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1、(10)申请公布号 CN 104029799 A (43)申请公布日 2014.09.10 C N 1 0 4 0 2 9 7 9 9 A (21)申请号 201410232158.1 (22)申请日 2014.05.29 B63B 35/44(2006.01) B63B 21/50(2006.01) (71)申请人中国船舶重工集团公司第七二研 究所 地址 214082 江苏省无锡市滨湖区无锡市 116信箱 (72)发明人陆晔 叶永林 顾学康 田超 (74)专利代理机构无锡华源专利事务所(普通 合伙) 32228 代理人冯智文 (54) 发明名称 箱式下浮体多立柱型半潜式平台 (57) 摘要 。
2、本发明涉及一种箱式下浮体多立柱型半潜式 平台，包括下浮体，所述下浮体上部通过多根立柱 连接上平台，所述下浮体与上平台平行，所述上平 台的下表面平行于水面，所述上平台的上表面布 置有上层建筑，位于上平台的甲板上设置有直升 机起降区，平台上还配备有锚泊系统。本发明结 构紧凑、合理，制作与安装方便，通过采用下浮体 箱式贯通、多立柱型半潜浮式平台，下浮体为箱 型体，通过多根立柱与上平台连接，适应深远海环 境，并适用于尺寸较大的平台。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (10)申。
3、请公布号 CN 104029799 A CN 104029799 A 1/1页 2 1.一种箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：包括下浮体（4），所述下浮体 （4）上部通过多根立柱（3）连接上平台（2），所述下浮体（4）与上平台（2）平行，所述上平台 （2）的下表面平行于水面，所述上平台（2）的上表面布置有上层建筑（1），位于上平台（2）的 甲板上设置有直升机起降区，平台上还配备有锚泊系统。 2.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：多根立柱（3）的 高度一致，所述立柱（3）的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者多边形立体结构，从平台中心 向外，立柱（3）的截面面积逐渐。
4、增大。 3.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述立柱（3）采 用矩形阵列或者环形阵列形式布置。 4.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：位于上平台（2） 的左舷或右舷处设置有吊机（7）。 5.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述锚泊系统 的结构为：所述上平台（2）甲板左舷艏部、左舷艉部、右舷艏部、右舷艉部的四组锚机（5）， 每组锚机（5）配备有两根锚链（6）。 6.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述下浮体（4） 为箱型水密结构，所述下浮体（4）的长度与上平台（2）的长度一致。 7.如权。
5、利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述下浮体（4） 的水平截面为矩形、多边形、圆形或者椭圆形结构，所述下浮体（4）的艏艉面设置有坡度。 8.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述下浮体（4） 内设置有大量舱室。 9.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述上平台（2） 为长方体结构。 10.如权利要求1所述的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，其特征在于：所述上平台 （2）为生产生活区、餐饮区、物资储存区和机械设备区。 权 利 要 求 书CN 104029799 A 1/3页 3 箱式下浮体多立柱型半潜式平台 技术领域 0001。
