專利名稱：自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種人工島工程領(lǐng)域，特別涉及一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法。
背景技術(shù)：
人工島是人工建造而非自然形成的島ill與，一般在小島和暗礁基礎(chǔ)上進(jìn)行建造，屬于填海造田的一種?，F(xiàn)代人工島用途廣泛，可用于興建停泊大型船舶的深水港；起飛著陸安全、不對(duì)城市產(chǎn)生噪聲污染的機(jī)場(chǎng)；易于解決冷卻和污染問(wèn)題的大型電站或核電站；開采離岸不遠(yuǎn)的海上石油(氣)田和建造石油、天然氣加工廠；開采海底煤、鐵礦或建造海上選礦廠和金屬冶煉廠；建造水產(chǎn)加工廠、紙廠、廢品處理廠、毒品與危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)；建造海上公園，甚至新的海上城市等。人工島的位置一般選在靠近海岸，水深不超過(guò)20米，掩蔽良好，附近有足夠土石材料的海域。但是在遠(yuǎn)離大陸的海礁建造人工島基地，按照常規(guī)方式即采用在小島和暗礁基礎(chǔ)上進(jìn)行填海造田，需要用很多船舶長(zhǎng)途運(yùn)輸大量土石料拋填，而且還要租用數(shù)艘打樁船進(jìn)行打樁作業(yè)，挖泥船進(jìn)行吹填施工等等，涉及比較龐大的工程量。這勢(shì)必會(huì)造成需求施工設(shè)備數(shù)量多、建造周期長(zhǎng)(估計(jì)I年以上)、且作業(yè)環(huán)境惡劣、操作調(diào)配比較復(fù)雜等一系列問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的在遠(yuǎn)離大陸的海礁建造人工島的工程量大、施工需求設(shè)備多、建造周期長(zhǎng)、操作不便的問(wèn)題，提供一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，該自升式直通甲板平臺(tái)可以在大陸船廠進(jìn)行建造，完工后通過(guò)拖輪拖到指定海島區(qū)域，快速提升定位使該平臺(tái)進(jìn)入工作狀態(tài)，并在該平臺(tái)上配置相應(yīng)設(shè)施裝備，形成所需人工島，應(yīng)用本發(fā)明，平臺(tái)從運(yùn)輸?shù)酵度脒\(yùn)行，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)較短，操作方便，解決了遠(yuǎn)離大陸的海礁建造人工島基地所產(chǎn)生的諸多復(fù)雜問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案:
一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，包括以下步驟:
步驟一、在陸地上建造若干總段單元；
步驟二、將所述若干總段單元合攏，并安裝樁腿、鎖緊機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)形成甲板平臺(tái)，所述甲板平臺(tái)包括船體；
步驟三、將所述甲板平臺(tái)運(yùn)至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺(tái)；
步驟四、啟動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)，將所述樁腿降至海底，同時(shí)將所述船體上升并離開海平面，直至所述船體上升至所需高度后通過(guò)鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定所述樁腿，形成人工島。由于船體為先在陸地上分段制造的總段單元合攏而成，在船體上再安裝好樁腿、鎖緊機(jī)構(gòu)和升降機(jī)構(gòu)，然后運(yùn)輸至海邊后，再用拖輪拖至目的地進(jìn)行搭建，制造方便、成本較低、節(jié)約時(shí)間，且形成的直通甲板平臺(tái)能提高整個(gè)人工島的作業(yè)能力。優(yōu)選地，所述步驟一中所述部分總段單元在建造的同時(shí)安裝所述樁腿，再將所述總段單元合攏。優(yōu)選地，所述步驟二中所述樁腿上設(shè)有樁腿齒條，所述每個(gè)升降機(jī)構(gòu)包括固定在所述船體上的支架，所述支架上設(shè)有至少一個(gè)齒輪，所述齒輪與所述樁腿齒條嚙合。通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪，樁腿沿船體移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)船體相對(duì)樁腿上升或下降；樁腿可將船體頂升至水面以上，大大減少波浪對(duì)直通甲板平臺(tái)的影響。優(yōu)選地，所述樁腿上設(shè)有所述樁腿齒條，所述每個(gè)升降機(jī)構(gòu)包括四個(gè)所述齒輪。優(yōu)選地，所述樁腿底部設(shè)有樁靴。