CN115009452A - 一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列，包括：多个浮体，所述多个浮体相互连接形成漂浮式的浮体阵列；第一绳索，其经配置以沿所述浮体阵列的至少一个边界延伸；以及多个连接件，其经配置以在多个间隔点将所述第一绳索与所述浮体阵列的所述边界上多个浮体连接。本申请海上漂浮式浮体阵列通过在浮体阵列周围设置绳索，从而可以对浮体阵列进行加固，提高浮体阵列的强度，有利于浮体阵列抵抗外力冲击。

Description

一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列

技术领域

本发明涉及海上光伏领域，特别地涉及一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列。

背景技术

太阳能是一种清洁能源。利用光伏电站将太阳能直接转化成电能是一种高效的利用太阳能的方式。水上光伏是指利用闲置的水面来建设光伏电站。水上光伏电站具有不占用土地资源，减少水体蒸发，避免藻类生长等诸多优点，有这广阔的发展前景。

一种水上光伏电站是采用漂浮式的浮体阵列承载太阳能电池板。目前，这种水上光伏电站多在湖泊、江河等内水的水面建设实施。由于海上环境复杂，经常会有较大的风浪，导致海面处于剧烈的波动状态。即使在近海的海面，漂浮式的光伏阵列的浮体之间也经常被破坏，从而影响整个漂浮式光伏阵列的稳定性。当前，能够用于水上光伏电站建设的内水表面逐渐减少。利用近海甚至外海的广阔海面建设水上光伏电站，提供清洁能源，减少碳排放，是本领域未来重要的发展方向。因此，迫切的需要一种能够抵抗风浪的水上光伏阵列。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提出了一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列，包括：多个浮体，所述多个浮体相互连接形成漂浮式的浮体阵列；第一绳索，其经配置以沿所述浮体阵列的至少一个边界延伸；以及多个连接件，其经配置以在多个间隔点将所述第一绳索与所述浮体阵列的所述边界上多个浮体连接。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中相邻间隔点之间的第一绳索的长度大于所述浮体阵列浮体位置之间的距离，且小于引起所述相邻间隔点之间所述浮体阵列浮体撕裂的长度。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，进一步包括：多个锚固装置，其设置于所述浮体阵列的周边，并经配置以锚固所述浮体阵列；其中至少部分所述锚固装置与所述第一绳索或所述连接件相连。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索包括多条相同或不同的索具。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索围绕所述浮体阵列四周的边界。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，进一步包括第二绳索，其经配置以沿横向、纵向、或倾斜方向贯穿所述浮体阵列，多个连接件在浮体阵列内部的多个间隔点将所述第二绳索与所述浮体阵列的多个浮体连接。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索与所述多个第二绳索之间以及所述多个第二绳索之间相互连接形成防撕裂网阵。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述连接件设置于所述绳索经过所述浮体阵列的每个浮体或相间隔的多个浮体上。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述第一绳索和/或所述第二绳索设置于所述浮体阵列靠近于水面上一侧和/或所述浮体阵列靠近于水面下一侧。

如上所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述多个连接件将所述第一绳索和所述第二绳索形成的所述防撕裂网阵升高或降低并脱离所述浮体阵列的表面。

本申请海上漂浮式浮体阵列通过在浮体阵列周围设置绳索，从而可以对浮体阵列进行加固，提高浮体阵列的强度，有利于浮体阵列抵抗外力冲击。

附图说明

下面，将结合附图对本发明的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：

图1A-图1C为根据本申请一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图2A和图2B为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图3为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图4为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图5为根据本申请一个实施例的海上漂浮式浮体阵列的加固流程图；

图6A和图6B为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图7为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图；

图8为根据本申请一个实施例的海上漂浮式浮体阵列的加固流程图；

图9为根据本申请一个实施例的连接件示意图；

图10为根据本申请一个实施例的连接件示意图；以及

图11为根据本申请另一个实施例的连接件示意图。

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做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。

在以下的详细描述中，可以参看作为本申请一部分用来说明本申请的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本申请的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本申请的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本申请的实施例进行结构、逻辑的改变。

由于浮体使用的改性HDPE材料或其他材料，其抗拉强度不能抵抗极端天气中风浪的荷载作用，会导致材料超出其性能极限，发生断裂，当风浪较大漂浮式光伏阵列的浮体之间很有可能会被破坏，从而会影响浮体阵列的稳定性，而且浮体阵列发生断裂后可能会将太阳能电池板之间的电缆扯断，导致电气失火，损坏光伏电站，当在海洋上建设光伏电站时，光伏电站所遇到的风浪以及风浪的等级更是呈指数增长，因此需要对光伏电站进行加固以抵抗风浪的破坏。但是目前已有的抗风浪的装置施工困难，而且抗风浪的效果不佳。

对此，本申请提出了一种新型的浮体阵列，在浮体阵列上设置防撕裂网阵，并将防撕裂网阵与浮体阵列之间相连，可以增加浮体本身的抗拉强度，从而大大的增加浮体阵列的抗拉强度，使其可以抵抗各种荷载对浮体阵列的破坏作用，可以避免浮体阵列发生断裂，使得浮体阵列的结构更为稳固，能够更好地适应海上恶劣的自然环境。

