海上浮岛的制作方法

1.本发明涉及海上建筑技术领域，尤其是涉及一种海上浮岛。


背景技术：

2.海洋资源丰富，占据了较大空间。随着经济的可持续发展，在海上建筑基岛的需求也应运而生。开发建设海上、海中、海下基地是未来的发展趋势。
3.本技术人发现现有技术至少存在以下技术问题：
4.现有技术中建造浮岛通常通过填海造地的方式，人工岛礁就是人们通过上述上述手段所建造的。但填海造地也对近海生态造成了极大的破坏，破坏了海洋系统，如何可持续的开发海洋资源才是未来发展的方向。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种海上浮岛，以解决现有技术中存在的建造海上浮岛需要填海造地破坏海洋生态，一旦建造后难以移动的技术问题；本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。
6.为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：
7.本发明提供的海上浮岛，包括支撑结构和岛本体，其中：
8.所述支撑结构的底部固定于海底，所述岛本体包括一个或两个以上厢体；
9.所述支撑结构的上部存在有承接部，所述厢体底部存在有安装部，所述厢体为空腔结构，向所述厢体内注入填充物至所述厢体下沉至所述安装部与所述承接部锁固式卡接，能使所述厢体和所述支撑结构可拆卸式连接；且所述厢体和所述支撑结构装配到位后所述厢体的至少部分高于海面。
10.优选的，所述承接部和所述安装部两者中，其中之一为凸起结构，其中另一为卡槽结构，所述凸起结构和所述卡槽结构适配并能锁固式卡接；
11.所述填充物为液体，所述厢体均具有注液口；所述厢体底部均具有配重层以便于所述厢体下沉。
12.优选的，所述海上浮岛还包括有防护墙，所述防护墙竖直布置且其底端通过固定锚杆固定于海底；所述防护墙的纵向截面为十字型结构，其中，所述十字型结构中水平段以上的部分位于海面上，且所述水平段和竖直段之间通过弧形缓冲面连接。
13.优选的，所述防护墙包括有两层以上，且所有所述防护墙均包围所述岛本体；每层所述防护墙均具有敞口部位以允许船只进出，所有所述敞口部位布置在所述岛本体的异侧；且相邻所述防护墙之间间隔设置，并形成有行驶通道。
14.优选的，所述支撑结构包括桥墩，所述桥墩包括柱本体和底座，所述承接部位于所述柱本体上端，其中：
15.所述底座连接于所述柱本体的底端且埋入海床，所述柱本体包括多段通过连接桩依次连接的立柱；且所述底座上存在有拉杆，所述拉杆分布于所述柱本体的两侧，并连接所
述柱本体和所述底座。
16.优选的，所述桥墩的数量为两个以上，相邻所述桥墩之间存在有将两者连接的固定组件；所述固定组件包括杆体和连接件，其中：
17.所述杆体水平布置和/或竖直布置和/或交错布置，且所述连接件上具有供所述杆体插入固定的多个套体，以将相邻多根所述杆体连接。
18.优选的，所述支撑结构包括锚杆和液压机构，其中，两者的上端均与所述厢体连接，两者的下端均与海底固定；
19.所述液压机构包括壳体和液压伸缩杆，所述液压伸缩杆位于所述壳体内，且其伸缩端抵接所述厢体底部，用于顶推所述厢体；所述锚杆用于向下拉动所述厢体，且所述锚杆上存在有缓冲件，用以在外力作用下伸缩形变；
20.所述支撑结构还包括有保护壳，所述保护壳将所述锚杆和所述液压机构罩设于其内部，所述保护壳为波纹结构的罩体，并能在外力作用下伸缩变形。
21.优选的，所述岛本体的下方还设置有海中基地，所述海中基地包括外壳和通风管道，所述外壳内构造有独立的基地空间，所述通风管道位于所述支撑结构中，所述通风管道底端连通所述基地空间，其上端延伸至海面以上；
22.所述海中基地的外围存在有海底防护墙，所述海底防护墙固定于海底且其竖直高度不低于所述海中基地；所述海底防护墙至少背离所述海中基地的一侧面为弧形面以缓冲海水的冲击。
23.优选的，所述支撑结构内存在有电梯通道，所述电梯通道连接所述岛本体和海中基地；
24.所述海上浮岛还包括有逃生系统，所述逃生系统包括有安全仓和逃生舱，所述安全仓布置于支撑结构上，且其上设置有紧急逃生口；所述逃生舱位于所述安全仓内，且所述逃生舱上配制有螺旋桨推进机构。
