1、技術(shù)領(lǐng)域：

本專利從技術(shù)角度涉及船舶及海洋工種類技術(shù)領(lǐng)域：主要應(yīng)用于海上各類浮式建筑物或簡(jiǎn)稱為浮式平臺(tái)，主要解決大型浮式建筑物在海上的固定問題，故也可以屬于相關(guān)應(yīng)用的技術(shù)領(lǐng)域。

2、

背景技術(shù)：

本專利所謂的“海洋平臺(tái)”(以下簡(jiǎn)稱“平臺(tái)”)泛指一切承載各種裝置、非自航式的海上浮式建筑物。例如海洋采油平臺(tái)、風(fēng)電平臺(tái)、海上浮動(dòng)式油庫(kù)、海上賓館、海上浮動(dòng)島、海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱、海上浮動(dòng)機(jī)場(chǎng)、海上旅游景點(diǎn)、船舶、海上城市等等。

人類在海洋進(jìn)行生活、生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的各種活動(dòng)，最基本的條件是要有生存的空間，因而要建造一定量的海上浮式或潛式建筑物。這些建筑物在海上位置的固定，現(xiàn)在主要采用錨固或樁固，這兩種方式都存在一定的缺陷，因而有一定的使用范圍。對(duì)于淺海，例如100m水深左右，常使用錨加錨鏈或錨索予以固定的方式，但這是一種柔性的固定方式，在大風(fēng)浪來襲時(shí)，其空間位置往往不易穩(wěn)定，導(dǎo)致其上的設(shè)備或裝備不能很好地工作；若采用樁基固定的方式，又需要在海上打樁，尤其在深海，將會(huì)大大增加建設(shè)成本。

本專利是在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用船舶的浮力原理，將海上浮動(dòng)建筑物內(nèi)的部分空間(一般稱為“壓載艙”)裝滿壓載水后使其下沉到一定吃水(或潛入到海洋一定的深度)，將系泊索安置好之后，再抽出部分或全部壓載水，以產(chǎn)生向上的浮力而使系泊索張緊(這樣的連接索可稱為“張力索”)。該索與在海底設(shè)置的重力錨之間產(chǎn)生一定的拉緊力，從而將浮動(dòng)式建筑物牢固系緊。

我國(guó)海岸線綿長(zhǎng)，海洋資源十分豐富。為開發(fā)近海及遠(yuǎn)海的海上資源時(shí)，需要建立許多海上浮動(dòng)式建筑物，或在海面以下設(shè)置懸浮式建筑物。若采用本項(xiàng)技術(shù)，就可以大幅度降低建設(shè)成本。本項(xiàng)技術(shù)的最大特點(diǎn)就是原理簡(jiǎn)單，設(shè)備簡(jiǎn)單、安全可靠，成本低廉。

3、

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

現(xiàn)以一個(gè)海洋浮動(dòng)式風(fēng)電平臺(tái)(兼海上養(yǎng)殖網(wǎng)箱)(參見附圖1、附圖2)為例，說明本發(fā)明的內(nèi)容。

3.1一種海洋平臺(tái)張力索型系泊系統(tǒng)的組成

如圖1所示的海洋平臺(tái)，其主體⑧是由一個(gè)稱為“中心島”的箱體單元及與其鉸接起來的環(huán)形箱體單元(本例是8個(gè))組成。其系泊系統(tǒng)由3大部份構(gòu)成，即(1)張力索系統(tǒng)；(2)重力錨系統(tǒng)；(3)卷?yè)P(yáng)機(jī)與自動(dòng)控制系統(tǒng).

