CN101272945A - 漂浮结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种作为用于承载负荷的刚性单元的漂浮结构，特别是涉及由具有空腔的纵向连接部件连接的漂浮单体组成的这类结构。
Description
发明领域
本发明涉及作为用于承载负荷的刚性单元的漂浮结构，具体涉及由与具有空腔的纵向连接部件相连的漂浮单体组成的这类结构。
本发明的漂浮结构可用于多种用途，如，可以承载像道路、建筑物、商品企业的房屋和设备、花园、平台之类的负荷，以及悬挂在所述结构下方的物体，如液体容器、管道和用于观看海洋动物的水下可行走房屋。
背景技术
在现有技术DE 202 07 585中将漂浮地基称为刚性平台。该发明的目的是开发一种混凝土漂浮体与泡沫聚苯乙烯插入物或其它漂浮地基构件的压配连接结构，目的是制造作为刚性承载平台的漂浮地基用于承载不同量的负荷。借助于根据结构分析来选择的在已有的狭窄通道的凹槽中的混凝土梁，在现场在水中压配组装具有泡沫聚苯乙烯插入物的钢筋混凝土漂浮体，从而实现了该目的，从而可以将不同量的负荷传递到所述漂浮地基上。
这类已知的漂浮地基的缺点是，纵向地基表现出相对低的抗扭刚度，或者制造它需要相对高的材料费用。此外，已知地基不适宜建造成近似任意的形式特别是圆形也是它的缺点。
发明概述
因此，本发明的目的是提供一种改进的作为刚性单元的漂浮结构，其特别是需材较少。
独立权利要求1解决了所述目的。优选实施方式描述于从属权利要求中。
根据本发明，作为刚性单元的漂浮结构包括多个漂浮单体，其中所述漂浮单体分别具有一个或多个纵向凹槽。这些凹槽优选沿与所述结构延伸得最宽的方向相同的方向设置。至少连接两个漂浮单体的纵向连接部件插入凹槽中。
为了使漂浮结构用料尽可能少且获得高抗扭刚度，本发明所述连接部件呈适当的剖面(Profile)，如盒状剖面或中空三角剖面或蜂巢状剖面。优选可以将箱形剖面的钢筋混凝土用作连接部件。这类箱形剖面不仅能省料从而降低成本，还能减轻重量。重量轻对漂浮结构而言尤为重要。为了进一步优化，可以在所述剖面的内部提供另外的横梁。
除了减轻重量外，本发明连接部件的空腔能够填入如泡沫聚苯乙烯之类漂浮材料。作为内衬，如合成材料之类的非腐蚀性材料还可用作设置在内部的上升体。因此，可以插入箱形剖面的合成材料，它或选是端部封闭的箱形，籍此形成可以容纳另外的设备的防水空间。这样，万一外壁渗漏时可以防止大量水在连接部件内部积聚。所述漂浮单体也可是同样的情况。
连接部件的空腔还可以用于容纳如管道或电线之类的供给部件。与箱形剖面上侧面中的开口结合，可以这种方式供给漂浮结构上的房屋和其它设备。
当采用钢筋混凝土时，为了保护其不受腐蚀，要采用大于1.5cm，通常为2-5cm的强化覆盖物(Bewehrungsüberdeckung)。当选择合适的强化覆盖物时，除了标准参数外，还要考虑用于漂浮结构的水的成分。就漂浮结构而言，通常采用4.5cm或更厚的覆盖物。本发明的连接部件可以采用碳纤维或玻璃纤维材料。与钢筋混凝土不同，织物加强型的混凝土不存在腐蚀的危险。另外，此时，可以采用基本上较薄的强化覆盖物。这样能产生更轻质的建筑和更有效利用材料。
就具有特别高的抗扭刚度的漂浮结构而言，可以采用多个，特别是4个相互平行的连接部件。插入连接部件的对齐凹槽分别的精确排列取决于漂浮结构的几何形状和需求。同样，建筑物的连接部件还可能不是相互平行的。如果采用多个连接部件，则那些部件根据对漂浮结构的需要可以由不同的材料组成和/或具有不同的外形/尺寸。
优选的连接部件在所述结构的整个长度上延伸，由此所述刚性单元结构整体被以更佳的方式进行固定。
漂浮单体的各壁可以含有碳纤维或玻璃纤维材料，就像连接部件那样。为了减少钢筋混凝土时采用的强化覆盖物，本文中还可以采用织物加强型混凝土，籍此实现减轻重量。
为了建造具有曲线或不规则外周的漂浮结构，根据本发明采用俯视图中具有基本上呈等边三角形的形式的漂浮单体。所述漂浮单体优选具有底面呈等边三角形的正棱形的形式。当所述部件入水时，它的上表面与水面平行。这对漂浮结构而言尤其重要。如果不采取特殊的措施平衡重量而采用例如非等边三角形时，结果会使所述漂浮单体的上表面会不与水面平行。
等边三角行的另外优点是它们可以不产生空隙地组成较大的构成物。因此，漂浮结构可以容易地近似任意外周。然而，还可以留出一定区域如为障碍物或建筑部件如柱子留出空间。
