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球节点装配式网格漂浮基础及水上漂浮系统的制作方法

时间:2022-02-17 阅读: 作者:专利查询

球节点装配式网格漂浮基础及水上漂浮系统的制作方法

1.本实用新型属于水上建筑技术领域,具体涉及一种球节点装配式网格漂浮基础及采用该球节点装配式网格漂浮基础的水上漂浮系统。


背景技术:

2.在部分地区,漂浮于水体(例如海面上)上的建筑物(例如房屋)应用较为广泛;另外,海上风电场等行业也需要使设备漂浮于水体之上的需求;这些建筑物/设备的漂浮一般依靠漂浮基础实现,通过漂浮基础承载这些建筑物/设备。传统的漂浮基础一般采用浮筒,存在材料用量大、造价高,漂浮基础体积较大、重心高、稳定性相对较差等问题;另外,目前的漂浮基础通常采用绑扎等组装方式,存在作业效率低、组装质量不易保证等问题。


技术实现要素:

3.本实用新型涉及一种球节点装配式网格漂浮基础及采用该球节点装配式网格漂浮基础的水上漂浮系统,至少可解决现有技术的部分缺陷。
4.本实用新型涉及一种球节点装配式网格漂浮基础,包括多个漂浮球和多根浮管,各所述漂浮球与各所述浮管装配构成为适于承载漂浮主体的框式基础平台,其中,各所述漂浮球及各所述浮管均为预制件,每根浮管的两端分别与其中两个漂浮球可拆卸连接,并且所述浮管的轴线经过对应漂浮球的球心。
5.作为实施方式之一,所述漂浮球的球面上分布有多个转接件,每个浮管端部与对应漂浮球的其中一个转接件可拆卸连接。
6.作为实施方式之一,所述转接件的用于与浮管连接的装配端相对于漂浮球球面的凸起距离可调。
7.作为实施方式之一,所述转接件包括螺接于所述漂浮球上的第一螺柱以及设于所述第一螺柱的外露端上的第一法兰板,所述浮管端部与所述第一法兰板法兰装配。
8.作为实施方式之一,所述转接件包括固定安设于漂浮球球面上的第二螺柱以及螺接于所述第二螺柱上的转接套筒,所述转接套筒的远离漂浮球的一端设有第二法兰板,所述浮管端部与所述第二法兰板法兰装配。
9.作为实施方式之一,各所述漂浮球呈矩形阵列排布;各所述浮管中,包括多根行向浮管和多根列向浮管,行向相邻的两个漂浮球通过一根行向浮管串连,列向相邻的两个漂浮球通过一根列向浮管串连。
10.作为实施方式之一,各所述浮管中,还包括多根角接浮管;每组2
×
2漂浮球矩阵单元中,其中一组对角相对的漂浮球通过一根所述角接浮管连接。
11.作为实施方式之一,所述行向浮管与所述列向浮管规格相同。
12.作为实施方式之一,各所述浮管均为圆管。
13.本实用新型还涉及一种水上漂浮系统,包括如上所述的球节点装配式网格漂浮基础以及承载于所述基础平台上的漂浮主体。
14.本实用新型至少具有如下有益效果:
15.本实用新型提供的漂浮基础,采用漂浮球与浮管进行组装,实现预制件的装配式施工,可标准化生产和标准化作业,相应地提高装配效率,而且浮管与漂浮球之间为可拆卸连接结构,可便于漂浮基础的现场组装和后期维护。由漂浮球与浮管形成的框式基础平台,通过浮管与漂浮球之间的相互约束,可保证漂浮基础的结构整体性和稳定性,提高各构件之间的协同受力性,这种结构稳定性和构件协同受力性能的提高对于漂浮基础具有较好的意义,可使漂浮基础能更好地承受不定向的水冲击力以及避免发生发生倾斜等状况。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
17.图1为本实用新型实施例提供的一种漂浮基础的结构示意图;
18.图2为图1中的节点装配示意图;
19.图3为本实用新型实施例提供的另一种漂浮基础的结构示意图;
20.图4为图3中的节点装配示意图。
具体实施方式
21.下面对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本实用新型保护的范围。
22.如图1