25.优选的，所述岛本体还连接有边岛，其中：所有边岛分布于所述岛本体周围，且两者之间通过桥梁连接，所述边岛的结构与所述岛本体相同；
26.所述海上浮岛还连接有海中隧道和/或海上隧道。
27.本发明提供的海上浮岛，与现有技术相比，具有如下有益效果：岛本体通过支撑结构固定在海面上，且岛本体为沉厢式结构，在厢体底部设置安装部，在支撑结构上部设置承接部；在装配时，向厢体内灌注液体至厢体下沉，当厢体的自身重力大于其受到的浮力时，厢体能够下沉直至安装部与承接部锁固式卡接，实现厢体和支撑结构的可拆卸连接，连接结构稳定，无需填海建造；且岛本体需要移动时，厢体内液体抽出，配重物吊出厢体，岛本体上的建筑物可拆卸，使岛本体整体上升，使大型拖船、推船及其他助推船运到预定地点再重新组装，可根据具体规划实现岛本体的移动，布置更为灵活。
附图说明
28.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本发明海上浮岛第一种实施例的整体结构示意图；
30.图2是支撑结构和岛本体的配合结构示意图；
31.图3是海上浮岛第一种实施例的俯视图；
32.图4是图3中a
‑
a处的剖面结构示意图；
33.图5是海上浮岛第二种实施例的结构示意图；
34.图6是海上浮岛第二种实施例的结俯视图；
35.图7是边岛的结构示意图。
36.图中100、海面；200、船只；300、隧道；1、岛本体；11、第一厢体；12、第二厢体；101、装饰层；110、注液口；111、安装部；112、配重层；2、支撑结构；21、柱本体；211、立柱；212、连接桩；22、底座；221、拉杆；23、液压机构；231、壳体；232、液压伸缩杆；24、锚杆；241、缓冲件；242、固定座；25、保护壳；3、防护墙；301、敞口部位；31、弧形缓冲面；32、固定锚杆；33、固定桩；4、承接部；5、固定组件；51、杆体；52、连接件；521、套体；6、海中基地；61、外壳；62、通风管道；7、海底防护墙；71、弧形面；8、逃生系统；81、逃生舱；82、安全仓；9、边岛；91、桥梁。
具体实施方式
37.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。
38.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“高度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“侧”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发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
39.现有技术中填海造地建造海上浮岛的方式，破坏海洋生态环境，不利于可持续发展。因此，研究者在想要从其他方式上着手，建造海上基地。但是，在不采用填海造地的方式建造海上基地时，往往需要面临海上基地稳定性差，易遭受海浪、海风等恶劣环境的影响，且海上基地一旦建造完成则难以再移动。
40.本发明实施例提供了一种无需填海造陆建造，且稳定性好、方便拆装、移动的海上浮岛。
41.下面结合图1
‑
图6对本发明提供的技术方案进行更为详细的阐述。
42.实施例1
43.如图1
‑
图6所示，本实施例提供了一种海上浮岛，该海上浮岛包括支撑结构2和岛本体1，其中：支撑结构2的底部固定于海底，岛本体1包括一个或两个以上厢体；支撑结构2的上部存在有承接部4，厢体底部存在有安装部111，厢体为空腔结构，向厢体内注入填充物至厢体下沉至安装部111与承接部4锁固式卡接，能使厢体和支撑结构2可拆卸式连接；且厢体和支撑结构2装配到位后厢体的至少部分高于海面100。
44.岛本体1由厢体构成，厢体的外围存在有装饰层101，可将装饰层101设置为壳体结
构，将厢体吊装至壳体结构内。当向厢体内灌注填充物至厢体下沉至安装部111与支撑结构2上的承接部4卡接时能够实现厢体在支撑结构2上的卡接固定。其中，上述填充物可以为液体，如水、盐水等无污染的液体。可在厢体的上表面设置钢筋结构、可拆卸的建筑物，如：生态农业种植基地、绿色养殖基地、商业场所
……
