CN111851566A - 一种海洋浮塔的塔基结构 - Google Patents

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马振军
邓达纮
陈�峰
吴韩
徐天殷
刘会涛
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Abstract

本发明一种海洋浮塔的塔基结构,包括封顶、竖板和底板;所述底板设置在所述竖板的下端,且所述竖板和所述底板围设成一个上端开口的容纳腔,所述封顶盖合在所述容纳腔的正上方,以使所述容纳腔变为封闭结构;所述竖板包括依次设置的外固定板、混凝土层和内固定板,所述混凝土层内埋设有压力传感器。本发明提供的塔基结构,使浮塔浮塔功能更全、使用更加方便;竖板由依次贴合设置的外固定板、混凝土层和内固定板组成,使竖板强度更强,结构更稳固;在混凝土层里埋设有压力传感器,可以方便测量竖板受到的压力,实时监控竖板的应力,方便了解、判断塔基结构的牢固性,以及时作出应对措施,因此能进一步提高塔基结构的安全性和可靠性。

Description

一种海洋浮塔的塔基结构
技术领域
本发明涉及海洋浮塔技术领域,具体为一种海洋浮塔的塔基结构。
背景技术
随着科技的发展,海洋作业越来越普及,在进行海洋作业时,通常需要搭建海上平台,以方便工作人员作业、生活。现有技术中,大部分海上平台都是直接在固定的位置打桩,然后用多个浮箱拼接成固定式的工作平台。随着科技的进步,现在也有可在海上漂浮的非固定式的浮塔,但这类浮塔结构较为复杂,使用起来较为不便;且主要由金属板件构建而成,结构不够坚固、不够安全可靠。
发明内容
本发明的目的在于提出一种海洋浮塔的塔基结构,旨在解决现有技术中浮塔结构较为复杂,使用起来较为不便,且结构不够坚固、不够安全可靠的技术问题。
为实现上述目的,本发明提出一种海洋浮塔的塔基结构,包括封顶、竖板和底板;
所述底板设置在所述竖板的下端,且所述竖板和所述底板围设成一个上端开口的容纳腔,所述封顶盖合在所述容纳腔的正上方,以使所述容纳腔变为封闭结构;
所述竖板包括依次设置的外固定板、混凝土层和内固定板,所述混凝土层内埋设有压力传感器。
优选地,在所述外固定板和所述内固定板两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层。
优选地,所述防锈涂层包括长期防锈型涂层和面涂层,所述面涂层贴合设置在所述外固定板和所述内固定板两侧的侧壁上,所述长期防锈型涂层贴合设置在远离所述外固定板和所述内固定板的侧壁上;
所述长期防锈型涂层为厚膜型无机锌涂料层、厚膜型环氧锌涂料层和镀锌层涂层中的一种或多种;
所述面涂层为苯酚MIO涂料层、氯化橡胶涂料层和环氧系涂料层中的一种或多种。
优选地,所述防锈涂层的厚度D1为125μm~285μm。
优选地,所述长期防锈型涂层的厚度D2为65μm~165μm,所述面涂层的厚度D3为60μm~120μm。
优选地,所述外固定板的厚度D4:所述内固定板的厚度D5:所述混凝土层的厚度D6=1:1:1.5~4。
优选地,所述压力传感器为微弯型光纤压力传感器,且所述压力传感器与所述外固定板和所述内固定板之间的间距相等。
优选地,还包括隔板,所述隔板将所述容纳腔分割为从上到下依次设置的第一隔层和第二隔层;
所述第一隔层包括电子设备间、动力能源间、工作起居间和储藏间。
优选地,还包括用于储存电量的储能装置和AUV充电桩,所述储能装置的输入端与所述太阳能电池板的输出端电性连接,所述储能装置的输出端与所述AUV充电桩的输入端电性连接。
本发明一种海洋浮塔的塔基结构,具有以下有益效果:
1、通过使用封顶、竖板和底板构建成塔基结构,使浮塔具有用于供工作人员办公、住宿和存储物资等的容纳腔;因此浮塔功能更全、使用更加方便。
