一種水上浮體的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種水上浮體，其包括至少一個(gè)起重浮箱，所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層，所述起重浮箱內(nèi)部設(shè)置有若干用于加強(qiáng)的強(qiáng)力結(jié)構(gòu)，或所述浮體包括若干起重浮箱，所述浮箱通過外部結(jié)構(gòu)相互緊密連接，所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層。本發(fā)明的有益效果是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)成本低，適用水域廣，可以用于內(nèi)河、內(nèi)湖、沿海平靜水域、沿海遮蔽水域、沿海島嶼周邊水域和沿海水域。
【專利說明】一種水上浮體

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及浮體和水上建筑物領(lǐng)域，尤其是一種水上浮體和建在水上浮體的建筑物。

【背景技術(shù)】
[0002]海洋是一個(gè)尚未充分開發(fā)的資源寶庫(kù)，隨著人口的增長(zhǎng)，陸地資源日漸緊張，人們開發(fā)海洋空間的需求和緊迫感日益增加，也就掀起了超大型浮體研究的熱潮。人類很早以前就開始使用填海造地或者排水圍墾等方法來利用海洋空間。然而，隨著人口的急劇增長(zhǎng)、屢屢爆發(fā)的能源危機(jī)讓人們對(duì)海洋能源開發(fā)及利用的需求與緊迫感增大以及最接近陸地的海域都已被使用殆盡，人們的目光就不得不投向海洋的縱深方向。但利用深水海域，以前的填海造地以及排水圍墾的方法不但花費(fèi)大工期長(zhǎng)，而且還會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境的平衡，而人們需要的往往不是陸地，而是一個(gè)可以駐足的基地。于是近年來，以有效利用海上空間和海洋資源開發(fā)為目的的各種超大型浮體結(jié)構(gòu)(包括海上機(jī)場(chǎng)、海上工廠、大型浮橋、海上作業(yè)平臺(tái)及浮動(dòng)城市等)引起了世界的廣泛關(guān)注，在日本、美國(guó)等地掀起了研究與應(yīng)用的熱潮。在我國(guó)，以上海交通大學(xué)海洋工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為首的幾家單位也聯(lián)合進(jìn)行了超大型浮體國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目的研究。超大型浮體結(jié)構(gòu)(Very Large FloatingStructure)是指長(zhǎng)、寬具有公里數(shù)量級(jí)、而高度為數(shù)米或數(shù)十米的長(zhǎng)大扁平的鋼結(jié)構(gòu)，以區(qū)別于目前常見的尺度以百米計(jì)的大型船舶和海洋石油平臺(tái)。超大型浮體結(jié)構(gòu)由于其很小的高長(zhǎng)比，使它成為不同于普通剛性浮體的柔性結(jié)構(gòu)。它一般建在離岸幾十米的開敞式海域，由相互聯(lián)結(jié)的模塊組成，并與系留裝置、海域防護(hù)設(shè)施如防波堤等一起組成一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，作為開發(fā)利用及保衛(wèi)海洋資源的基礎(chǔ)設(shè)施使用。超大型浮體主要應(yīng)用于以下三個(gè)方面:⑴在合適的海域建立資源開發(fā)和科學(xué)研究基地、海上中轉(zhuǎn)基地、海上機(jī)場(chǎng)等，以便大量開發(fā)和利用海洋資源；⑵當(dāng)沿海城市缺乏合適的陸域時(shí)，可以把一些原本應(yīng)該建在陸地上的設(shè)施，如核電站、廢物處理廠等，移至或新建在近海海域，來降低城市噪音和環(huán)境污染在國(guó)際水域建立合適的軍事基地，以期對(duì)某地區(qū)的政治、軍事格局產(chǎn)生戰(zhàn)略性影響。常見的超大型浮體有下列幾種形式，有箱型(浮舟橋型)(Pontoon type,)、半潛水柱腳型(Sem1-Submersible Column Footing Type,)及半潛水低船體型(Sem1-SubmersibleLower Hull Type,)。其中箱型浮體構(gòu)造簡(jiǎn)單,維護(hù)方便；半潛式浮體的構(gòu)造則比較復(fù)雜,但其水動(dòng)力性能比較好，適宜用在較惡劣的海洋環(huán)境中。目前日本對(duì)于箱形超大型浮體的研究比較多，而美國(guó)則是主要進(jìn)行半潛式超大型浮體的研究。