图4,本实用新型实施例提供一种球节点装配式网格漂浮基础,包括多个漂浮球1和多根浮管2,各所述漂浮球1与各所述浮管2装配构成为适于承载漂浮主体的基础平台,其中,各所述漂浮球1及各所述浮管2均为预制件,每根浮管2的两端分别与其中两个漂浮球1可拆卸连接,并且所述浮管2的轴线经过对应漂浮球1的球心。
23.在其中一个实施例中,上述漂浮球1为中空球,以增大漂浮基础的浮力;当漂浮球1为实心球时,则主要依靠浮管2的浮力以使得漂浮基础适于漂浮于水面之上。该漂浮球1可选用塑料等聚合物材料,一方面自身重力较小,另一方面,具有较好的耐腐蚀性和耐候性;当然,采用耐腐蚀性轻金属材料等也为可选方案。
24.上述浮管2优选为采用两端封闭的中空管,以保证漂浮基础具有足够的浮力;同样地,该浮管2可选用塑料等聚合物材料,例如可采用挤出成型等方式进行预制。该浮管2可以是圆管、方管等规则状管体,当然也可以为其他形状;其中以圆管式浮管2的漂浮效果较好。
25.优选地,如图1

图4,在漂浮球1上预留多个浮管安装位,可根据漂浮基础的面积等实际需要进行扩展性连接;需要注意的是,当浮管安装位为安装孔并且安装孔与漂浮球1内腔连通时,对于闲置的安装孔,需进行堵塞,以避免影响漂浮球1的漂浮性能。各浮管安装位沿该漂浮球1的球面分布,由于上述基础平台一般为水平平台(漂浮于水面上),各浮管2的轴线一般均平行于水平面,因此各浮管安装位优选为分布于同一水平面内。
26.由于浮管2与漂浮球1之间为可拆卸连接结构,可便于漂浮基础的现场组装和后期维护。进一步地,如图1

图4,所述漂浮球1的球面上分布有多个转接件,每个浮管端部与对应漂浮球1的其中一个转接件可拆卸连接;显然地,各转接件对应构成为上述的浮管安装位;采用在漂浮球1上预留转接件的方式,浮管2与对应的转接件连接即可,可保证漂浮球1的结构完整性,避免频繁地在漂浮球1表面进行拆装操作而损伤漂浮球1,当连接结构出现故障时,更换对应的转接件即可,而不必对漂浮球1进行整体更换,另外,浮管2与转接件之间连接也更便于操作,例如可将浮管2与漂浮球1之间的平面

