CN110239684A - 一种多体组合浮动式平台、基于该平台的浮动式人工岛、该人工岛的建造方法 - Google Patents
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Abstract
针对刚性整体浮动式人工岛存在晃动幅度过大的问题，本发明提供一种新的多体组合浮动式人工岛方案。本发明的浮动式人工岛，包括起承载作用的浮动式平台，所述浮动式平台由至少两个浮体构件拼接而成，相邻浮体构件采用连接件相互连接；且连接件为弹性体，使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。上述方案解决了浮动式人工岛受波浪力作用下晃动幅度过大的问题，从而使浮动式人工岛能够适应远海等风浪海域。
Description
要求的优先权
本申请的申请人于2019年04月30日向中国国家知识产权局提交了名称为《一种多体组合浮动式平台、基于该平台的浮动式人工岛、该人工岛的建造方法》的专利申请，该在先申请的申请号为2019103624993，本申请要求该在先申请的优先权。
技术领域
本发明属于浮动式人工岛技术领域。具体地，涉及一种由多个浮体构件拼接组合而成的浮动式平台，还涉及基于该平台的浮动式人工岛，以及该人工岛的建造方法。
背景技术
海洋蕴藏着丰富的可再生能源。中国管辖的海域面积约为300万km2，据不完全调查显示，仅中国近岸海洋可再生能源潜在量约为15.8亿kW，技术可开发量可达6.47亿kW。海洋也是国防的重点领域。为保卫领海主权和经济权益，各国亟需大量可修建机场跑道、停机坪等大型工程的离岸人工岛屿，作为运送物资的中继站、保卫国家的前哨阵地及开发海洋资源的基地。
目前的人工岛主要有固定式人工岛和浮动式人工岛两种。固定式人工岛是指，用人工填海或桩基结构物构成的固定在海底的人工岛。浮动式人工岛是指，用浮式结构物构成的锚泊在海底的人工岛。固定式人工岛仅适用于远海礁盘或近海等浅水区域，选址相对局限。相比之下，浮动式人工岛具有应用海域广泛、定位灵活并可移动等优点。
现有的浮动式人工岛中，存在一种由多个浮体构件相互拼接组合形成浮动式平台的形式。例如，日本于1999年8月在东京湾用6块380m长、60m宽的矩形浮体构件拼装成海上浮动机场，浮体构件采用钢板制成，相邻浮体构件以海底烧焊的方式相互连接。这种机场具有很大的军事价值，战时可以作为支持作战飞机的移动基地使用。该机场于2000年成功进行飞机起降试验后，还用作捕鱼平台、货运码头、工业园和停车场等民事用途。
上述拼接组合成浮动式人工岛的浮体构件之间为刚性连接，使浮动式平台整体成为一个漂浮在海面上的刚性平台。而只要存在轻微波浪力的作用，浮动式平台相对海面即会发生一定角度的翻转。由于浮动式平台尺寸通常都在千米级别，即使是几度的翻转角度，显示在整个浮动式平台上的晃动幅度，对于浮动式平台上的建构筑物来讲也是过于大的。因此，现有的这种刚性整体浮动式人工岛仅可应用于近海港湾等平浪海域，不适用于远海等风浪海域。
发明内容
本发明的目的在于：针对现有刚性整体浮动式人工岛存在晃动幅度过大的问题，提供一种新的多体组合浮动式平台方案，基于该平台的浮动式人工岛方案，以及该人工岛的建造方案。以解决浮动式人工岛受波浪力作用下晃动幅度过大的问题，从而使浮动式人工岛能够适应远海等风浪海域。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
