CN109850087A - 一种浮体及使用其的漂浮平台 - Google Patents

Abstract

一种浮体及使用其的漂浮平台，其浮体包括空心结构的箱体，所述箱体的壁为密封的夹芯结构，所述夹芯结构包括依次连接的板层、夹芯层、板层。本发明还包括一种漂浮平台。本发明一方面结构简单，重量轻，连接简单可靠，抗冲击能力强，使用性能好，吃水小，便于运输和快速组装，大大缩短安装周期，而且能够实现快速检漏，大大提高安全系数；另一方面，能够实现超大型或巨型平台设计。

Description

一种浮体及使用其的漂浮平台

技术领域

本发明涉及水上浮动装置，特别是一种浮体及使用其的漂浮平台。

背景技术

现有的浮体大多数采用柱形或球形浮体，再通过连接件将各个浮体相互连接形成漂浮平台，然而这种结构的浮体通常需要多个连接件才能形成大型的漂浮平台，使得连接复杂，安装周期长；另一方面，这种结构的浮体通常是间隔设置形成漂浮平台，这就需要在浮体上方铺满桁架作为骨架，再在桁架上方铺设甲板等形成作业面，来提高整个平台的强度、刚度和使用性能，但铺满桁架和铺设的作业面会增加漂浮平台的整体重量，进而增加吃水深度。

也有的浮体用钢框架并在钢框架的每个格子内放置轻质浮体的结构，但由于钢框架的存在，会增加重量，而且浮体与钢框架之间不易连接，从而使结构复杂化。

再者，现有的很多浮体都是采用实心钢结构制成，重量大，吃水深，不易形成大型的漂浮平台。

现有的水上平台，尤其是海上平台，为了提高平台的整体刚性，通常需要通过桁架来对浮体的连接进行加固。由于现有浮体的结构限制，浮体间的连接不够牢固，需要通过桁架搭设成骨架，浮体填充在骨架中，这样一来会导致桁架结构过多，从而大大增加平台自身重量和吃水深度，同时还会造成材料用量过大、成本过高、施工时间过长的问题，尤其当桁架设置在平台上方时，会妨碍平台的使用。此外，现有浮体在上方设置桁架的，其桁架都是贯穿于整个浮体进行搭建，即在浮体的上方各处都搭设桁架，形成整体骨架，然后再在桁架上方设置作业面。然而这种结构一方面会增加吃水深度；另一方面，如果平台超大的话，这种结构会大大增加材料用量，提高成本，且增加施工时间。

另外，现有的浮体不能容纳物体，只作为浮体使用。且现有的浮体都不能实现快速检漏。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种结构简单、重量轻、连接简单可靠、抗冲击能力强、使用性能好的浮体及使用其的漂浮平台。

本发明的技术方案是：

本发明之一种浮体，包括空心结构的箱体，所述箱体的壁为密封的夹芯结构，所述夹芯

结构包括依次连接的板层、夹芯层、板层。

上述方案具有以下优点：第一，采用空心结构的箱体以及夹芯结构的箱体壁，重量轻，抗冲击能力强，漂浮性能好，大大减小吃水深度；第二，由于夹芯结构的结构和连接性能优异，可以大面积使用，因此，箱体的整体体积可做大，形成大尺寸浮体，这样，就可用少许的浮体拼接成大型漂浮平台，结构简单，省时省力，且便于运输。

进一步，所述夹芯层为空心管层或蜂窝层或瓦楞层。夹芯结构系列优选申请人自主研发的产品，其具体结构可参见申请人之前提交的一系列芯板专利，如申请号为PCT/CN2017/103301、2017100693117、2017100696863等。

进一步，所述箱体为不锈钢材质，能够防腐蚀。

进一步，所述板层与夹芯层焊接。焊接方式优选为钎焊或电阻焊。优选地，所述夹芯层包括多个间隔排列的空心管，空心管的上下两端设有翻边，通过翻边与板层之间钎焊连接。这种结构配合钎焊，能够大大提高连接强度，且相比蜂窝芯和瓦楞芯而言，能够实现批量化生产。