曲面连接方式转化为浮管2与转接件之间的平面

平面连接方式。
27.基于上述在漂浮球1上预留转接件的结构,进一步优选地,所述转接件的用于与浮管2连接的装配端相对于漂浮球1球面的凸起距离可调,通过该设计,可便于浮管2与漂浮球1之间的装配精度调节,使得浮管2与对应漂浮球1之间的对位间距可浮动,从而可降低浮管2和漂浮球1的结构精度要求,尤其是在相邻两个漂浮球1位置已确定的情况下,用于串接该两个漂浮球1的浮管2的安装变得简单,即便该浮管2尺寸精度有误差,通过至少其中一个转接件的调节可补偿该误差的影响,或者该浮管2的某一端与对应漂浮球1之间的装配出现一定误差,通过另一侧的转接件的调节可以消除该误差影响,因此能有效地降低操作难度、提高装配效率。
28.在其中一个实施例中,如图2,所述转接件包括螺接于所述漂浮球1上的第一螺柱31以及设于所述第一螺柱31的外露端上的第一法兰板32,所述浮管端部与所述第一法兰板32法兰装配。可以理解地,浮管端部对应地也设有法兰板,该浮管端部上的法兰板与上述第一法兰板32进行法兰装配。采用法兰装配结构,连接结构较为可靠,而且便于操作,可实现浮管2与转接件之间的可拆卸连接;通过调节第一螺柱31在漂浮球1上的螺接长度,即可达到上述转接件凸起距离可调的目的,将浮管2与漂浮球1之间的螺纹连接关系转换为第一螺柱31与漂浮球1之间的螺纹连接关系,操作更为便捷。显然,浮管2与第一螺柱31之间的连接并不限于上述法兰装配方式,其他的可拆卸连接方式也适用于本实施例中,此处不作一一例举。
29.在另外的实施例中,如图4,所述转接件包括固定安设于漂浮球1球面上的第二螺柱33以及螺接于所述第二螺柱33上的转接套筒34,所述转接套筒34的远离漂浮球1的一端设有第二法兰板35,所述浮管端部与所述第二法兰板35法兰装配。同样地,在该方案中,也应在浮管端部对应地设置法兰板,该浮管端部上的法兰板与上述第二法兰板35进行法兰装配;显然,浮管2与转接套筒34之间的连接并不限于上述法兰装配方式,其他的可拆卸连接方式也适用于本实施例中,此处不作一一例举。通过调节第二螺柱33与转接套筒34之间的螺接长度,即可达到上述转接件凸起距离可调的目的,将浮管2与漂浮球1之间的螺纹连接关系转换为第二螺柱33与转接套筒34之间的螺纹连接关系,操作更为便捷。对于第二螺柱33在漂浮球1上的设置,优选为采用不可拆式连接结构,例如第二螺柱33焊连在漂浮球1球面上(例如可在漂浮球1预制时预设安装钢板以焊连第二螺柱33,显然,当漂浮球1为金属球时,该第二螺柱33可直接焊连在球面上),或第二螺柱33粘接在漂浮球1球面上,或者第二螺柱33与漂浮球1一体预制;可以理解地,第二螺柱33设于漂浮球1球面上,不影响漂浮球1的结构完整性,可避免漂浮过程中向漂浮球1内腔渗水等情况。
30.显然,浮管2可直接与漂浮球1进行螺纹装配,例如,可在浮管2的两端分别设置螺
纹紧固件,通过将螺纹紧固件旋拧至漂浮球1上的螺孔内即可(例如使浮管2相对于漂浮球1旋转或者使漂浮球1相对于浮管2旋转以使螺纹紧固件与螺孔螺接),这种方式存在操作不便等情况,尤其是至少部分漂浮球1上需要装配三根或三根以上的浮管2时。
31.基于承载漂浮主体的需求以及浮管2

漂浮球1式连接结构,上述基础平台优选为呈框式结构/网格式结构,每个漂浮球1上连接的浮管2数量一般为至少两根,通过至少两根浮管2对漂浮球1进行约束,保证各构件之间的协同受力性,也能保证漂浮基础的漂浮稳定性,避免发生倾斜等状况。可以理解地,由于浮管2的轴线经过漂浮球1的球心,因此漂浮球1上所装配的各浮管2大致呈放射状分布。
32.进一步优选地,如图1和图3,各所述漂浮球1呈矩形阵列排布;各所述浮管2中,包括多根行向浮管21和多根列向浮管22,行向相邻的两个漂浮球1通过一根行向浮管21串连,列向相邻的两个漂浮球1通过一根列向浮管22串连。该结构即能形成上述框式结构/网格式结构的基础平台,根据具体需要可方便地进行行向或列向扩展,即相应地增大漂浮基础的面积。其中,优选地,所述行向浮管21与所述列向浮管22规格相同,便于标准化生产和标准化组装,减少装配部件的种类,相应地提高装配效率、降低装配难度;从而,上述矩形阵列中,行间距和列间距相同,形成的网格为正方形网格,该网格中的四个漂浮球1的协同受力性具有较好的一致性。
33.进一步优选地,如图1和图3,各所述浮管2中,还包括多根角接浮管23;每组2
×
2漂浮球1矩阵单元中(也即每个网格中),其中一组对角相对的漂浮球1通过一根所述角接浮管23连接。通过增设角接浮管23,可提高单个网格的结构整体性和稳定性,并且能进一步提高单个网格中的各构件(含四个漂浮球1和各浮管2)的协同受力性,这种结构稳定性和构件协同受力性能的提高对于漂浮基础具有较好的意义,可使漂浮基础能更好地承受不定向的水冲击力。
34.实施例二
35.本实用新型实施例提供一种水上漂浮系统,包括上述实施例一所提供的球节点装配式网格漂浮基础以及承载于所述基础平台上的漂浮主体。该漂浮主体包括但不限于房屋等建筑物。
36.可以理解地,漂浮球1的顶端是高于浮管2顶端的,因此,漂浮主体优选为通过各漂浮球1进行接触承托,进一步可采用连接件实现该漂浮主体与各浮管2之间的连接,能保证漂浮主体与漂浮基础之间的可靠连接即可。
37.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。