首先，提供一种多体组合浮动式平台方案，所述浮动式平台由至少两个浮体构件拼接而成，相邻浮体构件采用连接件相互连接；且连接件为弹性体，使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。两个相邻浮体构件之间采用弹性连接件相互连接，使浮动式平台为弹性连接结构。
相对于现有的刚性连接整体式浮动式人工岛，本方案采用了一种特有的相对弹性的连接件，将浮体构件相互拼接装配形成了一种特有的相对弹性的浮动式平台。基于连接两个相邻浮体构件的连接件，浮动式平台漂浮在海面上，当受到波浪力的作用时，拼装成浮动式平台的单个浮体构件单独受力。由于各个浮体构件之间采用了一种特有的相对弹性的连接件相互连接，使各个浮体构件之间相互的作用力影响相对很小。
具体地，将波浪力分解为竖直方向上的力与水平方向上的力。其中，竖直方向上的力作用于浮体构件，使浮体构件具有发生偏转的趋势，而连接件在该方向上具有弹性形变能力，能够使浮体构件发生相对于水平面的偏转；同时，该连接件在该方向上还具有恢复弹性形变的能力，还能够使浮体构件发生相对偏转之后恢复原始位置。反应在整体浮动式平台上，即减弱了竖直方向上的晃动幅度。此外，水平方向上的力作用于浮体构件时，使浮体构件具有发生相对挤压或拉扯的趋势，而连接件在该方向上也具有弹性形变能力，能使浮体构件发生相对靠近或远离的位移；同时，该连接件在该方向上还具有恢复弹性形变的能力，还能够使浮体构件发生相对靠近或远离之后恢复原始位置。反应在整体浮动式平台上，即减弱了水平方向上的晃动幅度。
连接件使得单个浮体构件能够缓冲其所受到的部分波浪力作用，而不至于全部传递至其余浮体构件，从而减弱了浮动式平台整体的晃动幅度。反应在整体的浮动式平台上，相对于现有刚性整体式人工岛，也不会有偏转很小的角度就会形成很大晃动幅度的情况出现。因此，本方案的浮动式人工岛不仅可以应用于近海港湾等平浪海域，还能适用于远海等风浪海域。另外，受到刚性整体式浮动式平台固有的晃动幅度大的缺陷，这种刚性浮动式人工岛如果应用于外海，其尺寸不能过大，但又受尺寸的限制，这种刚性浮动式人工岛的应用领域也很有限，本方案则能够解决或避免上述相关问题。
作为连接件的优选方案，所述连接件为垫块，垫块连接于相邻浮体构件之间，且垫块为弹性体使所述连接件为弹性体，以使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。
作为连接件的另一优选方案，所述连接件由连接在两个相邻浮体构件之间的垫块与绳索组成，所述绳索布置在两个相邻浮体构件相对侧壁的边缘，所述垫块设置在两个相邻浮体构件相对侧壁的中部，所述垫块和/或绳索为弹性体，装配后的垫块和/或绳索产生形变，垫块压紧且绳索张紧使所述连接件为弹性体，以使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。
所述连接件由设置在两个相邻浮体构件之间的受压缩件与受拉伸件组成，受压缩件和/或受拉伸件具有弹性形变及弹性形变恢复能力，使连接件具有弹性形变及弹性形变恢复能力。本方案采用受拉伸件与受压缩件相互配合的方式，相邻两个浮体构件之间的受压缩件承受两个浮体构件之间的压力，受拉伸件承受两个浮体构件之间的拉力，该压力与拉力相互平衡，并将浮体构件相互连接。具体地，所述受压缩件为设置在两个相邻浮体构件之间的垫块，所述受拉伸件为连接在两个相邻浮体构件之间的若干根绳索，所述垫块和/或绳索具有弹性形变及弹性形变恢复能力。垫块与绳索容易获取，且装配简便，是一种经济的连接形式。并且，所述绳索布置在两个相邻浮体构件相对侧壁的边缘，所述垫块设置在两个相邻浮体构件相对侧壁的中部。本方案使浮体构件相互连接的稳定性更强。
