预应力水上浮式结构物及其浮体的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及水上运载工具领域，特别是涉及到了一种预应力水上浮式结构物及其浮体。
【背景技术】
[0002]随着人们对海洋等水资源的应用的不断深入，水上浮式结构物已经成为了一种较为常见的水用运载工具。根据2001年2月出版的第19卷第I期的《海洋工程》期刊中《超大型海洋浮式结构物概念设计的关键技术问题》一文的介绍，应用超大型海洋浮式结构物进行海洋空间利用和海洋资源开发，是目前海洋工程界的研究热点。虽然超大型海洋浮式结构物还没有明确的定义，但普遍认为是指那些尺度以公里计的浮式海洋结构物，区别于目前尺度以百米的船舶和海洋工程结构物，与其它工程项目，如填海等相比，超大型海洋浮式结构物进行海洋开发具有可移动性、受地震冲击小、对环境影响小和经济性好等优点。
[0003]早在1924年，美国的Edw ard R Arm strong就曾设想在大西洋中建造一个大型浮式平台(arm strong seadrome),以便给来往于欧洲和美国之间的飞机补充燃料。其设想的结构包括小水线面的浮箱和支撑上部平台的立柱，以减小其在波浪上的运动，这些准则直到今天仍在可移动式海洋钻井平台的设计中应用。此后，人们对水上浮式结构物的构想越来越活跃，包括建设海上机场、海上发电厂、海上废物处理厂和海上军事基地等。因此，水上浮式结构物在未来有着十分广阔的应用前景。
[0004]然而，鉴于建造材料强度的限制，目前有关方面报道所涉及的大型水上浮式结构物均为为包括浮筒、支架和作业平台的桁架式水上浮式结构物，关于依靠作业平台的浮力的、自浮动平台式的水上浮式结构物，还没有见到相关的记载和说明。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种可依靠作业平台自身的浮力浮动的预应力水上浮式结构物。
[0006]同时，本发明的目的还在于提供上述预应力浮式结构物的浮体。
[0007]为了解决上述问题，本发明的预应力水上浮式结构物采用以下技术方案:预应力水上浮式结构物，包括由浮体拼合而成的浮台，所述浮体为至少包括顶壁和侧壁的多面体形，并且浮体的侧壁的外壁面形成与相邻浮体的对应侧壁的外壁面贴合的贴合面，另外，所述浮体上设有预应力筋。
[0008]所述预应力结构为单向预应力结构、环向预应力结构或者多向预应力结构。
[0009]所述预应力结构设于浮体的侧壁上。
[0010]所述浮体内设有空腔。
[0011]浮体的空腔内设有加强壁。
[0012]所述浮体的外轮廓呈棱柱形，浮体的侧壁的外壁面形成棱柱的外周面。
[0013]所述浮体的外轮廓呈正棱柱形。
[0014]所述浮体内设有空腔，空腔中设有加强结构，加强结构包括至少一层嵌套在浮体中的、封闭的筒部以及连接在筒部的筒壁与浮体的侧壁之间的筋部。
[0015]所述加强结构上设有预应力筋。
[0016]预应力水上浮式结构物的浮体采用以下技术方案:该预应力水上浮式结构物的浮体与上述预应力水上浮式结构物的技术方案中所涉及的浮体的结构相同。
[0017]在本发明的预应力水上浮式结构物中，由于浮体上设有预应力结构，因此可以大大加强浮体的强度，从而进一步保证预应力水上浮式结构物整体的结构强度，进而使浮式结构物的强度能够满足依靠作业平台自身的浮力浮动的要求，实现对可依靠作业平台自身的浮力浮动的预应力水上浮式结构物的建设。
【附图说明】
[0018]图1是预应力水上浮式结构物的实施例1的浮体的结构示意图；
图2是预应力水上浮式结构物的实施例2的浮体的结构示意图；
图3是预应力水上浮式结构物的实施例3的浮体的结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图；
图5是图3的B-B剖视图；
图6是图3的C-C剖视图。
【具体实施方式】
[0019]预应力水上浮式结构物的实施例1
如图1所示，该预应力水上浮式结构物是由多个浮体拼合而成的，浮体为多面体结构，包括顶壁101和侧壁。在本实施例中，浮体具体为六面体，除了顶壁101和侧壁外，其还有底壁102，顶壁101、底壁102和侧壁一起围成一个空腔，其中侧壁上设有预应力结构，此处将浮体的四个侧壁分别定义为第一侧壁11、第二侧壁12、第三侧壁13和第四侧壁14，第一侧壁11上的预应力结构为第一预应力结构1，第二侧壁12上的预应力结构为第二预应力结构2，第三侧壁13上的预应力结构为第三预应力结构3和第四预应力结构4，第四侧壁14上的预应力结构为第五预应力结构5，第一预应力结构I设于第一侧壁的上半部上并且水平设置，为水平预应力结构，第二预应力结构2设在第二侧壁的中部，其上下倾斜设置，为倾斜预应力结构，第三预应力结构2设于第三侧壁的下半部并且水平设置，同样为水平预应力，第四预应力结构4呈下凹的圆弧形，为曲线预应力，第五预应力结构5设于第四侧壁的中部，其竖向设置，为竖向预应力。在本实施例中，各侧壁上的预应力结构形成多方向多维度预应力体系。其中浮体的材质具体可采用金属或混凝土等非金属材料。
