CN204452864U - 带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台 - Google Patents

Abstract

带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，其特征是空间钢构结构底部设浮箱，浮箱处在水下，空间钢构结构通过立柱支承上部平台，空间钢构结构处于半潜状态，空间钢构结构的四角立柱与浮力柱作滑动连接，浮力柱则由系泊缆约束，系泊缆一端固定在基础上，另一端固定在柱体吊耳上，在平台与水面之间设置走道板及扶梯，扶梯通达甲板，空间钢构结构立柱挂装网衣，底部张拉阻尼防荡板，阻尼防荡板用复合材料蒙皮或幕布做成，本实用新型结构布置与海洋石油半潜式平台技术特征一致，因此具有抗风浪优点，加之构造简单，成本低，是进军深海，造福渔民，保护环境的可靠装备。

Description

带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台

技术领域

带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，是一种适用于海流较急及无遮档的开阔海区的新型抗风浪浮平台，对于建设深远海养殖基地，建设各类海洋科研，军事基地有特殊意义，特有的带阻尼防荡板设计，对生态环保文明的休闲渔业有重要意义，本技术属海洋工程领域。

背景技术

无遮档的开阔海区的新型抗风浪浮平台，是建设深远海养殖基地，及各类海洋科研，军事基地的需要。目前人们称作“浮岛”的浮平台，基本上是采用高密度聚苯乙烯制成浮筒或泡沫块联在一起构成大面积浮体，它广泛用于浮码头，浮桥，水上游泳池，水上园艺性建筑等，也开始有人在此大面积浮体上建造海上园林会所。但其共同特点是只能建在无大风浪的内陆水域，或沿海避风的内湾，对于无遮档的开阔海区需要建设的浮平台，由于其结构的缺陷，即浮体处于波浪力最大的水面线，又是刚度很小的平面体，恶劣海况中很容易被击碎或扭曲。

利用半潜原理减小波浪力，避开了海面波浪作用区，是海洋石油半潜式平台的重要技术特征，而应用海洋工程成熟，可靠，广泛应用的独柱式平台技术的浮力柱，结构浮心在上，重心在下，具有恒稳性及无条件平衡，若把半潜式空间结构体四角与浮力柱连接在一起，就是一款与海洋石油半潜式平台技术特征一致的新型浮平台，因而会具有半潜式平台突出的抗风浪特点，因为合理地选择立柱横向和纵向间距，可以使外力互相抵消一部分，甚至合力为零，这就是公知的半潜式平台利用外力互相抑制减小平台运动的原理。

结合本专利发明人研发，己获受权的一系列网箱专利，如专利“气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2最早应用了海洋石油独柱式平台结构特点，即柱稳性---采用调节浮力的大柱体作支承结构，并且采用柔性方案，由缆索上下连接而成，现在把此专利作一延伸------即把网箱替换为浮体结构，这就是带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台的原型，特别是由本专利发明人研发，己获受权的另一专利”可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号ZL 201320095246.2在国内国际首先提出了阻尼防荡板的方案，这对于养殖水体的环保是极有意义的，因为，养殖鱼的糞便及残饵落在阻尼防荡板上，不会落入泥面积累成污染源，而是转化为其他鱼类及物种养份，同时还可减少网箱巅波，降低网箱破损风险。

利用海洋石油半潜式平台建造的原理，及结合本专利发明人研发，己获受权的一系列网箱专利技术，就有可能研发出带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，使其成为进军深海，造福渔民，保护环境的重要装备。

参考专利文献

[1]”可随水位涨落升沉的张力腿式深水网箱”专利号201320095246.2发明人：古国维专利权人：古国维

[2]”气囊调节浮力可随水位涨落升沉的柔性结构张力腿式深水网箱”专利号ZL201320623481.2发明人：古国维专利权人：古国维

[3]”深水系泊柱”专利号：ZL201320616701.9发明人：古国维专利权人：古国维

发明内容

为了寻求一种安全，可靠，抗台风，适用于海流较急及无遮档的开阔海区的高稳性生态环保抗风浪浮平台，本实用新型引入海洋石油半潜式平台建造的原理，及结合本专利发明人研发，己获受权的一系列网箱专利技术，本实用新型的技术方案及其原理是：

1.浮平台的空间钢构结构底部设浮箱，浮箱处在水下，空间钢构结构通过立柱支承上部平台，上部平台的荷重及结构重与浮箱提供的浮力平衡，空间钢构结构处于半潜状态，空间钢构结构的四角立柱与浮力柱作滑动连接，浮平台只能沿浮力柱上下滑动，纵横的移动受到浮力柱约束，浮力柱则由系泊缆约束。