在樁腿上設(shè)置底座，底座可為倒T型或圓臺(tái)形，其樁靴深入海底，不僅可以保護(hù)樁腿，更大面積的駐地還可使船體更加穩(wěn)固。優(yōu)選地，所述直通甲板平臺(tái)上設(shè)有船舶靠泊設(shè)備或/和小艇靠泊設(shè)備。優(yōu)選地，所述船舶靠泊設(shè)備可折疊安裝在所述直通甲板平臺(tái)左舷或/和右舷，所述小艇靠泊設(shè)備可折疊安裝在所述直通甲板平臺(tái)首尾。優(yōu)選地，所述直通甲板平臺(tái)上安裝有吊裝設(shè)備或/和生活設(shè)施。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺(tái)的人工島(簡(jiǎn)稱人工島)可實(shí)現(xiàn)先在陸地上制造總段單元，并將其合攏拼接之后，并安裝好樁腿、鎖緊機(jī)構(gòu)及升降機(jī)構(gòu)，形成船體，然后再運(yùn)輸至海岸并拖運(yùn)至指定海域，最后完成人工島的構(gòu)筑，相比直接在海域建設(shè)直通甲板平臺(tái)及其余設(shè)施，降低了建設(shè)難度，從而使復(fù)雜難于操作的工程簡(jiǎn)單化且易于施工，大幅降低了建設(shè)成本，且直通甲板平臺(tái)能提高人工島的作業(yè)能力；
2、本發(fā)明所述人工島的船體可以通過(guò)樁腿升高至海平面以上，減少了海浪的沖擊，增加了人工島的使用壽命；
3、本發(fā)明所述人工島可以根據(jù)使用的海域的深淺增減樁腿的長(zhǎng)度，能夠除在海岸、小島、暗礁周圍之外，還可以在其余海域表面建設(shè)人工島，具有較大的使用區(qū)域；
4、本發(fā)明所述人工島可以根據(jù)需要變換使用區(qū)域，并且可重復(fù)使用，非常環(huán)保；
5、本發(fā)明所述人工島可以批量制造，為遠(yuǎn)洋船舶航行補(bǔ)給及航行安全提供保障，且具有豐厚的潛在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和軍事效應(yīng)。


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圖1為本發(fā)明所述在陸地上構(gòu)建的若干總段單元結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所述若干總段單元拼接示意圖。圖3為本發(fā)明所述自升式船體的升降過(guò)程示意 其中:圖3(a)為船體拖拉至所需海域后漂浮在海面上的示意 圖3(b)為樁腿在升降機(jī)構(gòu)作用下朝海底延伸的示意 圖3(c)為樁腿插入海底到位、船體被頂升到位的示意圖。圖4為圖3中結(jié)構(gòu)A的放大示意圖。圖5為本發(fā)明所述鎖緊機(jī)構(gòu)與樁腿配合示意圖。圖6為本發(fā)明所述樁靴結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺(tái)的人工島側(cè)視圖。圖8為本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺(tái)的人工島俯視圖。圖中標(biāo)記: 1、甲板平臺(tái)，101、船體，102、總段單元，103、鎖緊機(jī)構(gòu)，2、樁腿，201、樁腿齒條，202、樁靴，3、升降機(jī)構(gòu)，301、支架，302、齒輪，4、船舶靠泊裝置，5、小艇靠泊裝置，6、吊裝設(shè)備，7、生活設(shè)施。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。如圖1-8所示，一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，包括以下步驟: 步驟一、在陸地上建造若干總段單元102 ；
步驟二、將所述若干段總段單元102合攏，并安裝樁腿2、鎖緊機(jī)構(gòu)103、升降機(jī)構(gòu)3形成甲板平臺(tái)1，所述甲板平臺(tái)I包括船體101 ；
步驟三、在所述甲板平臺(tái)I運(yùn)至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺(tái)；
步驟四、啟動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)3，將所述樁腿2降至海底，樁腿2到達(dá)海底泥面時(shí)分別往每個(gè)樁腿2周圍的壓載艙里面打壓載水，在壓載水的作用下樁腿2插入海底并固定牢固；再繼續(xù)啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3，所述船體101相對(duì)樁腿2上升離開海平面，直至船體101上升至所需高度后由鎖緊機(jī)構(gòu)103鎖定樁腿2，最后形成人工島，圖3(a)、3(b)、3(c)為本發(fā)明所述自升式船體的升降安裝過(guò)程示意圖。上述步驟一中，在建造總段單元102時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況，可以先在部分總段單元102上安裝樁腿2，然后再將其合攏并安裝上升降機(jī)構(gòu)3形成船體101。