CN108128410A - 漂浮式浮岛的系泊系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及系泊系统技术领域，尤其涉及一种漂浮式浮岛的系泊系统，包括多个分布在浮岛周围的主浮体，主浮体通过系泊线与布置在水底的锚点相连接，相邻的主浮体之间通过主系泊缆相连接，所有主系泊缆在浮岛的周围共同围成一圈，且每根主系泊缆与浮岛之间均通过多根系泊索相连接。通过主浮体、系泊索与主系泊缆的共同作用约束限制浮岛的运动范围，并在浮岛的外周边缘上形成多个系泊点，可减轻单个系泊点处的系泊载荷，避免浮岛外周边缘被撕裂或破坏，能适应浮岛的低强度特点，满足浮岛水面定位要求的同时不破坏浮岛自身结构，且仅需将系泊主浮体的锚点锚固于水底即可实现系泊系统整体的定位，可大大减少水下施工量，降低施工难度。

Description

漂浮式浮岛的系泊系统

技术领域

本发明涉及系泊系统技术领域，尤其涉及一种漂浮式浮岛的系泊系统。

背景技术

在海洋工程、船舶工程、水面漂浮光伏工程等系统中，为了对水面漂浮的结构物定位，限制其运动范围，通常必须有相应的系泊系统。系泊系统由若干系泊线和锚组成，系泊线上端连接于被系泊结构物，下端连接于锚。锚固定于水底，为系泊系统提供承载力，以系留被系泊结构物。

对于设于水面上的漂浮式光伏电站，需要系泊系统来约束其浮岛位置，以保证浮岛不被风吹走、不被水流冲跑，避免发生与周围浮岛或其它设施或堤岸碰撞而毁坏的情况。但是漂浮式光伏浮岛的支持结构的材质主要为塑料，相对于钢质、混凝土或其它金属材质而言，塑料材质的浮岛的强度较低，若采用船舶与海洋工程中常见的单点系泊方案或多角点系泊方案，由于浮岛外围单个系泊点的载荷过大，容易导致浮岛外围的浮体或连接销等部件被系泊线的系泊力撕裂或破坏。因此亟需一种能够适应漂浮式光伏浮岛低强度特点的系泊系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种漂浮式浮岛的系泊系统，能够适应浮岛的低强度特点，满足浮岛水面定位要求的同时不破坏浮岛自身结构，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种漂浮式浮岛的系泊系统，包括多个分布在浮岛周围的主浮体，主浮体通过系泊线与布置在水底的锚点相连接，相邻的主浮体之间通过主系泊缆相连接，所有主系泊缆在浮岛的周围共同围成一圈，且每根主系泊缆与浮岛之间均通过多根系泊索相连接。

优选地，主系泊缆与浮岛的外周边缘相平行地设置。

优选地，系泊索与主系泊缆相垂直地设置。

优选地，浮岛的外周边缘具有角点，所有主浮体均分布在浮岛周围与角点相对的位置处。

优选地，每个主浮体上均设有至少一根沿浮岛的对角线背向浮岛的方向系拉主浮体的系泊线。

优选地，每个主浮体上均连接有多根沿主浮体的周向分布的系泊线，在水底与主浮体相对应位置的周围分布有多个锚点，所有系泊线与所有锚点一一对应地相连接。

优选地，每根主系泊缆上设有至少一个辅助浮体。

优选地，每根主系泊缆上设有至少一根沿背向浮岛的方向系拉主系泊缆的辅助系泊缆。

优选地，每根主系泊缆与浮岛之间均设有缓冲件。

优选地，在浮岛的外周边缘上间隔设有多个承力件，所有系泊索与所有承力件一一对应地相连接。

与现有技术相比，本发明具有显著的进步：

本发明的漂浮式浮岛的系泊系统，通过定位在水面上的主浮体将主系泊缆支撑定位在浮岛的周围，并通过系泊索与主系泊缆的共同作用约束限制浮岛的运动范围，即实现浮岛在水面上的定位。通过多根系泊索将浮岛与主系泊缆连接，可以在浮岛的外周边缘上形成多个系泊点，有效减轻单个系泊点处的系泊载荷，形成多点分布的小拉力系泊系统，从而避免浮岛外周边缘与系泊索相连接的位置处因受拉力过大而被撕裂或破坏，因此能够适应浮岛的低强度特点，满足浮岛水面定位要求的同时不破坏浮岛自身结构。并且，该系泊系统仅需将用于系泊主浮体的锚点锚固于水底即可实现系泊系统整体在水面的定位，系泊线、主浮体、主系泊缆和系泊索的连接工作均可在水面完成，从而大大减少了水下施工量，降低了施工难度，可以有效缩短水下施工周期、节约水下施工成本。

