一种水上管架浮体的制作方法与工艺

本发明涉及一种水上浮体，具体地说是一种水上管架浮体。

背景技术：
目前，世界各国对海洋工程的探索一刻也没有停步，各种浮体结构层出不穷，各类产品不管是民用还是军工都耗费了大量的精力财力而不尽人意，到目前为止还没有那一项海上浮体产品能从性价比、能从抗拒海洋的恶劣环境中脱颖而出。目前诸多的水上项目如休闲渔业、深海养殖、海上娱乐广场、海上人工岛、海上升降平台、海上大型货场、海上机场及其他军工等等都存在着极大的发展瓶颈。随着蓝色经济的深入，海洋及水面的浮体工程在各地呈现为玲琅满目，无论是海洋养殖，海上休闲，海洋工程都面临着一个很大的问题，那就是恶劣的海况，使海面的浮体工程不稳并容易损毁或造成极大的经济损失甚至人身安全。一般认为密封的管道产生浮力，组合后形成平台或其他的水上浮动工程仅此而已。既不稳定，又不能根据天气调整浮力，即沉降和上升。

技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供一种构造简单、合理，组装和维修简便，省工省力，系统稳定可靠，安全性高，具有自动调节上升沉降功能的水上管架浮体。本发明解决上述技术问题采用的技术方案是：一种水上管架浮体，其包括若干垂直设置的竖向管道和水平设置的横向管道及连接竖向管道和横向管道的管件连接器，其特征在于：所述每一竖向管道上端封闭，下端敞口，从上到下至少安装一个管件连接器；所述横向管道分层平行设置，贯穿安装固定在管件连接器的横管插接套中；所述每一管件连接器包括两个对称设置的卡箍，所述卡箍中间的半圆型凹环内侧设有卡槽，卡箍两翼的连接板上设有横管插接套和若干螺栓孔，所述横管插接套内安装有弹性卡环，外侧设有法兰盘；两个对称的卡箍环抱竖向管道，通过短螺栓连接固定；横向管道穿过法兰盘、横管插接套和弹性卡环，通过长螺栓连接固定。所述竖向管道上连接有带有气阀的通气管。所述横向管道上连接有通气管，两端设有封堵阀门。所述部分或全部竖向管道上面安装有平板。形成面积海上浮体平台，平台大小可根据需要设置。所述卡箍半圆型凹环内侧的卡槽与竖向管道上套有的橡胶环配合定位，通过拧紧短螺栓，卡紧固定竖向管道。所述横管插接套内侧面带有锥度，相应的弹性卡环也带有锥度，拧紧长螺栓，法兰盘压紧弹性卡环，弹性卡环在横管插接套内收缩卡紧横向管道。所述卡箍上横管插接套中心轴线与半圆型凹环中轴线异面垂直。所述卡箍两翼的连接板上还设有管线孔。用于安装电缆和通气管路，以方便对竖向管道和横向管道进行充气和控制。本发明包括若干垂直设置的竖向管道和水平设置的横向管道，竖向管道上端封闭，下端敞口。通过管件连接器将横向管道和竖向管道有序的固定起来，管件连接器卡箍中间固定竖向管道，卡箍两翼固定两条横向管道。竖向管道与横向管道异面垂直，形成相互锁定的框架结构。多个管件连接器可有序地将多条竖向管道和横向管道插接起来，形成有序排列的组合框架，进而还可以组合成两层、三层或多层框架。通过向竖向管道和横向管道内充气，以竖向管道为浮力主体，上面加装耐海水的平板，形成海上浮体平台。可以在水面按照设计要求组合成多种结构形式的水上浮体。对照现有技术，本发明构造合理，组装和维修简便，省工省力，系统稳定可靠，安全性高，耐海水侵蚀，具有自动调节上升沉降功能。是一种理想的水上管架浮体。附图说明下面结合附图对本发明做进一步说明。图1是本发明组成结构示意图。图2是本发明侧面示意图。图3是本发明局部的俯视示意图。图4是本发明中管件连接器的结构分解示意图。图5是本发明管件连接器卡箍结构示意图。图6是本发明管件连接器局部连接示意图。图中标号是：1.管件连接器，2.竖向管道，3.横向管道,4.平板；11.卡箍，12.法兰盘，13.弹性卡环，14.短螺栓，15.长螺栓，；111.卡槽，112.横管插接套，113.管线孔。具体实施方式从图1、图2、图3中可以看出，本发明一种水上管架浮体，其包括若干垂直设置的竖向管道2和水平设置的横向管道3及连接竖向管道和横向管道的管件连接器1等。所述每一竖向管道2上端封闭，下端敞口，从上到下至少安装一个管件连接器1。一般情况下，所述每一竖向管道2安装有两个至数十个管件连接器1，这样可以保证每一根竖向管道在水中的垂直稳定设置。每一竖向管道2安装在一个管件连接器1上，适合于平静水面上。所述横向管道3分层平行设置，贯穿安装固定在有序排列的管件连接器1的横管插接套中。横向管道具有连接固定、提供部分浮力和减震等作用。安装时将其错位链接。充分发挥横向管道的弹性原理以消解海浪的冲击保持浮体的稳定，同时也可根据需要来辅助调整浮力的大小，可以充气或排气。从图4、图5可以看出，所述管件连接器1包括两个对称设置的卡箍11。所述卡箍11是由高强度塑料或复合增强塑料或纤维增强塑料等非金属材料经模压注塑而成的。