2、竖板由依次贴合设置的外固定板、混凝土层和内固定板组成,使竖板强度更强,结构更稳固;相比于仅仅使用金属板件构建成塔基结构,本技术方案的塔基结构更加安全可靠、坚固耐用。
3、在混凝土层里埋设有压力传感器,可以方便测量竖板受到的压力,实时监控竖板的应力,方便了解、判断塔基结构的牢固性,以及时作出应对措施,因此能进一步提高塔基结构的安全性和可靠性。
4、在外固定板和内固定板的两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层,可以避免外固定板和内固定板侧壁生锈,造成塔基结构不牢固。
5、设置长期防锈型涂层和面涂层作为防锈涂层,且两则采用上述的任意一种方式,都能提高防锈涂层的防锈效果,且兼具较强的抗腐蚀效果,避免了外固定板和内固定板容易生锈和被腐蚀,从而使外固定板和内固定板的结构更加稳固、使用寿命更长,进一步提高塔基结构的结构稳定性和延长其使用寿命。
6、防锈涂层的厚度为125μm~285μm,既能满足使用需求,又不会由于厚度过大,影响后期切割、焊接等工序的正常进行。
7、为了达到防锈涂层的最低厚度,长期防锈型涂层和面涂层均相对于50μm上调一定范围,以方便涂刷长期防锈型涂层和面涂层,避免为了满足厚度要求,造成生产效率低下、生产制造成本变高;为了保证防锈涂层的防锈、防腐效果,与空气或海水直接接触的长期防锈型涂层应当有较高的防锈、防腐效果,所以长期防锈型涂层的厚度应当设置得较大一些。
8、压力传感器与外固定板和内固定板之间的间距相等,可以使压力传感器能更准确地测量竖板所受的压力,且能更好地测量竖板两侧受到的压力。
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示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明塔基结构的主视结构示意图;
图2为本发明塔基结构的剖视结构示意图;
图3为本发明塔基结构的轴侧结构示意图;
图4为本发明竖板的剖视结构示意图;
图5为本发明防锈涂层的局部剖面结构示意图;
图6为本发明第一隔层的俯视结构示意图;
图7为本发明封顶的局部剖面结构示意图。
附图标号说明:
标号 名称 标号 名称
1 封顶 3 底板
11 太阳能电池板 4 隔板
111 钢化玻璃 5 容纳腔
112 电池板 51 第一隔层
113 EVA 511 电子设备间
12 顶板 512 动力能源间
2 竖板 513 工作起居间
21 外固定板 514 储藏间
22 混凝土层 52 第二隔层
23 内固定板 6 压力传感器
24 防锈涂层 7 储能装置
241 长期防锈型涂层 8 AUV充电桩
242 面涂层 9 水下摄像头
25 栓钉 10 声纳传感器
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
如图1至图7所示,一种海洋浮塔的塔基结构,包括封顶1、竖板2和底板3;
所述底板3设置在所述竖板2的下端,且所述竖板2和所述底板3围设成一个上端开口的容纳腔5,所述封顶1盖合在所述容纳腔5的正上方,以使所述容纳腔5变为封闭结构;
所述竖板2包括依次设置的外固定板21、混凝土层22和内固定板23,所述混凝土层22内埋设有压力传感器6。
具体地,封顶1的侧视结构呈现为圆台状,竖板2和底板3围设形成的结构侧视结构呈现为矩形状。若干个竖板2围设形成塔基结构的外壁,所形成的外壁则类似于房屋的墙壁,且外壁的俯视结构呈现为多边形。底板3设置在竖板2的下端,且与竖板2围设成一个上端开口的容纳腔5;底板3类似于房屋的底板3,而容纳腔5则为房屋内部的房间。封顶1盖合在容纳腔5的上端开口处,以使容纳腔5变为封闭的结构。