进一步，所述箱体的壁包括至少一块活动连接的夹芯结构。活动连接可以是铰接、转轴连接、卡接等。这样，箱体的壁上就具备了可开闭的活动部件，增加了箱体的功能，在其作为单纯的浮体之外，还可利用其空心结构实现容纳等功能。

进一步，所述箱体的内部设置有与壁密封连接的隔板。隔板可以为横隔板、纵隔板或二

者的组合，隔板与壁的密封连接方式可以是焊接或插接；隔板的厚度可以比壁薄。本发明通过隔板隔断的目的在于将箱体的空间分区成更小空间，当其中一个小空间的密封性遭到破坏时，其他空间的密封性不会受到影响，从而降低箱体局部密封破坏对整个箱体的影响，提升浮体的整体密封性能，进而提升其漂浮性能。

同时，所述箱体被所述隔板分成多个单独的密封空间，还可以增强单个浮体的综合功能，比如，在某个/某几个单独的密封空间的壁上设置活动连接的夹芯结构，使得这几个单独的密封空间可以具备容纳等功能；也可以通过对其中部分单独空间进行其他改造以实现其他功能，实现单个浮体的多项功能。

进一步，所述箱体的壁上设有可视窗口。可视窗口可作为观光窗使用，例如在箱体的上、下两面开设透明的观光窗，便于人们观看水下景色；可视窗口也可根据其他需求开设在箱体的侧面，同时，还可在所述隔板上设置可视窗口，可用于观察箱体的吃水情况、容纳物体的状况等。

进一步，所述箱体的至少部分外表面设有防腐层。优选地，在所述箱体需要与水长期接触部分的外表面上设有防腐层，如设置防腐涂层等，这样，能够防止箱体受到海水等的腐蚀，提高使用寿命。防腐层可以是不锈钢、钛等材质。

进一步，相邻夹芯结构之间通过焊接形成空心的箱体。

进一步，所述箱体的壁上设有用于检测所述夹芯层或所述箱体内部压力的压力传感器。优选地，压力传感器的探头设于夹芯结构的夹芯层内，由于夹芯层的压强介于浮体内部与外部压强之间，如检测到夹芯层的压强变大，表明压强大的那层面板漏气；如夹芯层的压强变小，表明压强小的那层面板漏气，从而实现对浮体的快速检漏，及时了解浮体的密封情况。

本发明之一种漂浮平台，由多个前述任一项所述的浮体连接形成。

进一步，所述漂浮平台上设有桁架。通过将桁架设于漂浮平台的上侧，能够提高各浮体间的整体强度，抗应力能力强，受波浪作用力小，能够在大风浪中稳定、安全。且漂浮平台除桁架的其它位置可直接作为作业面，其中作业面是指平台作业所需的工作面，如在作业面上设置甲板、建筑、飞机场等，或者漂浮平台可直接作为甲板使用。第二，通过设置桁架能够将浮体拼接的无限大，即在节约桁架用料的同时，还实现了超大型或巨型平台设计。

进一步，所述桁架设置在所述浮体的连接线上。这样，桁架能够贯穿于漂浮平台上侧的

浮体接缝处，且由于浮体的优异连接性能，桁架不需要遍布整个漂浮平台，从而大大降低平台重量、减小吃水深度，还可节约材料，降低成本，缩短施工时间，且漂浮平台除桁架的其它位置可直接作为作业面。

进一步，所述漂浮平台上设有驱动装置。驱动装置可以是发动机、螺旋桨、帆等，可带

动漂浮平台航行。

进一步，还包括容纳箱，所述容纳箱与所述浮体连接，共同构成漂浮平台。容纳箱可以是普通箱体，仅作为容纳空间，主要由浮体提供浮力使其漂浮，即漂浮平台可以由浮体和普通箱体混合拼接形成。

