浮体定位桩的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及海洋结构物工程领域，具体涉及一种浮体定位桩。
【背景技术】
[0002]海洋作业通常需要通过海洋结构物来完成，海洋结构物包括海洋灯塔、钻井平台、船舶码头、避风港甚至人工岛等，如何使这些海洋结构物在海洋中稳定地系泊成为海洋作业的最大困扰。
[0003]在水深较浅的海域，通常采用将浮体定位桩直接埋入海床的方式来实现对海洋结构物的定位，在水深较深的海域，尤其在海洋中，浮体定位桩直接埋入海床的定位方式无论从成本还是技术上都很难实现。现有技术中，海洋中的海洋结构物主要采用悬链式系泊系统和张紧式系泊系统进行定位。
[0004]然而，悬链式系泊系统和张紧式系泊系统均存在难以克服的缺点，主要体现在以下几方面:
[0005]第一，系泊系统需要与海床上的锚点连接才能最终实现系泊，系泊系统与锚点的连接技术通常有抛锚锁栓技术和GPS助推器动力助推技术，这两种技术在海洋中实施起来对技术的要求极高；
[0006]第二，上述两种系泊系统占用的系泊半径都较大，容易与附近其他海洋结构物的系泊系统发生干涉；
[0007]第三，系泊系统实现系泊需要在海床上设置锚点，容易造成对海床的破坏；另外，在系泊系统迁移的过程中，悬链或绷紧索靠近海床的一端与海床发生摩擦，也会对海床造成破坏。
【发明内容】
[0008]本发明解决的问题是提供一种在海水中比较稳定地实现定位功能的浮体定位桩。
[0009]为解决上述问题，本发明提供一种浮体定位桩，包括:
[0010]连接柱；以及
[0011]浮力舱，具有与海水不连通的第一空腔，所述浮力舱与所述连接柱的一端固定连接;
[0012]压载舱，与所述连接柱的另一端连接，当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述压载舱与海水连通；
[0013]桁架，固定连接于所述浮力舱和所述连接柱之间，或固定连接于所述压载舱和所述连接柱之间，或将所述连接柱沿轴向分隔成两段、且固定连接于两段连接柱之间；
[0014]当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述桁架位于所述浮体定位桩沿伸长方向上与海流对应的位置，所述桁架的长度不小于海流的深度，海流能从所述桁架内穿过；
[0015]所述浮力舱的排水量不小于所述浮体定位桩的总质量，所述浮体定位桩在海水中工作时，在外界自然力作用下产生的倾斜角不大于I度。
[0016]可选的，在所述浮体定位桩在海水中工作时，所述浮体定位桩的重心距离海平面大于10米、且与桁架错开；在所述浮体定位桩在海水中工作时，所述重心低于浮心，浮心和重心之间的距离大于8米；所述浮体定位桩的总质量不小于50吨。
[0017]可选的，所述浮体定位桩的长度比桁架大50米以上。
[0018]可选的，所述浮力舱的第一空腔中填充有密度小于水且不吸水的材料。
[0019]可选的，还包括:
[0020]通道，所述通道与所述压载舱连通、并且当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述通道与外界大气连通、与所述浮力舱气体不连通，所述通道能够允许通过其向所述压载舱内装载压载物。
[0021]可选的，所述压载舱还包括:
[0022]通孔，位于所述压载舱的侧壁，所述通孔使得压载舱限定的空腔能与外界水连通。
[0023]可选的,所述析架由多根沿轴向延伸的第一析柱组成，多根所述第一析柱的一端与所述连接柱连接，另一端与所述浮力舱连接，多根所述第一桁柱之间具有空隙，多根所述第一桁柱中的每根比所述连接柱细。
[0024]可选的，相邻第一桁柱之间通过第二桁柱连接，多根所述第二桁柱中的每根比所述连接柱细。
[0025]可选的，还包括储备舱，所述储备舱限定了第二空腔，所述储备舱固定连接于所述浮力舱和所述连接柱之间；
[0026]所述储备舱的第二空腔能够与海水连通或者不连通。
[0027]可选的，在所述连接柱的轴向外表面上、沿所述连接柱的周向方向还间隔设置有多个第一阻力件，用于增加海水对所述连接柱的阻力，所述多个第一阻力件中的每个沿所述连接柱的轴向平面向外延伸、且与所述连接柱固定连接。
[0028]可选的，所述多个第一阻力件相对于所述连接柱的轴心线对称分布。
[0029]可选的，所述第一阻力件呈板状，所述第一阻力件的板面垂直于所述连接柱的轴向外表面。
[0030]可选的，在所述连接柱的轴向外表面上、相邻两个第一阻力件之间固定设置有多个第二阻力件，用于增加海水对所述连接柱的阻力；
[0031]所述多个第二阻力件沿所述连接柱的伸长方向间隔设置；
[0032]所述多个第二阻力件中的每个与所述连接柱的轴向外表面呈非平行的交角，所述多个第二阻力件中的每个与所述第一阻力件呈非平行的交角。
[0033]可选的，所述第二阻力件呈板状，所述第二阻力件的板面垂直于所述连接柱的轴向外表面。
[0034]可选的，所述第一阻力件呈板状，所述第二阻力件的板面垂直于所述第一阻力件的板面。
[0035]与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点:
[0036]第一方面利用浮力舱产生垂直于海平面向上的浮力、以及浮体定位桩自身具有的垂直海平面向下的重力之间的平衡，使得浮体定位桩放置于在海洋中时，能够在垂直于海平面的方向实现平衡，从而能够悬浮于海洋中；第二方面利用压载舱填充压载物后，重心向底端移动，加大扶正力矩，为浮体定位桩的稳定提供更加可靠的保障；第三方面设置可供海流穿过的桁架，使得桩体不受海流影响。
【附图说明】
[0037]图1是本发明一个实施例中浮体定位桩的结构示意图，其中压载舱空载；
[0038]图2是本发明一个实施例浮体定位桩中桁架的立体结构示意图；
[0039]图3是图1中沿A-A’方向的剖面示意图；
[0040]图4是本发明另一个实施例中浮体定位桩的结构示意图。
【具体实施方式】
[0041]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
[0042]本发明的一个实施例提供一种浮体定位桩，参照图1，包括连接柱110以及分别连接于连接柱110的两端的浮力舱120和压载舱130。浮力舱120具有与海水不连通的第一空腔121 ;压载舱130限定了一个空腔131，当浮体定位桩在海水中工作时，压载舱130的空腔131与海水连通；还包括桁架160，固定连接于浮力舱120和连接柱110之间，或固定连接于压载舱130和连接柱110之间，或将连接柱110沿轴向分隔成两段、且固定连接于两段连接柱110之间，桁架160可允许海流穿过。这里的“浮体”，指的是能够悬浮于水中不下沉，但也不会漂移的物体；“浮体”与“漂体”不同，“漂体”指的是漂浮于水面上，且可随外力作用漂移的物体。
[0043]浮力舱120与海水不连通，指的是浮力舱的第一空腔121不与海水连通即可，其可以是封闭的，也可以与外界大气连通。
[0044]参照图1，浮体定位桩100具有顶端a和底端b，顶端a位于浮力舱120远离连接柱110的一端，底端b位于浮体定位桩相对于顶端a的另一端；浮力舱120的排水量(即浮力舱完全浸没于海水中时，排开的水的质量)不小于浮体定位桩的总质