專利名稱：自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種人工島工程領域，特別涉及一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法。
背景技術：
人工島是人工建造而非自然形成的島ill與，一般在小島和暗礁基礎上進行建造，屬于填海造田的一種?，F(xiàn)代人工島用途廣泛，可用于興建停泊大型船舶的深水港；起飛著陸安全、不對城市產(chǎn)生噪聲污染的機場；易于解決冷卻和污染問題的大型電站或核電站；開采離岸不遠的海上石油(氣)田和建造石油、天然氣加工廠；開采海底煤、鐵礦或建造海上選礦廠和金屬冶煉廠；建造水產(chǎn)加工廠、紙廠、廢品處理廠、毒品與危險品倉庫；建造海上公園，甚至新的海上城市等。人工島的位置一般選在靠近海岸，水深不超過20米，掩蔽良好，附近有足夠土石材料的海域。但是在遠離大陸的海礁建造人工島基地，按照常規(guī)方式即采用在小島和暗礁基礎上進行填海造田，需要用很多船舶長途運輸大量土石料拋填，而且還要租用數(shù)艘打樁船進行打樁作業(yè)，挖泥船進行吹填施工等等，涉及比較龐大的工程量。這勢必會造成需求施工設備數(shù)量多、建造周期長(估計I年以上)、且作業(yè)環(huán)境惡劣、操作調配比較復雜等一系列問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術中所存在的在遠離大陸的海礁建造人工島的工程量大、施工需求設備多、建造周期長、操作不便的問題，提供一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，該自升式直通甲板平臺可以在大陸船廠進行建造，完工后通過拖輪拖到指定海島區(qū)域，快速提升定位使該平臺進入工作狀態(tài)，并在該平臺上配置相應設施裝備，形成所需人工島，應用本發(fā)明，平臺從運輸?shù)酵度脒\行，整個過程耗時較短，操作方便，解決了遠離大陸的海礁建造人工島基地所產(chǎn)生的諸多復雜問題。為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術方案:
一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，包括以下步驟:
步驟一、在陸地上建造若干總段單元；
步驟二、將所述若干總段單元合攏，并安裝樁腿、鎖緊機構、升降機構形成甲板平臺，所述甲板平臺包括船體；
步驟三、將所述甲板平臺運至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺；
步驟四、啟動所述升降機構，將所述樁腿降至海底，同時將所述船體上升并離開海平面，直至所述船體上升至所需高度后通過鎖緊機構鎖定所述樁腿，形成人工島。由于船體為先在陸地上分段制造的總段單元合攏而成，在船體上再安裝好樁腿、鎖緊機構和升降機構，然后運輸至海邊后，再用拖輪拖至目的地進行搭建，制造方便、成本較低、節(jié)約時間，且形成的直通甲板平臺能提高整個人工島的作業(yè)能力。優(yōu)選地，所述步驟一中所述部分總段單元在建造的同時安裝所述樁腿，再將所述總段單元合攏。優(yōu)選地，所述步驟二中所述樁腿上設有樁腿齒條，所述每個升降機構包括固定在所述船體上的支架，所述支架上設有至少一個齒輪，所述齒輪與所述樁腿齒條嚙合。通過轉動齒輪，樁腿沿船體移動，實現(xiàn)船體相對樁腿上升或下降；樁腿可將船體頂升至水面以上，大大減少波浪對直通甲板平臺的影響。優(yōu)選地，所述樁腿上設有所述樁腿齒條，所述每個升降機構包括四個所述齒輪。優(yōu)選地，所述樁腿底部設有樁靴。在樁腿上設置底座，底座可為倒T型或圓臺形，其樁靴深入海底，不僅可以保護樁腿，更大面積的駐地還可使船體更加穩(wěn)固。優(yōu)選地，所述直通甲板平臺上設有船舶靠泊設備或/和小艇靠泊設備。優(yōu)選地，所述船舶靠泊設備可折疊安裝在所述直通甲板平臺左舷或/和右舷，所述小艇靠泊設備可折疊安裝在所述直通甲板平臺首尾。