在進(jìn)行若干總段單元102拼接時(shí)，一般先采用具有樁腿2的總段單元為定位點(diǎn)，再進(jìn)行其余的總段單元102的拼接合攏。離開了海水面的船體101能大大減小波浪對(duì)其的沖擊影響，船體101則可以平穩(wěn)地立于海平面之上，然后再在船體101上設(shè)置相應(yīng)設(shè)施成所需人工島。船體101在需要移位時(shí)，啟動(dòng)升降機(jī)構(gòu)3，將船體101降至水面，船體101漂浮在海水面上，升降機(jī)構(gòu)3繼續(xù)作用下，樁腿2沿著船體101向升起，離開海底，等樁腿2升起到位后，該船體101則可以像駁船一樣由拖輪移到新的作業(yè)區(qū)域。該自升式直通甲板平臺(tái)I增加了使用的靈活性，而且隨著水域深度的增加，可以加長(zhǎng)樁腿2的長(zhǎng)度及相應(yīng)結(jié)構(gòu)，具有顯著的經(jīng)濟(jì)性。其中，上述步驟四中每個(gè)樁腿2兩側(cè)設(shè)有樁腿齒條201，如圖4所示，每個(gè)升降機(jī)構(gòu)包括固定在船體101上的支架301，支架301上設(shè)有四個(gè)齒輪302，且兩兩均勻?qū)ΨQ位于樁腿齒條201兩側(cè)，齒輪302與樁腿齒條201相互嚙合，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)齒輪302，樁腿2沿直通甲板平臺(tái)船體101移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)船體101相對(duì)樁腿2上升或下降，在樁腿2上升或下降至所需高度之后，與樁腿齒條201配合的鎖緊機(jī)構(gòu)103可以將樁腿2鎖定，如圖5所示；樁腿2底部還設(shè)有倒T型樁靴202，如圖6所示，倒T型樁靴202深入海底，不僅可以保護(hù)樁腿2，更大面積的駐地還可使船體101更加穩(wěn)固；為了保證升降機(jī)構(gòu)3的可靠性，升降機(jī)構(gòu)3采取防水保護(hù)措施；同時(shí)制造方便、成本較低、節(jié)約時(shí)間。為了與其他船舶提供物質(zhì)交換，船體101四周設(shè)有船舶靠泊設(shè)備4和小艇靠泊設(shè)備5，其中船舶靠泊設(shè)備4可折疊安裝在船體101左舷或/和右舷，小艇靠泊設(shè)備5可折疊安裝在船體101首尾。船舶靠泊設(shè)備4是通過(guò)銷子和眼板與船體101相連，并且還裝有減震設(shè)施，可以為大型船舶提供靠泊；在船舶靠泊的時(shí)候，裝有減震設(shè)施的船舶靠泊裝置4下放到直通甲板平臺(tái)I以下，減震設(shè)施能減少船舶靠泊沖擊力對(duì)船體101的破壞，易于維修和更換，不使用時(shí)則收回船舶靠泊設(shè)備4，并通過(guò)銷子固定在船體101上。船體101首尾設(shè)置的小艇靠泊設(shè)備5，可用于各類快艇、水上飛機(jī)靠泊及人員上下，當(dāng)需要時(shí)小艇靠泊設(shè)備5可以沿船體101上的軌道向海平面移動(dòng)，即可展開小艇靠泊設(shè)備5，投入使用；當(dāng)不使用或者拖航時(shí)將小艇靠泊設(shè)備5移至船體101上沿并進(jìn)行折疊固定。同時(shí)，船體101表面安裝吊裝設(shè)備6，如一臺(tái)固定式吊機(jī)，其起吊能力及作業(yè)半徑滿足靠泊船舶裝卸要求，即可以直接把靠泊船舶上的貨物，吊至船體101表面的甲板上，或者把甲板上的貨物吊至其他船舶上，即實(shí)現(xiàn)了該人工島與外界物質(zhì)交換的功能；另外還配備了一臺(tái)移動(dòng)式的汽車吊，可以把貨物運(yùn)至固定吊不能覆蓋的區(qū)域，這樣減少了固定吊的數(shù)量，預(yù)留出了更多的甲板空間，并有利于船體甲板空間的靈活布置。另外船體101表面還設(shè)有如生活設(shè)施7、直升機(jī)庫(kù)、汽車吊庫(kù)等設(shè)施，均布置在直通甲板平臺(tái)I的同舷(左舷或右舷)，另外一舷不設(shè)置高出甲板太大的建筑或設(shè)施，這樣增加了甲板使用面積，可以作為一個(gè)機(jī)場(chǎng)使用，完全可以進(jìn)行飛機(jī)的起飛和降落，船體101上適當(dāng)位置布置的直升飛機(jī)降落區(qū)，滿足船載直升機(jī)規(guī)范CAP437要求；船體101再布置相應(yīng)的燃油艙、直升機(jī)航空燃油艙、淡水艙、壓載水艙、污油艙、污水艙、機(jī)械區(qū)、生活區(qū)、錨泊系統(tǒng)等，自此該人工島具有足夠的空間完全可以供人員居住，物質(zhì)儲(chǔ)存，完全可以實(shí)現(xiàn)人工島的功能。為了保證船體101更加穩(wěn)定，在船體101四角底部配置有四套錨泊系統(tǒng)，該錨泊系統(tǒng)中的四臺(tái)錨機(jī)位于在船體101四角底部下方，四個(gè)錨位于在船體101首尾端相應(yīng)位置。本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，具有船舶?？?、油水供應(yīng)、人員生活、貨物存放、直升機(jī)起降和存放、氣象預(yù)報(bào)、衛(wèi)星通信、聲納、人工島遠(yuǎn)程監(jiān)控、自身防御、超視距雷達(dá)、光電平臺(tái)等功能；該人工島的居住空間除容納駐守人員外，還可提供給避險(xiǎn)、就難、科研及其它相關(guān)人員居住，以及對(duì)過(guò)往船只提供加油、加水、加氣等服務(wù)；應(yīng)用本發(fā)明，該人工島從開始制造、運(yùn)輸?shù)酵度脒\(yùn)行，整個(gè)過(guò)程耗時(shí)少于15天，解決了建立人工島基地所產(chǎn)生的諸多復(fù)雜問(wèn)題，具有重要的潛在商業(yè)效益和軍事用途。
