CN110341904A - 一种基于浮箱设计的多功能海上平台 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于浮箱设计的多功能海上平台，包括浮箱、隧道和上层平台，浮箱之间通过隧道连接，浮箱顶部设有上层平台，上层平台上为人居空间，平台下的浮箱分成上下两部分，下部分为水仓，通过向外排水和向内放水调整浮箱吃水线，上部分设置交通系统和居住活动空间，浮箱通过缆绳锚固在海底，减少纵向、横向和垂直方向的波动幅度，相比传统填海工程，这种海上平台降低了制造成本，避免因传统填海工程而造成沉降，保持海洋自然环境，不影响海洋生物生活，并且可以抵御一定程度的地震、海啸台风等自然灾害。
Description
技术领域
本发明涉及海上平台领域，尤其涉及一种基于浮箱设计的多功能海上平台。
背景技术
由于全球人口数量急剧增多，土地资源严重紧缺。为解决人口居住问题，大力推进经济建设，增加城市居住用地以及工业生产用地，沿海城市通常采用填海造陆这一技术手段来缓解土地资源紧张的问题。
以上海临港新城为例，其总规划面积为311.6平方公里，其中由填海而成的陆域占45％，是目前世界上最大的填海造地项目。在临港新城开发过程中，总计需要填海20万亩，即133.3平方公里，仅填海所耗费的成本就高达 400亿元。平均填海一亩需要花费16万-20万元人民币。
又如日本的关西机场，坐落在大阪湾东南部的泉州近海离岸5公里的人工岛上，由于孤立在海中的人工岛上，机场与日本本土的地面运输只能靠长度3.7公里的联络桥来联络。关西机场是在城市用地紧张的背景下建立的，它始建于1987年，经过5年的填海工程，用了1.8亿立方米的土方，在原先水深达17至18米的大海里填出了5.11平方千米的机场用地。机场终于在 1994年9月正式竣工启用。它也成为当时世界上最昂贵的土建工程，工程总耗资200亿美元(约人民币1227亿元)。然而这座具有划时代意义的机场却有一个极大的缺陷，因为大阪湾海底的地质属于黏土层，是很厚的淤泥，这使得机场从建设之日起就一直在不停的沉降之中，据统计，从机场建成到 2001年7年的时间里，机场所在的人工岛下陷了约11.5米。
再如迪拜的世界岛。世界岛总面积5.5平方公里，工程预计总共消耗3000 万吨岩石和3亿立方米的海沙。迪拜人大肆填海造陆，以期工程早日完工，但令人难以料到的是，除了资金与资源问题以外，根据美国在国际空间站上拍到的照片显示，整个世界岛整体都在向中心靠拢并不断下沉。由于整座世界岛的不断沉降，以及资金问题难以解决，项目进程不得不就此搁浅，世界岛的开发商们也因此受到牵连。
传统的填海工程仍存在着许多问题。第一，施工周期长，保证沉降满足要求存在一定困难。第二，破坏海洋自然环境和生态平衡，降低生态承载力，影响海洋生物生活。第三，填海地区应对自然灾害的能力不足，面对地震、海啸、台风等灾害易发生较大破坏。第四，填海造陆费用极为高昂。
发明内容
本发明提供一种基于浮箱设计的多功能海上平台，相比传统填海工程，降低了制造成本，避免造成沉降，保持海洋自然环境，不影响海洋生物生活，并且可以抵御一定程度的地震、海啸台风等自然灾害。
一种基于浮箱设计的多功能海上平台，包括浮箱、隧道和上层平台，所述浮箱漂浮在海面上，所述浮箱之间通过所述隧道连接，所述浮箱顶部设有所述上层平台；
所述浮箱用缆绳锚固在海底，所述浮箱包括气仓和水仓上下两部分，所述水仓设于所述浮箱下部，所述水仓内设有水泵，所述水泵用于对所述水仓排水或放水，所述水仓通过排水或放水调节所述浮箱相对于海面的高度，所述气仓在所述水仓上面，所述气仓顶部设有出入口，通往所述上层平台，所述上层平台上设置建筑物；
所述气仓为交通仓或生活仓，所述交通仓与所述隧道连通形成交通线路，所述交通线路铺设铁轨或公路；
