CN110395364B - 海上浮式岛屿、海上浮式岛屿群及海上浮式岛屿的构建方法 - Google Patents

海上浮式岛屿、海上浮式岛屿群及海上浮式岛屿的构建方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种海上浮式岛屿,包括有多个浮式平台模块,各个浮式平台模块均设置有:由封闭环形的柱状浮体形成的主浮体框;于主浮体框上方用于承接各种海上作业建筑的海上作业平台;于主浮体框下方的由环形浮体形成的下框体,海上作业平台与主浮体框、下框体与主浮体框均通过纵向延伸的镂空式连接结构相连接,镂空式连接结构由呈空心结构的浮体形成;主浮体框的排水量大于浮式平台模块的结构总重量;连接相邻两个浮式平台模块的缆绳或锚链;设置在各个浮式平台模块之间用于进行人员和货物流通的通行通道;用于将各个浮式平台模块固定于目的地海域的系泊系统。该海上浮式岛屿构建难度和成本低、具有更高的抗风暴能力、适应海况的自我调整能力。

Description

海上浮式岛屿、海上浮式岛屿群及海上浮式岛屿的构建方法
技术领域
本发明涉及海上建筑技术领域,更具体地说,涉及一种海上浮式岛屿、海上浮式岛屿群及该海上浮式岛屿的构建方法。
背景技术
随着人口增加和陆地资源的高速化开采,现今逐渐进入了海洋的经济开发时代,对海洋进行探索和各种经济开发成为人类重要的研究方向。目前海上构建的人工岛主要分为三类。第一类是固定式平台岛屿,需要将作业平台通过机构与海底进行固定连接。此类岛屿的构建对环境破坏大、岛屿的海域适用性差,且构建难度大、成本高、投资回收率低,难以形成批量规模建造。第二类是基于岛礁的人工吹填建岛,虽然岛屿可使用时间长,但需要进行复杂的海上施工,环境破坏大、投资大、建设时间长。第三类是由超大型一体式浮式平台形成或是多个小型浮式平台通过连接机构进行直接对接形成一体式浮式岛屿,该岛屿连接结构复杂、疲劳强度和刚度的瓶颈难以突破,构建技术难度大、构建成本高,且此类型的一体式浮式平台不仅结构模式单一、无法针对各种海洋开发需求进行作业调整,还没有较大的储备浮力和根据海况进行自身调节的能力,抵抗风暴的能力有待提高。
因此,亟需开发新的人工岛屿,以降低构建难度、构造成本并提高岛屿结构模式的多样化且提高抗风暴能力。
发明内容
本发明的目的在于提供一种海上浮式岛屿,其连接结构简单、可拆卸并连接简便、可以将多个浮式平台模块进行多种结构的连接调整,且具有更高的抗风暴能力、适应海况的自我调整能力。本发明的目的还在于提供一种由上述海上浮式岛屿形成的海上浮式岛屿群及上述海上浮式岛屿的构建方法。
本发明提供的一种海上浮式岛屿,包括有:
多个能够浮于水面上的浮式平台模块,各个所述浮式平台模块均设置有:主浮体框,所述主浮体框包括有沿环形方向延伸、并首尾连接形成封闭环形的柱状浮体;设置于所述主浮体框上方的具有海上作业平台层面的海上作业平台,所述海上作业平台层面用于承接各种海上作业工具和建筑,所述海上作业平台与所述主浮体框通过纵向延伸的镂空式连接结构相连接,所述镂空式连接结构由呈空心结构的浮体形成;设置于所述主浮体框下方的下框体,所述下框体设置有呈封闭的环状结构的环形浮体,且所述下框体与所述主浮体框通过所述镂空式连接结构相连接;所述主浮体框的排水量大于所述浮式平台模块的结构总重量;
连接相邻两个所述浮式平台模块的缆绳或锚链;
设置在各个所述浮式平台模块之间用于进行人员和货物流通的通行通道;
用于将各个所述浮式平台模块固定于目的地海域的系泊系统。
优选地,所述海上作业平台和所述下框体均设置有多个、沿海水的深度方向排列,相邻的两个所述海上作业平台和相邻的两个所述下框体均通过所述镂空式连接结构相连接。