进一步地，提供一种基于上述多体组合浮动式平台的浮动式人工岛方案，包括起承载作用的浮动式平台，且浮动式平台通过多点系泊***固定在海床上。当在浮动式平台上建造整体建构筑物时，能够保证建构筑物的安全平稳。
作为多点系泊***的优选方案，构成浮动式平台的各浮体构件分别通过多点系泊***固定在海床上。由于浮体构件为相对弹性的连接，故将构成浮动式平台的各浮体构件分别通过多点系泊***固定在海床上，以将各个浮体构件之间相对运动幅度降至更小。即当建构筑物跨越多个浮体构件时，也能够保证建构筑物的安全平稳。
另外，本人工岛还包括有浮式防波堤，所述浮式防波堤布置在所述浮动式平台***。使用浮式防波堤对浮动式人工岛进行防护，进一步防止海洋波浪力等因素对浮动式平台的干扰，使浮动式平台及锚泊***的平稳性得到保障，适用于外海深水区域复杂风浪流条件下运营，能够解决外海深水复杂环境对人工岛的影响。
作为浮式防波堤的优选方案，所述浮式防波堤呈封闭状，将浮动式平台围在其内部，用以更好地消耗外海深水区域波浪的冲击能量。
作为浮式防波堤的优选方案，所述浮式防波堤由至少两部分拼接而成。例如将浮式防波堤分为三部分，且其中至少有一部分的长度至少应容许所需停靠船只的通行。当拖运船等船只需要停靠浮动式平台时，只需拆除连接点，即可使船只可停靠在浮动式平台上。
作为浮式防波堤的优选方案，所述浮式防波堤外侧侧壁设置有用于削波的内凹部。利用该内凹部结构，基于波峰耗散消能机理，进入该缺口内部的波浪被缺口不同侧壁反射，并相互叠加以抵消波能，从而使浮式防波堤具有更好的消波性能。本方案不但减小了结构受力，而且减弱了浮堤运动对其内部掩护水域的造波作用，用以消耗外海深水区域波浪的冲击能量，进一步防止海洋波浪力等因素对浮动式平台的干扰。
作为浮式防波堤的优选方案，所述浮式防波堤上部露出海面，下部吃水深度大于30米。根据线性波浪理论，波浪力的作用范围一般在水面到水下30米左右，因此设置浮式防波堤半潜浮于海水中，并吃水30米以上，以尽可能减小波浪力对浮动式人工岛的影响。
作为浮式防波堤的优选方案，本发明的所述浮式防波堤通过多点系泊***，固定在人工岛指定海域下方的海床上。
另外，本发明的多体组合浮动式人工岛在多个位置布置有相应的传感器组件，用于监测浮动式人工岛的动力响应及受力情况，并通过相配合的监测***实时监测浮动式平台及系泊锚泊***的运动响应及受力情况，保证浮动式人工岛的平稳性和安全性。
作为传感器组件的优选方案，所述浮体构件质心处设置有用于测量浮体构件运动响应的陀螺仪、加速度计及磁力计三种传感器。所述浮体构件与水接触的侧壁上，设置有若干个用于测量浮动式平台所受波浪力的表面压力传感器。所述受压缩件与浮体构件之间设置有用于测量相邻浮体构件之间压力的压力传感器。多点系泊***的缆索上设置有用于测量锚泊张力的拉力传感器。
基于传感器组件所采集的动力响应数据，本发明的多体组合浮动式人工岛还包括有监测***，所述监测***包括信号监测塔、中转装置及数据处理平台；所述信号监测塔将上述传感器采集到的数据，通过无线传输发送至中转装置；中转装置将接收到的传感器数据发送至数据处理平台。作为监测***的优选方案，所述监测***还包括用于显示数据的显示装置，显示装置与所述数据处理平台连接。
作为浮体构件的优选方案，所述浮体构件底部连接有配重块，目的是降低整体结构质心位置。作为配重块的优选方案，基于阻尼器原理，所述配重块通过柔性绳索连接在浮体构件底部。本方案有助于减少浮体构件在外海风浪流环境作用下的横荡、纵荡及横揺、纵揺等自由度的运动响应，使浮动式平台更平稳。