3.1.1張力索系統(tǒng)：分為二類：第一類稱為“邊牽引索”(參閱圖2、圖3、圖4)。這類索設(shè)置在平臺(tái)之下，將平臺(tái)單元的角點(diǎn)(a2、a3；b2、b3；c2、c3；d2、d3；e2、e3；f2、f3；g2、g3；h2、h3)分別與設(shè)在平臺(tái)對(duì)角線與對(duì)稱線處的邊錨點(diǎn)(a、b、c、d、e、f、g)連接起來(圖1中命名為③、④)。它們的主要功能是，當(dāng)平臺(tái)遭遇水平方向的干擾力，如風(fēng)力、水流力、波浪力作用時(shí)，利用鋼索的張力將其穩(wěn)定在原置位置。第二類索稱為“垂直索”(在圖1中用虛線表示⑤⑥)，將設(shè)置在平臺(tái)對(duì)角線處的中間錨(簡(jiǎn)稱中錨)(參見圖2、圖3)各點(diǎn)(a4、a1；c4、c1；e4、e1；g4、g1)與平臺(tái)單元的角點(diǎn)(a2、a3；c2、c3；e2、e3；g2、g3；)連接起來。垂直索的功能是，在平臺(tái)遭遇垂直方向的干擾力作用時(shí)，以其鋼索中產(chǎn)生的張力將其平衡。這兩組鋼索的共同作用，即可以平衡來自各個(gè)方向的干擾力，以保持平臺(tái)位置的穩(wěn)定。

垂直分布的鋼索中的張力產(chǎn)生的機(jī)理是：先通過調(diào)整平臺(tái)內(nèi)的壓載艙的水量，使平臺(tái)保持某一吃水(例如設(shè)計(jì)吃水)的平浮位置，然后均勻增加壓載水，使其平浮于“重載”吃水狀態(tài)，系緊并調(diào)整各垂直索及牽引索，使其處于拉直(或接近拉直)的狀態(tài)，此時(shí)再泵出一定量的壓載水。此時(shí)泵出壓載水的重量，就是平臺(tái)增加的浮力，此浮力就可產(chǎn)生各鋼索的張力。浮力的大小就是各鋼索張力大小的矢量總和。通過調(diào)整各壓載艙浮力的大小，即可調(diào)整整個(gè)平臺(tái)的平衡位置。浮力的最大值將取決于各張力索的破斷強(qiáng)度。

應(yīng)當(dāng)指出的是，這種張力索平臺(tái)的穩(wěn)定系統(tǒng)，除了平臺(tái)處于水面漂浮狀態(tài)可以應(yīng)用之外，還可以應(yīng)用于平臺(tái)處于水下懸浮狀態(tài)，或者處于海底狀態(tài)。這對(duì)于需要應(yīng)對(duì)特殊海況或特殊用途的平臺(tái)更有意義。

我國(guó)沿海，尤其是東南沿海，是一個(gè)多臺(tái)風(fēng)的水域，每年都有多起會(huì)產(chǎn)生巨大破壞力的熱帶風(fēng)暴及臺(tái)風(fēng)。例如，當(dāng)海上浮式風(fēng)電平臺(tái)、或海上設(shè)施遭遇特大臺(tái)風(fēng)襲擊、或海上水產(chǎn)養(yǎng)殖網(wǎng)箱遭遇赤潮襲擊時(shí)，需要將平時(shí)在海面上漂浮的建筑物潛入水下，以躲避風(fēng)浪的襲擊。采用本項(xiàng)技術(shù)將可以很方便實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

需要整個(gè)平臺(tái)潛浮于水下時(shí)，在風(fēng)暴到來之前可將大量的壓載水灌入平臺(tái)，使平臺(tái)下沉至水面下一定深夜，然后系緊各鋼索，此時(shí)再抽出一定量的壓載水，讓各張力索“繃緊”，使平臺(tái)穩(wěn)定在水面下一定位置。當(dāng)赤潮或風(fēng)暴過后，再逐漸按程序釋放卷?yè)P(yáng)機(jī)，讓平臺(tái)浮出水面既定位置。這是本專利的特殊用途。

3.1.2重力錨系統(tǒng)：本專利采用的重力錨，是依靠本身重量產(chǎn)生的摩擦力來平衡水平作用力的，因而就需要錨具有較大的重量。再有，本專利不僅適用于淺海(如水深100m以下)，而且也可以適用于較深的海域(例如水深1000m左右)。這些要求，常規(guī)的船用錨及錨鏈都是不適宜的。

