水上作业系统及其连接桥结构 |
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| 申请号 | CN201810204151.7 | 申请日 | 2018-03-13 | 公开(公告)号 | CN110273403A | 公开(公告)日 | 2019-09-24 |
| 申请人 | 深圳市海斯比浮岛科技开发有限公司; | 发明人 | 施军; 吴竹林; 袁威; 黄卓; 曾青; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及一种 水 上作业系统及其连接桥结构，该连接桥结构用于将离岸设置的浮码头连接至岸，包括活动连接桥和浮桥，浮桥通过活动连接桥可活动地与浮码头相连，以在浮码头随 风 浪于水面上浮动时，活动连接桥的两端分别相对浮桥和浮码头运动，进而使得它们之间互不干扰，增强抵抗风浪的性能。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种连接桥结构，用于将离岸设置的浮码头连接至岸，其特征在于，所述连接桥结构包括活动连接桥和浮桥，所述浮桥通过所述活动连接桥可活动地与所述浮码头相连，以在所述浮码头随风浪于水面上浮动时，所述活动连接桥的两端分别相对所述浮桥和所述浮码头运动。 |
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| 说明书全文 | 水上作业系统及其连接桥结构技术领域[0001] 本发明涉及水上作业技术领域，特别是涉及一种水上作业系统及其连接桥结构。 背景技术[0002] 目前保护区没有执法码头，只有一座100米长的管护平台，在平台末端加建了一段步级阶梯当码头使用，由于前期规划问题，该码头所处位置水深条件严重不足，在低潮时海面退至距离步级阶梯较远的位置，不能停靠执法船和快艇，无法满足执法船和快艇的靠泊、补给和维护，严重影响了维权和执法工作的开展。现有执法快艇只能依靠这样一座不规范的码头上下人员和出航巡查，更不可能靠泊大级别的执法船只，这样的现状既严重影响执法的能力还存在明显的安全隐患。然而，采用固定码头来停靠船只时，又会面临涉及到岸线使用、对海底地形破坏大、环境影响大和海上施工疏浚量大等难以解决的问题。 发明内容[0004] 一种连接桥结构，用于将离岸设置的浮码头连接至岸，该连接桥结构包括活动连接桥和浮桥，所述浮桥通过所述活动连接桥可活动地与所述浮码头相连，以在所述浮码头随风浪于水面上浮动时，所述活动连接桥的两端分别相对所述浮桥和所述浮码头运动。 [0005] 在其中一个实施方式中，所述活动连接桥的一端与所述浮码头铰接，另一端与所述浮桥滑动连接；或， [0006] 所述活动连接桥的一端与所述浮桥铰接，另一端与所述浮桥滑动连接；或，[0007] 所述活动连接桥的两端分别与所述浮码头和所述浮桥滑动连接。 [0008] 在其中一个实施方式中，所述浮码头与所述浮桥之间连接有牵引链，且所述牵引链的长度小于所述活动连接桥的长度。 [0009] 在其中一个实施方式中，所述活动连接桥为多个，多个所述活动连接桥并排设置，且所述活动连接桥的两端分别与所述浮码头和所述浮桥相铰接；所述活动连接桥包括相互铰接的两个单桥，且于两个所述单桥的铰接处设有浮力支撑柱。 [0010] 在其中一个实施方式中，所述活动连接桥为两个，且两个所述活动连接桥中的所述单桥尺寸相同。 [0011] 在其中一个实施方式中，所述浮桥为多个，多个所述浮桥之间通过连接链相连。 [0012] 在其中一个实施方式中，所述浮桥包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体和甲板，所述第一浮力层通过多个所述支撑体平行架设于所述第二浮力层上方，且多个所述支撑体之间间隔设置；所述支撑体的两端分别与所述第二浮力层和所述甲板相连，以将所述甲板承托于所述第一浮力层上方。 [0013] 在其中一个实施方式中，所述第一浮力层包括多个间隔且平行设置的上浮体，所述第二浮力层包括多个间隔且平行设置的下浮体，所述上浮体和所述下浮体均呈中空的管状结构，且所述上浮体与所述下浮体相互垂直。 [0014] 在其中一个实施方式中，离岸最近的所述浮桥上设有水平限位部，限位结构件穿设所述水平限位部并钉入水底，以在限制所述浮桥水平移动的同时，允许所述浮桥沿所述限位结构件上下浮动。 [0015] 相应的，本申请还提供了一种水上作业系统，包括浮码头和上述的连接桥结构，所述浮码头离岸设置于水面上，且通过所述连接桥结构连接至岸。 [0016] 本发明提供的一种连接桥结构以及包括该连接桥结构的水上作业系统，该连接桥结构包括活动连接桥和浮桥，利用活动连接桥可活动的将浮桥和浮码头相连，不仅安装方便，可以根据浮码头离岸距离的需要对浮桥的长度作调整，而且这种方式下，浮码头随风浪在水面上浮动时，由于活动连接桥的两端可以分别相对浮桥和浮码头运动，进而使得它们之间互不干扰，增强抵抗风浪的性能。附图说明 [0017] 图1为一实施例中水上作业系统的俯视示意图； [0018] 图2为图1示出的水上作业系统中，浮码头与浮桥之间通过活动连接桥连[0019] 接示意图； [0020] 图3为另一实施例中水上作业系统的俯视示意图； [0021] 图4为图3示出的水上作业系统中，浮桥连接至岸示意图； [0022] 图5为图3示出的水上作业系统中，浮码头与浮桥之间通过活动连接桥连接示意图； [0023] 图6为图4示出的水上作业系统的侧视示意图； [0024] 图7为图6示出的水上作业系统中，浮码头与浮桥之间通过活动连接桥连接示意图； [0025] 图8为图6示出的水上作业系统中，浮桥连接至岸示意图； [0026] 图9(a)和图9(b)为一实施例中浮桥的两个侧面示意图； [0027] 图10为另一实施例中浮桥的侧视示意图。 具体实施方式[0028] 为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。 [0029] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者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“内”、“外”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。 [0030] 参阅图1，一实施例中的一种水上作业系统，包括浮码头10以及连接桥结构20，浮码头10远离岸30设置于水面上，且通过连接桥结构20连接至岸30。需要说明的是，该实施方式中，浮码头10通过连接桥结构20连接至岸30是指，连接桥结构20连通了浮码头10和岸30之间的通路，使得人和/或物资可以在连接桥结构20上通行，以往返于浮码头10和岸30。此外，岸30可以是指传统意义上自然形成于水体边缘的堤坝或岛屿，也可以是通过人工修筑的例如管护平台等建筑体，在此不作限定。 [0031] 上述实施例中，连接桥结构20包括活动连接桥21和浮桥22，浮桥22通过活动连接桥21可活动地与浮码头10相连，以在浮码头10随风浪于水面上浮动时，活动连接桥21的两端分别相对浮桥22和浮码头10运动。从而利用活动连接桥21与浮码头10和浮桥22的活动连接，使得浮桥22和浮码头10之间互不干扰，从而在台风来袭引起较大风浪的情况下，也不会破坏到水上作业系统。此外，这种利用活动连接桥21来连接浮码头10和浮桥22的结构形式，便于在水面上安装，施工量小，组装效率快；相应的，在风浪较大时，也可以快捷的拆解开来，降低风浪对水上作业系统的结构性破坏。 [0032] 结合图2所示，在一实施例中，活动连接桥21为多个，多个活动连接桥21并排设置，且活动连接桥21的两端分别与浮码头10和浮桥22相铰接；活动连接桥21包括相互铰接的两个单桥211。