優(yōu)選地，所述直通甲板平臺上安裝有吊裝設備或/和生活設施。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺的人工島(簡稱人工島)可實現(xiàn)先在陸地上制造總段單元，并將其合攏拼接之后，并安裝好樁腿、鎖緊機構及升降機構，形成船體，然后再運輸至海岸并拖運至指定海域，最后完成人工島的構筑，相比直接在海域建設直通甲板平臺及其余設施，降低了建設難度，從而使復雜難于操作的工程簡單化且易于施工，大幅降低了建設成本，且直通甲板平臺能提高人工島的作業(yè)能力；
2、本發(fā)明所述人工島的船體可以通過樁腿升高至海平面以上，減少了海浪的沖擊，增加了人工島的使用壽命；
3、本發(fā)明所述人工島可以根據(jù)使用的海域的深淺增減樁腿的長度，能夠除在海岸、小島、暗礁周圍之外，還可以在其余海域表面建設人工島，具有較大的使用區(qū)域；
4、本發(fā)明所述人工島可以根據(jù)需要變換使用區(qū)域，并且可重復使用，非常環(huán)保；
5、本發(fā)明所述人工島可以批量制造，為遠洋船舶航行補給及航行安全提供保障，且具有豐厚的潛在經(jīng)濟效益、社會效益和軍事效應。


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圖1為本發(fā)明所述在陸地上構建的若干總段單元結構示意圖。圖2為本發(fā)明所述若干總段單元拼接示意圖。圖3為本發(fā)明所述自升式船體的升降過程示意 其中:圖3(a)為船體拖拉至所需海域后漂浮在海面上的示意 圖3(b)為樁腿在升降機構作用下朝海底延伸的示意 圖3(c)為樁腿插入海底到位、船體被頂升到位的示意圖。圖4為圖3中結構A的放大示意圖。圖5為本發(fā)明所述鎖緊機構與樁腿配合示意圖。圖6為本發(fā)明所述樁靴結構示意圖。圖7為本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺的人工島側視圖。圖8為本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺的人工島俯視圖。圖中標記: 1、甲板平臺，101、船體，102、總段單元，103、鎖緊機構，2、樁腿，201、樁腿齒條，202、樁靴，3、升降機構，301、支架，302、齒輪，4、船舶靠泊裝置，5、小艇靠泊裝置，6、吊裝設備，7、生活設施。
具體實施例方式下面結合試驗例及具體實施方式
對本發(fā)明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發(fā)明內容所實現(xiàn)的技術均屬于本發(fā)明的范圍。如圖1-8所示，一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，包括以下步驟: 步驟一、在陸地上建造若干總段單元102 ；
步驟二、將所述若干段總段單元102合攏，并安裝樁腿2、鎖緊機構103、升降機構3形成甲板平臺1，所述甲板平臺I包括船體101 ；
步驟三、在所述甲板平臺I運至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺；
步驟四、啟動所述升降機構3，將所述樁腿2降至海底，樁腿2到達海底泥面時分別往每個樁腿2周圍的壓載艙里面打壓載水，在壓載水的作用下樁腿2插入海底并固定牢固；再繼續(xù)啟動升降機構3，所述船體101相對樁腿2上升離開海平面，直至船體101上升至所需高度后由鎖緊機構103鎖定樁腿2，最后形成人工島，圖3(a)、3(b)、3(c)為本發(fā)明所述自升式船體的升降安裝過程示意圖。上述步驟一中，在建造總段單元102時，根據(jù)實際情況，可以先在部分總段單元102上安裝樁腿2，然后再將其合攏并安裝上升降機構3形成船體101。在進行若干總段單元102拼接時，一般先采用具有樁腿2的總段單元為定位點，再進行其余的總段單元102的拼接合攏。