浮体定位桩的制作方法

浮体定位桩的制作方法
【专利摘要】一种浮体定位桩，包括：连接柱；以及浮力舱，具有工作时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；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1度。本实用新型的浮体定位桩不需要系泊就能够实现在海洋中稳定定位，且不易发生倾斜和漂移。
【专利说明】浮体定位粧

【技术领域】
[0001]本实用新型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。
实用新型内容
[0008]本实用新型解决的问题是提供一种在海水中结构和实施简单且能实现定位功能的浮体定位桩。
[0009]为解决上述问题，本实用新型提供一种浮体定位桩，包括:
[0010]连接柱；以及
[0011]浮力舱，具有工作时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]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。
[0013]可选的，所述浮体定位桩在海水中工作时，所述浮体定位桩的重心位于海平面之下且距离海平面大于10米，所述浮体定位桩的浮心位于所述浮力舱内，所述浮体定位桩的重心低于浮心，浮心和重心之间的距离不小于10米；所述浮体定位桩的总质量不小于50吨。
[0014]可选的，所述浮体定位桩的长度不小于50米。
[0015]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。
[0016]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；
[0017]当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述储备舱的第二空腔能够与海水连通或者不连通。
[0018]可选的，还包括桁架，所述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；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。
[0019]可选的，所述桁架由多根沿所述连接柱轴向伸长的第一桁柱组成，所述多根第一桁柱比所述连接柱细，多根所述第一桁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。
[0020]可选的，相邻第一桁柱之间通过多根第二桁柱连接。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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；
[0024]所述多个第二阻力件沿所述连接柱的伸长方向间隔设置；
[0025]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。
[0026]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。
[0027]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。
[0028]可选的，所述连接柱在其内部还设置有通道，所述通道用于在所述通道下部装载压载物:
[0029]当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述通道的一端露出海面，与大气连通；所述通道的另一端浸入海水内，其使得所述通道与海水连通，所述通道与所述浮力舱气体不连通。
[0030]与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点:
[0031]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、浮于海洋中，在自然条件作用下，浮体定位桩倾斜的角度不会超过0.1度，故而能实现稳定定位作用。

【专利附图】

【附图说明】
[0032]图1是本实用新型一个实施例中浮体定位桩的结构示意图；
[0033]图2是本实用新型另一个实施例中浮体定位桩的结构示意图；
[0034]图3是本实用新型的再一个实施例中浮体定位桩的结构示意图；
[0035]图4是本实用新型的另一个实施例中浮体定位桩中桁架的立体结构示意图；
[0036]图5是本实用新型的又一个实施例中浮体定位桩的结构示意图；
[0037]图6是图5中沿A-A’方向的剖面示意图。

【具体实施方式】
[0038]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施例做详细的说明。