根据本发明，所述漂浮单体的特征是壁为钢筋混凝土或碳纤维或玻璃纤维，特别是织物加强型混凝土。可以采用呈现上述剖面的异型壁。所述剖面内的空腔可以填充泡沫聚苯乙烯。优选在多个单体上施加一体化的覆盖层，其优点是能刚性连接各单体。密封底板能保护单体内部不受水影响和不受损坏，然而，它不是严格必需的。优选单体内部填充有泡沫聚苯乙烯或不同的漂浮材料。
为了稳定，可以用一个或多个固定装置，特别是通过锚定的预张力为15kN的尼龙缆绳将漂浮的单个部件锚定到水底。从而，当选择了合适的固定位置时，可以有效缓解如由水浪引起的结构振动。出于这个目的，纵向结构尤其适合使固定装置连接到所述结构的中央区域，并使它们分别向外横向系紧。尼龙绳以其不会腐蚀而比通常的链条更有优势。
附图简要描述
图1是本发明的漂浮结构的立体图；
图2是图1的连接部件的截面图；
图3是本发明第二个实施方式的漂浮结构的俯视图；
图4是与图3的漂浮单体上表面平行的截面图；
图5是带有固定装置的沿图1的I-I线的截面图。
发明详述
图1是显示出漂浮单体2和连接部件1的漂浮结构立体图。多个漂浮单体2具有与其长向垂直地排列并与水面平行的凹槽。所述凹槽的排列使连接部件1可以插入其中，这些插入的连接部件1然后可为单体2提供刚性连接。为了减少漂浮结构中的扭曲，如图所示优选采用超过2个，也就是例如4个连接部件1。优选那些连接部件在所述结构的整个长度上延伸。
图2是图1的连接部件1的截面图，显示箱形剖面3。所述箱形剖面3优选用钢筋混凝土制造。首先，在单体2的凹槽中形成U形。所述箱形剖面3的上板之后再形成，以可毫无困难地将泡沫聚苯乙烯4插入所述箱形剖面的内部空间。
图3是本发明第二个实施方式的漂浮结构的俯视图，该漂浮结构由多个漂浮单体5组成。所述漂浮单体5分别呈底面为等边三角形的正棱形。图示出如何通过组合多个单体5获得具有凹部的所需外周的一个例子。当要建造更大结构时，可以开发一种如图3所示的蜂巢状结构，其中这类结构能相当好地分散浮力，从而使漂浮结构具有高承载强度和能力。
图4是与图3的漂浮单体5上侧面的平行的截面图。所述漂浮单体5的底面为等边三角形。当它入水时，它的上表面与水面平行。这对漂浮结构而言尤其重要。如果例如采用非等边三角形且不采取分布重量的特别措施，结果会使所述漂浮单体的上表面不与水面平行。
漂浮单体5的外壁5或选是钢筋混凝土或碳纤维或玻璃纤维，特别是织物加强型混凝土。可以采用具有如上所述连接部件1的剖面的异型壁6。所述剖面的空腔可以填充有泡沫聚苯乙烯。所述单体5的内部填充有泡沫聚苯乙烯或不同的漂浮材料7，从而可以防止漂浮单体5内部积聚水。
图5是沿图1的I-I线的截面图，图示使用了固定装置8、9。当选定了合适的锚定位置后，所述固定装置8、9可以有效减少例如由水浪引起的结构振动。出于这个目的，对于纵向结构尤其适合使固定装置连接到所述结构的中央区域，并使它们分别向外横向系紧。所述固定装置8、9由锚或锚定装置9和缆绳8构成，该缆绳特别是尼龙绳。根据不同应用，可预张拉所述缆绳815kN以减少结构移动。
作为本文所述拉索的或选方式，所述漂浮结构还可以通过链或柱状固定装置进行锚定。根据不同需要，所述锚定链还配备有游码。
Claims (25)
1.漂浮结构，它包括多个漂浮单体(2)的作为用于承载负荷的刚性单元，其中所述漂浮单体(2)分别具有一个或多个纵向凹槽，一个或多个纵向连接部件(1)插入所述纵向凹槽中使至少两个所述漂浮单体(2)彼此连接，其特征在于，所述纵向连接部件(1)具有空腔。
2.如权利要求1所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)呈箱形剖面(3)或中空三角剖面或蜂巢状剖面。
3.如权利要求2所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)呈钢筋混凝土制成的箱形剖面(3)。
4.如权利要求1-3中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)的所述剖面内部具有另外的横梁。
5.如权利要求1-4中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)的所述空腔填充有漂浮材料(4)，特别是泡沫聚苯乙烯。