[0003]我國(guó)研究超大型浮體的意義。占地球總面積2/3以上的浩瀚海洋里，不但蘊(yùn)藏著及其豐富的海底礦產(chǎn)資源、海洋動(dòng)力資源、海水化學(xué)資源以及海洋生物資源等，還蘊(yùn)藏著及其豐富的海洋空間資源。經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、人口的增長(zhǎng)引起陸地能源的日益緊張，于是海洋開發(fā)將形成如海洋油氣工業(yè)、海洋化學(xué)工業(yè)、深海采礦業(yè)等一批新興產(chǎn)業(yè)，而海洋空間的有效利用還將形成新的海上機(jī)場(chǎng)、海上城市等。而海洋也將成為未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展所需能源的最后索取處我國(guó)人口眾多、陸上資源及陸地空間都很有限，但我國(guó)擁有18000多公里海岸線、6000多個(gè)島嶼和數(shù)百萬(wàn)平方公里海域，在大陸架和專屬經(jīng)濟(jì)區(qū)，我國(guó)還擁有勘探開發(fā)自然資源的權(quán)利和管轄權(quán)，海洋資源十分豐富。但目前我國(guó)對(duì)這些資源的開發(fā)和利用程度還很低，因此研制和開發(fā)超大型浮體對(duì)促進(jìn)我國(guó)海洋資源、海上空間的利用以及經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展有著極為深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略意義。國(guó)際上從八十年代末已經(jīng)開展了相當(dāng)規(guī)模的研究工作，為我國(guó)的研制工作提供了一個(gè)很好的基礎(chǔ)。當(dāng)前，只有抓住機(jī)遇、密切注視和跟蹤世界上這方面研究和開發(fā)的前沿發(fā)展，對(duì)超大型浮體可能面臨的各類理論和技術(shù)問題作既有廣度又有深度的分析、研究和探索，進(jìn)行自主方案開發(fā)，我們才不至于在未來大規(guī)模的海洋開發(fā)和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中處于劣勢(shì)。綜上所述，二十一世紀(jì)，中國(guó)的希望在海洋，作為一個(gè)具有豐富海洋資源的大國(guó)，超大型浮體的研究對(duì)于我國(guó)未來的深海資源開發(fā)和海洋工程的發(fā)展都具有重要的意義。
[0004]浮體形式具體有單一浮體形式、多浮體形式形式。單一浮體形式是整個(gè)水上房屋僅有一個(gè)充當(dāng)浮力的浮體；多浮體形式是整個(gè)水上房屋有二個(gè)或者兩個(gè)以上浮體給整個(gè)建筑提供浮力；多浮體形式又分為異型浮體形式和標(biāo)準(zhǔn)浮體形式；異型浮體形式是由不規(guī)則的二個(gè)或者二個(gè)以上浮體給整個(gè)建筑提供浮力，標(biāo)準(zhǔn)浮體形式是由規(guī)則(統(tǒng)一尺寸等)的二個(gè)或者二個(gè)以上浮體給整個(gè)建筑提供浮力。
[0005]單一浮體形式的浮體內(nèi)部進(jìn)行密封分隔，形成多個(gè)水密艙，二個(gè)或者兩個(gè)以上的艙可以連通成一個(gè)復(fù)合水密艙，水密艙可以設(shè)置人孔(用于檢修、維護(hù)保養(yǎng)等用)，部分艙室設(shè)有淡水艙(箱)、污水(用于收集生活污水和油污水)收集艙(箱)和儲(chǔ)備浮力艙(箱)；淡水艙(箱)和污水艙(箱)設(shè)有管路連接系統(tǒng)，分別有透氣孔、注入管路、輸出管路和排泄管路等。
[0006]多浮體形式的浮體與浮體之間通過鋼結(jié)構(gòu)、鋁(合金)結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或者玻璃鋼結(jié)構(gòu)等進(jìn)行連接。浮體與上層建筑之間通過鋼結(jié)構(gòu)、鋁(合金)結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或者玻璃鋼結(jié)構(gòu)等進(jìn)行連接。
[0007]但是現(xiàn)有的浮體形式的水上建筑存在諸多缺點(diǎn)，總結(jié)有如下:
[0008]1、現(xiàn)有產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、建造和檢驗(yàn)沒有依照的規(guī)范及規(guī)則；
[0009]2、現(xiàn)有產(chǎn)品的浮體(指的是非躉船類型的浮體或者單一浮體，主要是多浮體形式)、浮體與上建及上建沒有強(qiáng)結(jié)構(gòu)的連接，無法保證整個(gè)建筑的安全；
[0010]3、現(xiàn)有技術(shù)的浮體(指的是非躉船類型的浮體或提貨者單一浮體，主要是多浮體形式)和上建無法提供較強(qiáng)的總縱強(qiáng)度，浮體之間的連接方式不足以提供足夠的強(qiáng)度；
[0011]4、現(xiàn)有技術(shù)的浮體無法提供足夠的儲(chǔ)備浮力，從安全上描述，現(xiàn)有產(chǎn)品無法提供一艙、多艙甚至全浮體進(jìn)水不沉的要求；
[0012]5、現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品無法提供較好的整體穩(wěn)性，重心偏高。
[0013]6、現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品沒有在環(huán)境保護(hù)方面提供支持，例如生活污水的收集和處理，油污水的收集和處理，垃圾的收集和處理等。
[0014]7、現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品建造工藝較為單一，使用材料較為單一，產(chǎn)品的用途較為單一，產(chǎn)品的造型較為單一，浮體造型單一，產(chǎn)品的適用水域單一