下面通过具体的实施方式来进一步说明本申请技术方案。本领域技术人员应当理解，以下描述仅仅是为了方便对本申请技术方案的理解，并不应当用来限制本申请的保护范围。

图1A-图1C为根据本申请一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。图1A为海上漂浮式浮体阵列的俯视图，图1B为海上漂浮式浮体阵列的侧视图，图1C为海上漂浮式浮体阵列的局部示意图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列100(也可简称“海上漂浮式浮体阵列”或者“海上浮体阵列”)包括：多个浮体110、第一绳索120以及多个连接件130。其中，多个浮体110相互连接形成漂浮式的浮体阵列10；第一绳索120可以沿浮体阵列10的至少一个边界延伸；多个连接件130可以在多个间隔点将第一绳索120与浮体阵列10边界上的多个浮体110连接，从而可以将第一绳索与浮体阵列进行固定，形成一个整体，可以增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。

参考图1C，在一些实施例中，多个连接件130的相邻间隔点之间的第一绳索120的长度L1大于浮体阵列浮体位置之间的距离D，且小于引起相邻间隔点之间浮体阵列浮体撕裂的长度L2。例如：相邻间隔点之间的浮体阵列浮体位置之间的距离的D可以是1.6m，由于浮体的材料为塑性材料，在受力是可以被拉伸一定的长度后才会被破坏(如：相邻间隔点之间的浮体阵列浮体撕裂的长度 L2可以是1.7m)，多个连接点130的相邻间隔点之间的第一绳索的长度L1可以是1.65m，从而可以使得浮体阵列在正常状态下，相邻间隔点之间的第一绳索略松弛，相邻间隔点的浮体阵列的浮体之间可以正常的浮动；当浮体阵列在特殊状态下(如遇风浪等)，浮体阵列的浮体之间受力拉伸，相邻间隔点之间的第一绳索同样拉紧，可以使得相邻间隔点的浮体阵列浮体之间的距离限制在 1.65m以内，避免相邻间隔点之间的浮体阵列被撕裂。

在一些实施例中，第一绳索120位于浮体阵列10的上方(即浮体阵列靠近水面上一侧)，并围绕在浮体阵列10四周的边界，从而可以对浮体阵列的四周进行加固，增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。在一些实施例中，第一绳索120包括多条相同或不同的索具。在一些实施例中，索具可以是金属丝(如钢丝、铁丝、合金丝等)、金属杆(如钢筋、铁管等)或者其他材料的绳(如尼龙绳、合成纤维绳、塑料绳等)，可以通过多条相同或不同的索具组合形成第一绳索，可以增加第一绳索的强度、塑性、韧性等属性，从而可以提高浮体阵列抵抗风浪的强度。

在一些实施例中，海上漂浮式浮体阵列100还可以包括第二绳索140，其可以沿横向、纵向、或倾斜方向贯穿浮体阵列10并位于浮体阵列的上方，多个连接件130在浮体阵列10内部的多个间隔点将第二绳索与浮体阵列的多个浮体连接，从而可以与浮体阵列形成一个整体，可以增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。在一些实施例中，第二绳索140也可以包括多条相同或不同的索具。

在一些实施例中，多条第二绳索相互之间固定连接，可以使得多条第二绳索之间形成一个整体。在一些实施例中，第二绳索之间固定连接点可以与多个连接件的连接点相同，也就是说，可以利用一个连接件连接多条不同的第二绳索，并将多条不同的第二绳索相互之间进行固定连接，可以提高浮体阵列的强度，并且减少连接件的使用，降低浮体阵列的建设成本。在一些实施例中，第一绳索与第二绳索之间也可以固定连接，从而可以使得第一绳索和第二绳索形成一个整体，构成一个防撕裂的网阵，并且利用连接件固定在浮体阵列上，防撕裂的网阵可以对浮体阵列进行加固，抵抗风浪的破坏。在一些实施例中，第一绳索和第二绳索之间的固定连接点同样可以与连接件的连接点相同。

参考图1A，在一些实施例中，第一绳索和第二绳索相互连接形成的网阵的网格中包括多个浮体110，也就是说，网阵的网格较大，在浮体阵列上设置防撕裂网并不影响后续在浮体阵列上安装太阳能电池板。在一些实施例中，第二绳索的密度也可以更大，第一绳索或第二绳索相互连接形成的网状的网格中也可以包括一个浮体或一个浮体一部分，只需要不影响安装太阳能电池板的支架伸出即可，从而可以增加网阵的强度，提高浮体阵列的强度和稳定性，更好的抵抗风浪的破坏。

在一些实施例中，多个连接件将第一绳索和第二绳索相互连接形成的防撕裂网阵在多个点与浮体阵列10相互固定连接。在一些实施例中，多个连接件也可以将第一绳索和和第二绳索相互连接形成的防撕裂网阵在多个点与浮体阵列10相互活动连接，只是需要保证浮体阵列在特殊状态下，浮体之间受力不能超出其自身材料的性能极限。也就是说，多个连接件可以将防撕裂网阵与浮体阵列在多个点具有最大可变范围地活动连接，当浮体阵列在特殊状态时，活动连接可以有效的缓冲浮体阵列或者防撕裂网阵所受的作用力，而且还可以保证在受力状态下连接件与浮体阵列以及防撕裂网阵之间的连接。

