一种浮体结构，包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体和甲板，所述第一浮力层通过多个所述支撑体平行架设于所述第二浮力层上方，且多个所述支撑体之间间隔设置；所述支撑体的两端分别与所述第二浮力层和所述甲板相连，以将所述甲板承托于所述第一浮力层上方，所述支撑体为中空的管状结构，以将所述第一浮力层和所述第二浮力层的浮力腔相连通。

在其中一个实施例中，所述第一浮力层包括多个间隔且平行设置的上浮体，所述上浮体呈中空的管状结构。

在其中一个实施例中，所述第二浮力层包括多个间隔且平行设置的下浮体，所述下浮体呈中空的管状结构，且与所述上浮体相互垂直。

在其中一个实施例中，所述上浮体和所述下浮体的横截面呈圆形或长圆形，且所述上浮体的尺寸小于所述下浮体的尺寸。

在其中一个实施例中，所述支撑体位于所述上浮体与下浮体在水平面上投影的交汇处，且相邻的两个所述支撑体之间连接有上撑杆，所述上撑杆与所述下浮体的延伸方向相平行。

在其中一个实施例中，相邻的两个所述下浮体连接有多个下撑杆，多个所述下撑杆间隔设置且与所述上浮体的延伸方向相平行。

在其中一个实施例中，所述下浮体的顶部设有凹槽，所述凹槽沿所述下浮体的长度方向延伸并与位于所述下浮体两端的支撑体相连通，形成一管弄。

在其中一个实施例中，所述下浮体内设有多个水密封件，多个所述水密封件沿所述下浮体的延伸方向间隔设置，以将所述下浮体分隔成若干密闭腔室。

相应的，本发明还提供了一种浮式码头，包括多个定位锚以及上述浮体结构；多个所述定位锚分别通过交叉设置的锚链设置于所述浮体结构的相对两侧。

在其中一个实施例中，所述浮体结构为多个，多个所述浮体结构之间通过铰接构件相连接。

本发明提供的浮式码头及其浮体结构，该浮体结构通过中空管状且间隔设置的支撑体将第一浮力层和甲板依次承托在处于水面下的第二浮力层上，且支撑体与第一浮力层和第二浮力层的浮力腔相连通，进而可以有效削弱流经该浮体结构的水流，从而降低风浪对浮体结构的影响，将甲板稳定在水面上。

附图说明

图1为一实施方式中浮式码头的俯视结构示意图；

图2为图1示出的浮式码头的侧视结构示意图；

图3为图1示出的浮式码头的另一角度的侧视结构示意图；

图4为一实施方式中下浮体的内部结构示意图；

图5为一实施方式中浮体结构的侧视结构示意图；

图6为一实施方式中两个浮体结构的连接示意图。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

同时参阅图1和图2，一实施方式的一种浮式码头，包括浮体结构10以及多个定位锚20。多个定位锚20分别通过交叉设置的锚链20a设置于浮体结构10的相对两侧。例如，位于浮体结构10左侧的定位锚20通过锚链20a与浮体结构10的右侧相连，相应的，位于浮体结构10右侧的定位锚20通过锚链20a与浮体结构10的左侧相连，进而可以将浮体结构10稳定在水面上，同时，锚链20a之间采用交叉的方式设置，可以避免锚链20a向浮体结构10的外侧延伸而影响船舶向浮体结构10停靠。

结合图2和图3所示，浮体结构10包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体13和甲板14。

第一浮力层通过多个支撑体13平行架设于第二浮力层上方，且多个支撑体13之间间隔设置。支撑体13的两端分别与第二浮力层和甲板14相连，以将甲板14承托于第一浮力层上方，支撑体13为中空的管状结构，以将第一浮力层和第二浮力层的浮力腔相连通。需要说明的是，在一些实施方式中，还可以在支撑体13内设置通向第二浮力层的浮力腔的通道，以便于维护。

该实施方式中，甲板14通过支撑体13支撑在第二浮力层，在将浮体结构10置入水体中，该第二浮力层沉没在水体中而通过支撑体13为甲板14提供支撑力，由于第一浮力层被支撑体13固定在第二浮力层的上方，适应性的提供部分浮力。同时，支撑体13本身是中空的管状结构，不仅可以满足纵向的支撑需要，还可以减轻整个浮体结构10的重量，改善承重性能。支撑体13间隔设置的方式可以运行水流穿过，从而降低风浪对浮体结构10的冲击，确保浮体结构10可以稳定的漂浮在水面上。

第一浮力层包括多个间隔且平行设置的上浮体11，上浮体11呈中空的管状结构。需要说明的是，上浮体11的至少一部分露出于水面，也就是说，在浮体结构10置入水体时，上浮体11只有部分是处于水面下，至少一部分是不沉入水体，因此，在风浪冲击浮体结构10时，上浮体11对浮体结构10的上部分提供较好的浮力支撑，同时通过间隔设置的方式，允许水流经过，从而降低风浪对浮体结构10的扰动，实现较好的抗风浪性能。

第二浮力层包括多个间隔且平行设置的下浮体12，下浮体12呈中空的管状结构，且与上浮体11相互垂直。通过这种垂直设置的方式，不仅可以满足下浮体12在长度方向延伸时具有足够的结构强度抵抗风浪，同时，由于上浮体11相对下浮体12呈横向布置，比较容易供水流经过，从而可以避免水体流经浮体结构10时对浮体结构10造成较大的冲击。

上浮体11和下浮体12的横截面呈圆形或长圆形，有利于水流通过，从而降低风浪的冲击力度，提高浮体结构10的抗风浪性能。此外，上浮体11的尺寸小于下浮体12的尺寸，使得位于水面的上浮体11受风浪的冲击力较小，确保浮体结构10的稳定性。