[0020]浮体拼合的过程中，浮体侧壁的外壁面形成与相邻浮体的相应侧壁的外壁面吻合的贴合面，浮体拼合后即形成浮动平台，各浮体的顶壁一起拼合成水上浮式结构物的作业平面，由于采用了预应力结构，该水上浮式结构物可以满足强度的要求。
[0021]预应力水上浮式结构物的实施例2
如图2所示，本实施例的预应力水上浮式结构物与预应力水上浮式结构物的实施例1的区别仅在于，浮体上在实施例1的基础上增加了环向预应力结构201，这样有助于更进一步增加浮体以及预应力水上浮式结构物的强度。
[0022]预应力水上浮式结构物的实施例3
如图3-6所示，本实施例的预应力水上浮式结构物与预应力水上浮式结构物的实施例1的区别仅在于，浮体的外轮廓呈正六棱柱形，并且其内部设有加强结构，加强结构包括两层层嵌套在浮体中的、封闭的筒部301以及连接在筒部301的筒壁与浮体的侧壁之间的筋部302，其中筒部的筒壁上以及浮体的侧壁上分别设有环形预应力筋303和竖向预应力筋304、筋部302中设有水平预应力筋305和曲线预应力筋306，通过采用此结构，可以进一步保证水上浮式结构物的强度。
[0023]在预应力水上浮式结构物的其它实施例中，浮体的外轮廓还可以是三棱柱、八棱柱等，仅需要满足能够与相邻浮体拼合即可，浮体还可以采用不带底壁的结构；还可以在浮体的空腔中设置连接器侧壁的加强壁来对浮体进行加固，当采用混凝土材料时，在重量允许的情况下，还可以将浮体设为实心结构。
[0024]预应力水上浮式结构物的浮体的实施例，该浮体为上述预应力水上浮式结构物的实施例1或实施例2或实施例3中的浮体，此处不予赘述。
【主权项】
1.预应力水上浮式结构物，其特征在于，包括由浮体拼合而成的浮台，所述浮体为至少包括顶壁和侧壁的多面体形，并且浮体的侧壁的外壁面形成与相邻浮体的对应侧壁的外壁面贴合的贴合面，另外，所述浮体上设有预应力筋。2.根据权利要求1所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述预应力结构为单向预应力结构、环向预应力结构或者多向预应力结构。3.根据权利要求1所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述预应力结构设于浮体的侧壁上。4.根据权利要求1所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述浮体内设有空腔。5.根据权利要求4所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，浮体的空腔内设有加强壁。6.根据权利要求1-3任一项所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述浮体的外轮廓呈棱柱形，浮体的侧壁的外壁面形成棱柱的外周面。7.根据权利要求6所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述浮体的外轮廓呈正棱柱形。8.根据权利要求6所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述浮体内设有空腔，空腔中设有加强结构，加强结构包括至少一层嵌套在浮体中的、封闭的筒部以及连接在筒部的筒壁与浮体的侧壁之间的筋部。9.根据权利要求8所述的预应力水上浮式结构物，其特征在于，所述加强结构上设有预应力筋。10.预应力水上浮式结构物的浮体，其特征在于，该浮体为权利要求1-9任一项所述的预应力水上浮式结构物的浮体。
【专利摘要】本发明涉及水上运载工具领域，特别是涉及到了一种预应力水上浮式结构物及其浮体。预应力水上浮式结构物包括由浮体拼合而成的浮台，所述浮体为至少包括顶壁和侧壁的多面体形，并且浮体的侧壁的外壁面形成与相邻浮体的对应侧壁的外壁面贴合的贴合面，另外，所述浮体上设有预应力筋。在本发明的预应力水上浮式结构物中，由于浮体上设有预应力结构，因此可以大大加强浮体的强度，从而进一步保证预应力水上浮式结构物整体的结构强度，进而使浮式结构物的强度能够满足依靠作业平台自身的浮力浮动的要求，实现对可依靠作业平台自身的浮力浮动的预应力水上浮式结构物的建设。
【IPC分类】B63B35/44
【公开号】CN105000141
【申请号】CN201510312905
【发明人】耿书岭, 耿书成, 耿臣, 耿涛
【申请人】河南福海瑞港海洋设备有限公司
【公开日】2015年10月28日
【申请日】2015年6月10日