本发明的浮体可根据需求拼接形成不同面积和形状的大型漂浮平台，广泛用于海上平台、码头、巨大船舶、江海浮桥、人工岛、海上停机坪、综合海上城市等。

本发明的有益效果：（1）将夹芯结构做成密封的空心箱体的壁，所得浮体结构简单、重量轻，可减小浮体的吃水深度；夹芯结构的密封性能好，抗冲击性能强，捡漏方便，安全系数高，综合使用性能好；（2）浮体的结构性能好，易于实现简单、可靠连接，可以大面积使用，使得大型水上平台成为可能；（3）空心箱体结构的浮体可通过密封连接的隔板隔成多个独立密封空间，一方面能够降低局部密封破坏对浮体整体密封性能的影响以提高浮体的漂浮性能，另一方面，还能够增强浮体的综合使用功能，如保证浮力、容纳、观光等；（4）利用所述浮体连接成的大型平台，抗应力能力强，受波浪影响小，相对现有水上平台更加稳定安全，且只需在平台的主要部位设置桁架加固以提高平台的整体强度，节约桁架用料的同时，还降低了成本，缩短了制造周期；（5）漂浮平台除桁架的其它位置可直接作为作业面，无需在桁架上另外设置平台。

附图说明

图1—为实施例1所述浮体的立体图；

图2—为实施例1所述浮体的剖视图；

图3—为实施例1所述芯板的结构示意图；

图4—为实施例1所述芯板带边框部位的结构示意图；

图5—为实施例1所述夹芯层为瓦楞芯的结构示意图；

图6—为实施例2所述浮体的立体示意图；

图7—为实施例2所述浮体的剖视图；

图8—为图7的A-A向剖视图；

图9—为图8所示实施例的Ⅰ部放大示意图；

图10—为实施例3的结构示意图；

图11—为实施例3中A浮体的内部结构示意图；

图12—为实施例4的结构示意图；

图13—为图12所示实施例的Ⅱ部放大示意图；

图14—为实施例5的结构示意图；

图15—为实施例6的结构示意图；

图中：1—箱体，2—小箱体，3—B浮体，4—A浮体，5—B浮台，6—桁架，7—A浮台，8—海上平台，11—壁，12—浮室，13—定位螺柱，14—密封条，15—固定螺母，16—托座，21—隔板，31—圆柱头螺钉，32—连螺筋，41—连螺座，81—居住区，82—文化教育区，83—商务区，84—航空跑道，85—农业区，111—第一面板，112—第二面板，113—空心管，114—翻边，115—钎料，116—边框，113’—瓦楞板，117—顶壁，118—侧壁，100—A型巴拿马船，200—B型巴拿马船，300—巴拿马船组。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

参照图1~图5，一种浮体，包括空心结构的箱体1，箱体1的壁11为密封的夹芯结构，优选地，所述箱体1为长方体，且所述箱体1的壁11由一块或多块芯板制成，多块芯板可通过焊接形成箱体的壁，箱体的壁之间可通过焊接形成箱体结构。芯板包括第一面板111、第二面板112以及第一面板与第二面板之间的夹芯层，芯板的四周设有边框116，芯板通过边框密封形成独立封闭的板体。

其中，夹芯层可以是多个间隔排列的空心管113，空心管113上下两端设有翻边114，空心管通过翻边与第一面板111、第二面板112之间钎焊连接，钎焊所用钎料115优选为铜箔。空心管的截面形状可以是圆形或N边形，N≥3，本实施例优选为圆形。所述芯板的具体结构可参见申请号为PCT/CN2017/103301的专利。