6.如权利要求1-5中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，将非腐蚀性材料，特别是合成材料插入所述连接部件(1)的所述空腔内。
7.如权利要求1-5中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)在所述箱形剖面(3)上侧面具有开口。
8.如权利要求7所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)容纳有供给部件，特别是管道或电线。
9.如权利要求1-8中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，多个漂浮单体(2)同时通过至少3个，特别是4个连接部件(1)同时彼此相连。
10.如权利要求1-9中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述至少1个连接部件(1)在所述漂浮单体(2)的整个长度上延伸。
11.如权利要求1-10中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述多个连接部件(1)具有多种不同的形式和/或剖面和/或材料。
12.如权利要求1-11中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述连接部件(1)含有碳纤维和/或玻璃纤维材料，特别是织物加强型混凝土。
13.如权利要求1-12中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述漂浮单体(2)填充有漂浮材料，特别是泡沫聚苯乙烯。
14.如权利要求1-13中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述漂浮单体(2)包括碳纤维和/或玻璃纤维材料，特别是织物加强型混凝土的壁。
15.如权利要求1-14中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所有钢筋混凝土部分均有足以抵抗腐蚀的强化覆盖物，特别是大于4.5cm的强化覆盖物。
16.如权利要求1所述的漂浮结构，其特征在于，作为刚性单元的所述漂浮结构包括至少1个漂浮单体(5)，其中所述漂浮单体(5)分别在俯视图中呈现基本上是等边三角形的形式。
17.如权利要求16所述的漂浮结构，其特征在于，所述漂浮单体(5)具有侧壁(6)和/或顶和/或底壁，所述壁含有钢筋混凝土或碳纤维和/或玻璃纤维材料，特别是织物加强型混凝土。
18.如权利要求17所述的漂浮结构，其特征在于，所述壁(6)的剖面例如像箱形剖面或中空三角剖面或蜂巢状剖面。
19.如权利要求18所述的漂浮结构，其特征在于，所述壁(6)在所述剖面内部具有另外的横梁。
20.如权利要求18或19所述的漂浮结构，其特征在于，所述壁剖面的空腔填充有漂浮材料，特别是泡沫聚苯乙烯。
21.如权利要求16-20中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，所述漂浮单体(5)填充有漂浮材料(7)，特别是泡沫聚苯乙烯。
22.如权利要求16-21中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，将所述漂浮单体(5)的重量平衡调适成使所述漂浮单体的上侧面与水面基本平行。
23.如权利要求16-22中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，可由多个漂浮单体(5)近似任意自由的形式。
24.如上述权利要求中任一项所述的漂浮结构，其特征在于，由一个或多个固定装置(8、9)，特别是由例如施加15kN预张力的锚定尼龙缆绳(8)将所述漂浮结构锚定到水底。
25.如权利要求24所述的漂浮结构，其特征在于，所述固定装置(8、9)连接在纵向结构的中央区域，其中所述固定装置(8、9)分别向外横向系紧。
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