参考图1B，在一些实施例中，连接件可以设置于第一绳索和/或第二绳索经过浮体阵列相间隔的浮体上，可以便于控制相邻连接件之间绳索的长度。在一些实施例中，连接件也可以设置于第一绳索和/或第二绳索经过浮体阵列的每个浮体上，从而可以增加绳索和浮体阵列之间的连接强度，提高浮体阵列的稳定性。在一些实施例中，连接件也可以设置于第一绳索和/或第二绳索经过浮体阵列相间隔的多个浮体上，可以减少连接件的使用，降低光伏电站的建设成本。在一些实施例中，连接件还可以将第一绳索和/或第二绳索相互连接所形成的防撕裂网阵升高，从而可以脱离浮体阵列的表面，可以避免在浮体阵列浮动过程中，绳索对浮体阵列的浮体进行磨损，从而影响浮体阵列的使用寿命。

在一些实施例中，海上漂浮式浮体阵列100还可以包括多个锚固装置150，其设置于浮体阵列10的周边，可以用于锚固浮体阵列，防止风浪将浮体阵列吹走。在一些实施例中，至少部分锚固装置还可以与第一绳索120或连接件130 相连，从而可以将防撕裂网阵所受的作用力传递至锚固装置上。在一些实施例中，锚固装置150可以包括锚块151和锚绳152。其中，锚块151设置于水底，通过锚绳152将锚块151与浮体阵列10或第一绳索120或连接件130相连。

在一些实施例中，第一绳索和第二绳索还可以有其他设置方式，下面将进行详细描述。

图2A和图2B为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。图2A为海上漂浮式浮体阵列的俯视图，图2B为海上漂浮式浮体阵列的侧视图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列200包括：多个浮体210、第一绳索220、多个连接件230以及第二绳索240。其中，多个浮体210相互连接形成漂浮式的浮体阵列20；第一绳索220和第二绳索240可以利用多个连接件 230可以在多个间隔点与浮体阵列20相连，可以增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。

在一些实施例中，第一绳索220围绕在浮体阵列20四周的边界，从而可以对浮体阵列的四周进行加固，增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。在一些实施例中，第二绳索240沿横向、纵向、或倾斜方向并不贯穿浮体阵列20，从而可以在浮体阵列上形成一条或多条未设置第二绳索240的间隙201，可以形成便于人员在浮体阵列上走动的道路以及便于光伏电站的后期维护。海上浮体阵列的其他部分与图1实施例类似，故在此不再赘述。

图3为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列300包括：多个浮体310、第一绳索、多个连接件330以及第二绳索。其中，多个浮体310相互连接形成漂浮式的浮体阵列30；第一绳索和第二绳索相互连接形成防撕裂网阵，并可以利用多个连接件330可以在多个间隔点与浮体阵列30相连，可以增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。

在一些实施例中，第一绳索和第二绳索设置于浮体阵列的下方(即浮体阵列靠近水面下的一侧)，从而不会影响浮体阵列表面的后续施工，以及不会对太阳能电池板产生任何的影响或者限制，也便于人员在浮体阵列表面行走或者后期的维护。其中，第一绳索围绕在浮体阵列30四周的边界，从而可以对浮体阵列的四周进行加固，增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。第二绳索沿横向、纵向、或倾斜方向贯穿浮体阵列30。多个连接件可以将第一绳索和第二绳索相互连接形成的防撕裂网阵降低，并脱离浮体阵列的表面，从而可以防止浮体阵列在浮动过程中，绳索对浮体阵列的浮体进行磨损，影响浮体阵列的使用寿命。其中，第一绳索、第二绳索以及第一绳索和第二绳索利用连接件与浮体阵列相连与图1实施例类似，故在此不在赘述。

图4为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列400包括：多个浮体410、第一绳索和第二绳索相互连接形成防撕裂网阵41和42以及多个连接件430。其中，多个浮体410相互连接形成漂浮式的浮体阵列40；防撕裂网阵41和42可以分别设置于浮体阵列的上方和下方；多个连接件430可以在多个间隔点将防撕裂网阵41和42与浮体阵列相连，从而可以将防撕裂网阵与浮体阵列进行固定，可以增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。

在一些实施例中，第一绳索和第二绳索相互连接形成防撕裂网阵41和42 的范围可以超过浮体阵列40的范围，从而可以对浮体阵列40完全覆盖，可以全面的对浮体阵列进行保护。在一些实施例中，在浮体阵列的四周，防撕裂网阵41和42可以相互连接，从而可以形成一个类似于“网兜”的防撕裂网阵，并对浮体阵列进行包裹。

在一些实施例中，海上漂浮式浮体阵列400还可以包括多个固定装置440，其可以设置于浮体阵列的四周，并可以与防撕裂网阵41和42相连，可以对防撕裂网阵进行固定，从而可以对浮体阵列进行固定，提高浮体阵列的稳定性。在一些实施例中，固定装置可以固定于水面下并延伸至水面上，通过多个绳索与防撕裂网阵相互连接，可以使得在水平方向上拉动固定防撕裂网阵，避免斜向拉动防撕裂网阵导致网阵边缘与浮体阵列接触磨损浮体阵列，甚至拖动浮体阵列的边缘进入水下，对浮体阵列上的太阳能电池板产生影响。

在一些实施例中，固定装置可以是桩，其可以固定在水底并延伸至水面，通过绳索与防撕裂网阵相连。在一些实施例中，固定装置440可以包括固定块 441、浮动单元442以及连接绳443。其中，固定块441设置于水底，浮动单元 442漂浮于水面上，连接绳443可以将固定块441与浮动单元442相连，并且还可以连接浮动单元442与防撕裂网阵。在一些实施例中，浮体阵列的锚固装置也可以是固定装置的一部分。海上漂浮式浮体阵列400的其他部分与图1实施例类似，故在此不在赘述。