优选地,所述镂空式连接结构包括有多个竖向延伸且沿所述主浮体框的环形的周向分布的连接柱,各个所述连接柱的径向尺寸沿轴向呈中间大两端小的结构。
优选地,所述下框体的环状结构的环空内及所述主浮体框的环空内均设置有铺设于所述环空内的支撑平台,所述支撑平台呈镂空结构;所述柱状浮体呈空心结构且其内部空间设置有用于容纳物体的舱室结构。
优选地,所述通行通道设置为栈桥或浮桥或穿梭船或索道中的一种方式或多种方式的任意组合。
优选地,所述海上浮式岛屿包括有呈封闭式环状结构的外围定位模块组合和位于所述环状结构的环空内的中心模块组合;所述外围定位模块组合设置有多个通过所述缆绳或锚链依次连接的所述浮式平台模块,所述中心模块组合包括有至少一个所述浮式平台模块;所述中心模块组合通过所述缆绳或锚链与所述外围定位模块连接;所述系泊系统与所述外围定位模块组合相连接。
优选地,所述中心模块组合设置有多个所述浮式平台模块且各个所述浮式平台模块通过所述缆绳或锚链进行连接。
本发明还提供了一种海上浮式岛屿群,包括有至少两个浮式岛屿,所述浮式岛屿为如上所述的海上浮式岛屿;各个所述海上浮式岛屿之间设置有通行和运转通道。
优选地,所述通行和运转通道采用栈桥、浮桥、穿梭船或者索道中的任一种方式或任意多种方式的组合。
本发明还提供了一种上述海上浮式岛屿的构建方法,包括有:构建所述浮式平台模块;将多个所述浮式平台模块通过所述缆绳或锚链进行连接形成呈封闭式环形结构的所述外围定位模块组合,通过所述系泊系统将所述外围定位模块组合固定在目的地海域;将至少一个所述浮式平台模块定位于所述环形结构的环空内形成所述中心模块组合,所述中心模块组合通过所述缆绳或锚链与所述外围定位模块进行连接;采用栈桥或浮桥或穿梭船或索道中的一种方式或多种方式的任意组合构建所述通行通道。
本发明提供的技术方案中,海上浮式岛屿,包括有多个均具有海上作业平台、且能够浮于水面上的浮式平台模块和用于将各个浮式平台模块固定于目的地海域的系泊系统,海上作业平台用于承接各种海上作业工具和建筑、以使该岛屿可以进行各种海上作业活动。其中,各个浮式平台模块通过缆绳或锚链进行连接,而各个浮式平台模块之间通过通行通道如桥或船舶进行人员或货物的流通运转。如此,本发明中的海上浮式岛屿突破常规、使用了一种新的连接结构,既能将各个平台模块进行稳固连接形成一个整体的浮岛、具有位于同一片海域的大面积岛屿空间,也使得各个浮式平台模块彼此独立。相较于具有同等海上作业平台面积的一体式连接的浮式平台,本发明的海上浮式岛屿的各个平台分散布置,不仅省去了将一体式空间进行区隔来作为不同功能区的操作,而各个浮式平台模块作为不同的功能区可以根据各自的功能需求和实际作业情况进行作业调整;且各个浮式平台模块彼此之间存在的间隙、可以供海浪直接穿过,减轻海浪对整个岛屿的冲击,极大的提高了整个海上浮式岛屿的稳固性、抗风浪能力和适应恶劣海况的自调节能力。且通过缆绳或锚链进行连接的连接结构,与现有技术中通过各种紧固件和连接件进行一体式连接的复杂的连接结构相比,具有结构简单、构建和生产均显著便捷的优点且显著降低了结构连接性设计、疲劳强度、连接结构的刚度等设计难点;并且该连接结构可拆卸可重复连接,各个浮式平台模块可以根据海域的不同和功能需求的不同进行各种结构模式的组合连接。而各个浮式平台模块之间的通行通道可以是索道、栈道、浮桥甚至是船舶皆可,从连接结构和通行通道而言,海上浮式岛屿的构建难度明显降低,所用成本也明显降低。