2.空间钢构结构的四角立柱与浮力柱作滑动连接，是通过浮力柱设置滑杆，滑杆套接套筒，套筒与空间钢构结构的四角立柱吊耳用缆绳连接实现的。

3.四角的浮力柱是封闭的钢柱体，由分隔板将它分为上部填充聚氯乙烯或聚氨酯发泡体的永久浮力舱，以及连通有注/排水管阀及注/排气管阀，可实现可变浮力功能的可变浮舱，柱底吊耳下悬挂一组混凝土压载块，构造成压载舱，浮力柱上下用缆绳连接，为了使浮力柱在大风浪中不会有大的偏离及摆动，柱身用缆绳约束，缆绳一端固定在基础上，基础可以是浮筒式系泊系统，桩，或鉄锚，缆绳另一端固定在柱体吊耳上。

4.处于半潜状态的空间钢构结构，在平台与水面之间设置走道板及扶梯，扶梯通达甲板，利用空间钢构结构立柱挂装网衣，半潜状态的空间钢构结构底部张拉阻尼防荡板，阻尼防荡板用复合材料蒙皮或幕布做成。

本实用新型的优点是结构受力明确，功能分划合理，抗风浪的核心浮力柱四个一组，不受浮平台荷重变化的影响，由于水面线结构阻水面积小，所受波流力小，结构布置与海洋石油半潜式平台技术特征一致，因此具有抗风浪优点，加之构造简单，成本低，是进军深海，造福渔民，保护环境的可靠装备，其网箱及垂钓走道设计，特别适合休闲渔业应用，本实用新型亦可用于海洋科研，及军事目的。

附图说明

图1是竖向结构示意图，表述了结构构件竖向布置；

图2是结构平面布置示意图；

图3是本实用新型结构受力示意图，表述了结构力系的平衡关系；

图4是本实用新型的空间钢构结构示意图；

图5是浮力柱系泊布置示意图；

图6是立柱纵剖面结构示意图，表述了分隔板，进/排水管阀，进/排气管阀布置示意图；

图7是自由悬重杆纵剖面结构示意图，表述了吊环，及外挂环形托盘，底靴式重骨料混凝土压载体等布置示意图；

图8是A放大轴测立体图，表述编号4002吊环构造及焊接锚固示意图；

图9是B放大轴测立体图，表述编号4003之自由悬重杆拉环构造及焊接锚固示意图；

图10是C放大轴测立体图，表述编号4005之环形托盘支承示意图；

图11是滑动支承轴测立体图；

图12底靴式重骨料混凝土压载体轴测立体图，表述了开口构造示意图；

图13是浮平台的空间钢构结构示意图，本图特别表述了网箱养殖，及用于垂钓活动的走道板和扶梯构造示意图。

其中：1浮立柱总成， 1001永久浮力舱， 1002可变浮力舱， 1003顶面封板， 1004底面封板， 1005中间隔板， 1006进/排水管阀，1007进/排气管阀， 1008浮立柱吊环， 2空间钢构结构总成， 2001立柱，2002水平杆， 2003聚氯乙烯或聚氨酯发泡体， 2004斜向拉筋， 2005立杆拉环， 2006阻尼防荡板， 2007网衣缆绳， 2008网衣， 2009走道板，2010扶梯， 3平台， 4自由悬重杆总成， 4001自由悬重杆杆体，4002自由悬重杆吊环， 4003自由悬重杆拉环， 4004自由悬重杆拉环加劲钢筋， 4005托环， 4006支承杆， 4007自由悬重杆开孔，4008固定用插销，4009防沉底靴式重骨料混凝土压载体， 4010防沉底靴式重骨料混凝土压载体槽口， 5.滑动支承总成， 5001滑动杆支承板，5002滑动杆支承板底座， 5003滑动杆支承板加劲板， 5004滑动杆，5005吊耳， 5006吊耳底座， 5007吊耳加劲板， 5008套筒， 5009套筒拉环， 5010导向滑轮， 5011连接缆绳， 6.系泊缆， 7浮力， 8重力， 9水平作用力， 10水平约束力 11浮筒式系泊系统， 12浮立柱缆绳。

具体实施方式

带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台由三大关键部件组成，即第一部件为浮力柱总成1及自由悬重杆总成4，第二部件为半潜状态的空间钢构结构总成2，第三部件为平台3。平台3有多种形式，如空间框架式，梁板式等，平台3与半潜状态的空间钢构结构连接也有多种形式，如铰接或刚接等，这应由使用要求而定，在此不必赘述。