夹芯层还可以为瓦楞芯，包括间隔设置的多个瓦楞板113’，瓦楞板可竖向或水平放置，瓦楞板与面板之间通过电阻焊或钎焊连接。

本实施例中，芯板采用不锈钢材质制成。更进一步地，在所述箱体需要与水长期接触部分的外表面上设有防腐层，防腐层可以是耐腐蚀的不锈钢或钛材质。

在实施例中，所述夹芯结构上还可设有用于检测压力的压力传感器。所述压力传感器可以设置在所述夹芯结构的夹芯层内，由于夹芯层的压强介于箱体内部与外部压强之间，如检测到夹芯层的压强变大，表明压强大的那层面板漏气；如夹芯层的压强变小，表明压强小的那层面板漏气，从而实现夹芯层的快速检漏，保证浮体不会沉没；同理，所述压力传感器也可设置在所述夹芯结构靠近箱体内侧的板层上，用于检测箱体内的压力变化，实现箱体的快速捡漏。

可选地，所述箱体1还可以是其他形状，如球形、六面体等。

实施例2

参照图6~图9，与实施例1不同在于，所述箱体1内焊接有与箱体的壁11密封连接且横纵交错的隔板21，所述隔板21之间也为密封连接，隔板21与隔板21或隔板21与箱体的壁11之间通过焊接或胶接形成一体。隔板可以是芯板或普通板体，隔板的厚度可以小于、等于或大于箱体的壁厚，本实施例中优选所述隔板21的厚度小于所述壁11的厚度，隔板21将所述箱体1分隔成多个拥有独立密封空间的小箱体2。其中，可选地，部分所述小箱体2可以为全密封空间，构成浮室12，为浮体提供浮力，保证浮体不会沉没。部分所述小箱体2上可以设置活动连接的壁11，使得所述小箱体2的空间可与外界连通，具有容纳功能；部分所述小箱体2上可以设置可视窗口，且所述可视窗口可以设置在所述壁11或所述隔板21上，以便于使用者观察水中或箱体内的景象和情况。由此，通过所述隔板21的设置，实现了将所述箱体1分隔成多个独立密封空间，降低了局部密封破坏对浮体整体密封性能的影响，增强了浮体的综合使用性能。

在本实施例中，箱体的顶壁117可直接作为甲板使用。箱体的顶壁117在连接时，可直接与侧壁118和隔板21之间焊接，也可采用螺纹连接件连接，优选地，本实施例中采用螺纹连接件连接，如图8和图9所示：箱体的侧壁118和至少一块隔板21的一侧连接托座16，侧壁118、托座16以及隔板21上设有定位螺柱13，顶壁芯板的第一面板和第二面板上均设有螺孔，一顶壁芯板的一端连接箱体一侧壁12上的定位螺柱13实现定位，另一端连接托座上的定位螺柱13；以及另一顶壁芯板的一端连接隔板21上的定位螺柱，另一端连接箱体另一侧壁上的定位螺柱13，从而实现箱体顶壁的铺设。其中，定位螺柱穿过第二面板的螺孔进入顶壁芯板的空心管内或者相邻空心管的间隙中，且顶壁芯板的第一面板的螺孔处安装有固定螺母15，实现固定与密封。相邻两块顶壁芯板的连接处设有密封条14，对其连接处进行密封，防止雨水的侵入。

实施例3

参照图10和图11：一种采用本申请所述浮体组合而成的小型巴拿马船。

小型巴拿马船包括A浮体4和B浮体3，A浮体4为船头，B浮体3为船身。B浮体3为一个带有多块横纵交错隔板的箱体；A浮体4采用芯板围合成三角形结构，且其中设有多块纵横交错的所述隔板21。A浮体4与B浮体3焊接或螺接在一起形成小型巴拿马船。

船体上加装有驱动装置，驱动装置为发动机。

实施例4

参照图12和图13：一种巴拿马船，与实施例3的区别在于，本实施例由多个实施例3中的所述A浮体4和所述B浮体3组合形成。

巴拿马船的结构具体为：本实施例中的巴拿马船包括A浮台7和B浮台5，A浮台7为船头，B浮台5为船身。B浮台5由六个实施例3的B浮体3组合而成，呈2×3的阵列排布。A浮台7由四个实施例3中的A浮体4组合而成，形成三角形结构。