而各个浮式平台模块其包括有用于排水和承担主要浮力的主浮体框、平行设置于主浮体框上方的海上作业平台和平行设置于主浮体框的下框体。主浮体框由平行于海面且沿环形延伸的柱状浮体首尾连接形成,海上作业平台用于进行海上作业,下框体位于水平面之下、承担次要浮力且可以为整体模块提供稳定力、防止模块左右摇晃或翻沉。主浮体框和下框体均呈封闭式环状结构,主浮体框和作业平台之间、主浮体框和下框体之间均通过镂空式连接结构连接,形成了一个整体框架。整体框架结构简单且牢固,具有很高的强度和抵抗冲击的性能,且框架的中心镂空、外侧环状结构即大水线面的主浮体框承担主要重量并提供稳定性,在风浪和载重发生剧变时,仍具有极高的稳定性和抗翻沉能力;且整体框架呈镂空结构,海浪在冲击该框架时,会有大部分海浪从空隙处直接越过或穿过该浮式平台模块,有效地减小了模块所受的风浪载荷、使模块受海浪冲击产生的摇荡显著减轻。而主浮体框的排水量大于浮式平台模块的结构总重量,即水线面位于主浮体框的位置,且镂空式连接柱由呈空心结构的浮体形成,从而本发明提供的浮式平台模块具有较大的储备浮力和较大的水线面。大水线面可以提高正常海况下整体模块的稳定性和安全性;而具有大储备浮力,在风暴海况下可以快速使该浮式平台模块通过压载的方式使吃水位位于镂空式连接结构上,在保证稳性前提下显著缩小水线面使得整个浮式平台模块进入半潜状态,使基础模块受风浪的冲击减小,提高抗风暴能力,保证浮式平台模块的安全性,保证整个海上浮式岛屿的安全性。
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简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅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为本发明实施例中的海上浮式岛屿的结构示意图;
图2为本发明实施例中浮式平台模块的结构示意图;
图3为本发明实施例中通行通道的示意图;
图4为本发明实施例中海上浮式岛屿群的示意图。
图1-图4中:
浮式平台模块-1、缆绳-2、系泊系统-3、通行通道-4、主浮体框-11、海上作业平台-12、下框体-13、镂空式连接结构-14。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本发明所保护的范围。
本具体实施方式的目的在于提供一种海上浮式岛屿,其连接结构简单、可拆卸并连接简便、可以将多个浮式平台模块进行多种结构的连接调整,且具有更高的抗风暴能力、适应海况的自我调整能力。本具体实施方式的目的还在于提供一种由上述海上浮式岛屿形成的海上浮式岛屿群。
以下,结合附图对实施例作详细说明。此外,下面所示的实施例不对权利要求所记载的发明的内容起任何限定作用。另外,下面实施例所表示的构成的全部内容不限于作为权利要求所记载的发明的解决方案所必需的。
请参考附图1-2,本实施例提供的一种海上浮式岛屿,包括有多个均具有海上作业平台12、且能够浮于水面上的浮式平台模块1和用于将各个浮式平台模块1固定于目的地海域的系泊系统3,海上作业平台12用于承接各种海上作业工具和建筑、以使该岛屿可以进行各种海上作业活动。其中,各个浮式平台模块1通过缆绳2或锚链进行连接,而各个浮式平台模块1之间通过通行通道4如桥或船舶或索道进行人员或货物的流通运转。如此,本实施例中的海上浮式岛屿突破常规、使用了一种新的连接结构,既能将各个平台模块进行稳固连接形成一个整体的浮岛、具有位于同一片海域的大面积岛屿空间,也使得各个浮式平台模块1彼此独立、作为不同的功能区或单独的小岛屿使用。