浮式混凝土沉箱储油结构

149 编辑：管理员来源：中交第四航务工程勘察设计院有限公司

2024-03-12 17:32:43

权利要求书： 1.浮式混凝土沉箱储油结构，其特征在于，包括：

沉箱主体，其由混凝土预制形成，所述沉箱主体内部被分隔为多个储油仓，所述沉箱主体顶部封闭形成构筑物搭设平台；

锚固系统，所述沉箱主体通过所述锚固系统固定形成浮码头；

所述锚固系统为限位墩式锚固系统、锚链式锚固系统或者两者的组合；

所述锚固系统还包括：

第一连接件，其包括一对连接扣、十字扣，所述连接扣包括一体成型的线形杆与U形杆，所述U形杆外凹部与所述线形杆固接，一对U形杆的四个自由端分别与所述十字扣的四个自由端铰接，一对线形杆的自由端分别形成构件铰接点；

第二连接件，其包括一对连接爪，所述连接爪包括爪主体、转动块、锁定块，一对爪主体的靠近端形成咬合部、远离端分别形成构件铰接点，所述咬合部的侧面为凹面，且顶面形成上延伸面、底面形成下延伸杆，所述上延伸面具有第一贯通孔、第二贯通孔，所述下延伸杆具有第三贯通孔，所述第一贯通孔、第三贯通孔上下相对设置，所述转动块通过一转动杆分别穿过所述第一贯通孔、第三贯通孔铰接于所述爪主体，所述转动块的转动杆一侧为卡扣部、另一侧为限位部，所述锁定块包括上下一体成型的锁定杆与锁定槽，所述锁定杆可穿过所述第二贯通孔，所述锁定杆的上部螺接有锁定螺母，所述锁定槽的底部设有推动块，所述转动块转动至最大角度时，其限位部可收纳于所述锁定槽且顶面接触，旋紧锁定螺母，以限制所述锁定杆于所述第二贯通孔内部，其卡扣部的内外侧面分别贴合另一个爪主体的咬合部的凹面与另一个转动块的卡扣部，一对连接爪咬合，移除锁定螺母，向上抽拉所述锁定杆使所述推动块触压所述转动块的限位部时，所述转动块反向转动一定角度至限位部可偏离于所述锁定槽，以解除所述第二贯通孔对所述锁定杆的限制，一对连接爪不再咬合；

其中，所述锚固系统为限位墩式锚固系统时，所述限位墩内侧与所述沉箱主体之间通过护舷、缆绳或者两者的组合限位和固定，并设置联系桥通道，所述限位墩外侧设置船舶靠泊构件，限位墩内侧的构件铰接点与护舷、缆绳一端的构件铰接点之间采用第一连接件或第二连接件连接，护舷、缆绳另一端的构件铰接点与所述沉箱主体之间采用第二连接件连接；

所述锚固系统为锚链式锚固系统时，锚重块分布在所述沉箱主体外周，所述锚重块与所述沉箱主体之间通过锚链限位和固定，所述锚重块的构件铰接点与锚链一端的构件铰接点之间采用第一连接件连接，锚链另一端的构件铰接点与所述沉箱主体之间采用第二连接件连接。

2.如权利要求1所述的浮式混凝土沉箱储油结构，其特征在于，所述构筑物搭设平台向两侧延伸形成作业平台，所述作业平台外侧形成船舶靠泊点。

3.如权利要求1所述的浮式混凝土沉箱储油结构，其特征在于，所述沉箱主体外周设置防波堤。

说明书：浮式混凝土沉箱储油结构技术领域[0001] 本发明涉及海上储油装置。更具体地说，本发明涉及一种浮式混凝土沉箱储油结构。

背景技术[0002] 油品一般采用大型船舶进行运输，当需要进行储存和转运作业时，在深水区域建设固定式的储油设施和处理基地成本较高；而常规的海上浮式油品转运终端面积有限、功