【發(fā)明內(nèi)容】

[0015]本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，提供一種結(jié)合船舶和建筑技術(shù)，結(jié)構(gòu)安全且配套全面的水上浮體。
[0016]本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn):
[0017]一種水上浮體，包括至少一個(gè)起重浮箱，其特征在于:所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層，所述起重浮箱內(nèi)部設(shè)置有若干用于加強(qiáng)的強(qiáng)力結(jié)構(gòu)。另外單一起重浮箱還要有水密骨架和非水密骨架，所述強(qiáng)力結(jié)構(gòu)可以是骨架、強(qiáng)力筋、密封艙等結(jié)構(gòu)。
[0018]所述浮體包括若干起重浮箱，所述浮箱通過外部結(jié)構(gòu)相互緊密連接，所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層。
[0019]所述起重浮箱內(nèi)設(shè)置有若干獨(dú)立的封閉艙及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，用于確保浮體的安全與穩(wěn)定。
[0020]所述木板層上設(shè)置有用于支撐木板層上建筑的強(qiáng)力構(gòu)件。
[0021]所述起重浮體由兩個(gè)以上的起重浮箱組成，所述各浮箱之間通過纜索等固定裝置連接固定。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0023]水上浮體單獨(dú)以長(zhǎng)條形為主，在現(xiàn)本技術(shù)基礎(chǔ)上延伸出方形的，圓形，異性的，組合形式的等各種產(chǎn)品，豐富各種造型和挖掘產(chǎn)品的使用面積；浮體由單體的鋼筋混凝土或者金屬形式，延伸到塑料浮箱，PE浮箱，玻璃鋼浮箱，鋼浮箱，鋁合金浮箱，鋼筋混凝土浮箱等；建筑材料由水泥、鋼質(zhì)延伸到鋁合金、玻璃鋼、PE、鋼筋混凝土、木以及各種輕型建筑材料等。浮體依據(jù)船舶規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，各種分艙、結(jié)構(gòu)，人孔等等按規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)；浮體與浮體之間的連接依據(jù)船舶規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)連接強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核；浮體與上建連接依據(jù)船舶規(guī)范、建筑規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)連接強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核；依據(jù)建筑規(guī)范和鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范對(duì)建筑強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)及校核。設(shè)有生活污水的收集和處理系統(tǒng)，油污水的收集和處理系統(tǒng)，垃圾的收集和處理系統(tǒng)等，減少甚至杜絕對(duì)周邊環(huán)境的污染；整體建筑進(jìn)行局部及總體強(qiáng)度、穩(wěn)性和抗沉性的校核；依據(jù)船舶規(guī)范對(duì)整體建筑進(jìn)行抗風(fēng)計(jì)算，抗浪計(jì)算，牽引力計(jì)算(含系纜、纜繩、錨塊重量等)，并且校核其安全性；且分別適用不同水域的錨泊、系泊方式。例如:固定樁柱式，可分離樁柱式，拋錨式，錨塊式，連接橋牽引式，撐桿牽引式，系纜式。
[0024]總的來說，本發(fā)明架構(gòu)簡(jiǎn)單，安全性強(qiáng)，適用水域更加寬廣，可以用于內(nèi)河、內(nèi)湖、沿海平靜水域、沿海遮蔽水域、沿海島嶼周邊水域和沿海水域。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明水上浮體的結(jié)構(gòu)示意圖；

【具體實(shí)施方式】
[0026]如圖1所示一種水上浮體，包括至少一個(gè)起重浮箱I，所述起重浮箱I上鋪設(shè)有木板層2。起重浮箱I用于提供浮力，木板層2可以根據(jù)需要設(shè)置建筑物3。所述起重浮箱I內(nèi)側(cè)壁設(shè)置有若干強(qiáng)力結(jié)構(gòu)5。所述起重浮箱I內(nèi)設(shè)置有若干獨(dú)立的密閉艙4，將起重浮箱內(nèi)部分隔骨架結(jié)構(gòu)加強(qiáng)且起到分隔水密艙室，增加抗沉性等作用。所述木板層2上設(shè)置有用于支撐木板層上建筑物3的支撐構(gòu)件。所述起重浮箱I內(nèi)設(shè)置有若干水箱6。
[0027]以上所述者，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)不能以此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即但凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍及說明內(nèi)容所作的簡(jiǎn)單的等效變化與修飾，皆仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種水上浮體，包括至少一個(gè)起重浮箱，其特征在于:所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層，所述起重浮箱內(nèi)部設(shè)置有若干用于加強(qiáng)的強(qiáng)力結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種水上浮體，其特征在于:所述浮體包括若干起重浮箱，所述浮箱通過外部結(jié)構(gòu)相互緊密連接，所述起重浮箱上鋪設(shè)有木板層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種水上浮體，其特征在于:所述起重浮箱內(nèi)設(shè)置有若干獨(dú)立的封閉艙及加強(qiáng)結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種水上浮體，其特征在于:所述木板層上設(shè)置有用于支撐木板層上建筑的強(qiáng)力構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種水上浮體，其特征在于:所述木板層上設(shè)置有建筑物，所述建筑物通過所述強(qiáng)力構(gòu)件固定。
【文檔編號(hào)】B63B35/44GK104401459SQ201410689653
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】黃繼昌 申請(qǐng)人:黃繼昌