竖板2包括依次设置的外固定板21、混凝土层22和内固定板23,本实施例中,可以用栓钉将外固定板21和内固定板23固定在混凝土层22的两侧,使外固定板21、混凝土层22和内固定板23三者形成一个完整的竖板2。外固定板21和内固定板23具体可为强度较大的钢板。混凝土指以水泥为主要胶凝材料,与水、砂、石子,必要时掺入化学外加剂和矿物掺合料,按适当比例配合,经过均匀搅拌、密实成型及养护硬化而成的人造石材。混凝土在硬化后异常坚硬,因此广泛应用在土木工程中。本实施例,在外固定板21和内固定板23之间设置混凝土层22,可以提高竖板2的坚硬程度。
在混凝土层22中预埋有用于测量、监控竖板2压力的压力传感器6,压力传感器6可实时监控竖板2受到的压力,如果竖板2某一部位受到的压力值变化较大时,工作人员可及时了解情况,并对相应部位进行故障排查,如果发现异常则采取必要的措施。
更优地,底板3的结构与竖板2相同,所以本实施例中仅对竖板2的结构进行详细描述,底板3的详细结构不再一一赘述。
随着科技的发展,海洋作业越来越普及,在进行海洋作业时,通常需要搭建海上平台,以方便工作人员作业、生活。现有技术中,大部分海上平台都是直接在固定的位置打桩,然后用多个浮箱拼接成固定式的工作平台。随着科技的进步,现在也有可在海上漂浮的非固定式的浮塔,但这类浮塔结构较为复杂,使用起来较为不便;且主要由金属板件构建而成,结构不够坚固、不够安全可靠。本技术方案,通过使用封顶1、竖板2和底板3构建成塔基结构,使浮塔具有用于供工作人员办公、住宿和存储物资等的容纳腔5;因此浮塔功能更全、使用更加方便。竖板2由依次贴合设置的外固定板21、混凝土层22和内固定板23组成,使竖板2强度更强,结构更稳固;相比于仅仅使用金属板件构建成塔基结构,本技术方案的塔基结构更加安全可靠、坚固耐用。在混凝土层22里埋设有压力传感器6,可以方便测量竖板2受到的压力,实时监控竖板2的应力,方便了解、判断塔基结构的牢固性,以及时作出应对措施,因此能进一步提高塔基结构的安全性和可靠性。
进一步地,在所述外固定板21和所述内固定板23两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层24。
外固定板21的一侧为塔基结构的外部区域,另一侧为混凝土层22;当浮塔在海洋上正常使用时,外固定板21的外侧通常需与海水和空气接触,内侧则一直与混凝土层22紧贴。而外固定板21通常使用的都是钢板或者其他金属板、合金板,就算不与海水接触,时间久了也会生锈,从而造成结构不牢固;而外固定板21的内侧与混凝土紧贴,由于混凝土中存在一定的水份,因此也容易生锈。所以本实施例,在外固定板21的两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层24,可以避免外固定板21侧壁生锈,造成塔基结构不牢固。
同样地,内固定板23的其中一侧与混凝土层22紧贴,另一侧为容纳腔5的内壁;由于混凝土中存在一定的水份,因此内固定板23靠近混凝土层22的侧壁容易生锈;而内固定板23的另一侧处于长期裸露的状态,而且浮塔一般是在海上使用,空气中的湿度较高,因此裸露的内固定板23的一侧也容易生锈。而本实施例,为了避免内固定板23侧壁生锈,造成塔基结构不牢固,因此在内固定板23两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层24。
进一步地,所述防锈涂层24包括长期防锈型涂层241和面涂层242,所述面涂层242贴合设置在所述外固定板21和所述内固定板23两侧的侧壁上,所述长期防锈型涂层241贴合设置在所述面涂层242远离所述外固定板21和所述内固定板23的侧壁上;
所述长期防锈型涂层241为厚膜型无机锌涂料层、厚膜型环氧锌涂料层和镀锌层涂层中的一种或多种;
所述面涂层242为苯酚MIO涂料层、氯化橡胶涂料层和环氧系涂料层中的一种或多种。