相较于具有同等海上作业平台12面积的一体式连接的浮式平台,本实施例的海上浮式岛屿的各个平台分散布置,不仅省去了将一体式空间进行区隔来作为不同功能区的操作,而各个浮式平台模块1作为不同的功能区可以根据各自的功能需求和实际作业情况进行作业调整、尤其是可以通过压载的方式各自调节自身的吃水情况来提高适应各种作业情况的能力;且各个浮式平台模块1彼此之间存在的间隙、可以供海浪直接穿过,减轻海浪对整个岛屿的冲击,极大的提高了整个海上浮式岛屿的稳固性、抗风浪能力和适应恶劣海况的自调节能力。且通过缆绳2或锚链进行连接的柔性连接结构,与现有技术中通过各种紧固件和连接件进行一体式连接的复杂的连接结构相比,具有结构简单、实现和生产均显著便捷的优点且显著降低了结构连接性设计、疲劳强度、连接结构的刚度等设计难点;并且该连接结构可拆卸可重复连接,各个浮式平台模块1可以根据海域的不同和功能需求的不同进行各种结构模式的组合连接,具有更高的经济性。而各个浮式平台模块1之间的通行通道4可以是索道、栈道、浮桥甚至是船舶皆可,从连接结构和通行通道4而言,海上浮式岛屿的构建难度明显降低,所用成本也明显降低。
而构成海上浮式岛屿的各个浮式平台模块1均包括有用于承担主要浮力的主浮体框11、平行设置于主浮体框11上方的作业平台和平行设置于主浮体框11的下框体13。主浮体框11由平行于海面且沿环形延伸的柱状浮体首尾连接形成,海上作业平台12设置有用于连接进行海上作业的各种功能性结构的平台层面,下框体13位于水平面之下、承担次要浮力且可以为整体模块提供稳定力、防止模块左右摇晃或翻沉。主浮体框11和下框体13均呈封闭式环状结构,主浮体框11和海上作业平台12之间、主浮体框11和下框体13之间均通过纵向的镂空式连接结构14连接、用以支撑海上作业平台12,从而形成了一个整体框架。且主浮体框11的排水量大于浮式平台模块1的结构总重量,即正常海况下水线面位于主浮体框11的位置,镂空式连接结构14由呈空心结构的浮体形成。
具体而言,由于主浮体框11和下框体13均呈环状结构,如图2所示,框架的中心镂空而柱状浮体、组成下框体13的部件、镂空式连接结构14均位于框架的外侧,以承担主要重量并提供稳定性,主浮体框11浮于海面、提供绝大部分浮力、具有大水线面,该结构大幅提高整个浮式平台模块1的稳性以及由于重量变化引起模块姿态变化的自调整性;且整体框架结构简单且牢固,具有很高的强度、抵抗冲击的性能及抗翻沉能力,使得具有该结构的浮式平台模块1具有很好的稳定性和稳固性。从而各个浮式平台模块1组合形成的海上浮式岛屿具有很好的稳固性和抗风暴能力。
在此基础上,主浮体框11和海上作业平台12、主浮体框11和下框体13之间纵向的连接结构均为镂空式连接结构14,使得各个框架均呈镂空状,则海浪在冲击该框架时,会有大部分海浪从空隙处直接越过或穿过主浮体框11,有效地减小了单个平台模块所受的风浪载荷、使模块受海浪冲击产生的摇荡显著减轻,尤其在恶劣的海况下,可以提高整个海上浮式岛屿的安全性;且正常海况下由于吃水位或水线面位于主浮体框11上,柱状浮体的径向尺寸较大,而正常海况情况下,主浮体框11的柱状浮体沿海水深度方向的下端部分位于水面以下、上端部分位于水面以上,而由浮体形成的镂空式连接结构14也位于水面以上,从而本实施例中的各个浮式平台模块1及整个海上浮式岛屿都具有较大的储备浮力和较大的水线面:大水线面可以提高正常海况下各个模块及整体岛屿的稳定性,而大储备浮力使得在风暴海况下可以快速通过压载的方式使吃水位位于各个浮式平台模块1的镂空式连接结构14上,在保证稳性前提下显著缩小水线面使得各个浮式平台模块1及整个海上浮式岛屿进入半潜状态。这样可以显著缩小岛屿的水线面且减小所受的环境载荷,使各个平台模块和整个岛屿受风浪的冲击均减小、产生的晃荡程度减小,提高抗风暴能力,保证各个浮式平台模块1及整个海上浮式岛屿的安全性,而柔性的连接结构使得恶劣海况下,各个浮式平台模块1之间具有缓冲性、进一步提高了整个海上浮式岛屿适应海况的自身调整能力。