，便于拆解、组装、移动、维修；在能源方面，建筑物可设置：海水发电设备、风力发电设备、小型核能发电设备、太阳能发电设备等，利用海上资源生成可再生的环保型能源；并设置污水处理厂、垃圾处理场等场所，对岛本体上的污水、垃圾等集中处理，防止污染环境。水资源方面，可在岛本体上设置雨水收集净化、海水淡化系统，解决生活用水问题；在交通方面，可设置货运和客运码头、港口、飞机场、直升机场、海上与海中交通隧道列车连接
……
，解决出入岛本体的问题。
45.本实施例的海上浮岛，一方面，岛本体1通过支撑结构2固定在海面100 上，且岛本体1为沉厢式结构，在厢体底部设置安装部111，在支撑结构2上部设置承接部4；在装配时，向厢体内灌注液体至厢体下沉，当厢体的自身重力大于其受到的浮力时，厢体能够下沉直至安装部111与承接部4锁固式卡接，实现厢体和支撑结构2的可拆卸连接，连接结构稳定，无需填海建造。
46.另一方面，岛本体1需要移动时，厢体内液体抽出，配重物吊出厢体，岛本体1上的建筑物可拆卸，使岛本体1整体上升，使大型拖船、推船及其他助推船运到预定地点再重新组装，可根据具体规划实现岛本体1的移动，布置更为灵活。
47.优选的，本实施例的岛本体1在竖直方向上由两层厢体拼接构成，参见图 1和图2所示，岛本体1包括第一厢体11和第二厢体12，第二厢体12位于第一厢体11下方，第一厢体11和第二厢体12的下部均设置有上述安装部111，第二厢体12的上部存在有上述承接部4，向第二厢体12内灌注液体至其上的安装部111与支撑结构2上的承接部4卡接，向第一厢体11内灌注液体至其上的安装部111与第二厢体12上的承接部4卡接，完成岛本体1的拼接。且第一厢体11的上部可位于海面以上10
‑
20m，形成半潜式海上浮岛。
48.上述第一厢体11和第二厢体12拼接形成岛本体1的结构，便于拆装，易于吊装、搬运。且第一厢体11和第二厢体12在水平方向也可用过多个厢体拼接形成，通过连接板等可拆卸连接形成整体，以进一步便于拆装。
49.作为可选的实施方式，参见图1和图2所示，承接部4和安装部111两者中，其中之一为凸起结构，其中另一为卡槽结构，凸起结构和卡槽结构适配并能锁固式卡接；填充物为液体，厢体均具有注液口110；厢体底部均具有配重层112以便于厢体下沉。
50.本实施例中，承接部4为凸起结构，安装部111为卡槽结构，向厢体内灌注液体，如水等，至厢体的重力大于浮力能使卡槽结构与凸起结构卡接，完成拼装。且为了增加厢体的重力，便于其下沉和结构结构的稳定性，参见图1和图2所示，第一厢体11的底部均存在有配重层112，上述配重层112主要使利用一些密度比较大的材料(比如填附一些耐腐蚀的钢板、铅块等)直接设置在第一厢体11和第二厢体12的底端，这样设置的好处在于，利用配重层112调节配重比例，整个第一厢体11和第二厢体12的重心会往下移，使岛本体1更加稳定，不容易倾倒，且易于在吊装后下沉至安装部111与承接部4卡接的位置。
51.考虑到海上环境较为恶劣，风浪、海浪等较大，为了使得海上浮岛结构更为稳定，减少风浪、海浪的侵袭。参见图1、图3和图6所示，本实施例的海上浮岛还包括有防护墙3，防护墙3竖直布置且其底端通过固定锚杆32固定于海底；固定锚杆32的底端存在有固定桩33，
固定桩33埋入海底，优选的，将固定桩33嵌入海底的岩石层，保证结构的稳定性。防护墙3的设置，能够在海上浮岛的周围起到一定的防护作用，减少海浪、风浪对海上浮岛的侵袭，利用海上浮岛结构的稳定性。
52.优选的，参见图1和图4，防护墙3的纵向截面为十字型结构，其中，十字型结构中水平段以上的部分位于海面100上，且水平段和竖直段之间通过弧形缓冲面31连接。
53.参见图1所示，当风浪来悉时，经过防护墙3外的弧形缓冲面31被弱化，经过弧形缓冲面31的缓冲作用，能量大大减小，降低了对海上浮岛的冲击，弧形缓冲面31的设置也降低了风浪对防护墙3的直接冲击。
54.为了进一步保护海上浮岛，作为可选的实施方式，参见图1、图3和图6 所示，防护墙3包括有两层以上，且所有防护墙3均包围岛本体1；每层防护墙3均具有敞口部位301以允许船只200进出，所有敞口部位301布置在岛本体1的异侧；且相邻防护墙3之间间隔设置，并形成有行驶通道。