作为浮动式平台的优选方案，所述浮动式平台周边设置有靠船装置，用以防止托运船靠岸时浮动式平台受到撞击。
再进一步地，提供一种应用于上述浮动式人工岛的建造方案：先在陆地上预制所述浮体构件，再将所述浮体构件运输至人工岛指定海域，最后通过所述连接件将相邻浮体构件相互连接，以拼装形成所述浮动式平台。作为浮式防波堤建造方法的优选方案，先预制所述浮式防波堤，再将所述浮式防波堤运输至人工岛指定海域，最后进行拼装，并布置在所述浮动式平台***。进一步地，浮动式平台及浮式防波堤拼装完成之后，通过多点系泊***将浮动式平台及浮式防波堤固定在人工岛指定海域下方的海床上。本方案所提供的浮动式人工岛建造方法，解决了远离大陆建筑材料缺乏的困难，且其施工工艺快速便捷，施工流程简单容易，建造周期短，可快速建成，使得时间成本及物资成本均有进一步降低。
综上所述，相对于现有的刚性连接整体式浮动式人工岛，本发明采用了一种特有的相对弹性的连接件，将浮体构件相互拼接装配形成了一种特有的相对弹性的浮动式平台。基于连接两个相邻浮体构件的连接件，浮动式平台漂浮在海面上，当受到波浪力的作用时，拼装成浮动式平台的单个浮体构件单独受力。由于各个浮体构件之间采用了一种特有的相对弹性的连接件相互连接，使各个浮体构件之间相互的作用力影响相对很小。因此，本实施例的浮动式人工岛不仅可以应用于近海港湾等平浪海域，还能适用于远海等风浪海域。
基于上述技术方案，相比于现有技术，本发明具有以下有益效果：
1.采用了一种相对弹性的连接方式，使人工岛抗波浪能力增强，从而使人工岛的适应性增强，规模变大，尤其适用于外海深水等风浪海域；本发明的浮动式人工岛是具有综合性、多功能用途的人工岛，能够应用于外海深水区域建港、船舶飞行物安全航行、休整和补给等方面，满足海洋战略目标以及资源开发等需求，适用于维护国家海洋主权利益及海洋资源的开发；
2.采用了多体拼装的结构形式，使浮体构件可重复利用，使建设成本进一步降低；
3.先预制再拖航至指定海域进行拼装的建造方法，解决了目前人工岛建造施工困难，造价昂贵，周期长等缺点。
附图说明
图1是多体组合浮动式人工岛的立面示意图。
图2是多体组合浮动式人工岛的平面示意图。
图3是浮体构件之间连接件的另一种实施方式的立面示意图。
图4是浮体构件之间连接件的再一种实施方式的立面示意图。
图5是浮动式平台与浮式防波堤的平面示意图。
图6是浮式防波堤的平面示意图。
图7是监测***的示意图。
图8是浮体构件所受波浪力的分解示意图。
附图中部件所对应的标记：
1-海床、2-靠船装置、3-建构筑物、4-浮体构件、5-浮动式平台、6-连接件、7-受压缩件或垫块、8-受拉伸件或绳索、9-配重块、10-吸力锚、11-缆索、12-拉力传感器、13-表面压力传感器、14-压力传感器、15-陀螺仪/加速度计/磁力计传感器、16-浮式防波堤、17-连接点、18-浮式防波堤单体、19-内凹部、20-信号监测塔、21-中转装置、22-数据处理平台、23-显示装置、24-弹簧、25-弧形钢板或钢筋。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例公开了一种多体组合浮动式平台，浮动式平台可应用于人工岛并用于承载固定式建构筑物，以及船只、飞行器等的停靠。如图1-2所示，所述浮动式平台由至少两个浮体构件拼接而成，相邻浮体构件采用连接件相互连接；且连接件为弹性体，使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。相对于现有的刚性连接整体式浮动式平台，本实施例采用了一种特有的相对弹性的连接件，将浮体构件相互拼接装配形成了一种特有的相对弹性的浮动式平台。