且从整体结构而言,与现有技术中的浮式平台相比,本实施例提供的浮式平台模块1及海上浮式岛屿结构形式简单,连接点数量少,生产快速便捷、投资成本较低、构建难度较低,可以快速批量复制生产形成规模化。而海上作业平台12可以用来开展各项海洋开采、海产品生产或居住以及娱乐等海上活动。正常海况下,吃水位于主浮体框11时,在主浮体框11上表面形成了一个近海面作业平台,可以方便的开展水面作业活动、且环状结构的主浮体框11和下框体13形成了一个安全的保障空间,下框体13内可以进行适当的水下生产作业等海下作业活动。使得本实施例的各个浮式平台模块1及整个海上浮式岛屿,可以同时在水面上、水面处及水面下便捷地开展作业活动,形成多层次立体协同开发的能够优势互补的海洋经济开发模式。
进一步地,还可以在主浮体框11的环空内及下框体13的环空内设置支撑平台,形成更便捷的和更大支撑面积的近海和海下作业平台。具体地,支撑平台可以是镂空式,以便于海水和海浪从空隙处穿过,抵消和减轻对基础平台模块的冲击。而海上作业平台12和下框体13均可以设置有多个、沿连接柱的轴向排列,且相邻的两个海上作业平台12和相邻的两个下框体13均通过镂空式连接结构14连接。随着作业平台和下框体13的个数的增加,主浮体框11的环状结构的径向尺寸增大。增加作业平台和下框体13的个数可以增加各个浮式平台模块1的海上作业平台12的个数和海下作业平台的个数、且多个作业平台为层叠式,提供了一种楼层型作业空间,整个海上浮式岛屿具有多个分散的楼层型作业空间、使得在同一海域同时进行多种不同内容的作业活动得以便捷实现,且各种不同内容的作业活动又分别具有独立的作业平台、具有极高的空间操作性和开展便利性,对开展海上经济开发具有显著的经济效果。
具体地,镂空式连接结构14包括有多个竖向延伸且沿主浮体框11的环形的周向分布的连接柱,既起到稳固支撑的作用又具有较大的镂空间隙。且各个连接柱的径向尺寸沿轴向呈中间大两端小的结构,如图2所示,即轴向的中间位置设置有凸环,凸环的径向尺寸大于其余部位的径向尺寸,凸环与其两侧的连接柱的其余部分呈圆角过渡,使得连接柱的径向尺寸是变化的。如此设置,在风暴海况下通过增加压载的方式使水线面位于连接柱上时,可以根据具体情况增加压载选择吃水位在连接柱上的位置从而由该位置的连接柱的径向尺寸来决定水线面的大小,则各个浮式平台模块1具有根据海况进行自身水线面大小调节的功能,整个海上浮式岛屿也具有调整整体水线面大小的功能、进一步提高适应各种海况的能力。主浮体框11和下框体13之间的连接柱也可以是如图2所示的沿轴向保持同等径向尺寸。
具体地,主浮体框11和下框体13的环状结构均可以是圆形环状也可以是多边形环状。若采用多边形,优选如图2所示的六边形,可以占用较大的空间面积并具有最佳的结构稳定性。具体地,柱状浮体可以是空心柱管、其材质是钢或防水的复合材料。优选地,而柱状浮体采用空心柱管制作、呈空心结构,可以在同等重量下具有大截面尺寸,可以增大水线面或排水量并增强框架的稳定性;进一步地,柱状浮体的径向截面是矩形或多边形、以使柱状浮体具有与海面平行的两个层面,相比于截面是圆形而言,可以进一步地增加水线面、增强稳固性。而柱状浮体的内部空间可以进行利用、设置成舱室结构,舱室可以有多个、沿柱状浮体的周向分布,以用来作为不同的功能区,如压载水、淡水或油料的存储区及机械舱室等。