離開了海水面的船體101能大大減小波浪對其的沖擊影響，船體101則可以平穩(wěn)地立于海平面之上，然后再在船體101上設置相應設施成所需人工島。船體101在需要移位時，啟動升降機構3，將船體101降至水面，船體101漂浮在海水面上，升降機構3繼續(xù)作用下，樁腿2沿著船體101向升起，離開海底，等樁腿2升起到位后，該船體101則可以像駁船一樣由拖輪移到新的作業(yè)區(qū)域。該自升式直通甲板平臺I增加了使用的靈活性，而且隨著水域深度的增加，可以加長樁腿2的長度及相應結構，具有顯著的經(jīng)濟性。其中，上述步驟四中每個樁腿2兩側設有樁腿齒條201，如圖4所示，每個升降機構包括固定在船體101上的支架301，支架301上設有四個齒輪302，且兩兩均勻對稱位于樁腿齒條201兩側，齒輪302與樁腿齒條201相互嚙合，通過轉動齒輪302，樁腿2沿直通甲板平臺船體101移動，實現(xiàn)船體101相對樁腿2上升或下降，在樁腿2上升或下降至所需高度之后，與樁腿齒條201配合的鎖緊機構103可以將樁腿2鎖定，如圖5所示；樁腿2底部還設有倒T型樁靴202，如圖6所示，倒T型樁靴202深入海底，不僅可以保護樁腿2，更大面積的駐地還可使船體101更加穩(wěn)固；為了保證升降機構3的可靠性，升降機構3采取防水保護措施；同時制造方便、成本較低、節(jié)約時間。為了與其他船舶提供物質交換，船體101四周設有船舶靠泊設備4和小艇靠泊設備5，其中船舶靠泊設備4可折疊安裝在船體101左舷或/和右舷，小艇靠泊設備5可折疊安裝在船體101首尾。船舶靠泊設備4是通過銷子和眼板與船體101相連，并且還裝有減震設施，可以為大型船舶提供靠泊；在船舶靠泊的時候，裝有減震設施的船舶靠泊裝置4下放到直通甲板平臺I以下，減震設施能減少船舶靠泊沖擊力對船體101的破壞，易于維修和更換，不使用時則收回船舶靠泊設備4，并通過銷子固定在船體101上。船體101首尾設置的小艇靠泊設備5，可用于各類快艇、水上飛機靠泊及人員上下，當需要時小艇靠泊設備5可以沿船體101上的軌道向海平面移動，即可展開小艇靠泊設備5，投入使用；當不使用或者拖航時將小艇靠泊設備5移至船體101上沿并進行折疊固定。同時，船體101表面安裝吊裝設備6，如一臺固定式吊機，其起吊能力及作業(yè)半徑滿足靠泊船舶裝卸要求，即可以直接把靠泊船舶上的貨物，吊至船體101表面的甲板上，或者把甲板上的貨物吊至其他船舶上，即實現(xiàn)了該人工島與外界物質交換的功能；另外還配備了一臺移動式的汽車吊，可以把貨物運至固定吊不能覆蓋的區(qū)域，這樣減少了固定吊的數(shù)量，預留出了更多的甲板空間，并有利于船體甲板空間的靈活布置。另外船體101表面還設有如生活設施7、直升機庫、汽車吊庫等設施，均布置在直通甲板平臺I的同舷(左舷或右舷)，另外一舷不設置高出甲板太大的建筑或設施，這樣增加了甲板使用面積，可以作為一個機場使用，完全可以進行飛機的起飛和降落，船體101上適當位置布置的直升飛機降落區(qū)，滿足船載直升機規(guī)范CAP437要求；船體101再布置相應的燃油艙、直升機航空燃油艙、淡水艙、壓載水艙、污油艙、污水艙、機械區(qū)、生活區(qū)、錨泊系統(tǒng)等，自此該人工島具有足夠的空間完全可以供人員居住，物質儲存，完全可以實現(xiàn)人工島的功能。為了保證船體101更加穩(wěn)定，在船體101四角底部配置有四套錨泊系統(tǒng)，該錨泊系統(tǒng)中的四臺錨機位于在船體101四角底部下方，四個錨位于在船體101首尾端相應位置。本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，具有船舶停靠、油水供應、人員生活、貨物存放、直升機起降和存放、氣象預報、衛(wèi)星通信、聲納、人工島遠程監(jiān)控、自身防御、超視距雷達、光電平臺等功能；該人工島的居住空間除容納駐守人員外，還可提供給避險、就難、科研及其它相關人員居住，以及對過往船只提供加油、加水、加氣等服務；應用本發(fā)明，該人工島從開始制造、運輸?shù)酵度脒\行，整個過程耗時少于15天，解決了建立人工島基地所產(chǎn)生的諸多復雜問題，具有重要的潛在商業(yè)效益和軍事用途。