本申请还提出了一种海上漂浮式浮体阵列的加固方法。图5为根据本申请一个实施例的海上漂浮式浮体阵列的加固流程图。

如图所示，在步骤510中，在浮体阵列靠近水面下方和/或远离水面的上方设置多个绳索。当浮体阵列搭建完成或者部分搭建完成时，可以根据浮体阵列的大小准备多个绳索，并可以预先将绳索放置在浮体阵列靠近水面下方和/ 或远离水面的上方。在一些实施例中，也可以根据在浮体阵列靠近水面下方和 /或远离水面的上方设置绳索准备或裁剪绳索。其中，绳索与浮体阵列相邻固定点之间的绳索长度略大于绳索经过浮体的长度。在一些实施例中，绳索与浮体阵列相邻固定点之间的绳索长度大于所述浮体阵列浮体位置之间的距离，且小于引起所述相邻连接件之间所述浮体阵列浮体撕裂的长度。

在步骤520中，多个绳索之间可以相互连接形成网阵，并且网阵要至少覆盖浮体阵列或其一部分。网阵可以对覆盖部分的浮体阵列进行加固，可以提高浮体阵列的强度。在一些实施例中，可以通过打绳结或焊接的方式实现多个绳索之间的相互连接。在一些实施例中，也可以通过连接件实现多个绳索之间的相互连接。例如：两条绳索在一个点同时共用一个连接件与浮体阵列相连，则可以通过连接件将两条绳索之间相互连接。

在步骤530中，利用多个连接件将多个绳索形成的网阵与浮体阵列相连，可以将覆盖浮体阵列部分的网阵与浮体阵列相固定。在一些实施例中，可以预先在预定位置设置多个连接件，如将多个连接件固定于浮体阵列中，然后在设置完多个连接件后将绳索与连接件相连。在一些实施例中，可以先使得绳索穿过固定于浮体阵列中的多个连接件，并可以保持绳索与多个连接件之间能够自由活动。进一步的，当完成绳索的设置后(即绳索穿过所有经过的连接件)，将连接件与穿过其的绳索相互固定，完成连接件和绳索之间的固定连接，从而可以将绳索与浮体阵列相连。

在一些实施例中，可以通过锁紧连接件实现连接件与绳索之间的固定，可以方便的拆卸连接件和绳索，有利于零件的回收利用。在一些实施例中，也可以利用管钳夹持连接件实现连接件与绳索之间的固定，可以方便施工，加快施工的进度，而且还可以加固连接件和绳索之间的连接。在一些实施例中，还可以利用连接件将绳索脱离浮体阵列的表面。

在步骤540中，利用多个绳索将多个绳索形成的网阵与多个锚固装置相连，可以从而可以将网阵与锚固装置相连，当网阵受力时，可以通过绳索将作用力传递至锚固装置，可以避免浮体阵列受到损坏。在一些实施例中，也可以在浮体阵列附近额外设置多个固定装置，并将浮体阵列原有的锚固装置与额外设置的固定装置与多个绳索形成的网阵连接，可以对网阵进行固定，从而可以抵抗风浪。在一些实施例中，其中额外设置的固定装置固定于水下并延伸到水面，有利于水平方向上固定拉紧网阵，可以防止网阵对边缘部分的浮体阵列产生影响或者带入水中，从而对光伏阵列产生影响。

本申请海上漂浮式浮体阵列通过在浮体阵列上增加防撕裂网阵来进一步提高浮体阵列的强度，从而来抵抗风浪的破坏，这相当于增加浮体阵列自身的强度来实现抵抗风浪的破坏，本申请还进一步提出在浮体阵列的外围设置抵挡装置来抵抗风浪，对浮体阵列或者光伏电站进行保护的技术方案，下面将进行详细描述。

图6A和图6B为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列600包括：多个浮体610、多条绳索相互连接形成的防撕裂网阵61以及多个连接件630。其中，多个浮体610 相互连接形成漂浮式的浮体阵列60；防撕裂网阵61设置于浮体阵列60的上方；多个连接件630可以在多个间隔点将防撕裂网阵与浮体阵列60的多个浮体610 连接，从而可以将防撕裂网阵与浮体阵列进行固定，形成一个整体，增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。防撕裂网阵以及防撕裂网阵与浮体阵列之间的连接和设置方式可以与图1-图4任一实施例类似，故在此不在赘述。

在一些实施例中，海上漂浮式浮体阵列600还可以包括防护装置640，其可以设置在浮体阵列60的附近，可以抵挡风浪、浮冰等冲击，对浮体阵列60 进行有效的保护。在一些实施例中，防护装置640包括一排或多排锚固桩641 以及多个阻挡板642。其中，一排或多排锚固桩641设置于浮体阵列60的至少一侧之外；多个阻挡板642设置于同一排相邻的锚固桩之间，并可以对浮体阵列60进行防护。在一些实施例中，多个阻挡板可以朝向浮体阵列的外侧凸起，可以防止阻挡板被冲击变形，提高阻挡板的使用寿命，可以有效的对浮体阵列进行保护。

在一些实施例中，浮体阵列60的四周包括包围浮体阵列60的一排或多排锚固桩641，各个排锚固桩641各自包括一个或多个冠梁643，各个排锚固桩 641各自的冠梁643相互连接可以形成围绕浮体阵列的封闭的框架结构，从而各个排锚固桩各自的冠梁可以对各自排多个锚固桩进行约束，各个排锚固桩 641各自的冠梁643相互连接可以对冠梁形成约束，使得框架结构成为一个整体，可以降低锚固装置的结构内力，减小结构变形，提高锚固桩的强度，提高锚固桩抵抗外力的能力，能够更好的抵抗风浪、浮冰等冲击。

