[發明專利]一種海上浮式人工島豎向波動幅度減緩裝置

在審

• 申請號: 202111516920.5
• 申請日: 2021-12-13
• 公開（公告）號: CN114348188A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發明（設計）人: 田英輝;張春會;王樂;林巍;臧志鵬;王榮;陶然;程寧
• 申請（專利權）人: 天津大學;中國港灣工程有限責任公司
• 主分類號: B63B35/44
• 分類號: B63B35/44;B63B39/03
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

本發明屬于海上浮式人工島技術領域，公開了一種海上浮式人工島豎向波動幅度減緩裝置，包括浮島模塊，浮島模塊通過橫隔板分為上部格室和下部格室，上部格室和下部格室之間水密隔離；上部格室內部設置有恒水位水罐，恒水位水罐設置有溢流孔并連接有排水管；下部格室內部設置有內部充水的橡膠水囊，橡膠水囊通過連通管與恒水位水罐相連通。本發明利用橡膠水囊的彈性變形消耗浪流荷載作用于裝置底部的豎向壓力和波流能量，從而有效減小波浪荷載的豎向沖擊作用，有助于控制浮島在風浪流荷載作用下的波動顛簸程度，提高海上浮式人工島的生活舒適性。

技術領域

本發明屬于海上浮式人工島技術領域，具體的說，是涉及一種用于海上浮式人工島的豎向波動幅度減緩裝置。

背景技術

隨著世界經濟的發展，建設海上浮式人工島將成為許多沿海國家和城市陸域擴充的重要選擇。目前尚無海上大型浮式人工島建成實例，美國、日本、中國等很多國家提出了若干海上浮式人工島構想，構想中的海上人工島一般用于酒店、旅游等，人們能夠在人工島上居住、生活。

海上人工島地處外海，遭受復雜的風、浪、流荷載作用而處于橫搖、縱搖和上、下起伏運動之中。在風浪流作用下若海上浮式人工島上、下起伏運動劇烈，嚴重影響浮式人工島的宜居性和用途。為減緩海上浮式人工島的上下起伏運動劇烈程度，在正常風浪流作用下，人工島的水平和豎向運動應控制在一定范圍內，這對于人工島的推廣應用具有重要意義。因此，研究能夠降低風浪流荷載作用下浮式人工島運動位移幅值的裝置，對于海上浮式人工島建設具有重要工程價值。

發明內容

本發明旨在降低風浪流荷載作用下浮式人工島豎向運動位移幅值，提供一種海上浮式人工島豎向波動幅度減緩裝置，有助于控制浮島在風浪流荷載作用下的波動顛簸程度，提高海上浮式人工島的生活舒適性。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

本發明提供了一種海上浮式人工島豎向波動幅度減緩裝置，包括浮島模塊，所述浮島模塊通過橫隔板分為上部格室和下部格室，上部格室和下部格室之間水密隔離；

所述上部格室內部設置有恒水位水罐，所述恒水位水罐設置有溢流孔，所述溢流孔連接有排水管，所述溢流孔和所述排水管用于保證所述恒水位水罐內水位不超過設計水位；

所述下部格室內部設置有橡膠水囊，所述橡膠水囊內部充水；所述橡膠水囊通過連通管與所述恒水位水罐相連通，所述連通管穿接于所述橫隔板；

所述恒水位水罐設置有液位計，所述液位計用于實時測量所述恒水位水罐內水位；所述液位計與第一PLC控制器信號連接，所述第一PLC控制器與水泵信號連接；所述第一PLC控制器用于在所述恒水位水罐內水位低于設計水位情況下，控制所述水泵對所述恒水位水罐抽水。

進一步地，所述橡膠水囊頂部設置有氣壓測試儀，所述氣壓測試儀用于實時監測所述橡膠水囊內部是否存在空氣；所述氣壓測試儀與第二PLC控制器信號連接，所述第二PLC控制器與真空泵信號連接；所述PLC控制器用于在所述橡膠水囊內部存在空氣情況下，控制所述真空泵對所述橡膠水囊抽氣。

進一步地，所述下部格室底部安裝有格柵板。

本發明的有益效果是：

本發明提供的豎向波動幅度減緩裝置，將浮島模塊劃分為上部格室和下部格室，上部格室設置恒水位水罐，下部格室內置充滿水的橡膠水囊；利用橡膠水囊的彈性變形消耗浪流荷載作用于裝置底部的豎向壓力和波流能量，從而有效減小波浪荷載的豎向沖擊作用，有效減緩裝置豎向運動位移。基于該豎向波動幅度減緩裝置建造浮島，能夠減小風浪流荷載作用下浮島豎向運動幅度，增強浮島居住感受的舒適性，防止浮島產生較大波動顛簸，促進海上浮式人工島工程實施。

附圖說明

圖1為本發明所提供的豎向波動幅度減緩裝置的結構示意圖；

圖2為海上人工島的平面布置圖。