相对于现有的刚性连接整体式浮动式人工岛，本实施例采用了一种特有的相对弹性的连接件，将浮体构件相互拼接装配形成了一种特有的相对弹性的浮动式平台。基于连接两个相邻浮体构件的连接件，浮动式平台漂浮在海面上，当受到波浪力的作用时，拼装成浮动式平台的单个浮体构件单独受力。由于各个浮体构件之间采用了一种特有的相对弹性的连接件相互连接，使各个浮体构件之间相互的作用力影响相对很小。
具体地，如图8所示，将波浪力P分解为竖直方向上的力Ph与水平方向上的力Pv。其中，竖直方向上的力Ph作用于浮体构件1，使浮体构件1具有相对于相邻的浮体构件2发生偏转的趋势，而其间的连接件1在该方向上具有弹性形变能力，能够使浮体构件1相对于浮体构件2发生相对于水平面的偏转；同时，该连接件1在该方向上还具有恢复弹性形变的能力，还能够使浮体构件1相对于浮体构件2发生相对偏转之后恢复原始位置。反应在整体浮动式平台上，即减弱了竖直方向上的晃动幅度。此外，水平方向上的力Pv作用于浮体构件1时，使浮体构件1具有相对于相邻的浮体构件2发生相对挤压或拉扯的趋势，而其间的连接件1在该方向上也具有弹性形变能力，能使浮体构件1相对于浮体构件2发生相对靠近或远离的位移；同时，该连接件1在该方向上还具有恢复弹性形变的能力，还能够使浮体构件1相对于浮体构件2发生相对靠近或远离之后恢复原始位置。反应在整体浮动式平台上，即减弱了水平方向上的晃动幅度。
连接件使得单个浮体构件能够缓冲其所受到的部分波浪力作用，而不至于全部传递至其余浮体构件，从而减弱了浮动式平台整体的晃动幅度。反应在整体的浮动式平台上，相对于现有刚性整体式人工岛，也不会有偏转很小的角度就会形成很大晃动幅度的情况出现。因此，本实施例的浮动式人工岛不仅可以应用于近海港湾等平浪海域，还能适用于远海等风浪海域。另外，受到刚性整体式浮动式平台固有的晃动幅度大的缺陷，这种刚性浮动式人工岛如果应用于外海，其尺寸不能过大，但又受尺寸的限制，这种刚性浮动式人工岛的应用领域也很有限，本方案则能够解决或避免上述相关问题。
以下提供一种具体的连接件结构形式，如图1-2所示，所述连接件由连接在两个相邻浮体构件之间的垫块与绳索组成，所述绳索布置在两个相邻浮体构件相对侧壁的边缘，所述垫块设置在两个相邻浮体构件相对侧壁的中部，所述垫块和/或绳索为弹性体，装配后的垫块和/或绳索产生形变，以使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。只要保证垫块和绳索中至少有一个具有弹性形变及弹性形变恢复能力即可。该垫块与绳索构成的连接件具有水平方向及竖直方向的弹性能力，从而能够满足连接件对于相邻浮体构件之间的受力约束的要求。
所述连接件由设置在两个相邻浮体构件之间的受压缩件与受拉伸件组成，受压缩件和/或受拉伸件具有弹性形变及弹性形变恢复能力，使连接件具有弹性形变及弹性形变恢复能力。本方案采用受拉伸件与受压缩件相互配合的方式，相邻两个浮体构件之间的受压缩件承受两个浮体构件之间的压力，受拉伸件承受两个浮体构件之间的拉力，该压力与拉力相互平衡，并将浮体构件相互连接。具体地，所述受压缩件为设置在两个相邻浮体构件之间的垫块，所述受拉伸件为连接在两个相邻浮体构件之间的若干根绳索，所述垫块和/或绳索具有弹性形变及弹性形变恢复能力。垫块与绳索容易获取，且装配简便，是一种经济的连接形式。并且，所述绳索布置在两个相邻浮体构件相对侧壁的边缘，所述垫块设置在两个相邻浮体构件相对侧壁的中部。例如，如浮体构件呈立方体，侧壁四个顶角布置绳索，中心设置垫块，本方案使浮体构件相互连接的稳定性更强。