在一些实施例中，相邻两排锚固桩的冠梁643可以通过角撑644相互固定，可以利用角撑的轴向刚度对冠梁形成约束，可以进一步提高锚固桩抵抗外力的能力，而且角撑还可以保留操作空间。在一些实施例中，至少一个冠梁经施加应力而能够抵抗朝向浮体阵列60方向的外力，也就是说，至少一个冠梁可以预先施加应力产生朝向浮体阵列60外的变形趋势，当有朝向浮体阵列方向的外力来临时，预先施加应力产生朝向浮体阵列60外的变形趋势可以对其进行抵挡，可以增加抵抗外力的能力。

在一些实施例中，预先施加应力可以通过在冠梁表面或者内部设置钢绞线，通过张拉钢绞线，可以为冠梁提供预应力，而且还可以增加冠梁的强度。在一些实施例中，冠梁和/或锚固桩可以是钢管混凝土梁，钢绞线可以设置于钢管混凝土梁的内部，通过张拉钢绞线可以为冠梁施加预应力。在一些实施例中，钢绞线可以相对于冠梁中轴线偏心于浮体阵列60内侧设置，从而有利于张拉钢绞线时冠梁产生偏向浮体阵列60外的弯曲变形趋势，从而可以减小外部冲击对锚固桩产的结构内力以及结构变形。在一些实施例中，钢绞线可以由冠梁两端伸出，可以根据冠梁的长度，钢绞线可以是一端张拉，一端锚固，也可以是两端张拉。

在一些实施例中，浮体阵列的一侧，相邻两排锚固桩之间可以交错设置，可以起到一定的消除风浪冲击的作用，可以对浮体阵列进行保护。在一些实施例中，浮体阵列一侧相邻两排锚固桩之间的距离可以是1-3m。

在一些实施例中，防护装置640还可以包括一个或多个连接架645，其可以设置于相邻的两排锚固桩之间，并位于相邻两排锚固桩的上方，多个阻挡板可以安装在连接架上，连接架645可以将阻挡板与锚固桩之间进行相连，可以对浮体阵列进行保护。

在一些实施例中，阻挡板设置于连接架上，其一部分可以设置于水面以下。换句话说，阻挡板的一部分可以伸入水面下，有利于更好的阻挡水面的风浪以及浮冰等冲击。在一些实施例中，阻挡板设置于水面上的高度可以为1-3m。在一些实施例中，阻挡板设置于水面上的高度还可以根据不同海域风浪的环境 (如风浪较高阻挡板设置于水面上的高度较高、风浪比较平静阻挡板设置于水面上的高度可以较低)进行调节。在一些实施例中，阻挡板可以是金属板，可以提高防护装置的强度，有利于抵抗浮体阵列外部的冲击。在一些实施例中，阻挡板于浮体阵列60相反的一侧上还可以包括破冰破碎装置(图中未示出)，其可以对浮冰等块状物体进行破碎，防止大块物体对防护装置进行冲击。

在一些实施例中，当在海面或者水面上施工打桩来制作海上漂浮式浮体阵列的防护装置时，可能会存在一些其他因素(水深、航线、生态、环境等)导致无法完成打桩，本申请还提出了另一种防护装置。下面将具体进行介绍。

图7为根据本申请另一个实施例的抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列示意图。

如图所示，抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列700包括：多个浮体710、多条绳索相互连接形成的防撕裂网阵71以及多个连接件730。其中，多个浮体710 相互连接形成漂浮式的浮体阵列70；防撕裂网阵71设置于浮体阵列70的上方；多个连接件730可以在多个间隔点将防撕裂网阵与浮体阵列70的多个浮体710 连接，从而可以将防撕裂网阵与浮体阵列进行固定，形成一个整体，增加浮体阵列的强度，提高浮体阵列的稳定性，能够更好的抵御风浪的破坏。防撕裂网阵以及防撕裂网阵与浮体阵列之间的连接和设置方式与图1-图4任一实施例类似，故在此不在赘述。

在一些实施例中，海上漂浮式浮体阵列700还可以包括防护装置740，其可以设置在浮体阵列70的附近，可以抵挡风浪、浮冰等冲击，对浮体阵列70 进行有效的保护。在一些实施例中，防护装置740可以包括：多个浮力装置741 和多个固定装置742。其中，多个浮力装置741可以漂浮于水面上，并设置于浮体阵列70的至少一侧之外，多个固定装置742可以设置于浮力装置741外侧的水底，并可以通过多个绳索与多个浮力装置相连，可以对多个浮力装置进行固定。在一些实施例中，多个浮力装置之间还可以包括阻拦绳或阻拦网701，可以用于保护浮体阵列70免受风浪或者漂浮物(浮冰或者其他块状物体)的冲击。在一些实施例中，阻拦绳或阻拦网至少部分位于水面以下，也就是说，阻拦绳或阻拦网可以由浮箱上延伸至水面以下，从而可以有效的阻拦漂浮物。

在一些实施例中，多个浮力装置741可以串联成一排或多排并设置于浮体阵列70的四周，可以对浮体阵列的四周进行防护。在一些实施例中，各个排浮力装置741各自可以包括一个或多个冠梁743，并且各个排浮力装置各自的冠梁相互连接可以形成围绕浮体阵列70的封闭的框架结构，提高浮力装置抵抗外力的能力，能够更好的抵抗风浪或者漂浮物的冲击。

