装配式A型浮动岛的制作方法

本发明专利涉及海洋工程，具体涉及一种装配式A型浮动岛。

背景技术：

目前，人类在海上生活栖息地有以下几种：自然岛礁，数量有限；人工岛礁，投资巨大，而且只能在水深10m以内的浅海填海；船舶，抗台风能力差，不稳定，且需要定期拖进船坞维护；钻进平台，无停泊码头，专业性强，不易生活居住；在娱乐方面地点大部分聚集在陆地或岸边及水深10m以内的浅滩，现有的专利号：ZL2013103819320，发明名称：A型深海浮动岛，其上层建筑物与下层浮体连接不稳定，支撑力不够，而且原有连接桥连接间隙容易被腐蚀。

技术实现要素：

基于以上不足之处，本发明提供一种装配式A型浮动岛，适合在水深20m到100m的海域，可以长期停泊在海上抗强台风的浮动岛。

本发明所采用的技术如下：一种装配式A型浮动岛，包括两侧纵向弹性梁船体，两侧纵向弹性梁船体的前端相互连接形成A字形布置的等腰三角形，其顶角小于或等于60°，两侧纵向弹性梁船体的前端安装有防撞整流罩，每侧纵向弹性梁船体包括浮体、多根竖直立柱、多根横向斜支撑梁，两根斜拉体梁及多层建筑楼板，多根竖直立柱按两排均匀分布、固定连接在浮体纵向的两侧上，建筑楼板按一定垂直高度、分多层、水平安装在所述的竖直立柱上，从而形成多层甲板空间，每层的甲板空间的竖直立柱之间按一定间隔还安装有横向斜支撑梁，最终形成纵向弹性梁结构，能够使纵向弹性梁船体在纵向弯矩的作用下发生弹性变形。

本发明还具有如下技术特征：

1.如上所述的浮体包括外侧板、下侧板、内侧板、上侧板和前、后端板，外侧板、下侧板、内侧板、上侧板依次固定连接形成回转体壳体结构，前、后端板分别固定于回转体壳体结构的两端，形成完整封闭壳体结构，前后端板为外平内弧形结构。

2.如上所述的两侧纵向弹性梁船体之间固定连接有1个或多个连桥，所述的连桥包括两组上、下受力杆，其上下受力杆截面均为圆形或椭圆形，通过与其匹配的金属坐桶座与纵向弹性梁船体上支出的混凝土柱相连接，所述的金属坐桶座作为预应力索的张拉端安装在混凝土柱端面上。

3.如上每侧所述的纵向弹性梁船体的重心附近通过捆绑箍筋与锚索的一端连接，锚索的另外一端固定在海底的锥形人工锚礁盘的顶端或锥顶单点锚泊系统的上部中心点，锚索中间被从两侧浮体的前端垂吊下来的绳索吊起，使锚索靠自重或配重在海里形成两个缓冲弧度。

4.如上所述的纵向弹性梁船体水面以上的外侧或内侧安装了吊装式水下观光器的行走轨道，轨道上安装了行走滑车，滑车通过升降绳索拉动水下观光器前后行走和上下升降。

5.如上所述的防撞整流罩为上下透空式防撞整流罩，该整流罩内安装了上下的人行通道和水上游乐设施。

6.所述的浮体内部还安装有多个隔板和加强隔板。

7.如上所述的金属坐桶座的底座与混凝土柱端面之间的缝隙打硅酮耐候胶，周围再罩箍筋加压密封罩。

本发明提供的一种装配式A型浮动岛，可以长期停泊在深海抗强台风，结构坚固、稳定；扩展了人类生存空间，扩大了海洋经济圈的面积，加速了人类对海洋探索步伐。最适合在水深20m到100m的海域，实现滑水、潜水观光、游泳、垂钓及海上住宿体验等娱乐活动。

附图说明

图1为本发明的实施例1的整体结构示意图；

图2为本发明的实施例1的纵向弹性梁船体结构示意图；

图3为本发明的实施例1的纵向弹性梁船体剖面结构示意图；

图4为本发明的实施例1的纵向弹性梁船体与连桥连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明专利作进一步说明：

实施例1

如图1-4所示，一种装配式A型浮动岛，包括两侧纵向弹性梁船体1，两侧纵向弹性梁船体1的前端相互连接形成A字形布置的等腰三角形，其顶角小于或等于60°，沿着A的边长方向称为纵向，与其垂直方向为横向，两侧纵向弹性梁船体1的前端安装有防撞整流罩2，每侧纵向弹性梁船体包括浮体3、多根竖直立柱4、多根横向斜支撑梁5，两根斜拉体梁6及多层建筑楼板7，多根竖直立柱4按两排均匀分布、固定连接在浮体3纵向的两侧上，建筑楼板7按一定垂直高度、分多层、水平安装在所述的竖直立柱4上，从而形成多层甲板空间，每层的甲板空间的竖直立柱4之间按一定间隔还安装有横向斜支撑梁5，最终形成纵向弹性梁结构，能够使纵向弹性梁船体在纵向弯矩的作用下发生弹性变形。甲板上外侧护墙以上部分为单元式上悬可内反转结构的挡风板，外侧海浪超过护墙高度时挡风板可以自动开启，允许海水涌入到甲板上，对甲板实施加载，减少浮体浮力弯矩和在横向上对连桥作用力。

所述的浮体3包括外侧板8、下侧板9、内侧板10、上侧板11和前、后端板，外侧板8、下侧板9、内侧板10、上侧11板依次固定连接形成回转体壳体结构，前、后端板分别固定于回转体壳体结构的两端，形成完整封闭壳体结构，所述的浮体内部还安装有多个隔板和加强隔板。，前后端板为外平内弧形结构，这样可以大大提高抗水压能力。浮体材料可以采用金属材料，也可以采用复合材料。