本实施例中，船体的上表面设有桁架6，桁架6沿所述B浮台5的各浮体长度方向连接线设置，与各浮体宽度方向的连接线形成鱼骨状布置。所述桁架6设于所述A浮台7和所述B浮台5的上表面，对其连接进行加固，防止在海上受到海浪破坏。

在本实施例中，相邻所述A浮体4之间以及相邻所述B浮体3之间优选采用螺纹连接件连接，所述B浮体3与所述A浮体4之间也通过螺纹连接件连接，如图13所示，所述A浮体4与所述B浮体3之间可采用圆柱头螺钉31固定连接。其中一个浮体在边缘处设有连螺筋32，另一相邻浮体在与其相对位置设有连螺座41，通过将圆柱头螺钉穿过连螺筋拧入到连螺座中实现浮体之间的固定。

实施例5

参照图14，与实施例4的区别在于，本实施例中采用实施例4中的巴拿马船相互组合形成巴拿马船组。

本实施例的巴拿马船组300包括四个A型巴拿马船单元100、三个B型巴拿马船单元200和六个所述A浮体4。其中，所述A型巴拿马船单元100又包括三个实施例4中的巴拿马船，三个巴拿马船并排连接成一体；所述B型巴拿马船单元200包括四个船体，其中两个船体为实施例4中的巴拿马船，另外两个船体是将实施例4中的巴拿马船分成两半形成，且分别位于两个巴拿马船的两侧，所述A型巴拿马船单元100和所述B型巴拿马船单元200拥有相同的宽度；六个所述A浮体4组成所述巴拿马船组的船头。其中三个所述A型巴拿马船单元100的船头与三个所述B型巴拿马船单元200的船头分别相对设置，形成三组矩形结构，另一个所述A型巴拿马船单元100的一端连接所述矩形结构，另一端连接由所述A浮体组成的巴拿马船组的船头，使得整体形成一个大型的巴拿马船组300。

本实施例利用箱体组成巴拿马船，再利用巴拿马船组成更大的巴拿马船组，安装快速，能够运输更多的货物，大大提高工作效率。可选地，可根据实际需要利用不同形状、不同数量的浮体组合形成各种形状、各种尺寸的浮台，再利用浮台拼接成更大尺寸、多种形状的巴拿马船或其他大型漂浮平台。

实施例6

参照图15，与实施例3的区别在于，本实施例的浮体设计用途为海上超大型平台。

通过多个浮体组合形成海上平台8，桁架6在平台上沿长度方向的连接线设置，平台除桁架的其它位置为作业面。作业面处可建设各种设施，例如：桁架的一侧设置居住区81、文化教育区82、工业区；桁架的另一侧设置农业区85、商务区83和航空跑道84等。

Claims (14)

1.一种浮体，包括空心结构的箱体，其特征在于，所述箱体的壁为密封的夹芯结构，所述夹芯结构包括依次连接的板层、夹芯层、板层。

2.根据权利要求1所述的浮体，其特征在于，所述夹芯层为空心管层或蜂窝层或瓦楞层。

3.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体为不锈钢材质。

4.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述板层与夹芯层焊接。

5.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体的壁包括至少一块活动连接的夹芯结构。

6.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体的内部设置有与壁密封连接的隔板。

7.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体的壁上设有可视窗口。

8.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体的至少部分外表面设有防腐层。

9.根据权利要求1或2所述的浮体，其特征在于，所述箱体的壁上设有用于检测所述夹芯层或所述箱体内部压力的压力传感器。

10.一种漂浮平台，其特征在于，由多个如权利要求1~9任一项所述的浮体连接形成。

11.根据权利要求10所述的漂浮平台，其特征在于，所述漂浮平台上设有桁架。

12.根据权利要求11所述的漂浮平台，其特征在于，所述桁架设置在所述浮体的连接线上。

13.根据权利要求10~12任一项所述的漂浮平台，其特征在于，所述漂浮平台上设有驱动装置。

14.根据权利要求10~12任一项所述的漂浮平台，其特征在于，还包括容纳箱，所述容纳箱与所述浮体连接，共同构成漂浮平台。