6、 本发明涉及海洋平台设计技术领域，尤其是一种适应深远海、离岛海港、离岛空 港、海上可重构的超大型箱式下浮体多立柱型半潜式平台。 背景技术 0002 现有技术中的半潜式平台，均采用水下浮体为沉箱式或者为下体式。沉箱式是将 几根立柱布置在同一个圆周上，每一根立柱下方设一个下体；下体式是两根鱼雷形的下体 分列左右，每根下体上的立柱数可以有24根。半潜式平台由于下浮体浸没在水中，其横摇 与纵摇的幅值都很小，但是垂荡运动比较大。 0003 现有半潜式平台有向深海发展和功能多样化的趋势，要满足丰富的功能扩展并抵 抗深远海恶劣的风浪条件势必要增大尺寸，一旦平台的主尺度过大，达到数百米时，增加立 柱之间的距离。
7、会严重削弱整个平台的结构承载能力，如果增加立柱的截面尺寸或者立柱的 数量来提高结构强度，除了会耗费更多的材料和资金，不仅增大的立柱面积会遭受更严重 的波浪载荷，而且增大的水线面会降低其波浪中的耐波性，最终影响平台的使用性能。另 外，由于海洋中风向的随机性和波浪的不确定性，立柱面受波浪力不均匀，一旦某个立柱因 疲劳失效、或者偶然事件失稳受损，将造成不可估量的损失。 发明内容 0004 本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的箱式下浮体多立 柱型半潜式平台，从而增大了整个平台的浮力，提高使用稳定性，可靠性。 0005 本发明所采用的技术方案如下： 一种箱式下浮体多立柱型半潜式平台，。
8、包括下浮体，所述下浮体上部通过多根立柱连 接上平台，所述下浮体与上平台平行，所述上平台的下表面平行于水面，所述上平台的上表 面布置有上层建筑，位于上平台的甲板上设置有直升机起降区，平台上还配备有锚泊系统。 0006 作为上述技术方案的进一步改进： 多根立柱的高度一致，所述立柱的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者多边形立体结 构，从平台中心向外，立柱的截面面积逐渐增大； 所述立柱采用矩形阵列或者环形阵列形式布置； 位于上平台的左舷或右舷处设置有吊机； 所述锚泊系统的结构为：所述上平台甲板左舷艏部、左舷艉部、右舷艏部、右舷艉部的 四组锚机，每组锚机配备有两根锚链； 所述下浮体为箱型水密结构，所述下浮。
9、体的长度与上平台的长度一致； 所述下浮体的水平截面为矩形、多边形、圆形或者椭圆形结构，所述下浮体的艏艉面设 置有坡度； 所述下浮体内设置有大量舱室； 所述上平台为长方体结构； 说 明 书CN 104029799 A 2/3页 4 所述上平台为生产生活区、餐饮区、物资储存区和机械设备区。 0007 本发明的有益效果如下： （1）本发明结构紧凑、合理，制作与安装方便，通过采用下浮体箱式贯通、多立柱型半潜 浮式平台，下浮体为箱型体，通过多根立柱与上平台连接，适应深远海环境，并适用于尺寸 较大的平台。 0008 （2）本发明具有较大的浮力。根据浮力理论可知，浮体的浮力与排水体积成正比。 相对于传统的半。
10、潜式平台，本发明的下浮体结构为大尺度箱型体，显著增加排水体积，从而 增大了整个平台的浮力。 0009 （3）本发明具有较好的稳性。本发明在平台浮态调整时，下浮体能提供较大的恢复 力矩。依据浮体的稳性理论，在同样主尺度的情况下，本平台相对于传统半潜平台有着更大 的横（纵）稳心半径，因此本发明的平台具有良好的稳性，能够在深水恶劣环境条件下作业。 0010 （4）本发明具有较小的运动。基于浮体在波浪上运动的受力分析可知，浮体垂荡方 向的恢复力刚度与下浮体水平截面面积成正比。相对于传统半潜平台的下浮体，本发明的 箱型下浮体具有较大的水平截面面积，可以提供较大阻尼，使得平台在波浪中的垂向升沉 运动较小，。
11、因此能够较好的抑制平台的垂荡运动。另外，整个平台的水线面面积小，只有立 柱在水线面处，并且波浪方向随机性产生的作用于立柱上的波浪载荷分布均匀，整个平台 在波浪中运动较小。 0011 （5）本发明具有较好的结构力学性能。本发明的立柱将及下浮体上平台结构组成 为一个整体结构，可以有效传递由于波浪和平台不平衡装载所造成的各立柱之间的相互作 用力，多根立柱提供了足够大的连接强度与刚度。立柱在水线以上一定高度可设仰角线型， 以阻止波浪爬升；根据平台稳性和可变载荷需要，当立柱水平截面积太大时，可以通过增加 立柱数量以减小水平截面尺寸；多根立柱水平截面尺寸小使得平台的水线面积小，在波浪 中运动较小，有效抵抗。