所述的两侧纵向弹性梁船体1之间固定连接有1个或多个连桥12，所述的连桥12包括两组上、下受力杆13.14，其上、下受力杆13.14截面均为圆形或椭圆形，通过与其匹配的金属坐桶座16与纵向弹性梁船体上支出的混凝土柱15相连接，所述的金属坐桶座作为预应力索的张拉端安装在混凝土柱端面上。

所述的纵向弹性梁船体1水面以上的外侧或内侧安装了吊装式水下观光器19的行走轨道，轨道上安装了行走滑车，滑车通过升降绳索拉动水下观光器19前后行走和上下升降。便于游人观赏水下景色及工作人员对水下定期检查探测。

所述的防撞整流罩2为上下透空式防撞整流罩，该防撞整流罩2内安装了上下的人行通道和水上游乐设施。该整流罩作用有四个，一是防撞，二是劈浪，三是使高浪底部海流从整流罩的底部透空处竖向涌入甲板，对甲板实施加载，降低首部俯仰力矩，四是娱乐滑水通道。

所述的金属坐桶座16的底座与混凝土柱15端面之间的缝隙打硅酮耐候胶，周围再罩箍筋加压密封罩。

两侧纵向弹性梁船体形成浮动防波堤，后部围城的港池内可停靠船舶。两侧纵向弹性梁船体的上表面是太阳能发电、风力发电、直升机降落、游人垂钓平台。

每侧所述的纵向弹性梁船体1的重心附近通过捆绑箍筋与锚索17的一端连接，锚索17的另外一端固定在海底的锥形人工锚礁盘18的顶端或锥顶单点锚泊系统的上部中心点，锚索17中间被从两侧浮体的前端垂吊下来的绳索吊起，使锚索17靠自重或配重在海里形成两个缓冲弧度。因为采用缓冲式单向中置锚索固定系统，首部永远迎着风浪，因平面呈现A型，没有迎风面，浪涌的迎面冲击力被大大衰减；纵向弹性梁船体的边长大于三个以上波长，所以浪涌对岛浮体的水平作用力既有向前又有向后的，前后相互抵消，使单向中置锚索固定系统承受较小的拉力，其基本承受岛屿的迎风阻力；又因为两边的纵向弹性梁船体跨越了三个以上波长，使浮动岛不会因浪涌的起伏而上下摆动；当台风时，外侧海浪的高度会超过甲板上的护墙高度，但内侧海浪因被消减会小于连桥及生活区高度，因此巨浪会从连桥及生活区底部穿过，使浮动岛受不到大浪的冲击。

实施例2

本实施例中，浮体及浮体上部的支撑、楼板、屋面均采用高性能预应力混凝土结构，

连桥采用舰艇用高强度合金钢材料，首部整流罩及潜水观光器轨道采用铝合金材料。

浮动岛总体结构较大，一般长度超过200米，总宽度超过100米，因此，必须选择足够尺寸的干船坞内进行分别制造单侧纵向弹性梁船体，可以选择在海面上组装。

(一)、分别在卧式模具上布置受力筋浇筑外侧板、内侧板、前、后端板、内隔板和加强隔板，加强隔板的连桥支撑柱端固定连桥坐桶座，采用预应力索固定，连桥坐桶座成为张拉端；

(二)、上述竖向构件强度达到吊装要求后进行吊装固定到装配位置，布置对接缝连接筋和下侧板受力筋(包含体内索的预应力索及管道)，浇筑对接缝混凝土和下侧板混凝土；

(三)、布置上侧板受力筋及两端斜拉体的受力筋(包含体内索的预应力索及管道)，浇筑上侧板混凝土和斜拉体混凝土；

(四)、如同建设楼房一样，支模、布筋、浇混凝土，建造浮体以上构筑物包括楼板、屋面，所有楼板、屋面均布置体内预应力索，混凝土采用一次性连续浇筑，楼板连桥支撑柱端固定连桥坐桶座，屋面的连桥支撑住端固定连桥坐桶座，采用预应力索固定，连桥坐桶座成为张拉端；

(五)、在浮体内侧布置外侧板、内侧板体外预应力索；

(六)、对所有预应力索进行同时张拉，浇筑封闭张拉端，至此形成单体纵向弹性梁；

(七)、浇筑上侧板开口混凝土柱桶壳体，同时可以安装单体纵向弹性梁内所有构件和附属设施，包括锚索捆绑固定箍筋、上悬内翻转挡风板和临时固定首部捆绑箍筋、锚索；

(八)、安装二分之一前连桥、后连桥，并在连桥坐桶座和混凝土连桥支柱对缝处打耐候胶，并在对缝附近外围安装橡胶保护罩及加压密封箍筋，形成两道防腐密封。至此形成装配式A型浮动岛的纵向弹性梁船体；

(九)、采用辅助平衡措施，将对称的两个纵向弹性梁船体漂浮到水面上进行对接，首部采用外围箍筋捆绑连接，同时安装首部垂索、纵向滑道，箍筋与混凝土之间及混凝土与混凝土之间加弹性垫，连桥之间采用金属构件连接；

(十)、安装首部整流罩及相关配套设施，至此完成装配式A型浮动岛海上整体组件；

(十一)、安装吊装式轨道潜水观光器轨道，轨道动力车；

(十二)、与上述工作同时制造人工锚礁盘或锥顶单点锚泊系统，并将其拖运至指定海域安装；

(十三)、将装配式A型浮动岛海上整体组件托运至上述指定海域通过锚索与人工锚礁盘连接在一起,安装水下观光器。

至此，完成整个装配式A型浮动岛的组装定位。