[發明專利]水上的固定結構平臺

無效

• 申請號: 200680053355.0
• 申請日: 2006-12-20
• 公開（公告）號: CN101389527A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 阿爾帕伊·英斯
• 申請（專利權）人: 阿爾帕伊·英斯
• 主分類號: B63B9/06
• 分類號: B63B9/06;B63B35/50;B63B35/44
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 崔幼平

技術領域

本發明涉及固定結構技術，比如建在海洋，湖泊和河流中的水上的任何種類的房屋，花園，道路，機場，停車場，兒童樂園以及度假村。

背景技術

在像日本這樣的國家中從海洋獲得土地已經變得非常重要，在這些國家中在島嶼和在狹窄的海岸居住地缺少陸地。特別是，能夠在相當空曠的海面上構造出機場和停車場以及能夠在島嶼之間和在海岸與島嶼之間構造出公路已經具有極端的重要性。在這一領域中已經進行了并且現在正在進行著大量的研究。

按照先有技術，水上結構基本上一直采用兩種系統。這兩種系統之一是浮動系統。這類系統利用物理上的浮動原理。所有這樣的系統包括鋼的浮動裝置，用泡沫材料填充的格柵混凝土浮筒(screen?concretepontoons)或者其它的其內存有空氣且因此比水更輕的浮動系統。浮動的機場，浮橋，石油平臺等是這類系統的示例。第二類系統是帶有樁柱的系統。這類系統包括在海洋，湖泊或河流的水床(the?water?floor)上打下混凝土的樁柱或者鋼的樁柱，為的是提供水上的結構。在這類系統的示例中可以列舉出船塢，有樁柱的道路，有樁柱的橋梁等。在這種技術中，水的浮力不重要。地球表面的1/4被大陸覆蓋。被大陸覆蓋的地球表面的很大比例包括山脈，河流，湖泊，森林，農業用地，沙漠，以及不適合人類居住的極為干旱，炎熱或寒冷的區域。在這種情況下，在一些適合于人類居住的大陸接合海洋的區域中從海洋或湖泊中獲得陸地已經開始變得非常重要。

在按照先有技術的浮動系統中，水面上的起伏以及水面的升高和降低直接影響浮動平臺。為了保護這樣的浮動平臺免于漂移的影響，把這些平臺系結到設置在水床上的重物上。因為這些鋼纜可能由于水面高度的變化和波浪振蕩在它們甚至只是稍微緊一點的情況下斷裂，所以將鋼纜保持在松弛的狀態。這樣的情況也會在浮動系統的陸地連接方面導致嚴重的問題。另一個問題是浮動平臺上的彎曲和斷裂，以及由于波浪產生的滾動和扭曲。這些影響直接取決于波浪的幅度，波長以及水面高度的改變。例如，扭曲，縱向的溝道(ditches)，水在跑道上流過，以及由于波浪產生的顫抖(the?shakes)可能使飛機不能在跑道上降落。可以容忍的溝道，扭曲和顫抖對于以每小時二百公里以上的速度沿著切線方向在跑道上降落的飛機來說是非常嚴格的。結果，設置在浮動裝置和浮筒上的平臺有時會使得它不可能有飛機可以降落的跑道結構。例如，題為“舊金山浮動跑道擴展方案”(San?Francisco?floating?runway?expansionproposal)(網頁：www.floatint.com)的擴展舊金山飛機場的浮動跑道計劃就由于這樣的技術原因在1999年被拒絕。在另一方面，在YokosukuTokyo?Bayd在波浪非常少的隱蔽海灣中已經建造了用于小型飛機的一公里長的浮動跑道。這個題為“1km-long?Megafloat?runway?built?off?PortYokosuka?in?Tokyo?Bay”(網頁：www.nkk.co.jp/en/)的機場計劃已經在2000年實現。這個計劃與海岸的連接由于水面高度的升高和降低，以及由于風造成的振蕩產生的跑道的縱向扭曲和縱向溝道產生了技術困難。在采用浮動裝置，混凝土浮筒的所有水上平臺應用中，以及在敞開的底側面在其中有被收集起來的空氣的那些平臺中，表面波浪由許多不同的角度并且以許多不同的作用力作用在單塊體的系統上。所述作用的靜態計算和動力學計算極其復雜。不僅波浪，而且表面水流和強風也會影響浮動系統。強風將水平的牽引力賦予浮動系統的位于水面上的那些部分上。同時，由強風形成的波浪把賦予浮動平臺上的作用力傳導到危險的程度。對付這些作用力絕對是不容易的。在幾乎所有的按照先有技術的實踐中，工程師，建筑師，力學家在計算方面和在構造出能夠經受這樣的動力學作用力和機械作用力的構造方面已經進行了艱苦的工作。本發明人認為，為了能夠更好地理解這些問題，在這里在下面的引文中重復本人的發明的主要思想有本質的重要性。“因此，本人認為，通過借助于作用力將比水輕的浮動裝置和浮筒浸入到水面以下比如3-5米的深度擺脫這些問題可能是可行的，目的是完全擺脫波浪的復雜作用力，以完全消除強風帶來的沖擊，并且在很大程度上避免表面水流的影響?！蓖ㄟ^采用比浮力大的重物的作用力浸入水中的浮動裝置和浮筒并沒有失去它們的任何浮力。通過把浮動裝置和浮筒移到水面以下將會帶來許多好處，在那里它們的浮力保持不變，但是可以保護它們不受表面波浪，表面水流和強風的影響；因此，依靠本發明，在以下方面取得了進步，即毫無困難地擺脫了復雜的計算、必須建造堅固的構造、相當大的花銷且由許多麻煩引起的所有許多問題，這些麻煩都與惡劣的表面狀況，強風和風造成的表面水流相關。具有用來將各個部件浸入離開水面3-5米深度的可調節長度的鋼纜由于它們的彎曲限度(bending?margin)小所以可以在很大程度上將水床的穩定性在豎直方向上帶給浮動裝置。浮動裝置或浮筒連續地產生浮力在豎直方向上使它們離開水，這些浮動裝置或浮筒呈現一種動力學功能。對于本人來說，生產出帶有圓形的鋼柱或混凝土柱以將所述浮動裝置或浮筒的穩定的動力學浮力傳遞到要放置在水面以外的平臺已經完全沒有任何困難。在平臺與浮動裝置或浮筒之間的立柱借助于纜索將水床的穩定性間接地帶給平臺。立柱的長度(大約8米)在借助于重物被浸入水中的浮筒或浮動裝置與在水面以上的平臺之間實現連接，對立柱的長度必須進行調節，其方式使得水上的平臺的位置將足夠地向上，從而可以避免表面波浪的沖擊。波浪僅只能影響有帶有圓狀的立柱。作用在所述立柱的整個表面上的作用力降低到可以忽略的程度。結果，本人發現，我們可以通過增加或減少浮筒的提升能力獲得如想要的那樣大的每單位面積的浮力。因此，通過應用在這個主要思想基礎上的任何建筑上的，美學上的，技術上的以及機械上的改進提供許多不同的水上結構已經變為可能。用更簡單的話說，提供相當經濟和實用的陸地已經變為可能，這樣的陸地適合于農田，花園，以及帶有天然陸地那樣高穩定性的任何結構。直到今天所采用的實踐都是在水上浮動結構的形式，以及包括樁柱的那些結構，這些結構都必須面對上面提到的那些困難的計算和問題。