55.上述所有防护墙3的配合结构，一方面，能够通过配合，在海上浮岛的360
°
均起到防风浪的作用，防护作用明显，保证海上浮岛结构的稳定性；另一方面，利用两个以上防护墙3敞口部位301的结构布置，使得船只200能够正常通过行驶通道进入、驶出海上浮岛，保证交通畅通。
56.实施例2
57.支撑结构2的作用是建造于海底，对岛本体1起到支撑作用，参见图1和图2所示，本实施例中提供了一种支撑结构2的具体实施方式，该支撑结构2 包括桥墩，桥墩包括柱本体21和底座22，承接部4位于柱本体21上端，其中：底座22连接于柱本体21体的底端且埋入海床，柱本体21体包括多段通过连接桩212依次连接的立柱211；且底座22上存在有拉杆221，拉杆221分布于柱本体21的两侧，并连接柱本体21和底座22。
58.底座22用于增大柱本体21的底面积，且底座22埋入海底，起到固定作用。柱本体21由竖直排布的多根立柱211通过连接桩212连接形成，在起到支撑作用的同时便于拆装、拖运、维护。
59.为了进一步提高桥墩结构的稳定性，作为可选的实施方式，参见图2所示，桥墩的数量为两个以上，所有桥墩间隔布置，相邻桥墩之间存在有将两者连接的固定组件5；固定组件5包括杆体51和连接件52，其中：杆体51水平布置和/或竖直布置和/或交错布置，且连接件52上具有供杆体51插入固定的多个套体521，以将相邻多根杆体51连接。
60.如图2，上述固定组件5设置于柱本体21的上部，柱本体21的相对两侧均固定有上述连接件52，相邻柱本体21之间存在有如上所述水平布置、竖直布置及交错布置的杆体51，杆体51的两端均通过插入至连接件52的套体521 内实现相互之间的锁定连接。通过结构的杆体51和连接件52，能够将所有桥墩之间连接锁定，在提高桥墩结构稳定性的基础上，便于拆卸、安装。
61.实施例3
62.本实施例提供了另外一种支撑结构2的具体实施方式，参加图5所示，本实施例与上述实施例2的支撑结构2不同，本实施例中支撑结构2包括锚杆24 和液压机构23，其中，两者的上端均与厢体连接，两者的下端均与海底固定；液压机构23包括壳体231和液压伸缩杆232，液压伸缩杆232位于壳体231内，壳体231为波纹结构，能够在外力作用下伸缩变形，以
适应液压机构23的伸缩。
63.壳体231起到保护内部液压伸缩杆232的作用，防止海水冲击液压伸缩杆 232，造成其损坏；且其伸缩端抵接厢体底部，用于顶推厢体；其中，锚杆24 的下端连接有固定座242，固定座242埋入海底；液压机构23中壳体231的底端埋入海底，起到固定作用。
64.锚杆24用于向下拉动厢体，且锚杆24上存在有缓冲件241，用以在外力作用下伸缩形变。其中，锚杆24和液压机构23的上端均与支撑板或支撑块固定连接，支撑板或支撑块上端存在有上述承接部4，第一厢体11和第二厢体12 同样通过卡接的方式与该支撑结构2固定。
65.上述液压机构23为现有的液压设备，如通过液压泵驱动液压伸缩杆232，在此不做赘述。本实施例中，液压伸缩杆232抵推低第二厢体12，调节由于负荷或海浪等瞬间引起的路面的压力波动，维持岛本体1的平衡；同时锚杆24 向下拉动岛本体1，岛本体1同时受到锚杆24向下的拉力和液压伸缩杆232向上的推力，便于岛本体1处于稳定状态，不易受到海水流动的影响，使得岛本体1的结构更为稳定。
66.同时，锚杆24上连接的缓冲件241可以为弹簧缓冲器，使锚杆24能够有一定的活动空间，以便于复位。同时弹簧缓冲器的弹性系数较大，一般情况下弹簧缓冲器是不会被随意拉伸或压缩的，只有在遇到较大的作用力时，如液压伸缩高向上伸缩或较大海浪作用时，弹簧缓冲器才会被拉伸或压缩。
67.优选的，参见图5和图7所示，本实施例中的支撑结构2还包括有保护壳 25，保护壳25的上端与边岛底部连接固定，底端与海底或者固定座242连接固定，将锚杆24和液压机构23罩设于其内部，防止海水损坏锚杆24和液压机构 23。保护壳25为波纹结构的罩体，能够在外力作用下伸缩变形，以适应缓冲件 241的变形和液压机构23的伸缩。
68.实施例4