具有强度高、韧性好、耐腐蚀、耐老化的特点。所述卡箍1中间的半圆型凹环内侧设有卡槽111，卡箍1两翼的连接板上设有横管插接套112和若干螺栓孔。所述横管插接套112内安装有弹性卡环13，外侧设有法兰盘12。本发明装配时，两个对称的卡箍11环抱竖向管道2，通过短螺栓14和螺帽配合连接固定。而后将横向管道3穿过法兰盘12、横管插接套112和弹性卡环13，通过长螺栓15和螺帽配合连接固定。如图4、图6所示。进一步，所述卡箍11半圆型凹环内侧的卡槽111与竖向管道2上套有的橡胶环配合定位。该橡胶环是预先套在竖向管道2上的。通过拧紧短螺栓14，两个卡箍41扣合卡紧其中的橡胶环，进而抱紧固定其中的竖向管道。在卡箍41通过卡槽卡紧固定橡胶环，橡胶环具有弹性，具有减震功能，能缓冲风浪的冲击。进一步，所述横向管道3穿过法兰盘12、横管插接套112和弹性卡环13，通过长螺栓15和螺帽配合连接固定。所述弹性卡环13是由橡胶材料加工的橡胶套环。所述横管插接套112内侧面带有锥度，呈喇叭口状；相应的弹性卡环13也带有锥度。拧紧长螺栓15，法兰盘12压紧弹性卡环13，弹性卡环3在横管插接套112内收缩抱紧横向管道3。进一步，所述卡箍11上横管插接套112中心轴线与半圆型凹环中轴线异面垂直。这样，可以进行多个、多层次连接。进一步，所述卡箍11两翼的连接板上还设有管线孔113。用于安装电缆和通气管路，以方便对竖向管道2和横向管道3进行充气控制。进一步，所述竖向管道2上连接有带有气阀的通气管。所述横向管道3上连接有通气管，两端设有封堵阀门。所述的竖向管道2和横向管道3也是由高强度塑料或复合增强塑料或纤维增强塑料等非金属材料经模压注塑而成的。所紧固的竖向管道的口径可以从10cm到200cm，其上端封闭，下端敞口。横向管道的口径可以从3cm到100cm，两端设有封堵阀门，根据需要可以封闭，也可以通过阀门控制开口。这样，竖向管道2和横向管道3内可以根据需要进行充气，特别是竖向管道2垂直置于海水中，其内的气体随海浪的升降可以产生动态变化的浮力，能够缓冲风浪的冲击，还具有减震功能。进一步，所述部分或全部竖向管道上面安装有平板4。形成面积海上浮体平台，平台大小可根据需要设置。本发明通过管件连接器将横向管道和竖向管道有序的固定起来，以竖向管道为浮力主体。在框架之间加上渔网它就变成养殖浮体。在框架上铺设平面安装平板4就变成了海上平台，供人们休闲、垂钓、娱乐之用。管件连接器的间距越小，层数越多强度就越高。由于竖向管道为密封状，所以在水中就会产生浮力，行成水上浮体，坚固牢靠。竖向管道上端封闭，下端敞口，竖向管道扣在水里的时候，里面就会产生压缩空气，当打开排气口时竖向管道里面的空气就会排出，竖向管道就会下沉，向里面充气竖向管道就会上升。大量的竖向管道有序的排列，控制排气或充气的多少，就能控制竖向管道的升降。整个海上浮体离开水面的高低即浮体在水面的高低可控，达到理想的要求。竖向管道里面的空气是由敞开的管道口进水而封闭压缩的，也就是说竖向管道里面的上部是压缩空气，下部是水。竖向管道里的空气由于负重或海浪的摇摆使内部的压强随时变化着。由于竖向管道内的空气压强会比外部的受力有延时压缩过程，可减缓并产生反向力，这样就产生了减震及稳定的功能即空气动力减震。竖向管道下部是敞开的，里面所进的水一方面将里面的空气密封住。另一方面也会随着竖向管道内的空气压强瞬时变化产生正压或负压，负压时竖向管道里面的水就会产生反向向下的重力、像缆绳一样向下拖拽着浮体。所有的竖向管道都这样交替的循环着空气与水的相互作用达到减震平稳目的。本发明管道竖向在水下排列着，相互之间是有很大空隙，与海浪接触面的阻力比其他箱式浮体小的多，并且海浪还可以直接从竖向管道的空隙里穿越，从而减少了海浪的冲击力增强浮体的抗摇摆功能。这是其它箱式浮体所办不到的。本发明安装时根据用途可分别使用于大型海上平台；深海养殖框架；深海养殖网箱；海上养殖网箱；海上垂钓休闲平台；海上人工岛；海上移动货场；货船装卸码头；游艇俱乐部码头；可配动力移动的海上平台；可升降的海上平台等等。同时根据海况的好坏工程要求强度的高低，进行插接件的密度匹配，比喻风大浪高的海域其插接件的密度要大，并可以混合使用，相互加强。反之则密度可以小一点以减少工程材料成本。本发明配装动力可以自航与迁移。配装进排气系统就具有整体沉降与上升功能。可以根据天气状况通过进排气控制开关来调整进气或排气，比喻有大浪时可进行充气，使整个浮体升高，让上层的管道及连接件尽量离开水面。特殊情况比喻深海养殖，其它工程等，遇到大的海浪时也可以全部排出管道里的空气可直接沉降到水下，需要上浮时再向管道里充气便可复原到原来状态。本发明构造合理，组装和维修简便，省工省力，系统稳定可靠，安全性高，耐海水侵蚀，具有自动调节上升沉降功能。是一种理想的水上管架浮体。