附图说明

图1是本发明实施例的系泊系统在浮岛上的布置示意图。

图2是本发明实施例的系泊系统中主浮体的锚固示意图。

图3是本发明实施例的系泊系统中系泊索与设置在浮岛上的承力件相连接的示意图。

图4是本发明实施例的系泊系统中承力件的结构示意图。

图中：

1、浮岛 2、主浮体

3、系泊线 4、锚点

5、主系泊缆 6、系泊索

7、辅助浮体 8、承力件

81、安装孔 82、连接孔

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1至图4所示，本发明漂浮式浮岛的系泊系统的一种实施例。本实施例的系泊系统适用于水上漂浮式的浮岛1，尤其是以塑料材质为支持结构而强度较低的浮岛，例如水上光伏浮岛，可实现浮岛1在水面上的定位，并限制浮岛1在水面上的运动范围。

具体地，如图1所示，本实施例的系泊系统包括多个分布在浮岛1周围的主浮体2，主浮体2通过系泊线3与布置在水底的锚点4相连接(参见图2)，从而实现主浮体2在水面的定位。相邻的主浮体2之间通过主系泊缆5相连接，所有主系泊缆5在浮岛1的周围共同围成一圈，通过定位在水面上的主浮体2可以将这一圈主系泊缆5支撑定位在水面上。每根主系泊缆5与浮岛1之间均具有间隔，且每根主系泊缆5与浮岛1之间均通过多根系泊索6相连接。系泊索6的一端与浮岛1的外周边缘相连接，系泊索6的另一端则与主系泊缆5相连接。由此，通过系泊索6与主系泊缆5的共同作用可以约束限制浮岛1的运动范围，即实现浮岛1在水面上的定位。通过多根系泊索6将浮岛1与主系泊缆5连接，可以在浮岛1的外周边缘上形成多个系泊点，有效减轻单个系泊点处的系泊载荷，形成多点分布的小拉力系泊系统，从而避免浮岛1外周边缘与系泊索6相连接的位置处因受拉力过大而被撕裂或破坏，因此本实施例的系泊系统能够适应浮岛1的低强度特点，满足浮岛1水面定位要求的同时不破坏浮岛1自身结构。并且，本实施例的系泊系统仅需将用于系泊主浮体2的锚点4锚固于水底即可实现系泊系统整体在水面的定位，系泊线3、主浮体2、主系泊缆5和系泊索6的连接工作均可在水面完成，从而大大减少了水下施工量，降低了施工难度，可以有效缩短水下施工周期、节约水下施工成本。

优选地，本实施例中，主系泊缆5与浮岛1的外周边缘相平行地设置，以保证浮岛1的外周边缘受力均匀。进一步，当浮岛1的外周边缘具有角点时，例如如图1所示的呈矩形的浮岛1的外周边缘具有四个角点，则所有主浮体2均分布在浮岛1周围与角点相对的位置处，以实现相邻两个主浮体2之间连接的主系泊缆5均与浮岛1的外周边缘相平行。当然，在两个与相邻两个角点相对的位置处设置的主浮体2之间也可以再间隔地增设一个或多个主浮体2，以增加系泊力。

进一步，本实施例中，系泊索6与主系泊缆5相垂直地设置，以保证系泊线3提供系泊力通过主系泊缆5和系泊索6可以最大程度且均匀地传递到浮岛1上。

优选地，本实施例中的主浮体2可以采用尺寸较大的浮筒，其可以采用具有较大强度的材料制成，如金属或混凝土，以保证主浮体2能够承受足够大的系泊力。主浮体2可以采用多点系泊的方式进行定位。如图2所示，每个主浮体2上均连接有多根沿主浮体2的周向分布的系泊线3，在水底与主浮体2相对应位置的周围分布有多个锚点4，所有系泊线3与所有锚点4一一对应地相连接。