在一些实施例中，相邻两排浮力装置的冠梁743可以通过角撑744相互固定，可以利用角撑的轴向刚度对冠梁形成约束，可以进一步提高浮力装置抵抗外力的能力，而且角撑还可以保留操作空间。在一些实施例中，至少一个冠梁经施加应力而能够抵抗朝向浮体阵列70方向的外力，也就是说，至少一个冠梁可以预先施加应力产生朝向浮体阵列70外的变形趋势，当有朝向浮体阵列方向的外力来临时，预先施加应力产生朝向浮体阵列70外的变形趋势可以对其进行抵挡，可以增加抵抗外力的能力。在一些实施例中，冠梁743预先施加预应力的方式于图6实施例类似，故在此不再赘述。

在一些实施例中，一个浮力装置可以与一个或多个固定装置之间通过绳索相互连接，从而可以将浮力装置进行固定。在一些实施例中，至少部分浮力装置也可以通过绳索与浮体阵列的锚固装置相连，从而可以将防护装置与浮体阵列相连，形成一个整体，相互之间可以相互固定，固定装置可以通过防护装置固定浮体阵列，也就相当于浮体阵列的锚固装置，也可以说，浮体阵列的锚固装置可以是固定装置的一部分，其可以固定连接浮体阵列和/或防护装置。在一些实施例中，至少部分固定装置也可以与浮体阵列相连，从而可以将浮体这里和防护装置共同连接，也就是说，固定装置也可以是锚固装置或者锚固装置的一部分，可以固定连接浮体阵列和/或防护装置。

在一些实施例中，多个浮力装置之间的距离为0.5-2m。在一些实施例中，多个浮力装置之间的距离还可以根据浮力装置的大小灵活设置。在一些实施例中，浮力装置至少远离浮体阵列一侧的表面可以包括破冰装置(图中未示出)，其可以对漂浮物体进行破碎，防止漂浮物对防护装置进行冲击。

本申请抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列通过在浮体阵列上设置防撕裂网阵，以及在浮体阵列四周固定连接多个锚固装置可以对浮体阵列进行加固，提高其自身的强度，并且在浮体阵列的四周设置防护装置，可以对浮体阵列的周围进行防护，从而可以对浮体阵列进行多重保护，防止风浪或者漂浮物对浮体阵列产生破坏。下面将进一步说明本申请海上浮体阵列多重保护的加固方法。

图8为根据本申请一个实施例的海上漂浮式浮体阵列的加固流程图。

如图所示，在步骤810中，在浮体阵列附近设置多个锚固装置，并将多个锚固装置与浮体阵列相连；当浮体阵列搭建完毕后或者搭建部分浮体阵列时，在浮体阵列外侧设置多个锚固装置，并将锚固装置与浮体阵列的部分浮体相连，可以将浮体阵列进行固定。在一些实施例中，锚固装置设置于浮体阵列的四周，可以稳定的将浮体阵列进行固定。

在步骤820中，在浮体阵列附近设置多个防护装置，并将至少部分多个防护装置与多个锚固装置相连。在一些实施例中，当浮体阵列通过锚固装置固定后，可以在浮体阵列的外侧设置多个防护装置，可以对浮体阵列进行保护。在一些实施例中，也可以在浮体阵列搭建之前根据浮体阵列的大小或者范围设置预先防护装置，从而可以便于后续浮体阵列的搭建，防护装置可以减小水面环境对搭建浮体阵列的影响，方便施工。

在一些实施例中，可以在浮体阵的围施工一排或多排锚固桩，并在相邻锚固桩之间设置多个阻挡板，从而可以浮体阵列进行保护。在一些实施例中，阻挡板朝向浮体阵列的外侧凸起，可以防止漂浮物对阻挡板产生冲击变形，有利于增加阻挡板的使用寿命，还可以缓冲漂浮物的冲击，提高阻挡效果。在一些实施例中，阻挡板的一部分设置于水面以下，有利于提高保护的效果。在一些实施例中，还可以在各个排的锚固桩上设置一个或多个冠梁，浮体阵列周围各个排的锚固桩利用冠梁相互连接可以形成围绕浮体阵列的封闭的框架结构，可以使得防护装置成为一个整体，提高防护装置整体的强度，有利于对浮体阵列进行保护。

在一些实施例中，锚固桩与冠梁接触的表面可以包括一个或多个连接件 (如螺杆)，可以通过连接件与冠梁相连。例如：当冠梁为钢管混凝土梁时，可以直接将螺杆嵌入到冠梁中与冠梁相连；当冠梁为钢梁时，可以通过螺杆穿过冠梁，利用螺母与冠梁相连。在一些实施例中，还可以预先对冠梁施加应力以产生朝向浮体阵列外的弯曲变形趋势，以有利于抵抗漂浮物的冲击。在一些实施例中，阻挡板远离浮体阵列一侧的表面上还可以包括破碎装置，其可以破碎大块的漂浮物，有利于保护防护装置，防止大块漂浮物冲击破坏防护装置，从而影响浮体阵列的稳定性。在一些实施例中，锚固桩还可以与浮体阵列或其锚固装置相连，可以对浮体阵列或其锚固装置进行固定。