能单一，往往缺乏油品处理、储存和转运等功能，需要另外配置海底管道系统或中转船舶，

一般依托于岸上的储油基地进行作业。

发明内容[0003] 本发明提供一种浮式混凝土沉箱储油结构，其内部设置储油仓，并可根据需要在顶部设置各类厂房设施，实现海上装卸作业和油品处理。

[0004] 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种浮式混凝土沉箱储油结构，包括：

[0005] 沉箱主体，其由混凝土预制形成，所述沉箱主体内部被分隔为多个储油仓，所述沉箱主体顶部封闭形成构筑物搭设平台；

[0006] 锚固系统，所述沉箱主体通过所述锚固系统固定形成浮码头。[0007] 优选的是，所述构筑物搭设平台向两侧延伸形成作业平台，所述作业平台外侧形成船舶靠泊点。

[0008] 优选的是，所述锚固系统为限位墩式锚固系统、锚链式锚固系统或者两者的组合。[0009] 优选的是，所述沉箱主体外周设置防波堤。[0010] 优选的是，所述锚固系统为限位墩式锚固系统时，所述限位墩内侧与所述沉箱主体之间通过护舷、缆绳或者两者的组合限位和固定，并设置联系桥通道，所述限位墩外侧设

置船舶靠泊构件。

[0011] 优选的是，所述锚固系统为锚链式锚固系统时，锚重块分布在所述沉箱主体外周，所述锚重块与所述沉箱主体之间通过锚链限位和固定。

[0012] 优选的是，所述锚固系统还包括：[0013] 第一连接件，其包括一对连接扣、十字扣，所述连接扣包括一体成型的线形杆与U形杆，所述U形杆外凹部与所述线形杆固接，一对U形杆的四个自由端分别与所述十字扣的

四个自由端铰接，一对线形杆的自由端分别形成构件铰接点；

[0014] 第二连接件，其包括一对连接爪，所述连接爪包括爪主体、转动块、锁定块，一对爪主体的靠近端形成咬合部、远离端分别形成构件铰接点，所述咬合部的侧面为凹面，且顶面

形成上延伸面、底面形成下延伸杆，所述上延伸面具有第一贯通孔、第二贯通孔，所述下延

伸杆具有第三贯通孔，所述第一贯通孔、第三贯通孔上下相对设置，所述转动块通过一转动

杆分别穿过所述第一贯通孔、第三贯通孔铰接于所述爪主体，所述转动块的转动杆一侧为

卡扣部、另一侧为限位部，所述锁定块包括上下一体成型的锁定杆与锁定槽，所述锁定杆可

穿过所述第二贯通孔，所述锁定杆的上部螺接有锁定螺母，所述锁定槽的底部设有推动块，

所述转动块转动至最大角度时，其限位部可收纳于所述锁定槽且顶面接触，旋紧锁定螺母，

以限制所述锁定杆于所述第二贯通孔内部，其卡扣部的内外侧面分别贴合另一个爪主体的

咬合部的凹面与另一个转动块的卡扣部，一对连接爪咬合，移除锁定螺母，向上抽拉所述锁

定杆使所述推动块触压所述转动块的限位部时，所述转动块反向转动一定角度至限位部可

偏离于所述锁定槽，以解除所述第二贯通孔对所述锁定杆的限制，一对连接爪不再咬合；

[0015] 其中，所述锚固系统为限位墩式锚固系统时，限位墩内侧的构件铰接点与护舷、缆绳一端的构件铰接点之间采用第一连接件或第二连接件连接，护舷、缆绳另一端的构件铰

接点与所述沉箱主体之间采用第二连接件连接；

[0016] 所述锚固系统为锚链式锚固系统时，所述锚重块的构件铰接点与锚链一端的构件铰接点之间采用第一连接件连接，锚链另一端的构件铰接点与所述沉箱主体之间采用第二

连接件连接。

[0017] 本发明至少包括以下有益效果：[0018] 第一、本发明内部设置储油仓，实现海上装卸作业和油品处理、储存，根据外部条件和使用需求选择锚固系统，形成浮式海上储油基地，可配备停靠的泊位以供油轮进行装