进一步，本实施例中，在每个主浮体2上均设有至少一根沿浮岛1的对角线背向浮岛1的方向系拉主浮体2的系泊线3，用于为主浮体2提供背向浮岛1的系泊拉力，限制主浮体2朝向浮岛1的位移运动，防止主浮体2过于靠近浮岛1而与浮岛1发生碰撞。

为保证主系泊缆5整体漂浮在水面上，优选地，如图2所示，可以在每根主系泊缆5上设置至少一个辅助浮体7，辅助浮体7为在水中的浮力大于自身重量而能提供一定浮力的结构物，其具体的结构形式并不局限，可以为浮块或较小的浮筒。辅助浮体7也可以选用具备缓冲防碰能力的碰球，则可以同时提供浮力和缓冲碰撞载荷两种功能。通过辅助浮体7的浮力作用可以将主系泊缆5整体支撑于水面上。辅助浮体7的数量并不局限，可以根据主系泊缆5的长度设置一个或者多个。当一根主系泊缆5上设置有多个辅助浮体7时，优选地，多个辅助浮体7在主系泊缆5上等间隔地均匀分布。

优选地，本实施例中，在每根主系泊缆5上设有至少一根沿背向浮岛1的方向系拉主系泊缆5的辅助系泊缆(图中未示出)，辅助系泊缆可以与布置在水底的辅助锚点相连接。辅助系泊缆用于为主系泊缆5提供背向浮岛1的系泊拉力，当主系泊缆5受到系泊索6的拉力过大时，在辅助系泊缆的作用下可以限制主系泊缆5朝向浮岛1的位移运动，防止主系泊缆5过于靠近浮岛1而与浮岛1发生碰撞。

进一步，本实施例中，在每根主系泊缆5与浮岛1之间均设有缓冲件(图中未示出)，缓冲件为柔性缓冲件，例如橡胶材质的碰球、碰垫等水上防碰撞装置，可以起到缓冲极端情况下主系泊缆5与浮岛1外周边缘之间的碰撞载荷。

优选地，如图3所示，本实施例在浮岛1的外周边缘上间隔设有多个承力件8，所有系泊索6与所有承力件8一一对应地相连接。通过承力件8直接承载系泊索6的拉力，可以进一步对浮岛1的外周边缘起到保护作用。

进一步，本实施例中，承力件8的两端均与浮岛1的外周边缘相连接，系泊索6在承力件8的中部与承力件8相连接，由此可进一步分散单根系泊索6施加在浮岛1上的拉力。如图4所示，可以在承力件8的两端个开设一个安装孔81，在承力件8的中部开设一个连接孔82。则承力件8的两端可以通过穿设于安装孔81的连接件(例如螺栓)与浮岛1的外周边缘相连接，从而将承力件8安装在浮岛1的外周边缘上。系泊索6则与承力件8上的连接孔82相连接，系泊索6的一端可以直接与承力件8上的连接孔82通过绑扎相连接，也可以在系泊索6的一端设置一卸扣，并通过该卸扣与承力件8上的连接孔82相连接。系泊索6的另一端可以与主系泊缆5通过绑扎相连接，也可以通过卸扣相连接。

优选地，本实施例中的系泊线3、主系泊缆5和系泊索6可以为锚链或钢丝绳或合成纤维绳，当然也可以为其它可以承载拉力的索具。

优选地，本实施例中的锚点4可以为板锚或拖拽锚或螺旋桩或钢桩或水泥桩或重力基础或吸力锚，当然也可以为其它形式的能够在水下提供承载力而不发生大范围位移或翻转的水下设施。锚点4的形式可以根据锚点4设置位置的不同进行选择，例如对于水底土质较松软的情况，可以选用板锚或螺旋桩作为锚点；对于水底土质较硬的情况，则可以选择钢桩或水泥桩作为锚点。为了降低水下施工工作量，也可以采用吸力锚作为水下锚点。