另外，浮体构件可由混凝土或钢板制成，通过制成空心结构可以漂浮于水面上。浮体构件横截面可以呈矩形、三角形、菱形、平行四边形等。数量具有两个、三个、四个等根据浮动式平台所需形式确定，拼接方式可以为链式、直线式、矩形式、三角式等组合方式。具体根据浮动式平台平台的用途等方面确定。
实施例2
本实施例提供另一种连接件的具体结构形式。如图3所示，本实施例的所述连接件为弹簧，弹簧的两端与浮体构件侧壁相互固定连接。
簧具有在两个相邻浮体构件之间连线的方向上的弹性形变与弹性形变恢复能力，以及在垂直于两个相邻浮体构件之间连线方向的弹性形变与弹性形变恢复能力。
实施例3
本实施例提供再一种连接件的具体结构形式。如图4所示，本实施例的所述连接件为弧形钢筋或钢板，弧形钢筋或钢板的两端与浮体构件侧壁相互固定连接。数量可配置单个，或者两个，配置两个时，两个开口相对或者相背。
弧形钢筋或钢板具有在两个相邻浮体构件之间连线的方向上的弹性形变与弹性形变恢复能力，以及在垂直于两个相邻浮体构件之间连线方向的弹性形变与弹性形变恢复能力。
实施例4
在实施例1的基础上，如图1所示，本实施例提供一种基于实施例1中浮动式平台的浮动式人工岛。本实施例包括起承载作用的所述浮动式平台，浮动式平台通过多点系泊***固定在海床上。并且，构成浮动式平台的各浮体构件分别通过多点系泊***固定在海床上。
由于浮体构件为相对弹性的连接，故将构成浮动式平台的各浮体构件分别通过多点系泊***固定在海床上，以将各个浮体构件之间相对运动幅度降至更小，当在浮动式平台上建造整体建构筑物时，即当建构筑物跨越多个浮体构件时，能够保证建构筑物的安全平稳。适用于外海深水区域复杂风浪流条件下运营，解决了外海深水复杂环境对人工岛的影响。
实施例5
在实施例4的基础上，如图5所示，本实施例还包括有浮式防波堤，所述浮式防波堤布置在所述浮动式平台***。本实施例在浮动式平台周围满布浮式防波堤，用以消耗外海深水区域波浪的冲击能量。本实施例使用浮式防波堤对浮动式人工岛进行防护，进一步防止海洋波浪力等动力因素对浮动式平台的干扰，使浮动式平台及锚泊***的平稳性得到保障。
所述浮式防波堤呈封闭状，将浮动式平台围在其内部。本实施例的浮式防波堤呈封闭环形，将浮动式平台围在其内部。本实施例优选将浮式防波堤的整体形状设计为正六边形。
优选地，如图5-6所示，所述浮式防波堤由至少两部分拼接而成。本实施例优选将浮式防波堤分为三部分，且其中至少有一部分的长度至少应容许所需停靠船只的通行。各部分浮式防波堤之间的连接结构可选用与实施例1-5中浮体构件中的连接形式。当拖运船等船只需要停靠浮动式平台时，只需拆除连接点，即可使船只可停靠在浮动式平台上。
优选地，如图6所示，所述浮式防波堤外侧侧壁设置有用于削波的内凹部。如图6所示，本实施例的浮式防波堤由若干个正六棱柱相互连接形成，在整个环形浮式防波堤外侧壁上，由六棱柱侧壁形成了向内侧凹进的缺口。利用该断面形式所形成的内凹部结构，基于波峰耗散消能机理，进入该缺口内部的波浪被缺口不同侧壁反射，并相互叠加以抵消波能，从而使浮式防波堤具有更好的消波性能。本方案不但减小了结构受力，而且减弱了浮堤运动对其内部掩护水域的造波作用，用以消耗外海深水区域波浪的冲击能量，进一步防止海洋波浪力等因素对浮动式平台的干扰。
优选地，所述浮式防波堤上部露出海面，下部吃水深度大于30米。根据线性波浪理论，波浪力的作用范围一般在水面到水下30米左右，因此设置浮式防波堤半潜浮于海水中，并吃水30米以上，以尽可能减小波浪力对浮动式人工岛的影响。