[0039]本实用新型的一个实施例提供了一种浮体定位桩，参照图1，浮体定位桩具有顶端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具有工作时不与海水连通的第一空腔121。所述浮力舱120的排水量不小于所述浮体定位桩的总质量，浮力舱120的排水量即浮力舱120完全浸入海水中所排开的水的质量，这里的质量和排水量均用吨位来表示(I吨=1000千克)，因此，当浮体定位桩位于海水中时，所受的浮力可以抵消重力，因此浮体定位桩能够悬浮在海水中。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，在要求稳定性要求严格的应用场合，还可以通过改变桩体参数，使得所述浮体定位桩在外界自然力作用下产生的倾斜角不大于0.1度。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。
[0040]在一些实施例中，当浮体定位桩在海水中工作时，具有浮心M和重心G，重心G位于浮心M和底端b之间。当海面受到风力作用时，表层海水运动会形成风浪，即使风力最大的情况下，其能够影响的表层海水深度一般地不超过10米，因此浮体定位桩的重心G要低于风浪深度，比如，重心G到海平面S的距离可以大于8米，进一步地，可以大于10米，当然在实际操作中，可以根据实际情况风浪深度的情况确定浮体定位桩的重心位置。当然，也可以在桩体制造好后，尽量选择在风流深度较浅海域应用浮体定位桩，比如可以选择海水相对静止的海域使用本浮体定位桩，以便浮体定位桩不容易受到海水运动的影响。
[0041]为了实现稳定,浮体定位桩的整体长度不小于50米；浮体定位桩的浮心M位于浮力舱120内、且浮心M和重心G之间的距离不小于10米；为了进一步实现稳定，浮体定位桩的总质量不小于50吨。在一些实施例中，浮力舱120的排水量可以大于200t。
[0042]在一些实施例中，在没有压载的情况下，浮力舱120的质量占浮体定位桩的总质量不超过1/2。浮力舱120的形状可以为立方体形、长方体形。浮力舱120的浮心M要尽量远离重心，而且其排水量要大，综合这两个条件，浮力舱120的结构优选为截面为正方形的长方体结构，且长方体的高度大于截面的宽度，即浮力舱120的高度应当适当大一些。
[0043]进一步地，浮力舱120的第一空腔121中可以填充满质量轻(密度小于水)且不吸水的材料，这样可以避免浮力舱120在受到腐蚀或外力破坏时，避免海水或者其他物质进入第一空腔121，保证浮力舱120的功能。质量轻且不吸水的材料其质量相对于浮体定位桩来说可以忽略不计，作为一个实施例，质量轻且不吸水的材料，比如可以为聚氯乙烯、泡沫等等有机材料。
[0044]浮体定位桩的主要质量的一部分主要在连接柱110上，在没有压载的情况下，连接柱110的质量占浮体定位桩的总质量不小于1/3。在一些实施例中，连接柱110沿其伸长方向的质量均匀，强度均匀。浮体定位桩在海水工作时，在重力和浮力作用下呈竖直状态，即在无风浪或者无海流时，浮体定位桩与海平面S基本垂直。为了抵抗自然界的外力，浮体定位桩必须有足够的质量才能稳定。若浮体定位桩为钢结构，即浮力舱120和连接柱110均为不锈钢，为了实现稳定定位，在连接柱110的宽度为3米的情况下，浮体定位桩的长度要大于50米。浮体定位桩也可以是钢筋混凝土结构，此时浮体定位桩的横向尺寸(即沿连接柱宽度方向的尺寸)应当比钢结构大一些。
[0045]在一些实施例中，参照图2，浮体定位桩还可以包括储备舱150，固定连接于浮力舱120和连接柱110之间。储备舱150限定了一个第二空腔151，当浮体定位桩在海水中工作时，储备舱150可以与海水连通或者不连通。当储备舱150内装载物的时候，储备舱150可以充当连接柱的一部分，可以增加桩体的质量。当浮体定位桩的负载增加、需要加大浮体定位桩可以承受的负载量时，可以将储备舱150内的装载物释放掉，这样可以增加浮体定位桩的浮力，从而增加浮体定位桩的负载能力，这样储备舱可以充当浮力舱的一部分。这样通过设置储备舱150，可以根据外界情况灵活控制桩体的上浮和下沉、从而控制桩体的负载能力。储备舱内的装载物可以为海水。
[0046]在一些实施例中，参照图3，考虑到海流的影响，可以在浮力舱120和连接柱110之间设置桁架160，桁架160可以固定连接于浮力舱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之间；当浮体定位桩在海水中工作时，桁架160位于浮体定位桩沿伸长方向上与海流对应的位置，桁架160的长度不小于海流的深度，海流能从桁架160内穿过。也就是说，桁架160的长度一般由指定海域的海流深度决定，可以不小于指定海域的海流深度。其中桁架160的长度是指在桩体在海水中工作时其高度，即沿所述连接柱伸长方向。然而考虑到实际海流深度以及成本控制，桁架160的长度不超过50米。当设有桁架160时，为了避免海流在重心G的位置造成冲击，重心G还应当避开桁架160，在一些实施例中，假设桁架160位于浮力舱120和连接柱110之间，那么重心G与海平面S的距离还可以比桁架160长度大10米以上，例如可以低于海平面60米，当然在实际操作中，可以根据实际情况选择在海流深度较浅海域应用本实用新型实施例的浮体定位桩，比如可以选择海水相对静止的海域使用本实用新型实施例的浮体定位桩，以便浮体定位桩不容易受到海流运动的影响而发生运动。