该实施例中，由于形成活动连接桥21的两个单桥211之间采用铰接的形式相连，从而在浮码头10相对浮桥22运动时，这种铰接形式的两个单桥211之间可以向外展开而延伸或向内收折而收缩，即这种活动连接桥21结构20可以吸收浮码头10相对浮桥22的移动位移，从而使得浮码头10的移动和浮桥22的移动互不干涉，提高抗风浪性能；同时，由于活动连接桥21的两端分别与浮码头10和浮桥22相铰接，从而可以维持浮码头10与浮桥22之间的通路。 [0033] 该实施例中，在两个单桥211的铰接处设有浮力支撑柱212，从而利用浮力支撑柱212对两个单桥211相铰接的端部进行支撑，减小作用在两个单桥211铰接处的剪切力，维持两个单桥211之间的连接稳定性，同时，提高承载性能，使人或货物可以安全的通过活动连接桥21往返于浮码头10和浮桥22之间。 [0034] 浮码头10通过桩锚10b或重力锚等稳定性较好的固定结构通过缆绳或锚链10a定位。具体的，可以将浮码头10的四角分别通过锚链10连接桩锚10b，从而将桩锚10b置入水底后，可以通过锚链10对浮码头10进行牵引。相应的，每个浮桥22均单独通过相应的锚链20a连接重力锚20b，从而在台风来袭或风浪较大时，解除各浮桥22之间以及与浮码头10的连接，各自便可以在自身锚定结构的牵引线抵抗风浪冲击而互不干扰，避免水上作业系统的整体结构遭到损坏，从而可以有效提高抗风浪性能，延长水上作业系统的使用寿命。 [0035] 需要说明的是，活动连接桥21为两个，且两个活动连接桥21中的单桥211尺寸相同。从而两个活动连接桥21中的四个单桥211之间呈近似等边四边形排布，在浮码头10和浮桥22随风浪浮动而发生相对运动时，两个活动连接桥21分别能够相对的收缩或伸展，适应浮码头10和浮桥22相对位置的变化，提高结构稳定性，具有较好的抵抗风浪特性。 [0036] 继续参阅图2，利用上述活动连接桥21不仅可以作为连接浮码头10和浮桥22的连接载体，而且，上述活动连接桥21也可以连接在浮桥与浮桥之间，也能够起到较好的抗风浪效果。需要说明的是，对于水上作业系统包含多个浮桥22时，浮桥22的规格可以根据需要进行合理的配置，例如，最靠近浮码头10的浮桥22可以相对宽些，以便作为过渡性浮体平台。 [0037] 最靠近浮码头10的浮桥22的两侧分别通过上述活动连接桥21与浮码头10以及相邻的浮桥22相连，从而加大对浮码头10和浮桥22之间以及浮桥22与浮桥22之间的有效活动空间，使得整体呈现出伸缩式效果，各部分结构随风浪运动相互独立，随着风浪在水面上浮动，抵御风浪性能较好。 [0038] 如图3所示，图3示出了另一个实施例中的活动连接桥21。该实施例中，活动连接桥21与浮码头10和浮桥22之间活动连接的方式可以是铰接和/或滑动连接。需要说明的是，在水上作业系统包括多个浮桥22时，活动连接桥21可以是连接在最靠近浮码头10的浮桥22与浮码头10之间，当然，也可以根据实际需要，利用这种活动连接桥21连接在相邻浮桥22之间，也能够起到相应的效果。为了便于陈述，本实施例将以活动连接桥21连接在浮码头10与浮桥22之间为例，对水上作业系统的结构加以说明。 [0039] 在一些实施例中，活动连接桥21的一端与浮码头10铰接，另一端与浮桥22滑动连接；进而，在浮码头10和浮桥22随风浪浮动时，活动连接桥21相对浮码头10于铰接处转动，相应的，活动连接桥21的另一端相对浮桥22滑动，从而隔绝了浮码头10和浮桥22之间的牵引力作用，使得浮码头10和浮桥22之间随风浪浮动时不会出现干涉，从而维持水上作业系统整体的稳定性。此外，通过这种设置，在台风来袭引起巨大风浪前，可以快速的解除活动连接桥21与浮码头10的铰接，从而可以方便的将活动连接桥21沿浮桥22滑动至脱离浮桥22，使得活动连接桥21的收放极为方便，为防台作业争取了大量时间，以便在台风来袭时及时采取应对措施，将水上作业系统解除成多个互不干涉的多个小型单元，从而有效抵抗风浪的冲击，避免水上作业系统的整体结构受损。 [0040] 在一替代实施例中，活动连接桥21的一端与浮桥22铰接，另一端与浮桥22滑动连接；也可以达到相应的效果，在此不再一一赘述。 [0041] 现结合图5至图7示出的活动连接桥21与浮码头10和浮体的连接方式，对水上作业系统作进一步说明。