一种漂浮式的海上房屋的制作方法

1.本实用新型涉及人类移居海上的技术领域，具体为一种漂浮式的海上房屋。


背景技术：

2.随着全球人口的增加和海平面的上升，人们开始探索人类的下一个家园，和移居火星相比，移居海上更容易实现。为了把移居海上的构想尽早变为现实，美国、荷兰、比利时、日本、俄罗斯、中国都相继提出了各自的设计方案，他们的方案在网上可以查到。
3.但是现有的设计方案都不能小型化，很难量产，且海上房屋系统的稳定性较差；不能小型化会面临很多问题，单体制造困难，造价高昂，一旦发生晃动，建筑物的整体结构容易受损。
4.结合海上房屋系统的稳定原理，经过不断的实验、改进，本实用新型提出一种结构非常简单的海上房屋系统。此海上房屋系统能小型化，可大批量规模化生产，而且安全、稳定性好、价格也不高。海上房屋系统的所有材料都能回收再利用，绿色环保。漂浮式的海上村庄和城市还能起到类似人造珊瑚礁的作用，为海洋生物提供栖息地，改善海洋生态。移居海上能为人类拓展更大的生存空间，对人类来说意义重大。大部分海域并不适合人类移居，但是无风带上的一些海域，还有很多的内海和海湾，都适合人类移居。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种漂浮式的海上房屋，包括海上房屋系统；所述海上房屋系统包括漂浮在海面以上的水上居住层，所述水上居住层的下方设有水上密封舱层，所述水上密封舱层的下方设有多个水下浮力舱，所述水上密封舱层和所述水下浮力舱之间设有支撑柱，多个所述水下浮力舱之间设有连接杆，所述水下浮力舱的下方均匀设有多个沉入海底的混凝土墩，所述水下浮力舱和所述混凝土墩之间设有钢绳，所述钢绳处于垂直拉紧状态，且所述漂浮式海上房屋通过所述钢绳被垂直拉紧锚定在海上。
6.采用上述技术方案，水下浮力舱之间通过连接杆固定后，漂浮式海上房屋的整体受力更均匀，减小材料疲劳，提高漂浮式海上房屋的使用寿命，通过设置多个沉入海底的混凝土墩，进而将漂浮式海上房屋通过钢绳垂直拉紧锚定在海上，锚定在海上的漂浮式海上房屋在载重分布不均匀的情况下仍然能保持水平状态，而且能做到把相当于最大载重一半的重物放在漂浮式海上房屋的任何一个角落，漂浮式海上房屋仍然能保持水平状态，既不会下沉，也不会倾斜。只要有足够量的余度设计，就能保证漂浮式海上房屋足够安全稳定，达到适合人类居住的要求。
7.优选的，所述混凝土墩设置至少4个，且均匀设置在所述水下浮力舱的四个角的下方。
8.采用上述技术方案，通过在水下浮力舱的四个角的下方分别设置混凝土墩，且混凝土墩通过钢绳将水下浮力舱垂直拉紧于水下，通过混凝土墩的重力，利用浮力原理和杠杆原理，保证漂浮式海上房屋的稳定性。
9.优选的，所述水上密封舱层内分别设有淡水罐和污水储存罐，所述水上密封舱层内填充有泡沫块。
10.采用上述技术方案，通过设置淡水罐，能够为居住者提供淡水，通过设置污水储存罐，能够将生活产生的污水收集储存，避免污染海水，通过在水上密封舱层内填充泡沫块，能够进一步提示水上密封舱层的安全性。
11.优选的，所述支撑柱为空心钢管，所述支撑柱的上下两端分别焊接有法兰盘，上下对称设置的所述法兰盘分别通过螺栓与所述水上密封舱层和所述水下浮力舱固定连接。
12.采用上述技术方案，空架结构的设计能够在海浪通过时，减小海浪对海上房屋系统的冲击，提高稳定性，法兰盘的螺栓固定设计，方便以后更换支撑柱和水下浮力舱。
13.优选的，所述水下浮力舱内通过多个隔板分隔成浮力调节舱和多个密封舱，多个密封舱左右对称设置在所述浮力调节舱的左右两端，所述密封舱内填充泡沫块。
14.采用上述技术方案，通过设置浮力调节舱，能够根据需求调节浮力的大小，通过设置密封舱，能够为海上房屋系统提供固定的浮力。
15.优选的，所述浮力调节舱的上下两端分别设有排气孔和进水孔。
16.采用上述技术方案，通过设置排气孔，能够方便的排掉浮力调节舱里的空气，通过设置进水孔，能够方便的让海水进入和排出，从而实现调节浮力的大小。
17.优选的，所述水下浮力舱的两侧对称设有多个可拆卸的陆地移动轮。
18.采用上述技术方案，通过设置多个可拆卸的陆地移动轮，能够方便海上房屋系统在陆地上移动，当海上房屋系统进入水中后可将陆地移动轮拆卸后以备反复使用。
19.优选的，所述浮力调节舱内设有塑料浮力调节舱，通过设置塑料浮力调节舱，能提高防腐蚀的能力。
20.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