本实施例的浮式防波堤通过多点系泊***，固定在人工岛指定海域下方的海床上。优选地，多点系泊***的缆索通过吸力锚固定在海床上。
实施例6
在实施例4的基础上，如图1-2所示，本实施例通过在浮动式人工岛上安装多个多个测试结构运动响应及受力的传感器，并通过相配合的监测***实时监测浮动式平台及系泊锚泊***的运动响应及受力情况，保证浮动式人工岛的平稳性和安全性。
优选地，如图2所示，在所述浮体构件质心处设置陀螺仪、加速度计及磁力计三种传感器。由加速度计、陀螺仪和磁力计组成的增强型的陀螺仪定位传感器，用于测量浮体构件六自由度的运动响应。
优选地，如图1所示，所述浮体构件与水接触的侧壁上，设置有若干个用于测量浮动式平台所受波浪力的表面压力传感器。具体地，本实施例在浮体构件的四周侧壁、底面侧壁、及各侧壁顶角处等与水接触的临海部位，均布置了若干个表面压力传感器，且测点分布均匀。表面压力传感器测试水下浮动式平台的周向压强，进而通过零交叉方法处理相关测量数据，利用Pinkster二阶波浪力理论计算得到波浪力。
优选地，如图1所示，在所述受压缩件与浮体构件之间设置有压力传感器，用于测量相邻浮体构件之间的压力。
优选地，如图1所示，多点系泊***的缆索上设置有用于测量锚泊张力的拉力传感器。通过在锚泊缆索上安装拉力传感器，测量锚索的锚泊张力，实时监控锚泊张力等运动响应，及时反馈锚泊***张力，防止锚泊***破坏。
基于上述传感器，如图7所示，本实施例还包括有监测***，所述监测***包括信号监测塔、中转装置及数据处理平台；所述信号监测塔将上述传感器采集到的数据，通过无线传输发送至中转装置；中转装置将接收到的传感器数据发送至数据处理平台。
优选地，所述监测***还包括用于显示数据的显示装置，显示装置与所述数据处理平台连接。
所述监控***信号调理与中转装置将处理后的所述图像信号通过无线传输装置发送给数据处理及显示装置；同时构建信号调理传输设备模，利用无线或有线传输装置将收集的监测信号进行消噪、放大、信号标准化等处理并将调整后的信号传输至数据处理及显示装置，实现数据实时长距离的安全传输。
实施例7
在实施例4-6任意一项的基础上，本实施例做了优化设计。如图1所示，每个所述浮体构件底部均连接有配重块。配重块可悬挂一个、两个等数量，本实施例优选两个。目的是降低整体结构质心位置。
此外，基于阻尼器原理，所述配重块通过柔性绳索连接在浮体构件底部。本方案有助于减少浮体构件在外海风浪流环境作用下的横荡、纵荡及横揺、纵揺等自由度的运动响应，使浮动式平台更平稳。
如图1所示，在所述浮动式平台周边设置有靠船装置，用以防止托运船靠岸时浮动式平台受到撞击。
实施例8
由于现有的式浮动式人工岛抗风浪能力不足，导致其仅应用在近海海域。近海海域距离陆地较近，其浮动式人工岛采用在陆地上整体建造浮动式平台，再整体拖运至指定海域；或者采用在指定海域中直接建造的方法。
由于外海海域与大陆之间的距离长，现场没有常用的建筑材料及合适的预制场地、且海洋环境恶劣，珊瑚礁地基处理缺乏有效成熟技术手段等原因，如将上述方法应用于外海海域人工岛的建造，则不适用。
而实施例4-7任意一项中所述的浮动式人工岛，能够适用于外海海域。当采用在陆地上整体建造浮动式平台，在整体拖运至指定海域的方式时，由于浮动式平台尺寸过于巨大，存在拖航风险。而采用在外海指定海域直接建造的方式，则具有材料运送成本高，作业环境恶劣等因素的制约。
本实施例基于实施例4-7任意一项所述的浮动式人工岛，公开了一种应用于上述的多体组合浮动式人工岛的建造方法：即先在陆地上预制所述浮体构件或者浮动式平台上的建构筑物，再将所述浮体构件运输至人工岛指定海域，最后通过所述连接件将相邻浮体构件相互连接，以拼装形成所述浮动式平台。