本專利所謂的“重力錨”實(shí)質(zhì)上就是一堆鋼筋混凝土制成的“桶”，其中裝滿海上最易獲得、且最便宜的有重量的物質(zhì)，例如礫石、海砂、某些金屬礦渣、礦砂等。

本專利使用的所謂“特別設(shè)計(jì)”的重力錨的構(gòu)造如圖5所示。

本例重力錨由4部分組成：其一，圓桶形中心體④；其二，分為多塊的外掛重物②，又稱為外掛體；其三，防滑錐①；其四，附屬體③⑤⑥⑦⑨⑩組成。中心體與外掛體均由鋼筋混凝土澆筑而成，外掛體外部用鋼板條帶⑨掛在中心體結(jié)構(gòu)的耳板③上，再用螺栓相互連接；外掛體的外部用一組鋼箍⑩圍起來，相互用螺栓連接形成一個(gè)整體。底部的防滑錐①由鋼結(jié)構(gòu)做成。當(dāng)整體重力錨設(shè)置在海底平面后，在重力錨重量的壓力下，防滑錐會(huì)逐漸陷入海底泥砂中。這將有利于防止重力錨的位移。該重力錨中心體的中部⑧是空的，可以充填海砂、石礫、金屬礦石等物資以增加重量。

該重力錨的上部設(shè)置鋼環(huán)⑤，用卸扣將其與鋼索相連接。鋼蓋⑥(包括其下的鋼筋混凝土蓋)與中心體法蘭用螺栓⑦(或焊接)連接。

3.1.3卷?yè)P(yáng)機(jī)與自動(dòng)控制系統(tǒng)：對(duì)于各類鋼索，均可以采用獨(dú)立或組合式的卷?yè)P(yáng)機(jī)進(jìn)行控制，將鋼索拉緊與釋放，均在自動(dòng)控制系統(tǒng)的控制下進(jìn)行。自動(dòng)控制系統(tǒng)的傳感器，應(yīng)能夠?qū)⒏麂撍鞯膶?shí)際張力傳輸?shù)诫娔X中，并將預(yù)計(jì)應(yīng)達(dá)到的張力設(shè)置在電腦程序中，用以控制各卷?yè)P(yáng)機(jī)的運(yùn)作。這些是常規(guī)的自動(dòng)控制技術(shù)。茲不贅述。

4、附圖說明

附圖1一種海洋平臺(tái)張力索型系泊系統(tǒng)示意圖

圖例：

①垂直式重力錨；②邊重力錨；

③邊牽引索；④邊牽引索

⑤垂直張力索；⑥垂直張力索；

⑦空氣管；⑧平臺(tái)主體；

⑨平臺(tái)上層建筑；⑩風(fēng)電機(jī)塔架及中央空氣管；

風(fēng)電機(jī)；太陽(yáng)能光伏板；

太陽(yáng)能光伏板架。

附圖2海洋平臺(tái)平面受力及鋼索分布示意圖

附圖3a-a2-a3-o剖面牽引索及垂直張力索布置及受力分析

附圖4b-b2-b3-o剖面牽引索布置及受力分析

附圖5a一種海洋平臺(tái)重力錨剖面圖

圖例：

①重力錨防滑錐；②重力錨外掛體；

③重力錨外掛體鎖扣；④重力錨中心體；

⑤重力錨吊環(huán)；⑥重力錨蓋板；

⑦重力錨連接法蘭；⑧重力錨中空部分；

⑩重力錨外掛體鋼箍；

附圖5b一種海洋平臺(tái)重力錨俯視圖圖

⑨重力錨外掛體鋼掛帶；⑩重力錨外掛體鋼箍；

重力錨外掛體鋼箍鎖緊螺栓；

5、具體實(shí)施方式(設(shè)計(jì)實(shí)例)