如图2所示,各个海上作业平台12可以采用一体式平台结构、平台的上端面作为海上作业平台12层面,用于支撑和连接进行海上作业活动的各种功能性结构,如上层建筑等,而海上作业平台12内部可以是空心结构其空间可以根据功能要求进行具体利用,如设置宾馆等。连接柱的轴向的上端与平台的下端面连接、下端与柱状浮体连接。也可以是,海上作业平台12包括有呈环状结构的上框体和铺设于上框体上方的一体式平台。上框体的环形可以与主浮体框11的环形形状相同。主浮体框11和海上作业平台12之间的连接柱的上端与上框体连接、下端与柱状浮体连接。上框体由呈环形结构的杆件形成,其环空内还可以设置有支撑杆,支撑杆的两端分别与环空的内壁的不同位置连接。支撑杆有多个,可以统一沿一个方向排列,也可以沿相互垂直的两个方向排列、形成网状结构,还可以均沿环空的径向延伸、形成在环空的圆心处交叉的结构。各个支撑杆对一体式平台起到支撑和稳固的作用。上框体和支撑杆均可以是由空心柱管形成的浮体结构,以在恶劣海况下提供储备浮力。需要说明的是,当环状结构的环空呈圆形时,环空的径向指的是圆的直径方向;当环空呈多边形时,环空的径向指的是多边形的外切圆的直径方向即多边形的对角线方向。
主浮体框11和下框体13的环孔内的支撑平台可以是镂空式的一体式支撑层,如钢网,也可以是多个两端分别连接在环空内壁上的长杆状浮体形成。各个长杆状浮体可以统一沿一个方向排列,也可以沿相互垂直的两个方向排列、形成网状结构,还可以均沿环空的径向延伸、形成在环空的圆心处交叉的结构。且上述各个部件之间的连接均可以采用焊接的方式,使整个框架具有高强度。
各个浮式平台模块1之间的通行通道4可以是栈桥或浮桥或穿梭船或索道,海上浮式岛屿的整体的通行通道4的布局可以是上述几种方式中的任意一种也可以是多种方式的任意组合。如图3所示,任意两个相邻的浮式平台模块1之间可以在各自的海上作业平台12上建立通道的固定端、两个固定端之间连接有多个平行设置的钢索或缆绳2,钢索或缆绳2上可以设置缆车也可以在相邻的两个钢索之间铺设通道。通道的两个固定端也可以分别设置在主浮体框11上、用以对近海作业进行人员和货物的转运。而主浮体框11的上表面可以设置有与海上作业平台12相连接的通道,如阶梯或升降梯等。如此设置通行通道4,可以保证海上浮式岛屿的各个组成部分之间的连通,也降低了构建难度。
海上浮式岛屿的各个浮式平台模块1的组合形状可以根据具体实际生产作业需求进行具体设定。本实施例中,如图1所示,海上浮式岛屿包括有呈封闭式环形的外围定位模块组合和位于该环形的环空内的中心模块组合。外围定位模块组合包括有多个通过缆绳2或锚链依次连接的浮式平台模块1、且整体呈环形结构,可以增强连接的整体稳固性。中心模块组合由至少一个浮式平台模块1形成、填充在外围定位模块组合的环空内。若中心模块组合只包含一个浮式平台模块1,该浮式平台模块1可以通过缆绳2或锚链与外围定位模块组合的各个浮式平台模块1相连接、也可以只与外围定位模块组合的相对的两个或四个浮式平台模块1相连接,内外连接可以增强整体岛屿的连接稳固性,但具体连接点的位置和个数,此处不做具体限定。若中心模块组合包含有多个浮式平台模块1,各个浮式平台模块1彼此之间也通过缆绳2和锚链连接,同时中心模块组合的各个浮式平台模块也通过缆绳2或锚链与靠近自身的外围定位模块组合的浮式平台模块1相连接,以形成稳固的网状连接模式、增强整个海上浮式岛屿的稳定性和抗倾斜性能。中心模块组合的各个浮式平台模块1可以呈环状分布、与外围定位模块组合的环形结构相配合,两个环形的对应角度上的两个浮式平台块1之间相连接。