[0047]参照图4,祐1架160可以由多根竖直第一祐1柱161组成,多根第一祐1柱161之间具有空隙，多根第一桁柱161的一端与所述连接柱固定连接；在无储备舱的情况下，多根第一桁柱161的另一端与所述浮力舱固定连接，在具有储备舱的情况下，所述多根第一桁柱161的另一端与所述储备舱固定连接。相邻第一桁柱161之间通过多根第二桁柱162连接以便加强祐1架160的强度。多根第一祐1柱161、第二祐1柱162中的每根的横向尺寸远远比连接柱小，即远比连接柱细，当浮体定位桩在海水中工作时，海流能从多根第一桁柱161、第二桁柱162之间空隙穿过。整体桁架160的横向尺寸，即垂直于连接柱110的伸长方向的尺寸，可以和连接柱110的横向尺寸相同。由于祐1架160的每根第一祐1柱161、第二祐1柱162比较细，为了保证在海流或者风浪冲击下不会断，每根第一桁柱161、第二桁柱162的强度要足够闻。
[0048]进一步地，参照图5-6所示，连接柱110上还可以设置有多个第一阻力件111，图6给出了图5中沿A-A’方向的剖面示意图。多个第一阻力件111用于增加海水对连接柱110的阻力，确切地说，多个第一阻力件111用于增加桩体倾斜时海水对其阻力。多个第一阻力件111在连接柱110的轴向外表面上、沿连接柱的周向间隔分布。多个第一阻力件111中的每个沿连接柱110的轴向平面向外延伸、且与连接柱110固定连接。连接柱110具有轴心线，连接柱110具有平行于轴心线的外表面和垂直于轴心线的外表面，此处轴向外表面是指平行于连接柱110的轴心线的外表面。连接柱110的径向平面是指垂直于连接柱110的轴心线的径向平面，连接柱110的轴向平面是指通过连接柱110的轴心线的平面。在一些实施例中，第一阻力件111中的每个可以为板状，第一阻力件111的板面垂直于连接柱110的轴向外表面。在一些实施例中，多个第一阻力件111相对于连接柱110的轴心线可以呈对称分布。
[0049]在图4所示的实施例中，第一阻力件111中的每个从连接柱110的一端延伸至另一端，与连接柱长度相同。其中，第一阻力件111的各个点可以位于同一轴向平面上，也可以位于不同轴向平面上，即第一阻力件111可以是平面状，也可以是曲面状，其中以平面状为好。
[0050]在一些实施例中，在连接柱110的轴向外表面上、相邻两第一阻力件111之间设有多个第二阻力件112，用于增加海水对连接柱的阻力，具体地说，是增大海水对桩体上下移动时候的阻力。多个第二阻力件112沿连接柱110的伸长方向间隔设置，多个第二阻力件112中的每个与连接柱110和相邻两第一阻力件111固定连接，多个第二阻力件112中的每个与连接柱110的轴向外表面呈非平行的交角，多个第二阻力件112中的每个与第一阻力件111呈非平行的交角。第二阻力件可以呈板状，第二阻力件112的板面可以垂直于连接柱的轴向外表面。若第一阻力件111和第二阻力件112均呈板状，第二阻力件的板面垂直于第一阻力件的板面。
[0051]其中，第二阻力件112的各个点可以位于同一径向平面上，也可以位于不同径向平面上，即第二阻力件112可以是平面状，也可以是曲面状，其中以平面状为好。
[0052]第一阻力件111和第二阻力件112的设置可以根据桩体的强度需要进行。在一些实施例中，第一阻力件111可以设置4个，沿连接柱110的周向均匀分布，并且在每两个相邻的第一阻力件111之间、沿连接柱110伸长方向每间隔4.75米设置一个第二阻力件112。
[0053]当如前的浮体定位桩具有储备舱150和桁架160结构的时候，也可以在连接柱110上设置第一阻力件111和第二阻力件112，在此不再详述。
[0054]如前，海洋定位100整体可以为钢结构。在其他一些实施例中，海洋定位100整体均可以为钢筋混凝土结构，即:连接柱110、浮力舱120以及压载舱130均为钢筋混凝土结构，此种材料的工艺较为成熟且制造难度较低，此时桩体整体结构尺寸都可以比较大，比如浮力舱120的总排水量可以大于5000t(lt = 100Kg)。
[0055]继续参照图5，在一些实施例，浮体定位桩为钢筋混凝土结构时，由于连接柱110横向尺寸较大，还可以设置通道140，通道140位于连接柱110内且沿连接柱110延伸，贯穿连接柱110和浮力舱120，通道140用于装载压载物，当浮体定位桩在海水中工作时，通道140的在海面上的一端与140外界大气连通、通道110的浸入海水的一端与海水连通，通道140与浮力舱气体不连通。
[0056]由于钢筋混凝土结构的浮体定位桩的横向尺寸会相对较大，因此通道140的尺寸也可以较大。比如通道140的直径可以为10m、且形成于连接柱110内，通道140的下端用于填充压载物增加桩体的质量，可以充当压载舱的作用，从而在连接柱110长度较短情况下，也能保证整个浮体定位桩的质量且保持浮体定位桩的重心G较低，增大浮心距(即重心G和浮心M之间的距离)，使得浮体定位桩在海水中稳定。压载物可以是石块、铁块等密度较大的物质，考虑到铁块容易受海水腐蚀，石块较好。