12、作用于平台的环境载荷，不存在如传统半潜式平台管状横撑的薄弱 结构，提高了平台适应恶劣海洋环境的能力。 0012 （6）本发明具有较好的可重构性。本发明的上平台，艏艉设有连接器接头，便于多 个平台在海上艏艉相连拼装成可重构的超大型半潜式平台，发挥海空港的作用。 0013 （7）本发明平台运动性能优良，具有无条件稳定性，适应作业水深范围广，整体结 构强度好，可应用于深远海、离岛海港、离岛空港、海上浮动基地。 附图说明 0014 图1为本发明的结构示意图。 0015 图2为图1的侧视图。 0016 图3为本发明水线以下的俯视图。 0017 其中：1、上层建筑；2、上平台；3、立柱；4、下浮体；5、锚。
13、机；6、锚链；7、吊机。 具体实施方式 0018 下面结合附图，说明本发明的具体实施方式。 0019 如图1、图2和图3所示，本实施例的箱式下浮体多立柱型半潜式平台，包括下浮体 4，下浮体4上部通过多根立柱3连接上平台2，下浮体4与上平台2平行，上平台2的下表 说 明 书CN 104029799 A 3/3页 5 面平行于水面，上平台2的上表面布置有上层建筑1，位于上平台2的甲板上设置有直升机 起降区，平台上还配备有锚泊系统。 0020 多根立柱3的高度一致，立柱3的截面形状为圆形、椭圆形、矩形或者多边形立体 结构，从平台中心向外，立柱3的截面面积逐渐增大。可以提高整个平台的各向刚度，在平 台。
14、纵向和横向对称轴上的立柱适当增大截面面积，提高整个平台的抗弯强度。 0021 根据下浮体4的截面型式立柱3采用矩形阵列或者环形阵列形式布置。燃料、淡 水、电力管线、输送泵等可以通过立柱3传输至下浮体4。 0022 位于上平台2的左舷或右舷处设置有吊机7。 0023 锚泊系统的结构为：上平台2甲板左舷艏部、左舷艉部、右舷艏部、右舷艉部的四 组锚机5，每组锚机5配备有两根锚链6。系泊缆采用传统八点锚链方式、锚链-缆-锚链 组合方式或全尼龙缆方式。 0024 下浮体4为箱型水密结构，具有较大浮力和储备空间，设置多道水密隔板满足抗 沉性要求；下浮体4的长度与上平台2的长度一致。增加平台纵向强度与刚度。。
15、 0025 下浮体4的水平截面为矩形、多边形、圆形或者椭圆形结构，下浮体4的艏艉面设 置有坡度，以减小在拖航时的阻力和使用中的波浪激励力。 0026 下浮体4内设置有大量舱室。可以储存燃料、淡水等物资。 0027 上平台2为长方体结构。 0028 上平台2为生产生活区、餐饮区、物资储存区和机械设备区。 0029 本发明所述的平台可以采用多个平台模块艏艉相连，在海上拼装成超大型浮动机 场、空港等，各平台模块尺寸主尺度一样，功能不同，可分别布置生产生活区、活动区，布置 飞机停放区等。 0030 本发明所述的下浮体4为水、燃料、物资等储备区及调整平衡姿态压载区，立柱3 为通道及过渡区，上平台2为生产。
16、生活区、仓储区。 0031 当平台长度大于300米时，等间隔阵列布置2030个立柱3。采用等间隔阵列布置 方式保证了平台在波浪中受力均匀，结构稳定。考虑减小波浪阻力和方便施工工艺，立柱3 根据下浮体4的截面型式可以采用矩形阵列或环形阵列布置，阵列分布的多根立柱3分摊 承受上平台2与下浮体4之间结构载荷，可以提高整个平台的强度，减小平台结构变形。 0032 当平台长度为100米300米时，等间隔阵列布置1220个立柱3。 0033 当平台长度小于100米时，等间隔阵列布置612个立柱3。 0034 以上描述是对本发明的解释，不是对发明的限定，本发明所限定的范围参见权利 要求，在本发明的保护范围之内，可以作任何形式的修改。 说 明 书CN 104029799 A 1/2页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 104029799 A 2/2页 7 图3 说 明 书 附 图CN 104029799 A 。