海上浮式岛屿通过系泊系统3固定在目的地海域。可以是外围定位模块组合的通过系泊系统3固定也可以是各个浮式平台模块1均通过系泊系统3固定。系泊系统3包括沉入海底的锚和与其相连接的锚链,锚链的另一端系在各个浮式平台模块1上。锚链和锚数量相等且一一对应连接,而锚链沿各个浮式平台模块1的环状结构的周向分布、且大部分锚链均与主浮体框11相连接、少部分锚链与下框体13和海上作业平台12连接。通过系泊的方式固定各个浮式平台模块1,可以使海上浮式岛屿具有可移动性、可以进行工作海域的更换。而具体锚链和锚的结构,此处不做具体限定。此外,系泊系统3还可以包括用于其它功能如定位、加载或调节锚链伸缩长度的结构等部件,此处不做一一说明。
如图4所示,本实施例还提供了一种由上述海上浮式岛屿形成的海上浮式岛屿群,该岛屿群包括至少两个位于同一片海域的上述海上浮式岛屿,各个海上浮式岛屿之间通过通行和转运通道实现人员及货物的流通。则本实施例提供的海上岛屿群具有构建难度低、成本低、结构模式多样化、抵抗风暴能力高和能够根据海况进行自身调整以适应各种海况的优点。该有益效果的推导过程与上述海上浮式岛屿所带来的有益效果的推导过程大体类似,本文不再赘述。
本实施例还提供了一种上述海上浮式岛屿的构建方法,包括有:
将多个柱状浮体或杆状浮体进行加工和焊接构建浮式平台模块1;
将多个浮式平台模块1通过缆绳2或锚链进行连接形成呈封闭式环形结构的外围定位模块组合,将锚链系在浮式平台模块1的各个连接点上、通过系泊系统3将外围定位模块组合固定在目的地海域;
将至少一个浮式平台模块1定位于环形结构的环空内形成中心模块组合,中心模块组合通过缆绳2或锚链与外围定位模块进行连接;
采用栈桥或浮桥或穿梭船或缆绳2形成的索道中的一种方式或多种方式的任意组合构建通行通道4。
从该构建方法可以明显得知,本实施例提供的海上浮式岛屿的构建难度相较于现有技术中的一体式大型浮式平台明显降低,构建成本降低。
可以理解的是,上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考,在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。本发明提供的多个方案包含本身的基本方案,相互独立,并不互相制约,但是其也可以在不冲突的情况下相互结合,达到多个效果共同实现。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。
对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (5)

1.一种海上浮式岛屿,其特征在于,包括有:
多个能够浮于水面上的浮式平台模块(1),各个所述浮式平台模块(1)均设置有:主浮体框(11),所述主浮体框(11)包括有沿环形方向延伸、并首尾连接形成封闭环形的柱状浮体;设置于所述主浮体框(11)上方的具有海上作业平台(12)层面的海上作业平台(12),所述海上作业平台(12)层面用于承接各种海上作业工具和建筑,所述海上作业平台(12)与所述主浮体框(11)通过纵向延伸的镂空式连接结构(14)相连接,所述镂空式连接结构(14)由呈空心结构的浮体形成;设置于所述主浮体框(11)下方的下框体(13),所述下框体(13)设置有呈封闭的环状结构的环形浮体,且所述下框体(13)与所述主浮体框(11)通过所述镂空式连接结构(14)相连接;所述主浮体框(11)的排水量大于所述浮式平台模块(1)的结构总重量;