69.为了进一步利用空间，在上述实施例的基础上，参见图1和图5所示，岛本体1的下方还设置有海中基地6，海中基地6包括外壳61和通风管道62，外壳61内构造有独立的基地空间，通风管道62位于支撑结构2中，通风管道62 底端连通基地空间，其上端延伸至海面100以上；其中，当岛本体1的底面积较大时，可考虑设置上述海中基地6，且当支撑结构2为上述实施例的桥墩结构时适于建造上述海中基地6，当支撑结构2为锚杆24和液压机构23形成的结构时，可不设置上述海中基地6。
70.弧形结构的外壳61围设出独立且密封的基地空间，可在基地空间内建造钢筋结构的建筑等，充分利用海上浮岛的下方空间。且通风管道62修建在桥墩结构中，能为海中基地6内提供充足的空气。
71.为了保证海中基地6结构的稳定性，参见图1和图5所示，海中基地6的外围存在有海底防护墙7，海底防护墙7固定于海底且其竖直高度不低于海中基地6；海底防护墙7至少背离海中基地6的一侧面为弧形面71以缓冲海水的冲击。
72.上述海底防护墙7建造于海底，可为圆形结构为扇形结构，包围或半包围海中基地6建造，海底防护墙7上的弧形面71能够缓冲海水的冲击，保证海中基地6结构的稳定性。上述海底防护墙7可在海中基地6的外围设置一层，或者两层以上。
73.实施例5
74.在上述实施例4的基础上，为了便于人们能够顺利出入海中基地6，作为可选的实
施方式，本实施例的支撑结构2内，如桥墩中存在有电梯通道，电梯通道连接岛本体1和海中基地6；人们可乘坐电梯进出海中城市。考虑到万一出现紧急情况，电梯故障，为了保证安全性，本实施例的海上浮岛还包括有逃生系统8，逃生系统8包括有安全仓82和逃生舱81，安全仓82布置于支撑结构2上，且其上设置有紧急逃生口；逃生舱81位于安全仓82内，且逃生舱81 上配制有螺旋桨推进机构。
75.上述逃生舱81可完全密封并存在有供氧系统，其上配制有螺旋桨推进机构和机翼，可搭载逃生人员平稳上浮到海面100。上述逃生舱81可采用市场上的现有装置，有氧系统、螺旋桨推进机构在海上交通领域也易于获得，在此对其结构不做赘述。本领域内技术人员可根据实际情况设置大型或小型救生舱。
76.上述安全仓82的作用是，保护逃生舱81不受腐蚀，能够安全稳定的正常运转。安全仓82的本身可采用耐腐蚀高强度材料，保证不受海水的俯视和海洋生物的破坏。安全仓82可配备开启门，当发生紧急情况时，人员可分离至海中基地6的两侧至安全仓82处，打开开启门进入安全仓82，打开逃生舱81的门体进入逃生舱81中，随后关闭开启门，逃生舱81受到水的浮力并在螺旋桨推进机构的动力下进入水中，逐渐上浮至水面逃生。上述开启门可采用现有的自动门。
77.实施例6
78.为了增大海上浮岛的空间，在上述实施例的基础上，参见图5和图6所示，岛本体1还连接有边岛9，其中：所有边岛9分布于岛本体1周围，且两者之间通过桥梁91连接，边岛9的结构与岛本体1相同；海上浮岛还连接有海中隧道300和/或海上隧道300。
79.上述边岛9的数量可设置一个或两个以上，边岛9同样置于防护墙3内，边岛9的结构与岛本体1结构相同，均通过上述厢体和支撑结构2配合固定。其中，边岛9的支撑结构2适于采用实施例3的锚杆24和液压机构23。
80.出入海上浮岛可通过船只200或上述海中隧道300、海上隧道300，保证海上浮岛的交通。
81.本发明具体实施方式中的海上浮岛，可在浮岛上设置可拆卸的建筑物，通过防护墙3、支撑结构2使得岛本体1、边岛9能经受海上风浪，保持相对平稳；其中，其上建筑物的设计要充分考虑海上浮岛的建筑物重量均匀，分布合理、不偏重。可灌注的厢体与支撑结构2的卡接便于拆装，可根据具体规划利用拖船等拖运厢体进行拆装。为了对海上能源充分利用，还可在岛本体1上设置海水发电、风力发电、小型核能发电、太阳能发电等设备。
82.在本说明书的描述，具体特征、结构或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
83.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
84.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何
熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。