本实施例中，在浮岛1周围布置的主浮体2的数量、单个主浮体2对应的系泊线3和锚点4的数量、相应主系泊缆5的数量及系泊索6的数量均不局限，可根据实际浮岛1的形状和尺寸以及所选用的锚点4和系泊线3、主系泊缆5、系泊索6的系泊性能进行设计。

实际应用时，本实施例的系泊系统的施工过程包括以下步骤：

步骤一、主浮体2的安装定位。通过打桩船将锚点4打入水底与主浮体2目标定位位置相对应的位置周围，锚点4上连接有系泊线3，在系泊线3的上端连接浮子，使其漂浮于水面。待所有锚点4和系泊线3安装完毕后，将主浮体2漂浮于水面，捞起其目标定位位置处相应的系泊线3上的浮子，除去沿浮岛1的对角线背向浮岛1的系泊线3外，将其它的系泊线3逐一与主浮体2相连接。并依此法完成所有主浮体2的安装工作。

步骤二、优选地，可以通过打桩船将辅助锚点打入水底目标位置，辅助锚点上连接有辅助系泊缆，在辅助系泊缆的上端连接浮子，使其漂浮于水面。

步骤三、浮岛1就位。将浮岛1拖至目标位置，并在浮岛1外周边缘上的设计位置安装承力件8。

步骤四、主系泊缆5的连接。将准备好的主系泊缆5逐一连接到相邻的主浮体2之间，完成浮岛1周围整圈主系泊缆5的连接。

步骤五、主系泊缆5的张紧。将每个主浮体2对应的沿浮岛1的对角线背向浮岛1的系泊线3上的浮子捞起并连接至主浮体2上，然后通过绞盘将该系泊线3张紧后锁死。如果有通过步骤二设置辅助系泊缆，则将辅助系泊缆也逐一连接到主系泊缆5上。

步骤六、浮岛1的固定。在水面上依照设计位置，将准备好的系泊索6逐一连接到主系泊缆5与浮岛1外周边缘上的承力件8之间。由此即完成浮岛1的系泊工作。

需要说明的是，上述施工步骤仅为一个示例。实际施工中，相应施工步骤的次序也可以根据工程进度做相应调整。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，包括多个分布在浮岛(1)周围的主浮体(2)，所述主浮体(2)通过系泊线(3)与布置在水底的锚点(4)相连接，相邻的所述主浮体(2)之间通过主系泊缆(5)相连接，所有所述主系泊缆(5)在所述浮岛(1)的周围共同围成一圈，且每根所述主系泊缆(5)与所述浮岛(1)之间均通过多根系泊索(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，所述主系泊缆(5)与所述浮岛(1)的外周边缘相平行地设置。

3.根据权利要求2所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，所述系泊索(6)与所述主系泊缆(5)相垂直地设置。

4.根据权利要求2所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，所述浮岛(1)的外周边缘具有角点，所有所述主浮体(2)均分布在所述浮岛(1)周围与所述角点相对的位置处。

5.根据权利要求4所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，每个所述主浮体(2)上均设有至少一根沿所述浮岛(1)的对角线背向所述浮岛(1)的方向系拉所述主浮体(2)的系泊线(3)。

6.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，每个所述主浮体(2)上均连接有多根沿所述主浮体(2)的周向分布的所述系泊线(3)，在水底与所述主浮体(2)相对应位置的周围分布有多个所述锚点(4)，所有所述系泊线(3)与所有所述锚点(4)一一对应地相连接。

7.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，每根所述主系泊缆(5)上设有至少一个辅助浮体(7)。

8.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，每根所述主系泊缆(5)上设有至少一根沿背向所述浮岛(1)的方向系拉所述主系泊缆(5)的辅助系泊缆。

9.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，每根所述主系泊缆(5)与所述浮岛(1)之间均设有缓冲件。

10.根据权利要求1所述的漂浮式浮岛的系泊系统，其特征在于，在所述浮岛(1)的外周边缘上间隔设有多个承力件(8)，所有所述系泊索(6)与所有所述承力件(8)一一对应地相连接。