21.本实用新型在浮力原理的基础上结合了杠杆原理，解决掉了漂浮式海上房屋的稳定性，此稳定原理只需要通过沉入海底的混凝土墩，让连接混凝土墩和水下浮力舱的钢绳垂直拉紧，水下浮力舱不要露出水面就能实现；而且能做到，即使漂浮式海上房屋的载重分布不均匀，漂浮式海上房屋仍然能保持水平状态，既不会下沉，也不会倾斜，只要有足够量的余度设计，就能保证漂浮式海上房屋足够的安全和稳定，达到适合人类居住的要求。
22.经过不断的实验和改进，在水上密封舱层中增设了淡水罐和污水储存罐，解决了生活中的一些实际问题；在支撑柱的上下两端增设了法兰盘，方便以后更换支撑柱和水下浮力舱；在水下浮力舱之间增设了连接杆，让漂浮式海上房屋的整体受力更均匀，减小材料疲劳，提高漂浮式海上房屋的使用寿命；在水下浮力舱的两侧增设了陆地移动轮，方便漂浮式海上房屋在陆地上短距离移动；在水下浮力舱内设了内嵌的浮力调节舱，保证浮力调节舱的内壁不会被海水腐蚀，进一步提高了漂浮式海上房屋的安全性。漂浮式海上房屋的居住层更加方正，方便漂浮式海上房屋在海上锚定后，相互之间用方形钢管连接杆连接，再铺上木板形成街道，进而再连接形成漂浮式的海上村庄和城市。
附图说明
23.图1为本实用新型的结构示意图；
24.图2为本实用新型多个海上房屋系统的拼接效果图；
25.图3为本实用新型在陆地上的效果图；
26.图4为本实用新型的支撑柱放大图；
27.图5为本实用新型的水下浮力舱内部结构示意图；
28.图6为本实用新型的水上密封舱层内部结构示意图；
29.图7为本实用新型会不会倾斜的计算方法示意图。
30.图中：1、海上房屋系统；11、水上居住层；12、连接杆；13、水下浮力舱；14、钢绳；15、混凝土墩；16、支撑柱；111、水上密封舱层；131、浮力调节舱；132、密封舱；133、陆地移动轮；161、法兰；1111、淡水罐；1112、污水储存罐；1311、排气孔；1312、进水孔；1313、塑料浮力调节舱。
具体实施方式
31.为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更加全面的描述，附图中给出了本实用新型的若干实施例，但是本实用新型可以通过不同的形式来实现，并不限于文本所描述的实施例，相反的，提供这些实施例是为了使对本实用新型公开的内容更加透彻全面。
32.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上也可以存在居中的元件，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件，本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常连接的含义相同，本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型，本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
34.以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
35.实施例一
36.请参阅图1
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6，一种漂浮式的海上房屋，包括海上房屋系统1；所述海上房屋系统1包括漂浮在海面以上的水上居住层11，所述水上居住层11的下方设有水上密封舱层111，所述密封舱层111的下方设有水下浮力舱13，多个所述水下浮力舱13之间设有连接杆12，所述水上密封舱层111和所述水下浮力舱13之间设有支撑柱16，所述水下浮力舱13的下方均匀设有多个沉入海底的混凝土墩15，所述水下浮力舱13和所述混凝土墩15之间设有钢绳14，所述钢绳14处于垂直拉紧状态，且所述漂浮式海上房屋通过所述钢绳14被垂直拉紧锚定在海上。
37.请着重参考图1，所述混凝土墩15设置至少为4个，且均匀设置在所述水下浮力舱13的四个角的下方。
38.请着重参考图3、图6，所述水上密封舱层111内分别设有淡水罐1111和污水储存罐1112，所述水上密封舱层111内填充有泡沫块。
39.请着重参考图4，所述支撑柱16为空心钢管，所述支撑柱16的上下两端分别焊接有法兰161盘，上下对称设置的所述法兰161盘分别通过螺栓与所述水上密封舱111和所述水下浮力舱13固定连接。