如前面所述,外固定板21和内固定板23一般为钢板,如果直接裸露在空气中或直接与水接触的话,很容易生锈或被腐蚀,因此需要在外固定板21和内固定板23两侧的侧壁上涂上一层防锈涂层24。防锈涂层24包括长期防锈型涂层241和面涂层242,具体是先将面涂层242涂抹、附和在外固定板21或内固定板23的表面,然后再在此基础上涂抹、附和长期防锈型涂层241。面涂层242主要作为起防锈作用的底漆,长期防锈型涂层241则与面涂层242相配合,以提高防锈涂层24的防锈、防腐效果。
长期防锈型涂层241为厚膜型无机锌涂料层、厚膜型环氧锌涂料层和镀锌层涂层中的一种或多种,其中厚膜型无机锌涂料层主要成分是无机富锌涂料,无机富锌涂料有较高的防腐作用,非常适合使用在外固定板21和内固定板23的表面;厚膜型环氧锌涂料层主要成分是有机富锌涂料,而有机富锌涂料的成膜基料则是采用环氧树脂;镀锌层涂层是通过在构件上热喷涂锌而形成的对构件表面起防护作用的涂层。
面涂层242为苯酚MIO涂料层、氯化橡胶涂料层和环氧系涂料层中的一种或多种,其中苯酚MIO涂料层是由混合有苯酚的MIO涂料所形成的一层涂层,苯酚是常用的生产涂料的原料;MIO,即云母氧化铁,云母氧化铁涂料施工并固化后,云母氧化铁的片状或薄层状碎片在隔离及重叠的多层涂层中与底材平行定向排列,使得涂膜防止水渗透性提高,从而保护底材免受腐蚀。氯化橡胶涂料层是由氯化橡胶涂料形成的一层保护层,氯化橡胶涂料具有适应范围广、耐候性、抗酸性、抗变形、使用寿命长,拉伸强度高和延伸率大的优点,对基层收缩和开裂变形适应性强,使用温度范围宽,防水、防腐性能优越。环氧系涂料层是由环氧涂料附和在外固定板21和内固定板23表面的涂料层,环氧涂料一般分为油性环氧涂料和水性环氧涂料2种,按照使用性能划分,一般有耐磨环氧涂料和环氧防腐涂料,而本实施例首选为环氧防腐涂料,以达到外固定板21和内固定板23的防腐效果。
长期防锈型涂层241和面涂层242采用上述的任意一种方式,都能使防锈涂层24的防锈效果更好;虽然防锈涂层24的主要作用是对外固定板21和内固定板23起防锈作用,但是由于外固定板21和内固定板23长期在海上使用,而海水具有较强的腐蚀性,因此外固定板21和内固定板23的表面处理不能单单只是为了防锈,附和在外固定板21和内固定板23表面的防锈涂层24还应当具有抗腐蚀功能。而设置长期防锈型涂层241和面涂层242作为防锈涂层24,且两则采用上述的任意一种方式,都能提高防锈涂层24的防锈效果,且兼具较强的抗腐蚀效果,避免了外固定板21和内固定板23容易生锈和被腐蚀,从而使外固定板21和内固定板23的结构更加稳固、使用寿命更长,进一步提高塔基结构的结构稳定性和延长其使用寿命。
进一步地,所述防锈涂层24的厚度D1为125μm~285μm。
防锈涂层24的厚度D1直接影响着外固定板21和内固定板23的使用寿命,进而影响塔基结构的使用寿命。在一般场所下,室内构件的防锈漆膜的厚度一般为125μm(微米),其允许偏差为正负25μm;而本技术方案,内固定板23的一侧表面位于在浮塔的内部,即相当于处于室内,所以防锈涂层24的厚度D1应大于或等于125μm,与一般场所不同的是,由于外固定板21和内固定的使用场所一般是湿度较高的海上,因此防锈涂层24的厚度D1在允许的误差下也应当大于或等于125μm。
在发明创造过程中,申请人制造有多组防锈涂层24厚度D1不同的外固定板21的样品,然后对样品进行了测量防锈效果、切割所需时间和焊接所需时间的实验。其中,防锈涂层24中的长期防锈型涂层241采用的是厚膜型无机锌涂料层,面涂层242采用的是氯化橡胶涂料层。
实验一为测量防锈效果的实验。本次实验一共9组,每一组都分配有20个样品,共180个样品,然后对该180个样品进行实验,然后得出平均实验数据。测定防锈效果的实验具体是将所有样品放置在同样的环境下一段时间,该环境相对于海上环境湿度更高、风速更大且具有较强的腐蚀介质(以缩小实验时间),实验后对所有样品的生锈程度和腐蚀程度进行记录,然后得出各组样品的平均情况。