權(quán)利要求
1.一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、在陸地上建造若干總段單元(102)； 步驟二、將所述若干總段單元(102)合攏，并安裝樁腿(2)、鎖緊機(jī)構(gòu)(103)、升降機(jī)構(gòu)(3)形成甲板平臺(tái)(I)，所述甲板平臺(tái)(I)包括船體(101)； 步驟三、將所述甲板平臺(tái)(I)運(yùn)至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺(tái)； 步驟四、啟動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)(3)，將所述樁腿(2)降至海底，同時(shí)將所述船體(101)上升并離開海平面，直至所述船體(101)上升至所需高度后由所述鎖緊機(jī)構(gòu)(103)鎖定所述樁腿(2)，形成人工島。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述步驟一中所述部分總段單元(102)在建造的同時(shí)安裝所述樁腿(2)，再將所述總段單元(102)合攏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述步驟二中所述樁腿(2)設(shè)有樁腿齒條(201)，所述每個(gè)升降機(jī)構(gòu)(3)包括固定在所述船體(101)上的支架(301)，所述支架(301)上設(shè)有至少一個(gè)齒輪(302)，所述齒輪(302)與所述樁腿齒條(201)嚙合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述樁腿(2)上設(shè)有所述樁腿齒條(201)，所述每個(gè)升降機(jī)構(gòu)(3)包括四個(gè)所述齒輪(302)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述樁腿(2)底部設(shè)有樁靴(202)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述船體(101)上設(shè)有船舶靠泊設(shè)備(4)或/和小艇靠泊設(shè)備(5)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述船舶靠泊設(shè)備(4)可折疊安裝在所述船體(101)左舷或/和右舷，所述小艇靠泊設(shè)備(5)可折疊安裝在所述船體(101)首尾。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，其特征在于，所述船體(101)上安裝有吊裝設(shè)備(6)或/和生活設(shè)施(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法，包括以下步驟在陸地上建造若干總段單元；將所述若干總段單元合攏，并安裝樁腿、鎖緊機(jī)構(gòu)、升降機(jī)構(gòu)形成甲板平臺(tái)，所述甲板平臺(tái)包括船體；將所述甲板平臺(tái)運(yùn)至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺(tái)；啟動(dòng)所述升降機(jī)構(gòu)，將樁腿降至海底，同時(shí)船體上升并離開海平面，直至船體上升至所需高度后由鎖緊機(jī)構(gòu)鎖定樁腿，形成人工島。本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺(tái)的人工島構(gòu)筑方法制造簡(jiǎn)單、安裝方便，直通甲板平臺(tái)能提高作業(yè)能力，直接通過(guò)升降機(jī)構(gòu)使樁腿就能快速實(shí)現(xiàn)人工島的上升或下降，還可以根據(jù)需要方便移動(dòng)到所使用區(qū)域，具有豐厚的潛在經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益和軍事效應(yīng)。
文檔編號(hào)E02B17/00GK103195039SQ20131011576
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者張弭, 郭培軍, 馮琦 申請(qǐng)人:宏華海洋油氣裝備(江蘇)有限公司