CN108058783A - 一种新型模块化超大型浮体 - Google Patents

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张思航
杨帆
陈哲超
顾俊
任奕舟
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    • B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices

Abstract

本发明公开了一种新型模块化超大型浮体，包括若干相互刚性或半刚性连接的浮体模块，每一浮体模块的形状均呈正六边形，每一浮体模块的每条边缘均设有至少两个用于与另一浮体模块相连接的连接器，每一浮体模块的每条边缘均设有泊位。本发明提供了更大的甲板面积，单一浮体模块的尺寸更大，组合后各浮体模块之间接触边更长，缝隙更小，应力集中得到有效减弱，可以提供优异的多模块拼接能力。同尺度下单一浮体模块相较于传统方形，周长增加约8％，可以为提供更多泊位以提高物流效率。

Description

一种新型模块化超大型浮体
技术领域
本发明涉及超大型浮体的技术领域，尤其涉及一种模块化超大型浮体。
背景技术
传统VLFS超大型浮体(Very Large Floating Structure，超大型浮式结构物)为方形模块化设计，除了会受水弹性响应影响外，多刚体连接时产生的应力集中也较难有效解决，这限制了传统VLFS超大型浮体的尺寸与规模，同时较容易受到恶劣天气和海况的影响。传统单一超大型浮体一般拥有四个边，多模块拼接时单一模块与其它模块间接触长度有限，一个模块最多与其它四个模块相互接触，模块间应力集中问题较为严重，拼接处四条缝隙较难有效处理。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种正六边形设计的新型模块化超大型浮体，适用于模块化的浮体结构，也适用于其他模块化的船舶、模块化的海洋平台等总体结构的设计。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种新型模块化超大型浮体，其中，包括若干相互刚性或半刚性连接的浮体模块，每一所述浮体模块的形状均呈正六边形，每一所述浮体模块的每条边缘均设有至少两个用于与另一所述浮体模块相连接的连接器，每一所述浮体模块的每条边缘均设有泊位。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，每一所述浮体模块均包括：水上结构，所述水上结构呈正六边形，所述水上结构包括至少三层甲板、环绕于所述甲板外缘的空舱、与所述空舱相对应的防撞舱壁以及在所述甲板的区域内均匀分布的若干方形舱室；水下结构，所述水下结构包括若干相互刚性连接的水下浮体，以及若干用于刚性连接所述水下浮体和所述水上结构的支撑腿。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，若干所述水下浮体均匀地设置于所述甲板的下方，每一所述支撑腿的下端均与一所述浮体刚性连接，每一所述支撑腿的上端均与所述甲板的纵横舱壁交叉点刚性连接。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，所述甲板的纵横舱壁交叉点均设有加强结构。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，所述甲板的区域内间隔地设有若干水密舱壁。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，若干所述水下浮体均位于所述水上结构的外缘的投影范围的内部。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，若干所述水下浮体均浸没于水线以下。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，所述水上结构设有四层甲板。
上述的新型模块化超大型浮体，其中，每一层所述甲板的层高均≥3.5m。
本发明由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：
(1)本发明提供了更大的甲板面积，单一浮体模块的尺寸更大，组合后各浮体模块之间接触边更长，缝隙更小，应力集中得到有效减弱，可以提供优异的多模块拼接能力。同尺度下单一浮体模块相较于传统方形，周长增加约8％，可以为提供更多泊位以提高物流效率。
附图说明
图1是本发明的新型模块化超大型浮体的结构示意图。
图2是本发明的新型模块化超大型浮体的边舱结构示意图。
图3是本发明的新型模块化超大型浮体的边缘布置图。
图4是本发明的新型模块化超大型浮体的浮体布置图。
图5是本发明的新型模块化超大型浮体的横剖面示意图。
图6是本发明的新型模块化超大型浮体的多模块拼接示意图。
附图中：1、浮体模块；2、连接器；3、泊位；4、吊车；11、甲板；12、空舱；13、防撞舱壁；14、方形舱室；15、水下浮体；16、支撑腿；17、水密舱壁。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