權利要求
1.一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟一、在陸地上建造若干總段單元(102)； 步驟二、將所述若干總段單元(102)合攏，并安裝樁腿(2)、鎖緊機構(103)、升降機構(3)形成甲板平臺(I)，所述甲板平臺(I)包括船體(101)； 步驟三、將所述甲板平臺(I)運至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺； 步驟四、啟動所述升降機構(3)，將所述樁腿(2)降至海底，同時將所述船體(101)上升并離開海平面，直至所述船體(101)上升至所需高度后由所述鎖緊機構(103)鎖定所述樁腿(2)，形成人工島。
2.根據(jù)權利要求1所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述步驟一中所述部分總段單元(102)在建造的同時安裝所述樁腿(2)，再將所述總段單元(102)合攏。
3.根據(jù)權利要求1所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述步驟二中所述樁腿(2)設有樁腿齒條(201)，所述每個升降機構(3)包括固定在所述船體(101)上的支架(301)，所述支架(301)上設有至少一個齒輪(302)，所述齒輪(302)與所述樁腿齒條(201)嚙合。
4.根據(jù)權利要求3所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述樁腿(2)上設有所述樁腿齒條(201)，所述每個升降機構(3)包括四個所述齒輪(302)。
5.根據(jù)權利要求3所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述樁腿(2)底部設有樁靴(202)。
6.根據(jù)權利要求1-5任一所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述船體(101)上設有船舶靠泊設備(4)或/和小艇靠泊設備(5)。
7.根據(jù)權利要求6所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述船舶靠泊設備(4)可折疊安裝在所述船體(101)左舷或/和右舷，所述小艇靠泊設備(5)可折疊安裝在所述船體(101)首尾。
8.根據(jù)權利要求1所述的自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，其特征在于，所述船體(101)上安裝有吊裝設備(6)或/和生活設施(7)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法，包括以下步驟在陸地上建造若干總段單元；將所述若干總段單元合攏，并安裝樁腿、鎖緊機構、升降機構形成甲板平臺，所述甲板平臺包括船體；將所述甲板平臺運至目的地海域并組裝形成直通甲板平臺；啟動所述升降機構，將樁腿降至海底，同時船體上升并離開海平面，直至船體上升至所需高度后由鎖緊機構鎖定樁腿，形成人工島。本發(fā)明所述自升式直通甲板平臺的人工島構筑方法制造簡單、安裝方便，直通甲板平臺能提高作業(yè)能力，直接通過升降機構使樁腿就能快速實現(xiàn)人工島的上升或下降，還可以根據(jù)需要方便移動到所使用區(qū)域，具有豐厚的潛在經(jīng)濟效益、社會效益和軍事效應。
文檔編號E02B17/00GK103195039SQ20131011576
公開日2013年7月10日 申請日期2013年4月3日 優(yōu)先權日2013年2月5日
發(fā)明者張弭, 郭培軍, 馮琦 申請人:宏華海洋油氣裝備(江蘇)有限公司