表一 防锈和抗腐效果结果对照表
组别 防锈涂层24的厚度D1/μm 防锈和抗腐蚀效果
1 85
2 100
3 125 合格
4 150
5 200
6 250
7 285
8 300
9 325
实验二为测量切割和焊接所需时间的实验,本次实验一共9组,每一组都分配有20个样品,共180个样品,然后对该180个样品进行实验,然后得出平均实验数据。测定切割和焊接所需时间所使用的工具相同,工作人员的水平几乎相等。
表二 切割和焊接所需时间对照表
Figure BDA0002609077670000091
一般情况下,防锈涂层24的厚度D1越大,防锈效果越好,但是,经过上述两个实验,本技术方案中,将防锈涂层24的厚度D1设置为小于或等于285μm。将防锈涂层24的厚度D1设置为不超过285μm,其主要目的是避免由于厚度过大,从而影响后期切割、焊接等工序的正常进行。因为在实际生产过程中,塔基结构是由竖板2、底板3和封顶1等相互焊接而成的,因此为了避免增加后期在切割、焊接时的工作量,且能达到一定的防锈、抗腐蚀效果,防锈涂层24的厚度D1应小于或等于285μm。
进一步地,所述长期防锈型涂层241的厚度D2为65μm~165μm,所述面涂层242的厚度D3为60μm~120μm。
如前面所述,防锈涂层24的厚度D1为125μm~285μm,且防锈涂层24包括长期防锈型涂层241和面涂层242,因此长期防锈型涂层241的最小厚度加上面涂层242的最小厚度应等于125μm,长期防锈型涂层241的最大厚度加上面涂层242的最大厚度应等于285μm。在外固定板21和内固定板23的表面上附和长期防锈型涂层241和面涂层242一般是使用相对应的涂料对外固定板21和内固定板23的表面进行涂刷,而在涂料的涂刷过程中,一般是先刷一次,然后接着刷第二次,以达到所需厚度。普通油漆涂刷一次,防护膜的厚度一般为20μm~30μm;而技术方案所涂刷的防锈、防腐涂料,涂刷一次,防护膜的厚度一般在50μm以上,因此长期防锈型涂层241的最小厚度和面涂层242的最小厚度应大于或等于50μm。为了达到防锈涂层24的最低厚度,长期防锈型涂层241和面涂层242均相对于50μm上调一定范围,以方便涂刷长期防锈型涂层241和面涂层242,避免为了满足厚度要求,造成生产效率低下、生产制造成本变高。面涂层242直接附和在外固定板21和内固定板23的表面,而长期防锈型涂层241则是附和在面涂层242上,因此面涂层242不与空气直接接触,而长期防锈型涂层241的外表面则直接与空气或海水接触。所以为了保证防锈涂层24的防锈、防腐效果,与空气或海水直接接触的长期防锈型涂层241应当有较高的防锈、防腐效果,所以长期防锈型涂层241的厚度D2应当设置得较大一些;结合长期防锈型涂层241和面涂层242的最小厚度,本实施例将长期防锈型涂层241的厚度D2设置为65μm~165μm,面涂层242的厚度D3为60μm~120μm。
进一步地,所述外固定板21的厚度D4:所述内固定板23的厚度D5:所述混凝土层22的厚度D6=1:1:1.5~4。