[0057]通道140的浸入海水的一端上还可以设置底壁(未示出)，底壁上可以设置通孔，通孔用于让通道140与海水连通。
[0058]对于钢筋混凝土结构的浮体定位桩，可以通过在海面上现场浇筑来完成建造。
[0059]本实用新型实施例的浮体定位桩的工作原理如下，继续参照图1，当浮体定位桩不受横向外力(即平行于海平面S的方向的作用力，例如由风或者海浪施加的力，海流的运动非常缓慢，其对浮体定位桩施加的力相对于风力来说可以忽略不计)作用时，其垂直于海平面S，处于初始状态；当受到横向外力作用时，横向外力将产生倾斜力矩，根据船舶静力学，浮体定位桩自身的重力将产生扶正力矩；另外，桩体处于水下的部分还受到水压(海水的压力)的作用，水压将产生阻力力矩。扶正力矩和阻力力矩均可以抵抗倾斜力矩，促使浮体定位桩回复至原始状态。
[0060]以钢筋混凝土结构的浮体定位桩为例，下面分析在风力作用下，浮体定位桩的受力状况。参照图1，风力作用至浮体定位桩中暴露在海平面S以上的部分，定义风力作用的中心为风力中心P。
[0061]仅考虑风力作用时，假设浮体定位桩倾斜0.1° (角度)，其受到风力、重力和海水的压力(这里只考虑浮心至底端部分的海水压力)三方面的作用力，具体受力分析如下:
[0062]定义风力中心P距离浮心M的距离为H1，重心G距离浮心M的距离SH2，水压(海水的压力)中心距离浮心M的距离为H3,定义风力为FP，浮力为FM，重力为Fc。
[0063]在一些实施例中，浮力舱120、连接柱110均设置为横截面为正方形的柱体，其中浮力舱120为截面宽度为40m，高度为10m，连接柱110的截面宽度为10米，高为40米，浮体定位桩底端b至顶端a的距离为50m，总质量可达6610t，浮力舱120的排水量可设置为8000to
[0064]经过计算，空载时，浮体定位桩吃水深度约为44m，浮力舱120暴露在海平面S以上的高度约为6m，受风面积B = 240m2,重心G距离底端b的高度约为29m，浮心M距离底端b的高度约为42m,水压中心至底端b的高度为14.7m ;则H1 = 5m,H2 = 13m,H3 = 27.3m。以上数值均为近似值。
[0065]假设在风力作用下，浮体定位桩倾斜角度0.1度，则受力分析如下:
[0066]风力产生的倾斜力矩Tp约为:
[0067]Tp = Fp.BC.H1
[0068]重力产生的扶正力矩Tg约为:
[0069]Tg = Fg.H2.Sin0.1。
[0070]水压产生的力矩定义为Tw，作为一个简化示例，水的阻力力矩Tw可以釆用如下公式计算:
[0071]Tff = P.V.T.H3
[0072]其中P为海水密度，V为整个桩体倾斜时推开的水的体积(此处考虑桩体中浮心M至底端b部分排开的水的体积)，H3为水压中心至浮心M的距离，T为水压系数(当50米深的浮体定位桩全部浸没在海水中时，所受的平均水压相当于2.5个大气压，即水压系数为2.5。这里取T = 2)。
[0073]仅考虑重力时，浮体定位桩倾斜0.1度时，应当至少满足Tp = Tg,即:
[0074]Fp.BC.H1 = Fg.H2.Sin0.1。(公式一)
[0075]其中B为受风面积，C为流线形系数(C = 0.5)。
[0076]公式一中，为了增加安全系数可省去C。
[0077]将上述参数代入公式一，则得到Fp ^ 0.25t/m2。
[0078]仅考虑水压时，浮体定位桩倾斜0.1度时，应当至少满足Tp = Tff,
[0079]Fp.BC.H1 = P.V.T.H3 (公式二 )
[0080]将各参数代入上述公式二，则得到Fp = 1.5t/m2。
[0081]综合考虑重力和水压时，本实施例中，如果浮体定位桩倾斜0.1度，则需要的风力至少为Fp= 1.75t/m2。倾斜的角度越大，则需要的风力越大。
[0082]一般情况下，海面上的风力最大仅能达到lt/m2，因为每平方米到达It时人就会被吹到空中去，大于每平方米It的风压是很少的。当桩体作为浮标使用的时候，由于其对于稳定性要求不是非常严格(例如倾斜I度也没关系，只要不发生移位就可以)，上述桩体完全可以满足要求；当对桩体的稳定性要求比较严格的时候，例如将其作为钻进平台、人工岛等的定位时，则可以通过向连接柱中增加压载物或增加桩体长度以增加桩体的浮心距，或者通过增设第一、第二阻力板以增加海水阻力等方式，来加强桩体的稳定性。
[0083]在其他实施例中，浮体定位桩的总质量可以为其他值，但如果为钢筋结构，则应当不小于50t，如果为钢筋混凝土结构，则应当不小于5000t ;如果需要增加浮体定位桩的负荷量和稳定性，则可以通过增加浮体定位桩的总长度、浮心距以及增加其总质量和浮力舱的排水量来实现。对于钢结构的浮体定位桩，计算方法类似，由于钢材制作的尺寸不会太大，其与钢筋混凝土结构的浮体定位桩在桩体有些区别，钢结构的浮体定位桩的连接柱可能比较细，为了增加浮体定位桩的整体质量，所述钢结构的连接柱可以制造得比较长，比如可以为350米，来增加质量、降低重心以便提高稳定性。以上所述浮体定位桩材料为钢或者钢筋混凝土，在其他实施例中，还可以为其他材质，在此强调一下，不应对本实用新型造成限定。