在一些实施例中，当水面环境不方便施工锚固桩时，还可以在浮体阵列周围设置一排或多排浮力装置，并在浮力装置的外侧水底设置多个固定装置，利用多个绳索将多个固定装置与浮力装置相连，可以利用浮力装置代替锚固桩对浮体阵列进行防护，使得海上漂浮式浮体阵列适用范围更广，更加便于施工。在一些实施例中，在相邻浮力装置之间设置阻拦绳或阻拦网，以便于阻挡通过相邻浮力装置之间的漂浮物，对浮体阵列进行保护。在一些实施例中，在各个排浮力装置上还可以施工一个或多个冠梁，浮体阵列的各个排浮力装置利用冠梁相互连接形成围绕浮体阵列的封闭的框架结构，可以使得多个浮力装置成为一个整体，有利于对浮体阵列进行保护。在一些实施例中，冠梁及其冠梁的设置连接方式与锚固桩类似，故在此不在赘述。

在一些实施例中，浮力装置可以是浮箱、浮体等。在一些实施例中，浮力装置还可以与浮体阵列或其锚固装置相连，从而可以通过不同方向的固定装置对浮力装置进行固定，有利于浮力装置更好的抵抗冲击。

在步骤830中，在浮体阵列附近设置多个绳索，多个绳索形成的网，其至少覆盖浮体阵列的一部分并与浮体阵列相连，并将多个绳索形成的网与多个锚固装置相连。在一些实施例中，可以在搭建浮体阵列前、搭建浮体阵列时、完成搭建浮体阵列后或者完成防护装置后，根据浮体阵列的大小或范围，在浮体阵列的上方或下方设置多个绳索，并可以将多个绳索之间相互连接。

在一些实施例中，可以在设置绳索之前，在预定位置将多个连接件固定于所述浮体阵列中，然后利用连接件将浮体阵列与多个绳索相互连接形成的网相连。在一些实施例中，利用连接件将浮体阵列与多个绳索相互连接形成的网相连，可以使得绳索先穿过固定于浮体阵列中的多个连接件，并保持绳索与多个连接件之间能够自由活动。当在完成绳索的设置后，将连接件与穿过其的绳索相互固定，从而完成连接件与绳索之间连接，从而也可以将绳索与浮体阵列相连。在一些实施例中，可以通过锁紧连接件或者利用管钳夹持连接件实现连接件与绳索之间的固定。

本申请还进一步描述防撕裂网阵与浮体阵列相连的连接件。在一些实施例中，防撕裂网阵是通过第一绳索和第二绳索相互连接形成，而第一绳索设置于浮体阵列的四周，第二绳索设置于浮体阵列的中部，由此，连接第一绳索和第二绳索的连接件也可以不同。具体如下：

图9为根据本申请一个实施例的连接件示意图。

如图所示，连接件900包括第一连接部910、第二连接部920和支撑部930。其中，第一连接部910可以用于与浮体阵列的一个或多个浮体相连；第二连接部920可以用于与防撕裂网阵或者防撕裂网的绳索相连；支撑部930设置于第一连接部和第二连接部之间，可以支撑防撕裂网阵或防撕裂网阵的绳索离开浮体阵列的表面，避免防撕裂网阵对浮体阵列的浮体进行磨损。

在一些实施例中，第一连接部910可以包括多个连接孔911，其可以与浮体阵列的浮体拉耳中的通孔相配合，从而可以将第一连接部与浮体阵列相固定。在一些实施例中，可以将第一连接部与浮体的拉耳相重合，并且将连接孔 911与拉耳的通孔对齐，通过锁定件(如螺栓)穿过浮体的拉耳上的通孔以及第一连接部的连接孔，可以将第一连接部与浮体阵列的浮体固定连接。在一些实施例中，第一连接部可以是条形连接板，条形连接板的两端包括两个连接孔 911，可以用于与浮体阵列中相邻的两个浮体相连，或者可以与浮体阵列中一个浮体的两端相连。

在一些实施例中，第二连接部920可以包括底板921和截面为U型的U型连接板922。其中，U型连接板922固定在底板921上，可以形成供所述防撕裂网阵的绳索在底板与U型连接板之间穿过的空间，可以用于容纳绳索穿过。在一些实施例中，第二连接部可以通过多个紧固件(如螺栓)将防撕裂网阵的绳索固定在底板与U型连接板之间。在一些实施例中，多个紧固件可以紧固U 型连接板和底板，其中U型连接板可以经夹持变形而与防撕裂网阵的绳索相互固定。在一些实施例中，也可以通过其他设备(如管钳)夹持U型连接板和底板，也可以将U型连接板夹持变形，使得与防撕裂网阵的绳索相互固定。在一些实施例中，支撑部930可以与第二连接部的底板一体成型。在一些实施例中，支撑部930也可以与第一连接部一体成型。

在一些实施例中，连接件900还可以包括第三连接部940，其可以与第一连接部相连，可以用于与浮体阵列的锚固装置相连，从而可以将连接件与锚固装置相连。在一些实施例中，第三连接部940也可以与支撑部相连，或者为支撑部的一部分。在一些实施例中，第三连接部940也可以是条形连接板，条形连接板与第一连接部垂直连接，其上包括一个或多个固定孔941，可以用于与绳索相固定，从而可以与浮体阵列的锚固装置相连。

