一种系泊系统技术方案

本发明专利技术涉及水上系泊技术领域，尤其涉及一种系泊系统，包括系泊索，系泊索的一端连接水底的锚点，且另一端用于连接水面上的漂浮式结构物，系泊索上设有至少一个浮筒和至少两个配重块，配重块与浮筒沿系泊索的长度方向间隔布置，每个浮筒的两侧分别有至少一个配重块。在系泊索上设置“配重块

【技术实现步骤摘要】
一种系泊系统


[0001]本专利技术涉及水上系泊
，尤其涉及一种系泊系统。

技术介绍

[0002]漂浮式结构物在海上受到外界风、浪、流等外界载荷的作用，需要有相应的系泊系统将其与海底相连接，才能保证其被系留在目标位置附近，不至于被风浪流冲跑或吹跑。常见的系泊系统根据目标水深的不同，系泊系统的形式也不同。根据漂浮式结构物的尺寸与水深的相对比例关系，系泊系统可以分为深水系泊和浅水系泊。记漂浮式结构物水下部分在水平面的投影外轮廓面积为S，定义漂浮式结构物外轮廓特征尺度记设计极端环境条件波浪谱峰周期对应的波长为λ，记水深为WD，当满足WD<λ/2或WD<5L时，对应的系泊系统可认为是浅水系泊，其它可认为是中等水深或深水系泊。
[0003]对于中等水深或深水系泊系统，通常的系泊系统的线型有悬链线形式、半张紧式、或者张紧式系泊。深水系泊系统设计相对比较容易。而对于浅水系泊系统，尤其是长期或永久系泊，系泊系统需要能够经受较大环境条件时，其设计则有非常大的技术挑战。浅水系泊的设计难度在于，如果系泊索设置为悬链线形式，则为了保证漂浮式结构物在最大偏移的情况下锚点处仍然不被拎起来，系泊索长度要设置的非常长，通常浅水系泊如果采用悬链线形式的系泊，系泊半径会到水深的十几倍，乃至二三十倍。为了改善系泊索的动力响应特性，降低系泊半径，工程上会在系泊索中间增加若干配重，在漂浮式结构物偏移时，锚点处系泊索不至于被拎起来，但即使增加重块，系泊半径通常仍然在水深的十几倍以上。这样就造成浅水系泊系统的系泊索等物料使用量极大，设计指标高，整体的系泊系统成本居高不下，单纯系泊系统的成本接近甚至超过漂浮式结构物本身的结构物料造价。同时，浅水系泊系统很难被做成小系泊半径(如十倍水深以内)的张紧式系泊方案，其原因在于如果浅水张紧式系泊，则系泊索在受到外部载荷后，偏离设计平衡位置，系泊索整体处于绷紧的状态，此状态下，在经受较高环境条件海况时，漂浮式结构物在海洋波浪的载荷的激励下，除了让其偏移的波浪慢漂力和定常力(风、流)外，还受到波浪的波频载荷的激励，通常波浪激励载荷要比慢漂载荷大一个甚至两个数量级，平台在波频激励下的运动，传递到绷紧的系泊索上，此时的系泊索只能靠其自身材料的弹性变形来承担平台传递的载荷，由于系泊索本身材料沿其长度方向的刚度较大，犹如绷紧的琴弦，在上端被弹拨，这就造成系泊索内部会有极大的动态张力，动态张力的峰值要比承受单纯静态偏移的值大许多倍，两者比值能够达到十几倍乃至几十倍。浅水张紧式系泊这样的动态响应特征就决定了浅水系泊系统在工程上，如果作为长期系泊、要承受较大海况条件的情况下，无法简单采用小半径张紧式系泊系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种小系泊半径、低张力的系泊系统，以克服现有技术的上述缺陷。
[0005]为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种系泊系统，包括系泊索，系泊索的一端连接水底的锚点，且另一端用于连接水面上的漂浮式结构物，系泊索上设有至少一个浮筒和至少两个配重块，配重块与浮筒沿系泊索的长度方向间隔布置，每个浮筒的两侧分别有至少一个配重块。
[0006]优选地，系泊索设有多根，至少一根系泊索上设有配重块和浮筒。
[0007]优选地，浮筒的最大浮力大于浮筒两侧的配重块的水下重力之和。
[0008]优选地，系泊索采用锚链或钢丝绳或复合材料缆绳。
[0009]优选地，锚点提供水平承载力和垂向承载力。
[0010]优选地，锚点采用吸力锚或入泥板锚。
[0011]优选地，配重块包括钢制外壳，钢制外壳内部填充混凝土或铁矿砂。
[0012]优选地，浮筒采用浮球，浮球为钢制中空结构。
[0013]优选地，单个浮筒包括若干个分布布置的小浮体。
[0014]优选地，单个配重块包括若干个分布布置的小重块。
[0015]与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：
[0016]本专利技术的系泊系统，在系泊索上设置“配重块
‑
浮筒
‑
配重块”形式的组合结构，使得系泊系统整体在水平方向上形成约束漂浮式结构物偏移的能力，同时系泊系统整体又具有足够的柔性，整体刚度较小，漂浮式结构物波频运动带动系泊连接点的运动，无法造成系泊系统整体的动态响应载荷的大幅度增大，犹如给系泊系统中间增加了一个低刚度的防震缓冲，由此可以将系泊索内波频激励带来的动态张力幅度降低一到两个数量级，波频激励带来的动态张力降低到系泊索承受的静态偏移载荷同一个级别。因此，采用本专利技术的系泊系统可以大幅降低系泊索的使用长度，并且系泊索的拉力等级也可以下降一个数量级，将原本价格高昂的浅水系泊系统整体成本大幅度降低，具有重要的经济价值。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例的系泊系统第一种实施方式的侧视示意图。
[0018]图2是本专利技术实施例的系泊系统第二种实施方式的侧视示意图。
[0019]图3是本专利技术实施例的系泊系统第二种实施方式的俯视示意图。
[0020]图4是本专利技术实施例的系泊系统第三种实施方式的俯视示意图。
[0021]图5是漂浮式驳船受环境载荷的示意图。
[0022]其中，附图标记说明如下：
[0023]1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
系泊索
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锚点
[0025]3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
配重块
[0026]4ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
浮筒
[0027]5ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
漂浮式结构物
[0028]51
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
漂浮式驳船
[0029]a
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水底
[0030]b
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水面
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。
[0032]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0033]在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系泊系统，其特征在于，包括系泊索，所述系泊索的一端连接水底的锚点，且另一端用于连接水面上的漂浮式结构物，所述系泊索上设有至少一个浮筒和至少两个配重块，所述配重块与所述浮筒沿所述系泊索的长度方向间隔布置，每个所述浮筒的两侧分别有至少一个所述配重块。2.根据权利要求1所述的系泊系统，其特征在于，所述系泊索设有多根，至少一根所述系泊索上设有所述配重块和所述浮筒。3.根据权利要求1所述的系泊系统，其特征在于，所述浮筒的最大浮力大于所述浮筒两侧的所述配重块的水下重力之和。4.根据权利要求1所述的系泊系统，其特征在于，所述系泊索采用锚链或钢丝绳或复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：范会渠，丁盛，王凯，
申请(专利权)人：夏尔特拉上海新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：