连接相邻两个所述浮式平台模块(1)的缆绳(2)或锚链;
设置在各个所述浮式平台模块(1)之间用于进行人员和货物流通的通行通道(4);
用于将各个所述浮式平台模块(1)固定于目的地海域的系泊系统(3);
所述海上浮式岛屿包括有呈封闭式环状结构的外围定位模块组合和位于所述环状结构的环空内的中心模块组合;所述外围定位模块组合设置有多个通过所述缆绳(2)或所述锚链依次连接的所述浮式平台模块(1),所述中心模块组合包括有一个所述浮式平台模块(1);所述中心模块组合通过所述缆绳(2)或锚链与所述外围定位模块组合连接;所述系泊系统(3)与所述外围定位模块组合相连接;
所述中心模块组合只包含一个所述浮式平台模块(1),所述浮式平台模块(1)与所述外围定位模块组合的相对的两个或四个所述浮式平台模块(1)相连接,内外连接能够增强整体岛屿的连接稳固性;
所述镂空式连接结构(14)包括有多个竖向延伸且沿所述主浮体框(11)的环形的周向分布的连接柱,各个所述连接柱的径向尺寸沿轴向呈中间大两端小的结构;
所述海上作业平台(12)和所述下框体(13)均设置有多个、沿海水的深度方向排列,相邻的两个所述海上作业平台(12)和相邻的两个所述下框体(13)均通过所述镂空式连接结构(14)相连接;
所述下框体(13)的环状结构的环空内及所述主浮体框(11)的环空内均设置有铺设于所述环空内的支撑平台,所述支撑平台呈镂空结构;所述主浮体框(11)的所述柱状浮体呈空心结构且其内部空间设置有用于容纳物体的舱室结构;
所述海上作业平台(12)包括有呈环状结构的上框体和铺设于所述上框体上方的一体式平台,所述上框体的环形与所述主浮体框(11)的环形形状相同,所述主浮体框(11)和所述海上作业平台(12)之间的连接柱的上端与所述上框体连接、下端与所述柱状浮体连接,所述上框体由呈环形结构的杆件形成,所述上框体的环空内还设置有支撑杆,所述支撑杆的两端分别与所述上框体的环空内壁的不同位置连接,所述支撑杆有多个,多个所述支撑杆统一沿一个方向排列,或多个所述支撑杆沿相互垂直的两个方向排列且形成网状结构,或多个所述支撑杆均沿所述上框体的环空的径向延伸且形成在所述上框体的环空的圆心处交叉结构,各个支撑杆对所述一体式平台起到支撑和稳固的作用,所述上框体和所述支撑杆均是由空心柱管形成的浮体结构,以在恶劣海况下提供储备浮力。
2.如权利要求1所述的海上浮式岛屿,其特征在于,所述通行通道(4)设置为栈桥或浮桥或穿梭船或索道中的一种方式或多种方式的任意组合。
3.一种海上浮式岛屿群,包括有至少两个浮式岛屿,其特征在于,所述浮式岛屿为如权利要求1-2任一项所述的海上浮式岛屿;各个所述海上浮式岛屿之间设置有通行和运转通道。
4.如权利要求3所述的海上浮式岛屿群,其特征在于,所述海上浮式岛屿之间的所述通行和运转通道采用栈桥、浮桥、穿梭船或者索道中的任一种方式或任意多种方式的组合。
5.一种如权利要求1-2任一项所述的海上浮式岛屿的构建方法,其特征在于,包括有:
构建所述浮式平台模块(1);
将多个所述浮式平台模块(1)通过所述缆绳(2)或锚链进行连接形成呈封闭式环形结构的所述外围定位模块组合,通过所述系泊系统(3)将所述外围定位模块组合固定在目的地海域;
将一个所述浮式平台模块(1)定位于所述环形结构的环空内形成所述中心模块组合,所述中心模块组合通过所述缆绳(2)或锚链与所述外围定位模块组合进行连接;
采用栈桥或浮桥或穿梭船或索道中的一种方式或多种方式的任意组合构建所述通行通道(4)。
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