图10为根据本申请一个实施例的连接件示意图。如图所示，

如图所示，连接件1000包括第一连接部1010、第二连接部1020和支撑部 1030。其中，第一连接部1010可以用于与浮体阵列的一个或多个浮体相连；第二连接部1020可以用于与防撕裂网阵或者防撕裂网的绳索相连；支撑部 1030设置于第一连接部和第二连接部之间，可以支撑防撕裂网阵或防撕裂网阵的绳索离开浮体阵列的表面，避免防撕裂网阵对浮体阵列的浮体进行磨损。

在一些实施例中，第一连接部1010可以包括多个连接孔1011，其可以与浮体阵列的浮体拉耳中的通孔相配合，从而可以将第一连接部与浮体阵列相固定。在一些实施例中，可以将第一连接部与浮体的拉耳相重合，并且将连接孔 1011与拉耳的通孔对齐，通过锁定件(如螺栓)穿过浮体的拉耳上的通孔以及第一连接部的连接孔，可以将第一连接部与浮体阵列的浮体固定连接。在一些实施例中，第一连接部1010可以为X形连接板，其中X形连接板的四条边上包括四个连接孔1011，用于与浮体阵列中相邻的四个浮体相连，或者相邻两个浮体的四个角相连。

在一些实施例中，第二连接部与图9实施例类似，故在此不再赘述。下面本申请还提出另一种连接件。具体如下：

图11为根据本申请另一个实施例的连接件示意图。

如图所示，连接件1100包括第一连接部1110、第二连接部1120和支撑部 1130。其中，第一连接部1110可以用于与浮体阵列的一个或多个浮体相连；第二连接部1120可以用于与防撕裂网阵或者防撕裂网的绳索相连；支撑部 1130设置于第一连接部和第二连接部之间，可以支撑防撕裂网阵或防撕裂网阵的绳索离开浮体阵列的表面，避免防撕裂网阵对浮体阵列的浮体进行磨损。

在一些实施例中，第一连接部1110与图10实施例类似，故在此不再赘述。在一些实施例中，第二连接部1120可以包括连接杆1121和一个或多个锁具 1122，其中，锁具1122固定在连接杆1121上，可以形成供所述防撕裂网阵的绳索在连接杆与锁具之间穿过的空间，可以用于容纳绳索穿过。在一些实施例中，第二连接部可以通过锁具1122将防撕裂网阵的绳索固定在连接杆和锁具之间。在一些实施例中，多个锁具锁紧可以经夹持绳索变形，使得防撕裂网阵的绳索与第二连接部相互固定。在一些实施例中，也可以通过其他设备(如管钳)夹持锁具，也可以将锁具或者绳索夹持变形，使得第二连接部与防撕裂网阵的绳索相互固定。

在一些实施例中，连接杆1121上可以包括一个或多个限位槽，其可以用于容纳锁具，并对其进行限位，防止锁具在连接杆上移动位置，从而使得伸缩在连接件之间活动，对浮体阵列的加固产生松动，不利于浮体抵抗风浪的冲击。在一些实施例中，锁具1122可以包括抱箍和压板，其中抱箍设置在连接杆的限位槽中，压板与抱箍相连，并且可以容纳绳索穿过，通过调整压板和抱箍之间的距离，可以压紧绳索，并夹持绳索变形。在一些实施例中，支撑部1130 可以是一根或多根支撑杆1131，其可以与第二连接部的连接杆一体成型。

本申请连接件可以方便的将绳索与浮体阵列相连，并操作简单，便于施工，可以与绳索之间固定连接，并且可以与浮体阵列连接成一个整体，可以使得绳索与浮体阵列之间相对固定连接，有利于浮体阵列抵抗风浪或其他漂浮物的冲击，使得浮体阵列能够适应海洋等恶劣的水面环境。

上述实施例仅供说明本发明之用，而并非是对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本发明公开的范畴。

Claims (10)

1.一种抗撕裂的海上漂浮式浮体阵列，包括：

多个浮体，所述多个浮体相互连接形成漂浮式的浮体阵列；

第一绳索，其经配置以沿所述浮体阵列的至少一个边界延伸；以及

多个连接件，其经配置以在多个间隔点将所述第一绳索与所述浮体阵列的所述边界上多个浮体连接。

2.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，其中相邻间隔点之间的第一绳索的长度大于所述浮体阵列浮体位置之间的距离，且小于引起所述相邻间隔点之间所述浮体阵列浮体撕裂的长度。

3.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，进一步包括：多个锚固装置，其设置于所述浮体阵列的周边，并经配置以锚固所述浮体阵列；其中至少部分所述锚固装置与所述第一绳索或所述连接件相连。

4.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索包括多条相同或不同的索具。

5.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索围绕所述浮体阵列四周的边界。

6.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，进一步包括第二绳索，其经配置以沿横向、纵向、或倾斜方向贯穿所述浮体阵列，多个连接件在浮体阵列内部的多个间隔点将所述第二绳索与所述浮体阵列的多个浮体连接。

7.根据权利要求6所述的海上漂浮式浮体阵列，其中所述第一绳索与所述多个第二绳索之间以及所述多个第二绳索之间相互连接形成防撕裂网阵。

8.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述连接件设置于所述绳索经过所述浮体阵列的每个浮体或相间隔的多个浮体上。

9.根据权利要求1所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述第一绳索和/或所述第二绳索设置于所述浮体阵列靠近于水面上一侧和/或所述浮体阵列靠近于水面下一侧。

10.根据权利要求7所述的海上漂浮式浮体阵列，其中，所述多个连接件将所述第一绳索和所述第二绳索形成的所述防撕裂网阵升高或降低并脱离所述浮体阵列的表面。

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