卸作业，顶部可设置如发电厂、海水淡化厂、污水处理厂、控制室、仓库、泵房、办公室和工人住宿区等设施；

[0019] 第二、本发明沉箱主体应根据结构受力、储仓布置、化工工艺、检修要求等因素综合考虑布置其空间结构的设计，将其分隔为多个行和列的形式的储油仓，呈稳定空间结构，

满足结构受力需要，顶部封闭形成构筑物搭设平台，可设置如发电厂、海水淡化厂、污水处

理厂、控制室、仓库、泵房、办公室和工人住宿区等设施，根据外部条件和使用需求选择锚固

系统，并设置船舶靠泊位点，便于油品装卸作业；

[0020] 第三、作业平台位于沉箱结构两侧，便于设备运转和装卸工艺；可采用限位墩式锚固系统、锚链式锚固系统或是两者的结合，实现沉箱主体位点的相对固定，二者工艺成熟、

成本可控，技术可靠；平面布置应考虑波浪和水流的方向，当自然条件较为恶劣时，可另外

设置防波堤进行防护；采用限位墩式锚固系统时，可在沉箱结构四周分布限位墩，且优选为

在作业平台外侧增设限位墩，提高限位、固定效果，同时便于船舶靠泊以及油品输送；采用

锚链式锚固系统时，浮式结构可能出现较大的运动量，可考虑采用软管进行油品装卸作业；

[0021] 第四、通过设置第一连接件、第二连接件进一步增加锚固系统的稳固性和可调可控性，第一连接件为一对连接扣通过十字扣铰接，一对连接扣的线形杆分别与两侧构件进

行铰接，一对连接扣的U形杆分别与十字扣进行铰接，可实现水平向(纵横向)、竖向的转动，

提高连接的灵活性，更加适合不需要长期调整的海下区域，以对抗海峡波浪等自然条件的

影响；第二连接件为一对连接爪的咬合，一对爪主体分别与两侧构件进行铰接，同时靠近端

咬合时实现锁定，咬合部的凹面为滑动面，一个爪主体的转动块绕其转动杆转动时，其卡扣

部可沿另一个爪主体的咬合部的凹面滑动，转动块转动一定角度时，即其卡扣部滑动至一

定程度时，限位部收纳于锁定槽，且二者顶面相接触，限位部与锁定槽底部的推动块形成一

定间距，可通过锁定螺母将锁定杆固定至该高度，此时两个转动块转动至极限(被固定)，两

个锁定块均被定位，两侧构件形成紧密连接，当解除锁定螺母并向上抽拉锁定杆时，推动块

的斜面顶推转动块的限位部，使其反方向绕其转动杆转动一定角度，转动块的限位部处于

松弛状态，偏离锁定槽，同时，其卡扣部反向滑动一定程度至一对卡扣部松开，此时拔除锁

定杆(向下按压)，一对转动块持续转动至一对连接爪不再咬合；当应用于限位墩式锚固系

统时，限位墩内侧与沉箱主体之间空间较小，方便拆卸安装，因此限位墩内侧采用第一连接

件或第二连接件均可快速、灵活装卸，沉箱主体侧采用第二连接件可实现紧密稳固连接；当

应用于锚链式墩锚固系统时，锚重块侧与沉箱主体距离较远，且不适合长期调试，因此锚重

块侧采用第一连接件更加灵活、长久，沉箱主体侧采用第二连接件可实现紧密稳固连接。

[0022] 本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明[0023] 图1为本发明的一种技术方案的结构示意图；[0024] 图2为图1的技术方案的俯视图；[0025] 图3为本发明的限位墩式锚固系统的结构示意图；[0026] 图4为本发明的锚链式墩锚固系统的结构示意图；[0027] 图5为本发明的第一连接件的结构示意图；[0028] 图6为本发明的第二连接件的结构示意图；[0029] 图7为本发明的转动块的结构示意图；[0030] 图8为本发明的转动块、锁定块的装配示意图。具体实施方式[0031] 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

