[發明專利]適用于大水位變化的系泊裝置

有效

• 申請號: 202110077393.6
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112678116B
• 公開（公告）日: 2022-05-31
• 發明（設計）人: 鈕新強;劉玉亮;劉海波;喻飛;張順;劉爽;段斐;蘇毅;鄒尤;袁博
• 申請（專利權）人: 長江勘測規劃設計研究有限責任公司
• 主分類號: B63B21/00
• 分類號: B63B21/00
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 陳家安;田輝云

本發明涉及一種適用于大水位變化的系泊裝置，該系泊裝置，包括漂浮式結構物、系泊支架、滑動裝置、浮箱系統和系泊纜，系泊支架的滑動直桿穿過滑動裝置的滑動孔，保證滑動裝置可以與系泊支架進行豎直方向的相對運動；浮箱系統與系泊纜均連接在滑動裝置上，浮箱系統的浮力與滑動裝置重力和系泊纜豎直方向的張力分量保持平衡，以維持滑動裝置不會下沉到系泊結構底部。在水位變化時，漂浮式結構物位置隨水面上下運動，由于滑動裝置與系泊支架可進行相對滑動，浮箱系統在系泊纜的約束下不隨漂浮式結構物的升降而產生位置變化，故系泊纜的張力一直處于一定的范圍內，避免因水位變化導致漂浮式結構物位移過大以及系泊纜過度張緊導致系泊載荷過大。

技術領域

本發明涉及系泊系統設計與制造技術領域，具體涉及一種適用于大水位變化的系泊裝置。

背景技術

水面結構物漂浮在水面上的時候承受風、浪和流對其的作用力，從而產生位移和偏轉運動。系泊系統通常用于約束水面漂浮式結構物，使水面漂浮式結構物在一定范圍內運動，并在極限工況下幫助漂浮式結構物抵抗惡劣環境。系泊系統的組成通常為錨、錨鏈或擎鏈器等組成，根據水上結構功能以及實際作業情況，可能配有系泊絞車，導纜器等其他設備。

在常規的系泊系統中，錨點位置、錨鏈長度以及漂浮式結構物的系泊點位置是固定不變的。在水位變化較大的時候，例如海邊漲潮落潮或水庫放水等，由于水深變化，漂浮式結構物位置和錨鏈的張力變化比較大。在低水位時，結構物相對水底距離變小，錨鏈變得松弛，此時錨鏈不能有效提供約束力，結構物在受到環境載荷作用下會產生較大的位移，對結構自身和工作安全產生較大危險；當高水位時，結構物相對水底距離變大，錨鏈張緊，錨鏈過大的張力可能會導致結構物的系泊裝置或者錨繩損壞。

采用系泊絞車是一種應對水位變化過大的方法，在高水位時釋放錨繩，在低水位時收緊錨繩，使錨繩張力始終保持在適當程度。這種方法需購置系泊絞車，成本較高，另外需監控水位變化，人工控制絞車，工作流程復雜。專利(CN108750009A)公開了一種用于大潮差海域浮式結構物的恒張力錨泊系統，利用氣囊和螺旋樁使得錨鏈張力在水位變化時保持不變，但是海中打樁成本過高，需有專門的施工船進行打樁作業，部分區域由于水底地質條件或水深限制，不適合打樁工程。專利(CN110920808A)公開了一種適用于抽水蓄能電站開發水上光伏的系統系泊，通過在光伏方陣周邊建立一圈網箱，網箱底部固定在水底，光伏陣列只需用索環系泊在網箱上用于適應水位變化；該種方案需設大面積網箱，并且在惡劣環境條件下，為保證網箱結構安全，需增強網箱結構，加工和材料成本較高，另外，網箱同樣需要采用樁基礎的形式進行約束，不方便施工。

發明內容

為解決以上問題，本發明提供一種適用于大水位變化的系泊裝置，具有成本低廉，施工簡單，自動調節系泊點位置，錨繩張力不隨水位變化，不采用水底打樁等優點。

本發明采用的技術方案是：一種適用于大水位變化的系泊裝置，其特征在于：包括靠自身浮力漂浮在水面上的漂浮式結構物、設置在漂浮式結構物旁側的系泊支架和設置在系泊支架上的滑動裝置，及浮箱系統和系泊纜；所述系泊支架固定在漂浮式結構物旁側，所述滑動裝置滑動套設在系泊支架上，相互間可以進行上下滑動；所述滑動裝置同時連接系泊纜和浮箱系統；水位變化時，所述漂浮式結構物隨水位變化上下浮動，所述滑動裝置不隨漂浮式結構物上下運動，從而使系泊纜的張力一直保持在合適的程度。

作為優選，所述漂浮式結構物是鋼結構或混凝土等其它材料建成的可以靠自身浮力漂浮在水面上的結構物，漂浮式結構物可用于水上或海上施工，存儲等作業。

作為優選，所述系泊支架懸掛在漂浮式結構物旁側，系泊支架數量根據系泊纜數量和布置方式確定；所述系泊支架包括支撐桁架和豎直滑桿，所述支撐桁架與漂浮式結構物固定連接，所述豎直滑桿固定設置在支撐桁架上；所述滑動裝置滑動套設在豎直滑桿上；豎直滑桿長度由不同水位下，滑動裝置的最高和最低位置確定。

進一步的，豎直滑桿由一根或者多根圓桿組成，豎直滑桿直徑小于滑動裝置的滑動孔直徑，且大于滿足結構安全要求的最小直徑。