本实施例所提供的浮动式人工岛建造方法，解决了远离大陆建筑材料缺乏的困难，且其施工工艺快速便捷，施工流程简单容易，建造周期短，可快速建成，使得时间成本及物资成本均有进一步降低。
实施例9
在实施例8的基础上，本实施例还引入了浮式防波堤的建造方法。即先预制所述浮式防波堤，再将所述浮式防波堤运输至人工岛海域，最后进行拼装，并布置在所述浮动式平台***。
之后，本实施例还引入了浮式防波堤和浮动式平台的锚泊方案。即浮动式平台及浮式防波堤拼装完成之后，通过多点系泊***将浮动式平台及浮式防波堤固定在人工岛指定海域下方的海床上。
实施例10
本实施例提供了另一种具体的连接件结构形式，相比于实施例1中的连接件，本实施例的连接件没有绳索，仅通过垫块连接于相邻浮体构件之间，优选位于两个相邻浮体构件相对侧壁的中部，且垫块为弹性体使所述连接件为弹性体，以使组成浮动式平台的各浮体构件之间能够发生相对偏转或位移，并能够恢复该偏转或位移。该垫块可选用橡胶材料。该垫块具有水平方向及竖直方向的弹性能力，从而能够满足连接件对于相邻浮体构件之间的受力约束的要求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种多体组合浮动式平台，其特征在于：包括至少两个浮体构件，浮体构件通过连接件相互连接；且所述连接件为弹性体。
2.根据权利要求1所述的多体组合浮动式平台，其特征在于：所述连接件为垫块，垫块连接于相邻浮体构件之间，且垫块为弹性体；或者，所述连接件由垫块与绳索组成，垫块设置于相邻浮体构件之间，绳索布置于垫块周围，且绳索连接在相邻浮体构件之间，垫块和/或绳索为弹性体，垫块压紧且绳索张紧使所述连接件为弹性体。
3.一种浮动式人工岛，其特征在于：包括权利要求1或2所述的浮动式平台，构成浮动式平台的各浮体构件分别通过多点系泊***固定在海床上。
4.根据权利要求3所述的浮动式人工岛，其特征在于：还包括有浮式防波堤，所述浮式防波堤布置在所述浮动式平台***；所述浮式防波堤通过多点系泊***固定在海床上。
5.根据权利要求4所述的浮动式人工岛，其特征在于：所述浮式防波堤外侧侧壁设置有用于削波的内凹部。
6.根据权利要求3所述的浮动式人工岛，其特征在于：所述浮体构件质心处设置有用于测量浮体构件运动响应的陀螺仪、加速度计及磁力计三种传感器；所述浮体构件与水接触的侧壁上，设置有用于测量浮动式平台所受波浪力的表面压力传感器；多点系泊***的缆索上设置有用于测量锚泊张力的拉力传感器。
7.根据权利要求3所述的浮动式人工岛，其特征在于：还包括有监测***，所述监测***包括信号监测塔、中转装置、数据处理平台及显示装置；所述信号监测塔将上述传感器采集到的数据，通过无线传输发送至中转装置；中转装置将接收到的传感器数据发送至数据处理平台；显示装置与数据处理平台连接用于显示数据。
8.根据权利要求3所述的浮动式人工岛，其特征在于：所述浮体构件底部连接有配重块，且所述配重块通过柔性绳索连接在浮体构件上。
9.应用于权利要求4所述的浮动式人工岛的建造方法，其特征在于：先预制所述浮体构件，再将所述浮体构件运输至人工岛海域，最后通过所述连接件将相邻浮体构件相互连接，以拼装形成所述浮动式平台。
10.根据权利要求9所述的浮动式人工岛的建造方法，其特征在于：先预制所述浮式防波堤，再将所述浮式防波堤运输至人工岛海域，最后进行拼装，并布置在所述浮动式平台***。
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