[0032] 应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。[0033] 需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，需要说明的是，除

非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而

言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“横向”、“纵向”、“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发明和简化描述，并不是指示或暗

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

本发明的限制。

[0034] 如图1?2所示，本发明提供一种浮式混凝土沉箱储油结构，包括：[0035] 沉箱主体1，其由混凝土预制形成，所述沉箱主体1内部被分隔为多个储油仓2，所述沉箱主体1顶部封闭形成构筑物搭设平台；

[0036] 锚固系统，所述沉箱主体1通过所述锚固系统固定形成浮码头。[0037] 在上述技术方案中，沉箱主体1应根据结构受力、储仓布置、化工工艺、检修要求等因素综合考虑布置其空间结构的设计，将其分隔为多个行和列的形式的储油仓2，呈稳定空

间结构，满足结构受力需要，顶部封闭形成构筑物搭设平台，可设置如发电厂、海水淡化厂、

污水处理厂、控制室、仓库、泵房、办公室和工人住宿区等设施，根据外部条件和使用需求选

择锚固系统，并设置船舶靠泊位点，便于油品装卸作业。

[0038] 内部设置储油仓2，实现海上装卸作业和油品处理、储存，根据外部条件和使用需求选择锚固系统，形成浮式海上储油基地，可配备停靠的泊位以供油轮进行装卸作业，顶部

可设置如发电厂、海水淡化厂、污水处理厂、控制室、仓库、泵房、办公室和工人住宿区等设

施，锚固系统不作限制，可以为限位墩、锚链等，当承受极端工况下的环境荷载时，还包括大

型码头系泊设施，如快速脱缆钩、系船柱等。

[0039] 在另一种技术方案中，述构筑物搭设平台向两侧延伸形成作业平台3，所述作业平台3外侧形成船舶靠泊点。作业平台3位于沉箱结构两侧，便于设备运转和装卸工艺。

[0040] 在另一种技术方案中，所述锚固系统为限位墩4式锚固系统、锚链式锚固系统或者两者的组合。可采用限位墩4式锚固系统、锚链式锚固系统或是两者的结合，实现沉箱主体1

位点的相对固定，二者工艺成熟、成本可控，技术可靠。

[0041] 在另一种技术方案中，所述沉箱主体1外周设置防波堤。平面布置应考虑波浪和水流的方向，当自然条件较为恶劣时，可另外设置防波堤进行防护。

[0042] 在另一种技术方案中，如图3所示，所述锚固系统为限位墩4式锚固系统时，所述限位墩4内侧与所述沉箱主体1之间通过护舷、缆绳或者两者的组合限位和固定，并设置联系

桥通道，所述限位墩4外侧设置船舶靠泊构件。采用限位墩4式锚固系统时，可在沉箱结构四

周分布限位墩4，且优选为在作业平台3外侧增设限位墩4，提高限位、固定效果，同时便于船

舶靠泊以及油品输送。

[0043] 在另一种技术方案中，如图4所示，所述锚固系统为锚链式锚固系统时，锚重块5分布在所述沉箱主体1外周，所述锚重块5与所述沉箱主体1之间通过锚链限位和固定。采用锚

链式锚固系统时，浮式结构可能出现较大的运动量，可考虑采用软管进行油品装卸作业。

[0044] 在另一种技术方案中，如图5?8所示，所述锚固系统还包括：[0045] 第一连接件，其包括一对连接扣6、十字扣7，所述连接扣6包括一体成型的线形杆与U形杆，所述U形杆外凹部与所述线形杆固接，一对U形杆的四个自由端分别与所述十字扣

7的四个自由端铰接，一对线形杆的自由端分别形成构件铰接点；

[0046] 第二连接件，其包括一对连接爪，所述连接爪包括爪主体8、转动块9、锁定块10，一对爪主体8的靠近端形成咬合部、远离端分别形成构件铰接点，所述咬合部的侧面为凹面，