竖板2的结构强度由外固定板21、混凝土层22和内固定板23的厚度及强度决定。当外固定板21和内固定板23的厚度不同时,一般情况则是将外固定板21的厚度D4设置为大于内固定板23的厚度D5,而由于塔基结构受到外部的影响较多,所以厚度较大的外固定板21则应设置在容纳腔5的外壁;这在实际生产和应用过程中较为麻烦,因此本实施例将外固定板21的厚度D4设置为等于内固定板23的厚度D5。外固定板21和内固定板23的厚度相同,首先是为了方便统一加工,其次是为了使竖板2在使用时无需区分内外两侧,从而提高加工效率、减少加工成本。混凝土层22可提高竖板2的坚硬程度,因此混凝土层22的厚度D6应当大于外固定板21和内固定板23的厚度。随着混凝土层22厚度的增加,竖板2的坚硬程度也随之增加;但是混凝土层22的厚度D6过大时,会使塔基结构的重量大大增加,因此在海面上较难达到漂浮要求。由于混凝土层22的原材料问题,混凝土层22的密度比外固定板21和内固定板23的密度低,当混凝土层22的厚度D6过大时,竖板2的脆性也会增加,因此会影响到竖板2的结构稳定性。另一方面,混凝土层22的厚度D6与外固定板21和内固定板23的厚度相差较大时,竖板2的整体结构也不够紧凑,外固定板21和内固定板23与混凝土层22的连接也不够稳定。
针对外固定板21和内固定板23与混凝土层22的厚度比值,发明人进行了实验三。本实验将外固定板21和内固定板23的厚度固定,改变混凝土层22的厚度D6以形成多组对照组,然后对样品进行相同程度的摔打和撞击,最后观察样品的整体破损和混凝土层22裂开情况。本实验,外固定板21和内固定板23的厚度均为50mm。
表三 混凝土层22裂开情况和竖板整体破损情况表
Figure BDA0002609077670000111
Figure BDA0002609077670000121
通过上述实验,可得出:当外固定板21的厚度D4:内固定板23的厚度D5:混凝土层22的厚度D6=1:1:1.5~4时,在相同程度的摔打和撞击下,竖板2的整体破损情况和混凝土层22裂开情况较能满足使用需求。
进一步地,所述压力传感器6为微弯型光纤压力传感器,且所述压力传感器6与所述外固定板21和所述内固定板23之间的间距相等。
微弯型光纤压力传感器中的微弯结构由一对具有一定机械周期的齿形板组成,敏感光纤从齿形板中间穿过,在齿形板的作用力下产生周期性的弯曲;当齿形板收到外部扰动时,光纤的微弯程度发生变化,从未到处输出光的功率发生变化;通过光检测器检测到的光功率变化来间接测量外部压力的大小;通过光载波强度的检测,就能确定与之成比例的变形器的位移,并确定压力大小。微弯型光纤压力传感器的结构简单、且容易装配。压力传感器6与外固定板21和内固定板23之间的间距相等,即压力传感器6预埋在混凝土层22的中间位置;如此设置可以使压力传感器6能更准确地测量竖板2所受的压力,且能更好地测量竖板2两侧受到的压力。
进一步地,还包括隔板4,所述隔板4将所述容纳腔5分割为从上到下依次设置的第一隔层51和第二隔层52;
所述第一隔层51包括电子设备间511、动力能源间512、工作起居间513和储藏间514。
隔板4与底板3相互平行,且位于底板3的正上方;隔板4将容纳腔5分割为两个区域,隔板4上方的区域为第一隔层51,隔板4下方的区域为第二隔层52;第一隔层51和第二隔层52则类似于房屋的二楼和一楼。第一隔层51是由竖板2、隔板4和封顶1围设成封闭的结构,第二隔层52是由隔板4、竖板2和底板3围设成封闭的结构。第一隔层51主要作为工作人员的办公住宿区和物资存储空间;第二隔层52主要作为浮力层,给塔基结构提供在海洋漂浮的浮力。通过隔板4将容纳腔5分割为第一隔层51和第二隔层52,使浮塔具有用于供工作人员办公、住宿和存储物资等的第一隔层51,以及用于提供浮力的第二隔层52。
更优地,隔板4的结构与竖板2相同,所以本实施例中仅对竖板2的结构进行详细描述,隔板4的详细结构不再一一赘述。
如前面所述,第一隔层51主要用于给工作人员提供工作、生活和存储物资,当然,第一隔层51也承担了管理、操控浮塔的区域。本实施例将第一隔层51分隔有电子设备间511、动力能源间512、工作起居间513和储藏间514,其中电子设备间511主要用于存放浮塔的控制、操控设备,动力能源间512主要用于存放储能设备,并将能源供给所需区域、设备或装置,工作起居间513主要用于给工作人员提供办公场所和生活场所,储藏间514主要用于存放物资,如生活必需品等等。将第一隔层51分割为多个独立的区域,可以使浮塔的结构更加合理,工作人员在浮塔上办公、生活时也更加方便、有条理。由于其功能完善,因此浮塔不仅可以给工作人员提供办公住宿,还能给遇险人员提供避难场所。
