[发明专利]海上平台

摘要

本发明采用防腐蚀技术利用低廉的钢筋混凝土或金属等材料来制造基本块,然后通过积木式的方法,把这些基本块拼接成可处于任何海区,面积达数千平方公里以及有效载荷达数百亿吨的海上平台。平台设置的稳定体、备用浮体、保安浮体、及姿态监控系统,使其具有浮力的实时自动补偿功能,并获得永不沉没的安全性和极佳的抗浪性,它即使在四五十米高的狂涛中也能长期保持平稳姿态。利用它人类可以建设海上工厂、城市、农场、住宅区。

主权项

1.采用积木方式的方法把利用钢筋混凝土、金属、及复合物等材料并结合防腐技术和防海洋生物附着技术制造具有拚接边的基本块来拚接成海上平台，其中的基本块有两大类型，一类是半潜式基本块，另一类是着床式基本块，构成平台的每种基本块既可以采用一体化的方式来制造，也可以采用比基本体块还低一个层次的各种积木元来拚接而成，每个基本块和积木元的外边都设置一些既具有横梁功能或支柱功能又具有拼接功能的拼接边，拼接边既可以呈直线状，也可以呈榫卯结构状，还可以呈锯齿状，兼有支柱功能的拼接边统称垂直拼接边，它都处于基本块(或积木元)的各个水平拚接边上，而兼有横梁功能的拼接边统称水平拼接边，它一般是象建筑物的楼层圈梁一样分布在基本块上下端和中间的各个部位上，每个基本块和积木元既可以单独采用水平拼接边或垂直拼接边，也可以同时采用这两种拼接边，在拚接的边界上都设置有一些使相应拚接的基本块(或积木元)不能分离的块(元)间锁定机构，半潜式基本块构成漂浮式海上平台，着床式基本块构成着床式海上平台，半潜式基本块的轮廓都呈棱柱体状，最好呈正六棱柱体状、尖头Y型的十二棱柱体状(简称尖Y型)、平头Y型的十八棱柱体状(简称平Y型)和四棱柱体状，其中尖头Y型的十二棱柱体由三个相同的正六棱柱体按有一条公共棱的方式复合而成的十二棱柱体状的立体，该立体的横截面的外框为轮廓呈Y形的等边凸十二边形，且Y字形的各个分叉互成120度，每个分叉的顶部呈120度的尖角；平头Y型的十八棱柱体由四个相同正六棱柱体按下述方法复合而成，即以一个正六棱体为中心，然后在相隔120度的三个柱面上都各以一个柱面上两条对应棱相重合的方式拼接一个和中心棱柱体相同的正六棱柱体，从而构成一个十八棱柱体，它的横截面的外框轮廓为一个等边的凸十八边形，其轮廓也呈Y状，Y字的三个分叉也以互成120度角的方式分布，事实上Y字的每个分叉和交叉点就是一个完整的正六边形，在四棱柱体状的基本块中最好采用垂直投影轮廓和横截面轮廓都为矩形或等腰梯形的这两种四棱柱体基本块，垂直投影为矩形的半潜式基本块主要用来构接矩形平台，垂直投影为等腰梯形的半潜式基本块主要用来构接环形或园形平台，正六棱柱体状的的半潜式基本块可用来构接成各种形状的平台，这几种半潜式基本块都可以用来构成中间有很多网眼的网状平台，半潜式基本块的底部是产生浮力的浮升件，浮升件顶部在水中的潜入深度D与设计的最大浪高(波峰与波谷的垂直高差)H的关系是，潜深D要大于或等于最大浪高的0.5倍(浮升件的潜水深度由姿态控制系统控制)，块的中间是立于浮升件上面作为平台支柱的支撑件，支撑件的高度大于或等于最大浪高与平台底部保安浮体高度之和，块的顶部是由支撑件支撑着不会遭受任何浪尖冲击的平台，浮升件由浮升件框架和被浮升件框架所固定的现役浮体及可以随时产生浮力的备用浮体所组成，浮升件中的现役浮体可以采用分立浮体、集成浮体、恒浮力浮体、内胎式浮体、复合浮体中的任何一种或它们的各种组合，备用浮体可采用除恒浮力浮体外的