[发明专利]适用于海洋平台的漂浮单元及可拼装竹筏式漂浮结构

说明书

本发明公开了一种适用于海洋平台的漂浮单元及可拼装竹筏式漂浮结构。所述适用于海洋平台的漂浮单元包括N个混凝土筒体、漂浮管件和碳纤维板，所述混凝土筒体为预制混凝土件，N个所述混凝土筒体轴向顺次拼接以形成混凝土管，所述N≥2；所述漂浮管件设置于所述混凝土管的管腔中；所述碳纤维板轴向穿设于所述混凝土管的管腔中且位于所述混凝土管与所述漂浮管件之间，所述碳纤维板的两端在所述碳纤维板预应力张拉后分别固定在所述混凝土管的两端上。本发明具有不易开裂、使用寿命长、承载力高、施工和维护成本低、可回收的优点，可用于快速构建大型海洋平台。

技术领域

本发明涉及海洋平台技术领域，尤其是涉及一种适用于海洋平台的漂浮单元及可拼装竹筏式漂浮结构。

背景技术

海洋占地球表面约71％，是人类未来活动拓展的方向。海洋基础设施建设、能源开发、渔业、旅游等领域存在重大需求，而这些需求的背后离不开海上平台的建设。相较于陆上建设，海上建设面临诸多不利条件，包括恶劣的腐蚀环境、复杂的荷载作用、恶劣的施工条件以及有限的维修养护能力。

传统的海洋平台建设大多采用钢结构的结构形式，被广泛用于油气开采领域。此后随着混凝土技术的发展，也出现了混凝土海洋平台的结构形式，其解决了钢结构海洋平台易腐蚀的缺陷，降低了工程造价，但是依旧存在易开裂以及使用寿命有限的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种适用于海洋平台的漂浮单元及可拼装竹筏式漂浮结构，不易开裂、使用寿命更长、承载力高、施工和维护成本低、可回收，可用于快速构建大型海洋平台。

根据本发明第一方面实施例的适用于海洋平台的漂浮单元，包括：

N个混凝土筒体，所述混凝土筒体为预制混凝土件，N个所述混凝土筒体轴向顺次拼接以形成混凝土管，所述N≥2；

漂浮管件，所述漂浮管件设置于所述混凝土管的管腔中；

碳纤维板，所述碳纤维板轴向穿设于所述混凝土管的管腔中且位于所述混凝土管与所述漂浮管件之间，所述碳纤维板的两端在所述碳纤维板预应力张拉后分别固定在所述混凝土管的两端上。

根据本发明第一方面实施例的适用于海洋平台的漂浮单元，具有如下优点，第一，由于混凝土筒体、漂浮管件和碳纤维板均具有很好的耐腐蚀性能，耐久性能优越，因此本发明的适用于海洋平台的漂浮单元具有使用寿命长的优点，在利用本发明的漂浮单元搭建海洋平台时，可以保证海洋平台的长期正常使用；第二，由于碳纤维板的两端在碳纤维板预应力张拉后分别固定在混凝土管的两端上，因此碳纤维板和混凝土筒体可以同时承载受力，承载强度更大，承载力更高，可以作为海上设施的受力构件，且使得混凝土管不易开裂；第三，本发明采用管式预制拼装的施工方案，预制生产的混凝土筒体1在现场拼装，安装系泊系统后即可服役，结构简单，装配方便，施工和维护成本低，可以很好地适应海上维修养护能力差的使用环境；第四，本发明的结构由于采用单元式、拼接式的设计，因此，本发明的漂浮单元可方便快速地拆解，当本发明的漂浮单元达到服役期限或局部发生损坏后，可以将本发明的漂浮单元拖回船坞，进行分段拆解和回收利用，有利于进一步降低使用成本。

在一些实施例中，所述混凝土筒体的配筋为FRP筋。

在一些实施例中，所述混凝土筒体的材料选用轻骨料混凝土或纤维轻骨料混凝土。

在一些实施例中，每个所述混凝土筒体的两端均设有企口，两两相邻的所述混凝土筒体之间通过所述企口拼接。

在一些实施例中，所述混凝土筒体的径向截面的内轮廓为圆形，所述混凝土筒体的径向截面的外轮廓为圆形或多边形。

在一些实施例中，每个所述混凝土筒体的外表面上预埋有多个钉件。

在一些实施例中，所述漂浮管件为两端密封的波纹管。