下面根據(jù)船舶設(shè)計(jì)理論，給出一個(gè)邊長(zhǎng)為100m的正方形鉸接式“海上浮式風(fēng)、光發(fā)電及水產(chǎn)養(yǎng)殖示范平臺(tái)”的設(shè)計(jì)實(shí)例。

5.1設(shè)計(jì)依據(jù)

5.1.1設(shè)計(jì)使用海區(qū)：本平臺(tái)設(shè)計(jì)例選擇用于臺(tái)灣海峽福建羅源—廈門的“外?！?，位置大約為東徑118°-120°，北緯23°-26.5°(計(jì)算實(shí)例取為25°n，地球自轉(zhuǎn)柯氏力系數(shù)：f＝0.22)的廣大海域，此海域?yàn)榕_(tái)灣海峽兩岸多臺(tái)風(fēng)水域。

5.1.2設(shè)計(jì)風(fēng)級(jí)：蒲福風(fēng)級(jí)16級(jí)的特大臺(tái)風(fēng)(以海面上10m風(fēng)速計(jì))

某氣象站對(duì)一次特大臺(tái)風(fēng)測(cè)定的數(shù)據(jù)如下：

當(dāng)?shù)仄骄髿鈮簆a＝1013.6百帕(hpa)

臺(tái)風(fēng)中心風(fēng)壓：po＝914百帕

氣壓差：δp＝pa-po＝99.6百帕

最大風(fēng)速半徑(距臺(tái)風(fēng)中心的距離)：r＝27海里＝50公里

臺(tái)風(fēng)移動(dòng)速度：uf＝20公里/小時(shí)＝10.8節(jié)＝5.56m/s

(注：上述數(shù)據(jù)接近2016年臺(tái)風(fēng)“莫蘭蒂”)

5.2平臺(tái)主要尺度

作為實(shí)例(參見圖1、圖2)，本平臺(tái)其主要尺度如下：

5.3臺(tái)風(fēng)區(qū)域波浪要素計(jì)算：

這里所指的“波浪要素”是指波高h(yuǎn)1/3、波長(zhǎng)λ、周期t1/3。

采用較為通用的bretschneider(1957)下列經(jīng)驗(yàn)公式:

計(jì)算16級(jí)臺(tái)風(fēng)時(shí)波浪要素的最大值如下：

海面上10m處最大梯度風(fēng)速(ug)max為：

(ug)max＝0.868×[73×0.1718×(δp)^1/2-0.575r×0.22]

＝105.23(節(jié))＝54.14m/s

此值相當(dāng)于蒲福風(fēng)級(jí)16級(jí)，

海面上10m處最大持續(xù)風(fēng)速ur(節(jié))，由下式得出：

對(duì)于移動(dòng)臺(tái)風(fēng)：

urrmax＝0.865×(ug)max+0.5uf＝96.52節(jié)＝49.65m/s

求得urrmax之后，再利用下列二式可以求得該臺(tái)風(fēng)形成的深水最大有效波高h(yuǎn)1/3max和周期t1/3max。

h1/3max＝5.03exp(0.000295×r×δp)

×(1+0.208×uf/(ur)^(1/2))＝14.45m

t1/3max＝8.6exp(0.000148×r×δp)

×(1+0.104*uf/(ur)^(1/2))＝14.3s

根據(jù)深水波浪的周期與計(jì)算波長(zhǎng)的關(guān)系公式，對(duì)應(yīng)于此波浪周期的波長(zhǎng)如下：

λmax＝(g/(2×π))×t²＝9.81/(2×3.1416)×14.3^2＝318m

以上參數(shù)作為計(jì)算平臺(tái)受力的依據(jù)。

5.4按張力索原理確定系泊系統(tǒng)

5.4.1平臺(tái)漂浮狀態(tài)所承受的載荷

(1)風(fēng)載荷，按《港口程載荷規(guī)范》(jtj215p)

計(jì)算公式：

作用于平臺(tái)的風(fēng)載荷：wk＝μs×μz×w0(kn)