任何浮体，这些浮体的可密封外壳可以用钢筋混凝土、金属、橡胶、塑料和复合物等材料制成，集成浮体有一个独立的外壳，但壳内有多个可独立存储空气或恒浮力材料的可密封空腔，恒浮力浮体为在外壳包容的内腔中用比水轻得多且又不渗水的恒浮力材料来填充而获得恒定浮力的分立浮体或集成浮体，内胎式浮体为在可密封的内腔中再衬入又单独能储存空气的内胎的分立浮体或集成浮体，复合浮体为可密封内腔中一部分空间用比水轻得多而又不渗水的恒浮力材料来填充、另一部分空间衬入内胎的分立浮体或集成浮体，浮体与浮升件框架之间的连接既可以采用浮体与浮升件框架能容易离合便于更换和维修的可拆方式，也可采用浮体与浮升间框架牢固相连的非拆卸方式，浮体与浮升件框架之间采用可拆的连接方式时，又有系根式、卡接式、及锁顶式这三种连接方式，和这三种固定方式相对应，浮体也有系根式浮体、卡接式浮体和锁顶式浮体，漂浮式海上平使用网状稳定体或柱状稳定体来获得稳定浮力，使平台不出现较大的倾斜，在漂浮平台底部设有能向平台提供安全保障的保安浮体，在平台上还设置有防止平台大幅度漂移的锚固系统以及能随时监视平台各部位的异常变化并使平台恢复正常姿态的姿态监控系统，其中姿态监控系统又包括传感器子系统、压缩空气子系统、矢量推进器子系统及由微电脑组成的中央控制系统，而传感器子系统中又包含有反映浮体完好情况和浮力大小的水位传感器、反映压缩空气系统各部位压力的压力传感器、反映矢量推进器推力方向的方位传感器、反映平台各部位沉浮情况的海面仪和反映平台骨架构件应变情况的应变传感器，每个着床式基本块都是一根能在现成海床上站稳脚跟的着床式固定海上平台支柱，它的主干呈管状，管内相隔一定距离便设置有一个隔板，因此主干具有和竹竿完全相似的结构，主干外表面分布有多层与其中轴线垂直的梯形或矩形拚接小平台，小平台的四周设有便于块间拚接拼接边，主干的底部是具有很多杯状吸盘的基座，主干顶部所支撑的海上平台远高出设计的最大浪高，主干中各相邻隔板间形成的密封腔体产生的浮力可分别受平台姿态监控系统所控制，主干梯各形小平台之间装设有可矫正平台倾斜和增加平台载荷的附加浮升件，附加浮升件处于比设计的最大波谷还深的水中，着床式海上平台装设有锚固系统、由压缩空气子系统、传感器子系统、矢量推进器子系统、垂直检测仪和微电脑组成的姿态监控系统，着床式平台的姿态控制系统使平台一直维持在状态，通过在这床式基本块的下部设置压载篮和在略低于最波谷的部位再增加浮升件浮力的方法，以及漂浮式基本块底部设置带压载篮的“长腿”，调整压在篮的压载量和附加浮升件的浮力可使着床式平台和漂浮平台的重心低于浮力中心而成为“不倒翁”式的漂浮海上平台，制造上述这些基本块可采用阶梯式集中下水轨道、分散下水轨道、干船坞、浮船坞等多种技术方案，制成的半潜式基本块使用专用拚接平台拚接法来实现漂浮平台的拚接，利用上述方法制造的各种海上平台，可以装设能产生各种实际价值的水上应用体和水下应用体，也就是说使用海上平台可以用来建造各种工厂、采矿企业、农牧场、住宅区、学校、医院、别墅、度假村、游乐场、酒店、仓库、飞机场、卫星发射场、卫星测控站、海产品养殖场、远洋补给站、海水淡化厂、污水处理厂、高产盐场、石油开采平台、跨海大桥、防波堤、深水港、大洋中的人造避风港、海上绿色能源开发装置系统、相当于常规地铁的水下交通运输管线、悬浮于水中时速达一万多公里的超高速真空隧道交通系统、能经受极地海区浮冰挤压的极地考察站、海上城市以及由上述各种用途进行不同的有机结合而成的组合体。