进一步地,所述封顶1包括太阳能电池板11和贴合设置在所述太阳能电池板11正下方的顶板12。
具体地,顶板12将容纳腔5变为封闭结构,整体塔基结构类似于房屋,顶板12则属于屋顶;在顶板12的正上方贴合设置有太阳能电池板11,太阳能电池板11可以将太阳能转化为电能,以供给浮塔内的电器设备等使用。浮塔一般用在海洋上,且属于非固定式工作平台,所以一般都不会通过电缆将发电站的电能输送到浮塔上,因此合理利用太阳能则是一个更优地方案。容易理解,太阳能电池板11设置在顶板12的正上方,可以使其更好地捕捉太阳光,从而提高其发电效率。
具体地,太阳能电池板11包括钢化玻璃111、电池片112和EVA113和铝合金边框(图中未示出),EVA113(EVA指的是“乙烯-醋酸乙烯共聚物”及其制成的橡塑发泡材料,具有良好的缓冲、抗震、隔热、防潮、抗化学腐蚀、防菌防水等优点)包裹住电池片112的侧边,钢化玻璃111设置在电池片112和EVA113的正上方,钢化玻璃111、太阳能电池112和EVA113均嵌套在铝合金边框内。电池片112主要作用就是发电;EVA113用来粘结固定钢化玻璃111和电池片112,并对电池片112起到保护和防水作用;钢化玻璃111的作用是保护电池片112,且能透光,使电池片112能捕捉太阳光;铝合金边框主要作用是保护钢化玻璃111、太阳能电池112和EVA113,并起到一定的密封、支撑作用。
更优地,顶板12的结构与竖板2的结构相同,因此封顶1的结构更加稳固,进而使塔基结构更加坚固。
进一步地,还包括用于储存电量的储能装置7和AUV充电桩8,所述储能装置7的输入端与所述太阳能电池板11的输出端电性连接,所述储能装置7的输出端与所述AUV充电桩8的输入端电性连接。
如前面所述,所述封顶1包括太阳能电池板11,且太阳能电池板11能将太阳能转化为电能,所以应当设置储能装置7将将太阳能电池板11产生的电能储存起来,而储能装置7可设置在容纳腔5内。具体是太阳能电池板11的输出端与储能装置7的输入端电线连接,储能装置7的输出端与用电设备电性连接,储能装置7将将太阳能电池板11产生的电能储存起来然后再提供给需要使用电能的装置,比如办公设备、家用电器等等。
AUV,Autonomous Underwater Vehicle,自主式水下潜器。AUV充电桩8为一种可以在海洋上给小型海洋探测器等设备进行充电的水下工程设备。储能装置7的输出端与AUV充电桩8的输入端电性连接,储能装置7将电量输送到AUV充电桩8上,然后使AUV充电桩8可以给在海上作业的设备进行充电,比如海洋探测器等。
进一步地,所述塔基结构的下方设置有水下摄像头9和声纳传感器10。
水下摄像头9可以在水下正常运作,且能实时将水底情况传输到浮塔的工作区域内,以便工作人员了解浮塔附近的水底情况。在水底下,越远离水平面,可见度则越低,因此当水下摄像头9相对于水平面越深时,可以在水下摄像头9的朝向位置安装一个照明装置,以对水底进行照明,工作人员也越容易了解得到水底情况。更优地,水下摄像头9可以采用万向旋转摄像头,其可以不断朝向各个方向并捕捉相关方向上的图片、视频,以供工作人员了解;相比于各个方向均设置水下摄像头9,直接将水下摄像头9设置为万向旋转摄像头,不仅可以降低生产成本,还能方便装配、提高装配效率。
声纳传感器10则是通过向水底发出声波信号,并接收遇到物体反射回来的声波信号,来计算物体的距离和位置。声纳传感器10的具体位于可设置为与水下摄像头9处于同一水平高度。设置声纳传感器10可以使工作人员更准确定了解水底的情况,当摄像头处于较深位置时,由于光照问题,较难将水底的具体情况通过图片或视频展示给工作人员,因此设置有声纳传感器10,即使位于水底较深位置时也能准确将水底情况反应给工作人员。