[0084]本实施例中的浮体定位桩可用于灯塔、浮标、钻井平台、勘探、挖掘船、海洋船舶码头、避风港、人工岛建设等海洋结构物的定位及固定，浮体定位桩的数量也可根据实际需要进行设置。但不仅限于上述应用。
[0085]综上，本实施例中的浮体定位桩利用桩体在海洋中受到的浮力与重力的内联关系，实现桩体在海洋中的定位及固定的作用和目的，浮体定位桩无须锁栓即可实现固定不漂移或者仅有微动；相对于现有技术的系泊系统来说，使用方便，整体结构尺寸较小，避免不同浮体定位桩之间的干涉，且由于不需要与海床锚接，对海床无伤害。
[0086]虽然本实用新型披露如上，但本实用新型并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本实用新型的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【权利要求】
1.一种浮体定位桩，其特征在于，包括: 连接柱；以及 浮力舱，具有工作时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； 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。
2.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，所述浮体定位桩在海水中工作时，所述浮体定位桩的重心位于海平面之下且距离海平面大于10米，所述浮体定位桩的浮心位于所述浮力舱内，所述浮体定位桩的重心低于浮心，浮心和重心之间的距离不小于10米；所述浮体定位桩的总质量不小于50吨。
3.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，所述浮体定位桩的长度不小于50米。
4.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，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。
5.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，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； 当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述储备舱的第二空腔能够与海水连通或者不连通。
6.如权利要求1或5所述的浮体定位桩，其特征在于，还包括桁架，所述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；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。
7.如权利要求6所述的浮体定位桩，其特征在于，所述桁架由多根沿所述连接柱轴向伸长的第一桁柱组成，多根所述第一桁柱比所述连接柱细，所述多根第一桁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。
8.如权利要求7所述的浮体定位桩，其特征在于，相邻第一桁柱之间通过多根第二桁柱连接。
9.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，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。
10.如权利要求9所述的浮体定位桩，其特征在于，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。
11.如权利要求9所述的浮体定位桩，其特征在于，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； 所述多个第二阻力件沿所述连接柱的伸长方向间隔设置； 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。
12.如权利要求11所述的浮体定位桩，其特征在于，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。
13.如权利要求12所述的浮体定位桩，其特征在于，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。
14.如权利要求1所述的浮体定位桩，其特征在于，所述连接柱在其内部还设置有通道，所述通道用于在所述通道下部装载压载物: 当所述浮体定位桩在海水中工作时，所述通道的一端露出海面，与大气连通；所述通道的另一端浸入海水内，其使得所述通道与海水连通，所述通道与所述浮力舱气体不连通。
【文档编号】B63B21/50GK203921138SQ201420301183
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】海飞, 郑玮 申请人:上海海郑海洋建设工程技术有限公司