图5至图7示出的水上作业系统中，活动连接桥21的两端分别与浮码头10和浮桥22滑动连接，也就是说，在浮码头10和浮体随风浪浮动时，活动连接桥21的两端分别可相对浮码头10和浮体滑动，从而利用活动连接桥21可以有效吸收浮码头10和浮体之间的相对位移，相应的，活动连接桥21始终架设在浮码头10和浮体之间，以形成两者之间的通路。 [0042] 该实施例中，浮码头10和/或浮桥22上铺设有滑轨10c，活动连接桥21的两端设有与滑轨10c相配合的滚轮211，从而实现活动连接桥21的两端分别以滑动连接的方式架设在浮码头10和浮桥22上。需要说明的是，在浮桥22和/或浮码头10上设置抵挡件10d，以利用抵挡件10d防止活动连接桥21滑离浮码头10或浮桥22。当然，为了便于将活动连接桥21沿滑轨10c拖动进行收纳作业，抵挡件10d可以采用如卡扣、插接等便于拆卸的方式设置在浮桥22和/或浮码头10相邻的一侧。从而，在需要利用抵挡件10d防止活动连接桥21上的滚轮211滑脱滑轨10c而脱离浮码头10或浮桥22时，可以将抵挡件10d快速的装配在相应位置。相应的，在风浪较大时，需要收起活动连接桥21时，也可以快速将抵挡件10d拆除，解除对滚轮211的限制，使得活动连接桥21可以沿着滑轨10c滑离浮码头10或浮桥22而收容起来。 [0043] 如图5所示，浮码头10内设有内置卷扬机21a，以在风浪较大需要收起活动连接桥21时，便可以通过内置卷扬机21a对活动连接桥21进行收纳作业，这种方式操作简便。 [0044] 需要说明的是，上述实施例中，浮码头10与浮桥22之间连接有牵引链20c，且牵引链20c的长度小于活动连接桥21的长度。从而利用牵引链20c限制浮码头10和浮桥22之间的相对位移，确保活动连接桥21保持架设在浮码头10和浮桥22之间。此外，也可以避免活动连接桥21与浮码头10或浮桥22的连接受到较大位移的牵引而破坏。该实施例中，牵引链20c是以便于拆卸的方式连接在浮码头10和浮桥22之间，以便在风浪较大时，可以快速解除牵引链20c与浮码头10和浮桥22的连接，以便将浮码头10和浮桥22快速分离开来，避免受风浪影响，浮码头10和浮桥22之间形成较大牵引力破坏结构的稳定性，从而使得水上作业系统具有较好的抗风浪性能。 [0046] 浮桥22相对的侧边设有缓冲垫22b，以在浮桥22受风浪影响在水面WL上浮动而相互撞击时，缓冲垫22b可以有效缓冲这种撞击力度，防止浮桥22结构受损。缓冲垫22b可以是橡胶等具有较好弹性的材料制成，也可以是弹簧等弹性结构制成，在此不作赘述。 [0047] 结合图9(a)和图9(b)所示，浮桥22包括第一浮力层、第二浮力层、多个支撑体223和甲板224。第一浮力层通过多个支撑体223平行架设于第二浮力层上方，且多个支撑体223之间间隔设置；支撑体223的两端分别与第二浮力层和甲板224相连，以将甲板224承托于第一浮力层上方。 [0048] 甲板224通过支撑体223支撑在第二浮力层，在将浮桥22置入水体中，该第二浮力层沉没在水体中而通过支撑体223为甲板224提供支撑力，由于第一浮力层被支撑体223固定在第二浮力层的上方，适应性的提供部分浮力。此外，可以将支撑体223设置成中空的管状结构，不仅可以满足纵向的支撑需要，还可以减轻整个浮桥22的重量，改善承重性能。支撑体223间隔设置的方式可以运行水流穿过，从而降低风浪对浮桥22的冲击，改善抗风浪性能，确保浮桥22可以稳定的漂浮在水面WL上。 [0049] 第一浮力层包括多个间隔且平行设置的上浮体221，第二浮力层包括多个间隔且平行设置的下浮体222，上浮体221和下浮体222均呈中空的管状结构，且上浮体221与下浮体222相互垂直。通过这种垂直设置的方式，不仅可以满足下浮体222在长度方向延伸时具有足够的结构强度抵抗风浪，同时，由于上浮体221相对下浮体222呈横向布置，比较容易供水流经过，从而可以避免水体流经浮桥22时对浮桥22造成较大的冲击。 [0050] 上浮体221和下浮体222的横截面呈圆形或长圆形，有利于水流通过，从而降低风浪的冲击力度，提高浮桥22的抗风浪性能。此外，上浮体221的尺寸小于下浮体222的尺寸，使得位于水面WL的上浮体221受风浪的冲击力较小，确保浮体结构的稳定性。 [0051] 支撑体223位于上浮体221与下浮体222在水平面上投影的交汇处，且相邻的两个支撑体223之间连接有上撑杆225，上撑杆225与下浮体222的延伸方向相平行。在本实施方式中，通过上撑杆225不仅可以加强支撑体223之间的结构度，提高结构的稳定性，以确保支撑体223可以将上浮体221和甲板224稳定的承托在下浮体222上。需要说明的是，由于支撑体223之间是间隔设置，因此，上撑杆225之间也存在供水流经过的间隙，降低风浪的冲击力度；且上撑杆225与上浮体221、下浮体222和支撑杆之间所形成的框架结构，具有较好的挡浪消波作用，从而降低浮桥22受风浪的扰动。 [0052] 相邻的两个下浮体222连接有多个下撑杆226，多个下撑杆226间隔设置且与上浮体221的延伸方向相平行。在本实施方式中，下撑杆226不仅实现多个下浮体222之间的稳定连接，此外，下撑杆226的间隔设置一方面可以增强浮桥22的牢固程度，另一方面下浮体222将多个下浮体222之间的空间分割成若干小型方格状结构，具有较好的消波作用，从而增强浮桥22的抗风浪性能。 [0053] 需要说明的是，上撑杆225和下撑杆226是采用直径较小的钢管制成，不仅提供较好的连接强度，同时受风浪的冲击力度小。此外，甲板224可以采用板梁式结构，不仅具有较好的承载性能，而且避免浮桥22的重量过重而载重性能差。 [0054] 浮桥22的结构不限于上述实施例中的结构，也可以采用如图10示出的浮桥22结构搭建本申请的水上作业系统，在此不作限定。 [0055] 如图10所示，浮桥22包括浮体220以及架设于浮体220上的甲板224，在投入使用是，浮体220漂浮于水面WL上，用以支撑甲板224，满足作业需求。该实施例中，浮体220之间也通过缓冲垫22b进行缓冲，这种浮桥22结构简单，制造成本低，生产周期短，可加快水上作业系统的建设效率。 [0056] 上述实施例中，浮桥22连接至岸30的方式也可以采用上述活动连接桥21，从而利用该活动连接桥21也可以实现浮桥22相对岸30浮动而保持与岸30之间的连通。 [0057] 结合图4、图6和图8所示，连接在浮桥22和岸30之间的活动连接桥40，一端通过铰接件40a与岸30铰接，另一端与设置在浮桥22上的滑轨40b滑动连接，从而浮桥22在水面WL上浮动时，活动连接桥21相对岸30摆动，同时，活动连接桥21与浮桥22滑动连接的一端沿滑轨40b滑动，从而使得活动连接桥21始终处于连通浮桥22到岸30的通路，且避免浮桥22因受到较大牵引力而损坏。该实施例中，活动连接桥21上设有与滑轨40b配合的滚轮40c或滚轴，使得滑动更为顺畅，减少摩擦，维持结构的牢固度。 [0058] 需要说明的是，在水上作业系统包括多个相互连接的浮桥22时，离岸30最近的浮桥22上设有水平限位部(图未标)，限位结构22c件穿设水平限位部并钉入水底，以在限制浮桥22水平移动的同时，允许浮桥22沿限位结构22c件上下浮动。也就是说，在限位结构22c与浮桥22上的水平限位部的配合下，浮桥22只能随风浪在水面WL上下浮动。通过这种设置，一方面，可以将浮桥22水平定位在水面WL上；另一方面，可使得浮桥22能够适应水面WL高度的变化，同时利用活动连接桥40可以保持与岸30相连通。该实施方式中，限位结构22c可以是钢桩，浮桥22上的水平限位部可以是能够供钢桩竖直穿过的通孔或通槽，从而在钢桩穿过该通孔或通槽并钉入水底固定时，就能够对浮桥22进行水平限位，且允许浮桥22沿钢桩上下浮动。 [0059] 以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。 |
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