其中：風(fēng)載荷標(biāo)準(zhǔn)值，按《港口程載荷規(guī)范》附表?。?/p>

w0＝v1²/1600＝1.79

其中：v1——按16級(jí)臺(tái)風(fēng)選取的距海面10m高度的風(fēng)速

v1＝53.5m/s

μs——體型系數(shù)，取為1.5

μz——風(fēng)壓高度變化系數(shù)，取值2.12

另考慮計(jì)算誤差系數(shù)1.2，由此得：

wk＝1.2×1.5×2.12×1.79＝6.83kpa

于是：作用于平臺(tái)的單位面積風(fēng)載荷為：

foh＝wk/9.81＝0.696t/m²

平臺(tái)側(cè)面的受風(fēng)面積，經(jīng)計(jì)算：

aw1＝492m²

由此總的風(fēng)載荷為：fw1＝0.696×492＝342.42t

(2)水流力fw2按《港口程載荷規(guī)范》：

其中：ρw——水的密度，取為ρw＝1.025t/m³

aw2——水流力面積，本例aw2＝b×t＝100×2＝200m²

vm——水流速度，取vm＝4節(jié)＝2.058m/s

cw——阻力系數(shù)取cw＝1.5

由此：水流力fw2＝1.5×1/2×1.025×2.058²/9.81＝66.35t

(3)波浪力

按中國(guó)《海港水文》推薦的sainflou法

適用于相對(duì)水深h/λ＝0.1～0.3；h/λ≥0.33范圍的水域。

本例：水域水深h＝50m，波長(zhǎng)取16級(jí)臺(tái)風(fēng)中心區(qū)最大波長(zhǎng)：λmax＝318m，有義波高h(yuǎn)1/3＝14.4m，即相對(duì)水深h/λ＝0.157；波陡h1/3/λ＝0.045，均在適用該方法的范圍之內(nèi)，由此參見《海岸工程中的海浪計(jì)算方法》一書p.227所附圖表查得參數(shù)：r＝1.84,△2＝1.19，由此得出：作用于本平臺(tái)的波浪力

fw3＝100.74t

作用于平臺(tái)的水平作用力總和為：

σf＝fw1+fw2+fw3＝486.7t

5.4.2平臺(tái)張力索的布置

參見圖2與圖3，布置在海底的錨分為2類，其一，在平臺(tái)之外有8個(gè)，稱為邊錨；鋼索與邊錨的連接點(diǎn)分別命名為a、b、c、d、e、f、g、h；每個(gè)邊錨吊環(huán)上系鋼絲索2組，共有16組；鋼索與平臺(tái)的連接點(diǎn)分別命名為a2、a3；b2、b3；c2、c3；d2，d3；e2、e3；f2、f3；g2、g3；h2、h3。其作用是產(chǎn)生拉力，以平衡沿水平方向的作用力。在平臺(tái)平面投影之內(nèi)有8個(gè)錨，稱為中錨。每個(gè)中錨吊環(huán)上系鋼絲索1組，共有8組，均沿平臺(tái)對(duì)角線布置；鋼索與平臺(tái)的連接點(diǎn)分別命名為a1、a4；b1、b4；c1、c4；d1、d4；e1、e4；f1、f4；g1、g4；h1、h4。其作用是產(chǎn)生張力，以平衡沿垂直方向的作用力。

5.4.3作用于平臺(tái)的力

作用于平臺(tái)的力是很復(fù)雜的。可簡(jiǎn)化分為水平方向的作用與垂直方式向的作用力。

5.4.3.1水平方向作用力：

假設(shè)平臺(tái)(參見圖2)承受了沿x軸方向的作用力σf，此作用力由沿與x軸成45°角的a-a2-a3-o鋼索(簡(jiǎn)稱a組索)與c-c2-c3-o鋼索(簡(jiǎn)稱c組索)、及x軸向的b-b2-b3-0(簡(jiǎn)稱b組索)共同承受。令在此3個(gè)方向索之間的負(fù)荷分配系數(shù)為εa,εb,εc，分別為30％：40％：30％。(注：3個(gè)方向索之間的負(fù)荷分配系數(shù)應(yīng)由模型試驗(yàn)確定)

