Die Erfindung betrifft die Bauausführung einer künstlichen Insel für Siedlungen auf den Meeren. Inseln und künstliche Schwimmkörper wurden bisher schon in kleinen Abmessungen in den Küstengewässern errichtet. Sie sind meist nach dem Prinzip des Pfahlbaues ausgeführt und stützen sich auf dem Meeresboden ab. Schwimmende Inseln ohne Abstützungen auf dem Meeresboden bestehen in kleineren Ausmassen. Sie werden nach dem Bauprinzip grosser Schiffe oder Docks errichtet, das durch steife und massive Bauweise gekennzeichnet ist, wodurch die Bauausdehnung der Insel begrenzt ist.
Des weiteren ist eine künstliche Insel angegeben worden, die über der Meeresoberfläche auf einem Luftpolster ruht, das unter der Grundfläche des Inselbauwerks mit Hilfe von luftverdichtenden Maschinen erzeugt wird. Die Existenz eines solchen Inselbaus ist hierbei immer an einen ständigen Verbrauch von mechanischer Energie gebunden, die den genannten Maschinen zugeführt werden muss.
Die in der Erfindung beschriebene Bauweise zeichnet sich durch die Verwendung von robusten, elastischen und leichtgewichtigen Konstruktionselementen aus. Diese Bauweise ist den Netzkonstruktionen von Hängebrücken und den uralten Prinzipien des Zeltbaues ähnlich. Es können hiermit sehr grosse Baumasse verwirklicht werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einiger zeichnerischer Beispiele eräutert. In den Fig. 1, 2 und 3 wird das Grundprinzip der Erfindung dargestellt. Hierin wird ein grosser Schwimmkörper beschrieben, der aus einem Behälter besteht, dessen metallische Aussenwandungen die Form grosser kreisförmiger Schalen besitzen. In deren Hohlraum ist Luft von bestimmten Druck eingeschlossen. Der Behälter des Schwimmkörpers befindet sich hierbei nicht völlig unter der Wasseroberfläche.
In Fig. 4 ist das Erfindungsprinzip in einer Abwandlung geschildert. In dem hier gezeigten Schwimmkörper werden zwei ebene kreisförmige Teller als Wandungen des Behälters verwendet. Der Behälter, der ebenfalls mit Luft bestimmten Druckes gefüllt ist, befindet sich völlig unter der Wasseroberfläche. Der Aufenthaltsort, der die Form einer ebenen Platte hat, liegt hier gemäss der konstruktiven Anordnung über der Wasseroberfläche.
In Fig. 5 und 6 ist das Erfindungsprinzip nicht mehr in der Form eines allseits geschlossenen Behälters gezeigt, sondern als eine nach oben offene Schale, die auf der Wasserfläche schwimmt.
In Fig. 7 ist ebenfalls ein offener, auf der Wasserfläche liegender Behälter als Schwimmkörper dargestellt, für den ein anderes Bauprinzip der Netzkonstruktion angegeben ist.
Die in den Fig. 1-6 gezeigten Schwimmkörper haben Abmessungen, die alle über das normale Mass der bekannten Inseln oder über das Baumass von Grossschiffen hinausgehen.
Die Durchmesser der kreisförmigen Inseln, wie sie hier dargestellt werden, betragen bis zu 3000 m.
Im folgenden werden die Erfindungsgegenstände anhand der genannten Figuren in ihren Einzelheiten beschrieben.
Der in Fig. 1 gezeigte Behälter, der einen geschlossenen Schwimmkörper darstellt, besteht aus den kreisförmigen schalenartigen Wandungen 1 und 2 und der kreisförmigen Ringwand 3. Von diesen drei Wandungen wird der Rauminhalt 4 des Behälters gebildet, in dem sich Luft von bestimmtem Druck befindet Die Höhe H der Ringwand 3 ist sehr klein gegenüber dem Durchmesser der beiden Schalen 1 und 2, der gemäss dem Prinzip der Erfindung eine Grösse von mehr als 1000 m annimmt. Durch die Mitte des Behälters geht ein grosser Pfeiler 5 nach beiden Richtungen hindurch, der im Innern des Behälters eine Verdickung 6 trägt, auf die sich die schalenartigen Wände 1 und 2 an dem Bund 7 abstützen können. An der Stelle des Bundes 7 befinden sich Verbindungsknoten 8, die rings um den Pfeiler herumgelegt sind, wie in der Ansicht 1-1 in Fig. 2 dargestellt ist.
An diesen Verbindungsknoten 8 sind die Stahlseile 9 befestigt, die in strahlenförmiger Anordnung zur Ringwand 3 laufen. wo sie mit dieser an den Verbindungsknoten 10 verknüpft sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist. In der Fig. 2 betrachtet man die Schale 1 von oben. Man denkt sich für den vorliegenden Darstellungsfall diese Schale aus durchsichtigem Stoff, so dass man das darunterliegende Netz aus den Seilen 9 völlig klar betrachten kann. Zwischen den strahlenförmig angeordneten Seilen 9 sind die Verbindungsseile 11 angeordnet, die an den Knotenpunkten 12 fest mit den Seilen 9 verknüpft sind.
