[发明专利]用于大潮差海域浮式结构物的恒张力锚泊系统

说明书

本发明公开了一种用于大潮差海域浮式结构物的恒张力锚泊系统，包括至少一个连接在浮式结构物下部的浮力锚泊单元，所述浮力锚泊单元包括用于固定连接在水底的桩基部件，用于提供浮力的浮力部件，以及张力传递缆绳和缆绳变向部件；所述张力传递缆绳的一端连接在浮力部件下部，另一端经过缆绳变向部件改变方向后与浮式结构物相连，所述缆绳变向部件将浮力部件提供给张力传递缆绳的向上张力转换为张力传递缆绳对浮式结构物的向下张力；所述桩基部件的上部与缆绳变向部件的下部相连，将缆绳变向部件约束在水体内一定深度。本发明将浮力部件的浮力转换方向形成对浮式结构物的锚泊力，使得水位变化期间依然能够获得稳定的锚泊力。

技术领域

本发明涉及一种锚泊系统，特别是指一种用于大潮差海域浮式结构物的恒张力锚泊系统。

背景技术

在大潮差海域的浮式结构物的锚泊系统一直都存在各种各样的问题，传统的锚泊形式难以解决潮涨潮落引起的浮式结构物锚泊张力变化的问题，对浮式结构物的约束不够稳定，比如在浮式防波堤的锚泊方案中，通常采用传统的锚链对防波堤进行锚固，当所处海域水位上升时，悬垂的锚链会随之张紧，存在锚链所受拉力过大的风险；当所处海域水位下降时，悬垂的锚链会松弛过度，导致对浮式结构物的约束力下降，使得浮式结构物产生较大的运动，对结构自身及人员安全产生较大危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在水位变化期间对浮式结构物提供稳定锚泊力的用于大潮差海域浮式结构物的恒张力锚泊系统。

为实现上述目的，本发明所设计的用于大潮差海域浮式结构物的恒张力锚泊系统，用于约束水体上的浮式结构物，该系统包括至少一个连接在浮式结构物下部的浮力锚泊单元，所述浮力锚泊单元包括用于固定连接在水底的桩基部件，用于提供浮力的浮力部件，以及张力传递缆绳和缆绳变向部件；所述张力传递缆绳的一端连接在浮力部件下部，另一端经过缆绳变向部件改变方向后与浮式结构物相连，所述缆绳变向部件将浮力部件提供给张力传递缆绳的向上张力转换为张力传递缆绳对浮式结构物的向下张力；所述桩基部件的上部与缆绳变向部件的下部相连，将缆绳变向部件约束在水体内一定深度。浮力部件可采用空心或实心结构，只要能提供与浮式结构物所需锚泊力相当的浮力即可，使用时，浮力部件整体淹没在水中，并且排开水体积保持不变；缆绳变向部件可采用定滑轮、圆环(张力传递缆绳穿过圆环)等结构实现缆绳方向和张力的转向，将向上的浮力转变为向下的锚泊力。

优选地，所述桩基部件采用螺旋桩，螺旋桩可通过打桩设备打入水底一定深度，具有较强的抗拔性能。

优选地，所述缆绳变向部件采用定滑轮，所述定滑轮的基座固定在桩基部件上，所述张力传递缆绳从定滑轮的滑轮槽内绕过。

优选地，所述基座的下部设置有竖向转轴，所述竖向转轴上设置有可绕其旋转的旋转法兰，所述桩基部件的上端设置有固定法兰，所述旋转法兰与固定法兰固定相连。旋转法兰与竖向转轴构成转动副，使定滑轮可在法兰平面上旋转，这样可以释放掉定滑轮上由于缆绳转动而产生的扭矩力。

优选地，所述桩基部件与缆绳变向部件之间通过桩基连接缆绳柔性相连，采用缆绳连接桩基部件，可使系统适用于深水区，减少缆绳总长，并可释放缆绳变向部件上的扭矩力。

优选地，所述浮力部件包括浮力气囊、网兜、系泊件和柔性充气管，所述浮力气囊包裹在网兜内，所述网兜的开口通过系泊件系紧，所述系泊件的下端与张力传递缆绳相连，所述柔性充气管的下端与设置在浮力气囊上的充气接口相连通。网兜的作用是保证浮力气囊受力均匀，防止缆绳直接与浮力气囊相连造成应力集中，撕裂浮力气囊。柔性充气管用于连接外界空压机设备，实现对浮力气囊进行充气。

优选地，所述柔性充气管的上端设置有充气阀门，所述充气阀门由助浮泡沫包裹，保证其处于漂浮状态，方便对浮力气囊进行人工充气作业。

优选地，所述浮力气囊为双层球状结构，内层为气密层，外层为防腐层。浮力气囊需要长期浸没在水中，防腐层能有效提高气囊使用寿命，气密层能保证浮力气囊良好的气密性。