半潜状态的空间钢构结构，由钢管依图4，图13组焊而成，钢管及附件如5005立杆吊耳，2005立杆拉环等依图建造即可，半潜状态的空间钢构结构浮力舱，如图13所示在下层匀布的箱体中填充聚氯乙烯或聚氨酯发泡体2003，半潜状态的空间钢构结构各立杆，均用斜向拉筋2004拉结。

第一部件的浮力柱总成1及自由悬重杆总成4，关键是大直径柱体1001.1002的建造，柱体直径大，市场没有成品管，要自行加工或委托加工，由钢板卷成管状再焊纵缝，此时应按下程序进行：

a.放样切割；

b.卷板机卷板成型；

c.打磨剖口；

d.纵缝自动焊或手工焊制成焊接管；

e.组对焊接柱体其它附件；

f.焊缝检验，可用磁粉探伤抽检，如有条件可作超声波探伤抽检。

特别要指出柱身吊耳5005焊接的重要性，在图11中，清楚表述了作为重要构件的吊耳抗剪切，防撕裂的加强措施，制作中一点都不能大意，如普遍所犯的吊耳5005不通过吊耳底座5006直接与柱体焊接的錯误，其恶果是在巨大拉力

顶面封闭板1003，底面封闭板1004，中间隔板1005，进/排水管阀1006，进/排气管阀1007的焊接，因是气密性结构，除严格保证焊接质量外，要作气密性捡测。

浮力柱总成1及自由悬重杆总成4，空间钢构结构总成2，平台3制作是常规的钢结构作业，所不同的是与陆上房屋钢结构作业相比要求要高一些，制作应严格遵守建造程序，材料选择上应选择可焊性好的钢材，在焊接环节上应有完善的焊接程序，焊缝检测程序，焊接人员应持合格的焊工证书，严禁无证或等级不够人员施焊。

钢构件的防腐蚀有多种途径，如重防腐塗装，表面喷镀锌或鋁，加牺牲阳极等，应以使用年限及业主要求而定，重防腐塗装是最简单最经济的选择，但保护年限有限。

在陆上完成上述三部份制作后即可转入海上安装阶段。进行程序是：

1.在指定位置先安装好浮筒式系泊系统11；

2.在陆上安装前哨地，组装好的浮力柱总成1及自由悬重杆总成4，连接好上下主缆绳12，用活结将它们捆绑一起吊上驳船；

3.将浮力柱总成1及自由悬重杆总成4推下水，解开活结将4浮力柱展开并与浮筒式系泊系统11连接；

4.在陆上安装前哨地，将平台3安装在空间钢构结构总成2上，然后吊上驳船，由浮吊吊装在设定位置，由潜水员连接上连接缆5011；

5.在潜水员协助下挂上网衣，及阻尼防荡板2006，通过甲板配重调节可以调整浮态，浮力柱的浮态可通过可变浮力舱1002注/排水调整，此阶段的注/排水用工作船备好的淡水为宜，至此，完成海上安装工作。另要指出是：陆地安装前哨地及安装前哨地出海航道合适的话，可采用浮运方案，但无论如何，本实用新型未涉及费用高昂的打桩作业及海上焊接作业，由此可见，本发明的海上安装优势是十分明显的，对于海洋工程降低海上安装费用尤为重要。

Claims (3)

1.带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，其特征是空间钢构结构底部设浮箱，浮箱处在水下，空间钢构结构通过立柱支承上部平台，空间钢构结构处于半潜状态，空间钢构结构的四角立柱与浮力柱作滑动连接，浮力柱则由系泊缆约束，系泊缆一端固定在基础上，基础可以是浮筒式系泊系统，桩，或鉄锚，缆绳另一端固定在柱体吊耳上，在平台与水面之间设置走道板及扶梯，扶梯通达甲板，空间钢构结构立柱挂装网衣，底部张拉阻尼防荡板，阻尼防荡板用复合材料蒙皮或幕布做成。

2.根据权利要求1所述的带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，其特征是空间钢构结构的四角立柱与浮力柱作滑动连接，是通过浮力柱设置滑杆，滑杆套接套筒，套筒与空间钢构结构的四角立柱吊耳用缆绳连接实现的。

3.根据权利要求1所述的带阻尼防荡板的半潜式高稳性生态环保抗风浪浮平台，其特征是四角的浮力柱是封闭的钢柱体，由分隔板将它分为上部填充聚氯乙烯或聚氨酯发泡体的永久浮力舱，以及连通有注/排水管阀及注/排气管阀，可实现可变浮力功能的可变浮舱，柱底吊耳下悬挂一组混凝土压载块，浮力柱上下用缆绳连接。