[發(fā)明專利]用于大潮差海域浮式結(jié)構(gòu)物的恒張力錨泊系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810291569.6
• 申請日: 2018-03-30
• 公開（公告）號: CN108750009A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 甘進;任鵬良;袁也;鄭中毅;白麗娟;李雪梅;王凱歌
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢理工大學(xué)
• 主分類號: B63B21/20
• 分類號: B63B21/20;B63B21/50
• 代理公司: 武漢開元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 42104
• 代理人: 胡鎮(zhèn)西

本發(fā)明公開了一種用于大潮差海域浮式結(jié)構(gòu)物的恒張力錨泊系統(tǒng)，包括至少一個連接在浮式結(jié)構(gòu)物下部的浮力錨泊單元，所述浮力錨泊單元包括用于固定連接在水底的樁基部件，用于提供浮力的浮力部件，以及張力傳遞纜繩和纜繩變向部件；所述張力傳遞纜繩的一端連接在浮力部件下部，另一端經(jīng)過纜繩變向部件改變方向后與浮式結(jié)構(gòu)物相連，所述纜繩變向部件將浮力部件提供給張力傳遞纜繩的向上張力轉(zhuǎn)換為張力傳遞纜繩對浮式結(jié)構(gòu)物的向下張力；所述樁基部件的上部與纜繩變向部件的下部相連，將纜繩變向部件約束在水體內(nèi)一定深度。本發(fā)明將浮力部件的浮力轉(zhuǎn)換方向形成對浮式結(jié)構(gòu)物的錨泊力，使得水位變化期間依然能夠獲得穩(wěn)定的錨泊力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種錨泊系統(tǒng)，特別是指一種用于大潮差海域浮式結(jié)構(gòu)物的恒張力錨泊系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在大潮差海域的浮式結(jié)構(gòu)物的錨泊系統(tǒng)一直都存在各種各樣的問題，傳統(tǒng)的錨泊形式難以解決潮漲潮落引起的浮式結(jié)構(gòu)物錨泊張力變化的問題，對浮式結(jié)構(gòu)物的約束不夠穩(wěn)定，比如在浮式防波堤的錨泊方案中，通常采用傳統(tǒng)的錨鏈對防波堤進行錨固，當(dāng)所處海域水位上升時，懸垂的錨鏈會隨之張緊，存在錨鏈所受拉力過大的風(fēng)險；當(dāng)所處海域水位下降時，懸垂的錨鏈會松弛過度，導(dǎo)致對浮式結(jié)構(gòu)物的約束力下降，使得浮式結(jié)構(gòu)物產(chǎn)生較大的運動，對結(jié)構(gòu)自身及人員安全產(chǎn)生較大危險。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在水位變化期間對浮式結(jié)構(gòu)物提供穩(wěn)定錨泊力的用于大潮差海域浮式結(jié)構(gòu)物的恒張力錨泊系統(tǒng)。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的用于大潮差海域浮式結(jié)構(gòu)物的恒張力錨泊系統(tǒng)，用于約束水體上的浮式結(jié)構(gòu)物，該系統(tǒng)包括至少一個連接在浮式結(jié)構(gòu)物下部的浮力錨泊單元，所述浮力錨泊單元包括用于固定連接在水底的樁基部件，用于提供浮力的浮力部件，以及張力傳遞纜繩和纜繩變向部件；所述張力傳遞纜繩的一端連接在浮力部件下部，另一端經(jīng)過纜繩變向部件改變方向后與浮式結(jié)構(gòu)物相連，所述纜繩變向部件將浮力部件提供給張力傳遞纜繩的向上張力轉(zhuǎn)換為張力傳遞纜繩對浮式結(jié)構(gòu)物的向下張力；所述樁基部件的上部與纜繩變向部件的下部相連，將纜繩變向部件約束在水體內(nèi)一定深度。浮力部件可采用空心或?qū)嵭慕Y(jié)構(gòu)，只要能提供與浮式結(jié)構(gòu)物所需錨泊力相當(dāng)?shù)母×纯桑褂脮r，浮力部件整體淹沒在水中，并且排開水體積保持不變；纜繩變向部件可采用定滑輪、圓環(huán)(張力傳遞纜繩穿過圓環(huán))等結(jié)構(gòu)實現(xiàn)纜繩方向和張力的轉(zhuǎn)向，將向上的浮力轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳碌腻^泊力。

優(yōu)選地，所述樁基部件采用螺旋樁，螺旋樁可通過打樁設(shè)備打入水底一定深度，具有較強的抗拔性能。

優(yōu)選地，所述纜繩變向部件采用定滑輪，所述定滑輪的基座固定在樁基部件上，所述張力傳遞纜繩從定滑輪的滑輪槽內(nèi)繞過。

優(yōu)選地，所述基座的下部設(shè)置有豎向轉(zhuǎn)軸，所述豎向轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有可繞其旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)法蘭，所述樁基部件的上端設(shè)置有固定法蘭，所述旋轉(zhuǎn)法蘭與固定法蘭固定相連。旋轉(zhuǎn)法蘭與豎向轉(zhuǎn)軸構(gòu)成轉(zhuǎn)動副，使定滑輪可在法蘭平面上旋轉(zhuǎn)，這樣可以釋放掉定滑輪上由于纜繩轉(zhuǎn)動而產(chǎn)生的扭矩力。

優(yōu)選地，所述樁基部件與纜繩變向部件之間通過樁基連接纜繩柔性相連，采用纜繩連接樁基部件，可使系統(tǒng)適用于深水區(qū)，減少纜繩總長，并可釋放纜繩變向部件上的扭矩力。

優(yōu)選地，所述浮力部件包括浮力氣囊、網(wǎng)兜、系泊件和柔性充氣管，所述浮力氣囊包裹在網(wǎng)兜內(nèi)，所述網(wǎng)兜的開口通過系泊件系緊，所述系泊件的下端與張力傳遞纜繩相連，所述柔性充氣管的下端與設(shè)置在浮力氣囊上的充氣接口相連通。網(wǎng)兜的作用是保證浮力氣囊受力均勻，防止纜繩直接與浮力氣囊相連造成應(yīng)力集中，撕裂浮力氣囊。柔性充氣管用于連接外界空壓機設(shè)備，實現(xiàn)對浮力氣囊進行充氣。

優(yōu)選地，所述柔性充氣管的上端設(shè)置有充氣閥門，所述充氣閥門由助浮泡沫包裹，保證其處于漂浮狀態(tài)，方便對浮力氣囊進行人工充氣作業(yè)。

優(yōu)選地，所述浮力氣囊為雙層球狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)層為氣密層，外層為防腐層。浮力氣囊需要長期浸沒在水中，防腐層能有效提高氣囊使用壽命，氣密層能保證浮力氣囊良好的氣密性。