所述浮箱与陆地之间设有浮桥，所述浮桥的桥面与所述交通仓连接。
进一步地，所述隧道与所述浮箱之间用法兰连接。
进一步地，所述浮箱顶部与所述上层平台通过钢筋锚固连接，所述上层平台与所述建筑物通过钢筋锚固连接。
进一步地，所述交通线路顶部设有综合管廊，所述综合管廊内设有给水排水、采暖、电力及通讯管线。
进一步地，所述交通线路设智能导停系统，所述智能导停系统包括设置在每个路口的检测模块和间隔若干路口设置的显示屏，所述检测模块和所述显示屏之间通过所述综合管廊内的通讯管线连接。
进一步地，所述气仓内设有智能卷扬机，所述海底上建造水底基础，所述缆绳的一端固定在所述水底基础上，所述缆绳的另一端卷绕在所述智能卷扬机上。
本发明提供一种基于浮箱设计的多功能海上平台，在平台上设置人居空间，平台下的浮箱内设置交通系统，相比传统填海工程，这种海上平台降低了制造成本，避免因传统填海工程而造成沉降，保持海洋自然环境，不影响海洋生物生活，并且可以抵御一定程度的地震、海啸台风等自然灾害。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一种基于浮箱设计的多功能海上平台结构示意图；
图2为浮箱与隧道连接的平面示意图；
图3为浮箱与隧道连接方式示意图；
图4为浮箱、上层平台和建筑物之间的连接示意图；
图5为浮箱与陆地之间的连接示意图。
图中：1、浮箱；2、隧道；3、上层平台；4、缆绳；5、水底基础；6、海底；7、建筑物；8、智能卷扬机；9、钢筋；10、浮桥；11、气仓；12、水仓；13、水泵；14、综合管廊；21、交通线路；111、交通仓；112、生活仓。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1、图2所示，一种基于浮箱设计的多功能海上平台，包括浮箱1、隧道2和上层平台3，浮箱1漂浮在海面上，浮箱1之间通过隧道2连接，浮箱1顶部设有上层平台3；
浮箱1用缆绳4锚固在海底6，浮箱1包括气仓11和水仓12上下两部分，水仓12设于浮箱1下部，水仓1内设有水泵13，水泵13用于对水仓12 排水或放水，水仓12通过排水或放水调节浮箱1相对于海面的高度，气仓11 在水仓12上面，气仓11顶部设有出入口，通往上层平台3，上层平台3上设置建筑物7；
气仓11为交通仓111或生活仓112，交通仓111与隧道2连通形成交通线路21，交通线路21铺设铁轨或公路；
如图5所示，浮箱1与陆地之间设有浮桥10，浮桥10的桥面与交通仓 111连接。浮桥为封闭式浮桥或半封闭式浮桥，浮桥与交通仓连接位置封闭，使水不会进入交通仓中，保证交通线路的安全。
浮箱漂浮在海面上，通过缆绳锚固在海底，可以在一定使浮箱漂浮在一定的范围内，浮箱下部的水仓可通过水泵排水或放水(排水，即向水仓外排水，放水，即向水仓内放水)，海水涨潮时，向水仓内放水，浮箱相对海面的高度降低，海水落潮时，向水仓外排水，浮箱相对海面的高度升高，通过这种方式，减小浮箱以及上层平台相对于陆地的高度变化，进而减小浮桥两端高度落差的变化，使用浮桥连接浮箱与陆地，还可以缓冲波浪带来的相对位置移动。
气仓与水仓之间完全隔离，气仓通过电梯或楼梯与上层平台连通，交通线路可以满足多种交通形式需要，交通仓可以按需要设置临时停车位等，生活仓可作为商店、茶室、饭店、休息室等，也可以设置停车场、调度室等。
上层平台上为人口居住活动空间，可以建造生活中需要的建筑物，建筑物间设有人行道和自行车道，但不设机动车道，人车分流，保证安全。
进一步地，如图3所示，隧道2与浮箱1之间用法兰连接。法兰之间便于封堵、维修。
进一步地，如图4所示，浮箱1顶部与上层平台3通过钢筋9锚固连接，上层平台3与建筑物7通过钢筋9锚固连接。通过钢筋锚固连接，使建筑物、上层平台和浮箱连成整体，使平台整体更稳固。