對(duì)a組索而言(參見圖3)，設(shè)三角形aa3a1的張角為θ1，三角形aa2a4的張角為θ2。假定作用于a2點(diǎn)(索a①)與a3點(diǎn)(索a②)的水平負(fù)荷按下列比例分配，經(jīng)計(jì)算：

εa1＝cosθ1/(cosθ1+cosθ2)＝0.556

εa2＝1-εa1＝0.444

(注：2根牽引索之間的負(fù)荷分配系數(shù)也應(yīng)由模型試驗(yàn)確定)

(1)作用于鋼索a的水平方向作用力

參見圖2，在a-a2-a3-o對(duì)角線上的鋼索承受的總水平作用fa可按下式計(jì)算：

fa＝εa*σf/cos45°＝260.48t

fa1＝εa1*fa＝0.556*260.48＝114.7t

參見圖3，a-a2-a3-0剖面張力索布置圖及受力分析可知：

由三角形a-a1-a3可以求得夾角θ1。對(duì)本例：h0＝40.75ma1＝84.66m

tanθ1/a1＝0.48

由此θ1＝25.65°

由三角形a-a2-a4可以求得夾角θ2。對(duì)本例：h0＝40.75ma2＝42.43m

tanθ2/a2＝0.96

由此θ2＝43.85°

(2)作用于鋼索a①方向的作用力fa1

fa1＝k1*fa1/cosθ1＝165.42t

其中取不均勻分布系數(shù)k1＝1.3

(3)錨重量的確定

沿著鋼索a-a3的力fa1作用于錨a，可以分解為在海底平面的索引力fa1與垂直于海平面的上升力fa1y。取重力錨與海底的摩擦系數(shù)為μ＝0.15，則可確定克服此滑動(dòng)力所需要的錨重量為：

pa1＝fa1/μ＝764.7t

fa1產(chǎn)生垂直于平臺(tái)的力，將錨向上拉，使錨重量減輕，故錨的總重量wa1應(yīng)加上此力，即：

wa1＝pa1+fa1y＝pa1+fa1*sinθ1＝836.31t

(4)鉸車的牽引力

若取動(dòng)滑輪的繩索根數(shù)為4，則在鉸車滾筒上每根鋼索的牽引力為：

fa10＝fa1/n1＝41.35t

此計(jì)算值為索a①鋼索的選型依據(jù)

實(shí)際選用鋼索型號(hào)為：6*37s,直徑d＝40mm,σb＝1670mpa,其破斷拉力為：sb＝95.1t,

按照上述同樣的原理，可以對(duì)連接a-a2的鋼索a②以及對(duì)連接b-b2，b-b3的鋼索b①及b②進(jìn)行同樣的計(jì)算，計(jì)算結(jié)果如下表所示：

5.4.3.2垂直方向作用力：

根據(jù)平臺(tái)重量及浮力計(jì)算，平臺(tái)在設(shè)計(jì)吃水時(shí)，需要進(jìn)入壓載艙的壓載水的重量為wbt＝712.25t，可以設(shè)想，此時(shí)如果將設(shè)置在平臺(tái)a2、a3；c2、c3……等角點(diǎn)的鋼索拉緊，然后再將這部分壓載水泵出平臺(tái)之外，則產(chǎn)生的垂直方向的浮力就會(huì)在鋼索a2-a4、a3-a1之間產(chǎn)生張力，將鋼索拉得更緊。

在僅考慮靜浮力的條件下，將平臺(tái)全部沉入海平面之下，即“潛浮”于水中，然后再全部排出壓載水并下沉到預(yù)定吃水時(shí)，就能夠在垂直設(shè)置的鋼索內(nèi)產(chǎn)生最大的張緊力。

經(jīng)計(jì)算，本平臺(tái)主體全部沉入水面之下的排水量：

△m＝6427.86t

平臺(tái)下沉到甲板距水面12m時(shí)平臺(tái)的總排水量

△max＝9306.33t

平臺(tái)下沉到甲板距水面12m時(shí)最大壓載水量bwmax應(yīng)為最大排水量與空船排水量之差，即

bwmax＝△max-σw0＝9306.33-3572.99＝5733.84t

其中，σw0為空平臺(tái)重量，σw0＝3572.99t.