进一步地,若干个所述水下摄像头9和若干个所述声纳传感器10沿朝向水底的方向分布设置。
比如,当设置有四个水下摄像头9时,可将四个水下摄像头9沿朝向水底的方向等间距设置,也可以根据所需了解不同深度的水下情况的要求,在不同的水平位置设置水下摄像头9。同理地,设置有多个声纳传感器10时,可将多个声纳传感器10沿朝向水底的方向按要求设置。设置若干个水下摄像头9和声纳传感器10可以方便工作人员快速了解同一时间、不同深度的水底的情况。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:包括封顶、竖板和底板;
所述底板设置在所述竖板的下端,且所述竖板和所述底板围设成一个上端开口的容纳腔,所述封顶盖合在所述容纳腔的正上方,以使所述容纳腔变为封闭结构;
所述竖板包括依次设置的外固定板、混凝土层和内固定板,所述混凝土层内埋设有压力传感器。
2.根据权利要求1所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:在所述外固定板和所述内固定板两侧的侧壁上均贴合设置有防锈涂层。
3.根据权利要求2所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述防锈涂层包括长期防锈型涂层和面涂层,所述面涂层贴合设置在所述外固定板和所述内固定板两侧的侧壁上,所述长期防锈型涂层贴合设置在远离所述外固定板和所述内固定板的侧壁上;
所述长期防锈型涂层为厚膜型无机锌涂料层、厚膜型环氧锌涂料层和镀锌层涂层中的一种或多种;
所述面涂层为苯酚MIO涂料层、氯化橡胶涂料层和环氧系涂料层中的一种或多种。
4.根据权利要求3所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述防锈涂层的厚度D1为125μm~285μm。
5.根据权利要求4所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述长期防锈型涂层的厚度D2为65μm~165μm,所述面涂层的厚度D3为60μm~120μm。
6.根据权利要求1所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述外固定板的厚度D4:所述内固定板的厚度D5:所述混凝土层的厚度D6=1:1:1.5~4。
7.根据权利要求1所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述压力传感器为微弯型光纤压力传感器,且所述压力传感器与所述外固定板和所述内固定板之间的间距相等。
8.根据权利要求1所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:还包括隔板,所述隔板将所述容纳腔分割为从上到下依次设置的第一隔层和第二隔层;
所述第一隔层包括电子设备间、动力能源间、工作起居间和储藏间。
9.根据权利要求1所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:所述封顶包括太阳能电池板和贴合设置在所述太阳能电池板正下方的顶板。
10.根据权利要求9所述的一种海洋浮塔的塔基结构,其特征在于:还包括用于储存电量的储能装置和AUV充电桩,所述储能装置的输入端与所述太阳能电池板的输出端电性连接,所述储能装置的输出端与所述AUV充电桩的输入端电性连接。
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