且顶面形成上延伸面、底面形成下延伸杆，所述上延伸面具有第一贯通孔、第二贯通孔，所

述下延伸杆具有第三贯通孔，所述第一贯通孔、第三贯通孔上下相对设置，所述转动块9通

过一转动杆分别穿过所述第一贯通孔、第三贯通孔铰接于所述爪主体8，所述转动块9的转

动杆一侧为卡扣部、另一侧为限位部，所述锁定块10包括上下一体成型的锁定杆与锁定槽，

所述锁定杆可穿过所述第二贯通孔，所述锁定杆的上部螺接有锁定螺母，所述锁定槽的底

部设有推动块，所述转动块9转动至最大角度时，其限位部可收纳于所述锁定槽且顶面接

触，旋紧锁定螺母，以限制所述锁定杆于所述第二贯通孔内部，其卡扣部的内外侧面分别贴

合另一个爪主体8的咬合部的凹面与另一个转动块9的卡扣部，一对连接爪咬合，移除锁定

螺母，向上抽拉所述锁定杆使所述推动块触压所述转动块9的限位部时，所述转动块9反向

转动一定角度至限位部可偏离于所述锁定槽，以解除所述第二贯通孔对所述锁定杆的限

制，一对连接爪不再咬合；

[0047] 其中，所述锚固系统为限位墩4式锚固系统时，限位墩4内侧的构件铰接点与护舷、缆绳一端的构件铰接点之间采用第一连接件或第二连接件连接，护舷、缆绳另一端的构件

铰接点与所述沉箱主体1之间采用第二连接件连接；

[0048] 所述锚固系统为锚链式锚固系统时，所述锚重块5的构件铰接点与锚链一端的构件铰接点之间采用第一连接件连接，锚链另一端的构件铰接点与所述沉箱主体1之间采用

第二连接件连接。

[0049] 在上述技术方案中，通过设置第一连接件、第二连接件进一步增加锚固系统的稳固性和可调可控性，第一连接件为一对连接扣6通过十字扣7铰接，一对连接扣6的线形杆分

别与两侧构件进行铰接，一对连接扣6的U形杆分别与十字扣7进行铰接，可实现水平向(纵

横向)、竖向的转动，提高连接的灵活性，更加适合不需要长期调整的海下区域，以对抗海峡

波浪等自然条件的影响；第二连接件为一对连接爪的咬合，一对爪主体8分别与两侧构件进

行铰接，同时靠近端咬合时实现锁定，咬合部的凹面为滑动面，一个爪主体8的转动块9绕其

转动杆转动时，其卡扣部可沿另一个爪主体8的咬合部的凹面滑动，转动块9转动一定角度

时，即其卡扣部滑动至一定程度时，限位部收纳于锁定槽，且二者顶面相接触，限位部与锁

定槽底部的推动块形成一定间距，可通过锁定螺母将锁定杆固定至该高度，此时两个转动

块9转动至极限(被固定)，两个锁定块10均被定位，两侧构件形成紧密连接，当解除锁定螺

母并向上抽拉锁定杆时，推动块的斜面顶推转动块9的限位部，使其反方向绕其转动杆转动

一定角度，转动块9的限位部处于松弛状态，偏离锁定槽，同时，其卡扣部反向滑动一定程度

至一对卡扣部松开，此时拔除锁定杆(向下按压)，一对转动块9持续转动至一对连接爪不再

咬合；当应用于限位墩4式锚固系统时，限位墩4内侧与沉箱主体1之间空间较小，方便拆卸

安装，因此限位墩4内侧采用第一连接件或第二连接件均可快速、灵活装卸，沉箱主体1侧采

用第二连接件可实现紧密稳固连接；当应用于锚链式墩锚固系统时，锚重块5侧与沉箱主体

1距离较远，且不适合长期调试，因此锚重块5侧采用第一连接件更加灵活、长久，沉箱主体1

侧采用第二连接件可实现紧密稳固连接。

[0050] 这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

[0051] 尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地

实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限

于特定的细节和这里示出与描述的图例。