若將此壓載水重量全部抽空，產(chǎn)生的最大張力為δδ＝5733.84t。

全平臺(tái)共設(shè)有8組垂直張力索③，取不均勻系數(shù)為k2＝1.3，每組張力索的平均張力fl：

fl＝k2*δδ/8＝1.3*5733.84/8＝931.75t

選用滑輪組的動(dòng)滑輪鋼索根數(shù)為n＝8,則每根鋼索的拉力應(yīng)為fl0＝fl/n＝931.75/8＝116.47t。

此拉力用以鋼索③的選型。選型為6v*37s+iwr,直徑d＝52mm,σb＝1670mpa,其破斷拉力為：sb＝172t,

而fl＝931.75t用以垂直錨的重量選型，該垂直錨每個(gè)的重量取為1000t?，F(xiàn)將本例各鋼索的計(jì)算結(jié)果列為下表：

6、重力錨及負(fù)荷計(jì)算

6.1重力錨構(gòu)造

為了在16級(jí)臺(tái)風(fēng)的巨大風(fēng)力作用下，保持平臺(tái)在漂浮與潛浮狀態(tài)的位置穩(wěn)定，同時(shí)也考慮制作錨的成本及安裝經(jīng)濟(jì)性，本平臺(tái)采用了作者特別設(shè)計(jì)的一種重力錨形式。

所謂“重力錨”，就是僅依靠錨本身的重量固定于海底的一種錨。而常規(guī)的船用錨(例如霍爾錨、斯貝克錨等)，不僅依靠錨及錨鏈的重量，而且還依賴于錨爪陷入海底泥土產(chǎn)生的抓力來將船舶系泊。

6.2典型重力錨主要參數(shù):

重量為2000t的重力錨(本例的8只邊錨)，其外圓直徑為17.9m,總高度為8.95m。為加大重力錨的重量，在中心體的外緣設(shè)置一圈“掛重”，整個(gè)重力錨的總重量(干重)為3559.07t,在整個(gè)錨體入水且中空部分灌入海砂后，扣除浮力1556.52t，其整個(gè)重力錨在海水中的重量為2002.6t,可視為2000t；重量為1000t的重力錨(本例的8只垂直錨)，其外徑為d1＝14.18m，整個(gè)重力錨的總重量(干重)為1779.47t,在整個(gè)錨體入水且中空部分灌入海砂后，扣除浮力776.83t，其整個(gè)重力錨在海水中的重量為1002.64t,即視為1000t。

6.3本例“重力式錨”的特點(diǎn)

本例所謂“重力式錨”其基本原理是用人工方式將重物在海底堆積成“小山”，產(chǎn)生可以抗擊海上風(fēng)、浪、流的基礎(chǔ)。而使基礎(chǔ)不發(fā)生位移的重物，是海邊最易取得、且最便宜的石頭與砂粒，因而，本方案最大的優(yōu)點(diǎn)之一是成本低廉。

本方案無(wú)須打樁，對(duì)安裝施工工藝要求不高，對(duì)安裝點(diǎn)處的地質(zhì)條件也要求不高，只需一塊較平整的海底地面即可；錨的中心體與掛重均可設(shè)計(jì)成可拼接的小塊，運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)組裝；既可用大型吊機(jī)起吊下水，也可從駁船上拖滑下水(或用氣囊配合下水)，無(wú)需使用起重船配合，可節(jié)省大量的安裝時(shí)間與費(fèi)用。

本方案是針對(duì)于水深50m的海上平臺(tái)的案例，實(shí)際上對(duì)于更深的海域(例如水深100m)從原理上是一樣的。只需將重力錨設(shè)計(jì)得更大一些即可。因而本方案有很大的推廣價(jià)值。