支撑体13位于上浮体11与下浮体12在水平面上投影的交汇处，且相邻的两个支撑体13之间连接有上撑杆15，上撑杆15与下浮体12的延伸方向相平行。在本实施方式中，通过上撑杆15不仅可以加强支撑体13之间的结构度，提高结构的稳定性，以确保支撑体13可以将上浮体11和甲板14稳定的承托在下浮体12上。需要说明的是，由于支撑体13之间是间隔设置，因此，上撑杆15之间也存在供水流经过的间隙，降低风浪的冲击力度；且上撑杆15与上浮体11、下浮体12和支撑杆之间所形成的框架结构，具有较好的挡浪消波作用，从而降低浮体结构10受风浪的扰动。

相邻的两个下浮体12连接有多个下撑杆12a，多个下撑杆12a间隔设置且与上浮体11的延伸方向相平行。在本实施方式中，下撑杆12a不仅实现多个下浮体12之间的稳定连接，此外，下撑杆12a的间隔设置一方面可以增强浮体结构10的牢固程度，另一方面下浮体12将多个下浮体12之间的空间分割成若干小型方格状结构，具有较好的消波作用，从而增强浮体结构10的抗风浪性能。

需要说明的是，上撑杆15和下撑杆12a是采用直径较小的钢管制成，不仅提供较好的连接强度，同时受风浪的冲击力度小。此外，甲板14可以采用板梁式结构，不仅具有较好的承载性能，而且避免浮体结构10的重量过重而载重性能差。

如图3所示，下浮体12内设有多个水密封件121，多个水密封件121沿下浮体12的延伸方向间隔设置，以将下浮体12分隔成若干密闭腔室122。这些密闭腔室122不仅可以提供较好的浮力性能，避免下浮体12局部破损而整体失去浮力性能；确切的说，由于各密闭腔室122之间通过水密封件121密封，因此即便部分密闭腔室122破损，下浮体12还能具有较好的浮力性能。此外，还可以利用这些密封腔室122设置压载装置，形成压载舱来调节吃水的深度来维持上浮体11处于水面处，以便将甲板14稳定的承托在合适的高度以便作业。在本实施方式中，还可以在部分密闭腔室122内填充泡沫等不吸水材料，从而确保浮体结构10在任何情况下都有足够的浮力而不至于沉没。

结合图4和图5所示，下浮体12的顶部设有凹槽16，凹槽16沿下浮体12的长度方向延伸并与位于下浮体12两端的支撑体13相连通，形成一管弄。以便将输油管、淡水管和电缆等管路或线路设置在该管弄内。

结合图6所示，在一些实施方式中，浮体结构10为多个，多个浮体结构10之间通过铰接构件17相连接。需要说明的是，铰接构件17可以设置在两浮体结构10的甲板14上，从而在浮体结构10之间随波浪浮动时，两浮体结构10在铰接构件17处可以适应性转动，从而避免刚性连接而容易断裂。此外，在本实施方式中，还可以在浮体结构10于甲板14下方通过绳索18连接一缓冲结构19，缓冲结构19可以是橡胶合成的充气结构，还可以是具有良好塑性性能材质制成的弹性体。将缓冲结构19设置在两浮体结构10的下浮体12之间，可以具有较好的缓冲效果，从而避免两浮体结构10在绕铰接构件17转动时，下浮体12之间剧烈碰撞而损坏浮体结构10。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种浮体结构，其特征在于，包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体和甲板，所述第一浮力层通过多个所述支撑体平行架设于所述第二浮力层上方，且多个所述支撑体之间间隔设置；所述支撑体的两端分别与所述第二浮力层和所述甲板相连，以将所述甲板承托于所述第一浮力层上方，所述支撑体为中空的管状结构，以将所述第一浮力层和所述第二浮力层的浮力腔相连通。

2.根据权利要求1所述的浮体结构，其特征在于，所述第一浮力层包括多个间隔且平行设置的上浮体，所述上浮体呈中空的管状结构。

3.根据权利要求2所述的浮体结构，其特征在于，所述第二浮力层包括多个间隔且平行设置的下浮体，所述下浮体呈中空的管状结构，且与所述上浮体相互垂直。

4.根据权利要求3所述的浮体结构，其特征在于，所述上浮体和所述下浮体的横截面呈圆形或长圆形，且所述上浮体的尺寸小于所述下浮体的尺寸。

5.根据权利要求3所述的浮体结构，其特征在于，所述支撑体位于所述上浮体与下浮体在水平面上投影的交汇处，且相邻的两个所述支撑体之间连接有上撑杆，所述上撑杆与所述下浮体的延伸方向相平行。

6.根据权利要求3所述的浮体结构，其特征在于，相邻的两个所述下浮体连接有多个下撑杆，多个所述下撑杆间隔设置且与所述上浮体的延伸方向相平行。

7.根据权利要求3所述的浮体结构，其特征在于，所述下浮体的顶部设有凹槽，所述凹槽沿所述下浮体的长度方向延伸并与位于所述下浮体两端的支撑体相连通，形成一管弄。

8.根据权利要求3所述的浮体结构，其特征在于，所述下浮体内设有多个水密封件，多个所述水密封件沿所述下浮体的延伸方向间隔设置，以将所述下浮体分隔成若干密闭腔室。

9.一种浮式码头，其特征在于，包括多个定位锚，以及如权利要求1-8任一项所述的浮体结构；多个所述定位锚分别通过交叉设置的锚链设置于所述浮体结构的相对两侧。

10.根据权利要求9所述的浮式码头，其特征在于，所述浮体结构为多个，多个所述浮体结构之间通过铰接构件相连接。