40.请着重参考图3、图5，所述水下浮力舱13内通过多个隔板分隔成浮力调节舱131和多个密封舱132，多个密封舱132左右对称设置在所述浮力调节舱131的左右两端，所述密封舱132内填充泡沫块，所述浮力调节舱131的上下两端分别设有排气孔1311和进水孔1312，所述水下浮力舱13的两侧对称设有多个可拆卸的陆地移动轮133，所述浮力调节舱131内设有塑料浮力调节舱1313。
41.本实用新型实施例一的一种漂浮式的海上房屋的实施方式为：
42.先把混凝土墩15放入海底，调整好位置，系上钢绳14，钢绳14的另一端系上漂浮物，让钢绳14悬浮在海中。再用船把海上房屋系统1运至混凝土墩15的上方，打开浮力调节舱的排气孔1311和进水孔1312，让海上房屋系统1下沉。当海上房屋系统1的水上密封舱层111下沉至海平面时，下沉会停止，把海上房屋系统1系在钢绳14上。然后关上浮力调节舱的排气孔1311，往浮力调节舱注入空气，排出海水，让海上房屋系统1上浮。当海水排出后，关上进水孔1312。这样海上房屋系统1就在海上固定好了。
43.实施例二
44.海上房屋系统1在海上固定好后，水下浮力舱13不能露出水面，以海水淹至支撑柱一半的高度为宜，而且钢绳14必须是垂直拉紧状态。当海上房屋系统1的载重分布是均匀的，当载重小于浮力，海上房屋系统1不会下沉。需要特别说明的是，把相当于海上房屋系统1浮力一半的重物放在水上居住层11的任何一个角落，海上房屋系统1仍然能保持水平状态，也就是说海上房屋系统1在受力不均匀的情况下一样可以保持水平。
45.实施例三
46.稳定原理，在解释稳定原理之前，先解释两个概念：海上房屋系统1的可用浮力和混凝土墩15的可用重量。浮力舱能提供的浮力减去海上房屋系统1的重量，就是海上房屋系统1的可用浮力，可用浮力也可以理解为海上房屋系统1的最大载重。混凝土墩15的重量减去混凝土墩15在水中的浮力，就是混凝土墩15的可用重量。举例说：海上房屋系统1水下浮力舱提供的浮力是60吨，海上房屋系统1的重量是40吨，可用浮力就是20吨。混凝土墩15的重量是69吨，混凝土墩15在水中的浮力是30吨，可用重量就是39吨。
47.假如用混凝土墩15把可用浮力为20吨的海上房屋系统1锚定在海面以上，让浮力舱处于海平面以下，那么混凝土墩15的可用重量必须大于20吨，水下浮力舱才不会上浮，这个力由钢绳14承担。说直白一点就是用混凝土墩15把海上房屋系统1的水下浮力舱13拉入水下不让其漂浮在海面上。如果海上房屋系统1的载重分布是均匀的，当海上房屋系统1的载重小于最大载重时，海上房屋系统1自然不会下沉，这个设计方案的独特之处是，当海上房屋系统1的载重分布不均匀时，海上房屋系统1仍然能保持水平状态。而且能做到把相当于浮力一半的重物放在海上房屋系统1的任何一个位置，海上房屋系统1仍然能保持水平。这个稳定原理是在浮力原理的基础上结合的杠杆原理。为了便于理解，在海上房屋系统1的中心点设置一个虚拟的三角形支撑点，让海上房屋系统1形成一个类似跷跷板的结构。跷跷板的一端下去，另一端会翘起，但是海上房屋系统1的四周是被钢绳14垂直拉紧的，海上房屋系统1的一端即使下沉，另一端也不会上翘。在生产中，海上房屋系统1中心的支撑点并不存在。去掉中心支撑点，杠杆臂最大可增加一倍，能使海上房屋系统1下沉的最小的力就减小一半，即为浮力的1/2。如果海上房屋系统1的载重分布不均匀，海上房屋系统1会不会倾斜，可以计算，计算方法如下。
48.请参考附图7，把海上房屋系统1居住层的地板设为平面c，下面所有的投影都是垂直投影。把海上房屋系统1最外围的四根钢绳投影到平面c上，把四个投影点连接起来形成一个四边形，标出四边形的中心点d。如果载重点e在c面上，就不用投影，不在c面上就要投影。如果只有一个载重点e，画一根通过载重点e和中心点的直线，直线和四边形的交点为a点和b点。量出载重点e与a、b两点的距离，按它们的比例计算出ab两点要承担的重量，如果把直线ab平分成10份，载重点e在中点，就五五分，在6的位置就四六分。只要a点和b点分别承担的力小于浮力的一半，海上房屋系统1就不会发生倾斜。如果有多个载重点e，就在载重点e的中间部分画一根通过中心点的直线，把所有的载重点e都投影到这根直线上，然后根据投影点到ab点的距离比例分别算出ab点要承担的力，多个载重点e分别算完后再相加，如果相加后两个点承担的力分别小于浮力的一半，海上房屋系统1就不会倾斜。
49.上述结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本实用新型的保护范围之内。