进一步地，交通线路21顶部设有综合管廊14，综合管廊14内设有给水排水、采暖、电力及通讯管线。综合管廊内的各个线路连通浮箱以及上层平台，保证各个部分的水、电、通信需要，保障水仓的排水、放水，气仓内的照明、供暖、通风、通讯等。
进一步地，交通线路21设智能导停系统，智能导停系统包括设置在每个路口的检测模块和间隔若干路口设置的显示屏，检测模块和显示屏之间通过综合管廊14内的通讯管线连接。检测模块可以监测每个路口的交通状况，将检测结果通过通讯管线传输到附近的显示屏上，显示屏上显示附近各个路口的交通状况，可以让交通线路内的车辆根据交通状况选择交通路线，避免拥堵。
进一步地，气仓11内设有智能卷扬机8，海底6上建造水底基础5，缆绳4的一端固定在水底基础5上，缆绳4的另一端卷绕在智能卷扬机8上。智能卷扬机根据风力、潮汐、地震等传感数据卷绕或释放缆绳，来矫正浮箱的纵横位移和吃水偏差，以减少浮箱横向、纵向和垂直波动的幅度。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (6)
1.一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：包括浮箱(1)、隧道(2)和上层平台(3)，所述浮箱(1)漂浮在海面上，所述浮箱(1)之间通过所述隧道(2)连接，所述浮箱(1)顶部设有所述上层平台(3)；
所述浮箱(1)用缆绳(4)锚固在海底(6)，所述浮箱(1)包括气仓(11)和水仓(12)上下两部分，所述水仓(12)设于所述浮箱(1)下部，所述水仓(1)内设有水泵(13)，所述水泵(13)用于对所述水仓(12)排水或放水，所述水仓(12)通过排水或放水调节所述浮箱(1)相对于海面的高度，所述气仓(11)在所述水仓(12)上面，所述气仓(11)顶部设有出入口，通往所述上层平台(3)，所述上层平台(3)上设置建筑物(7)；
所述气仓(11)共有若干个，部分所述气仓(11)为交通仓(111)，其余所述气仓(11)为生活仓(112)，所述交通仓(111)与所述隧道(2)连通形成交通线路(21)，所述交通线路(21)铺设铁轨或公路；
所述浮箱(1)与陆地之间设有浮桥(10)，所述浮桥(10)与所述交通仓(111)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：所述隧道(2)与所述浮箱(1)之间用法兰连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：所述浮箱(1)顶部与所述上层平台(3)通过钢筋(9)锚固连接，所述上层平台(3)与所述建筑物(7)通过钢筋(9)锚固连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：所述交通线路(21)顶部设有综合管廊(14)，所述综合管廊(14)内设有给水排水、采暖、电力及通讯管线。
5.根据权利要求4所述的一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：所述交通线路(21)设智能导停系统，所述智能导停系统包括设置在每个路口的检测模块和间隔若干路口设置的显示屏，所述检测模块和所述显示屏之间通过所述综合管廊(14)内的通讯管线连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于浮箱设计的多功能海上平台，其特征在于：所述气仓(11)内设有智能卷扬机(8)，所述海底(6)上建造水底基础(5)，所述缆绳(4)的一端固定在所述水底基础(5)上，所述缆绳(4)的另一端卷绕在所述智能卷扬机(8)上。
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