图1是本发明的新型模块化超大型浮体的结构示意图，图2是本发明的新型模块化超大型浮体的边舱结构示意图，图3是本发明的新型模块化超大型浮体的边缘布置图，图4是本发明的新型模块化超大型浮体的浮体布置图，图5是本发明的新型模块化超大型浮体的横剖面示意图，图6是本发明的新型模块化超大型浮体的多模块拼接示意图，请参见图1至图6所示，示出了一种较佳实施例的新型模块化超大型浮体，包括若干相互刚性或半刚性连接的浮体模块1，每一浮体模块1的形状均呈正六边形，每一浮体模块1的每条边缘均设有至少两个用于与另一浮体模块1相连接的连接器2，每一浮体模块1的每条边缘均设有泊位3。采用正六边形设计取代传统的矩形设计，每一浮体模块1具有更大的尺寸，组合后具有更长的接触边和更小的组合缝隙，能够有效减弱应力集中。同时周长增加了8％，可以提供更多泊位3以提高物流效率。
进一步，作为一种较佳的实施例，请继续参见图4、图5所示，每一浮体模块1均包括：水上结构，水上结构呈正六边形，水上结构包括至少三层甲板11、环绕于甲板11外缘的空舱12、与空舱12相对应的防撞舱壁13以及在甲板11的区域内均匀分布的若干方形舱室14。每一水上结构均采用均布混合式骨架，边缘骨材按边舱各自的朝向进行布置。
更进一步，作为一种较佳的实施例，每一浮体模块1均包括：水下结构，水下结构包括若干相互刚性连接的水下浮体15，以及若干用于刚性连接水下浮体15和水上结构的支撑腿16。
再进一步，作为一种较佳的实施例，请继续参见图5所示，若干水下浮体15均匀地设置于甲板11的下方，每一支撑腿16的下端均与一浮体15刚性连接，每一支撑腿16的上端均与甲板11的纵横舱壁交叉点刚性连接，以提高支撑腿16上端的支撑点的结构强度。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围。
本发明在上述基础上还具有如下实施方式：
本发明的进一步实施例中，甲板11的纵横舱壁交叉点均设有加强结构。
本发明的进一步实施例中，请继续参见图2所示，甲板11的区域内间隔地设有若干水密舱壁17，以提高抗沉性。
本发明的进一步实施例中，若干水下浮体15均位于水上结构的外缘的投影范围的内部。
本发明的进一步实施例中，若干水下浮体15均浸没于水线以下。
本发明的进一步实施例中，请继续参见图5所示，水上结构优选地设有四层甲板11。
本发明的进一步实施例中，每一层甲板11的层高均≥3.5m。
本发明的进一步实施例中，连接器2可以采用铰链式连接器、液压式连接器等，连接器2可采用刚性连接器或半刚性连接器，具体根据超大型浮体的规模、拼接的数量以及海况环境等在三个自由度上设置适当冗余。
本发明的进一步实施例中，多个浮体模块1进行拼接时，可以向单一方向扩展，也可以呈辐射状扩展。
本发明的进一步实施例中，多个浮体模块1拼接时尽可能地保证每一浮体模块1至少与另两个浮体模块1相互连接，以保证超大型浮体的模块间连接强度。
本发明的进一步实施例中，请继续参见图3所示，泊位3处设有吊车4等用于港口运输的相关设备。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种新型模块化超大型浮体，其特征在于，包括若干相互刚性或半刚性连接的浮体模块，每一所述浮体模块的形状均呈正六边形，每一所述浮体模块的每条边缘均设有至少两个用于与另一所述浮体模块相连接的连接器，每一所述浮体模块的每条边缘均设有泊位。
2.根据权利要求1所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，每一所述浮体模块均包括：
水上结构，所述水上结构呈正六边形，所述水上结构包括至少三层甲板、环绕于所述甲板外缘的空舱、与所述空舱相对应的防撞舱壁以及在所述甲板的区域内均匀分布的若干方形舱室；
水下结构，所述水下结构包括若干相互刚性连接的水下浮体，以及若干用于刚性连接所述水下浮体和所述水上结构的支撑腿。
3.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，若干所述水下浮体均匀地设置于所述甲板的下方，每一所述支撑腿的下端均与一所述浮体刚性连接，每一所述支撑腿的上端均与所述甲板的纵横舱壁交叉点刚性连接。
4.根据权利要求3所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，所述甲板的纵横舱壁交叉点均设有加强结构。
5.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，所述甲板的区域内间隔地设有若干水密舱壁。
6.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，若干所述水下浮体均位于所述水上结构的外缘的投影范围的内部。
7.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，若干所述水下浮体均浸没于水线以下。
8.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，所述水上结构设有四层甲板。
9.根据权利要求2所述的新型模块化超大型浮体，其特征在于，每一层所述甲板的层高均≥3.5m。
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