Hierdurch gewinnt das Seilnetz an Tragfähigkeit. Die Seile 9 hängen an den parallel zur Mittelachse des Pfeilers 5 angeordneten Seilen 13, mit denen sie an der Verbindungsstelle 14 verknotet sind. Die hängenden Seile 13 sind wiederum an den Verbindungsknoten 15 mit den Strebeseilen 16 in der Weise, wie es bei Hängebrücken bekannt ist, befestigt. Die Strebeseile 16 verlaufen von den Pfeilerspitzen 17 und 18 in leichtem Bogen zu der Ringwand 3, mit der sie an den Verbindungsknoten 19 fest verankert sind. Die Seile 16 lagern in den untereinander angeordneten Bohrungen 20 und verlaufen von den Pfeilerspitzen in strahlenförmiger Anordnung zur Ringwand 3, wie es die Ansicht ll-ll in Fig. 3 zeigt. Die Befestigung der Seile 16 an den Pfeilerspitzen kann jedoch auch anders als in der beschriebenen Weise vorgenommen werden.
Der beschriebene Schwimmkörper kann bis zur Ringwand im Meereswasser liegen, kann aber auch noch tiefer eingetaucht sein, so dass ein Teil der oberen Schale noch von Wasser überspült wird. Die Wandungen 1 und 2 sind an der Stelle 7, wo sie von dem Pfeiler 5 durchstossen werden, gegen den Pfeiler abgedichtet, so dass kein Wasser von aussen in den Behälter eindringen kann. Ebenso sind die Wandungen 1 und 2 an ihrem Umfang, wo sie auf der Ringwand 3 aufliegen, gegen diese abgedichtet, um Wassereinbruch zu verhindern.
Die Ringwand ist aus Stahl oder ähnlichem starken Material und ist so leicht gebaut, wie es durch die Belastung durch den Wasserdruck erforderlich wird. Ebenso sind die Wandungen 1 und 2 aus sehr dünnem Stahlblech oder einem ähnlichen starken Blech, so dass der Behälter im ganzen sehr leicht und elastisch gebaut ist. Sämtliche Seile des Netzwerks sind aus bestem Stahl angefertigt und bis an den Rand ihrer Belastungsgrenze angestrengt, wodurch sie sehr dünn und leicht gestaltet sind, so dass das Hauptmerkmal des Inselbauwerks, die leichte Bauweise, erfüllt ist. Der Pfeiler 5 kann aus Stahlbeton oder aus reinem Stahl bestehen.
Der beschriebene als Schwimmkörper dienende Behälter hat sehr grosse Abmessungen. Der Durchmesser der Schalen 1 und 2 oder der Ringwand 3 beträgt gemäss der Erfindung einige tausend Meter, im Falle des in Fig. 1 gezeigten Bauwerks ungefähr 2000 m. Die Verwirklichung dieser grossen Abmessungen für künstliche Inseln wird nur möglich, indem man für die Konstruktion das aus der Beschreibung hervorgehende physikalische Prinzip anwendet. Dieses Prinzip wird im folgenden kurz herausgehoben.
Wenn man den Fall betrachtet, in dem der beschriebene Behälter vollständig unter der Wasseroberfläche liegt, so wird dieser unter dem dort herrschenden Wasserdruck derart belastet, dass sich die dünnen Schalen 1 und 2 zu verbiegen streben und der Behälter in der Gefahr ist, zusammengedrückt zu werden. Um diese Gefahr zu verhindern, ist an der Innenseiten der Schalen 1 und 2 das in Fig. 2 dargestellte Netz angeordnet, das an den Seilen 13 aufgehängt ist.
Diese Seile werden vom Wasserdruck auf Zug belastet. Sie sind wiederum mit den Strebeseilen 16 verknüpft, von denen somit die durch den Wasserdruck verursachte Belastung der Schalen abgefangen wird. Da ein Netzwerk aus Seilen ein Gebilde darstellt, in dem die einzelnen Bauelemente ein sehr leichtes Gewicht besitzen können, ist das Prinzip einer Netzkonstruktion der beschriebenen Art ihrer Natur nach für einen grossen Schwimmkörper gut geeignet.
In Fig. 4 ist eine Abwandlung des Erfindungsprinzips, das in Fig. 1 in seiner grundlegenden Form beschrieben ist, dargestellt. Diese Abwandlung besteht aus einem Schwimmkörper, der einen luftgefüllten Hohlraum enthält, der aus den kreisförmigen ebenen Wänden 21 und 22 und der Ringwand 23 gebildet wird. Der Abstand h der beiden Wände 21 und 22 voneinander ist sehr klein gegenüber dem Durchmesser der beiden Wände. Durch die Mitten der beiden Wände 21 und 22 geht, senkrecht auf ihnen stehend, ein grosser Pfeiler 24 nach beiden Richtungen hindurch, der im Innern des Hohlraumes eine Verdickung 25 trägt, auf die sich die Wände 21 und 22 an dem Bund 26 abstützen können. An den Wänden 21 und 22, die aus Stahl hergestellt sind, sind durch Verschraubung oder Verschweissung die Schlaufen 27 befestigt, in denen die Wände 21 und 22 an die Seile 28 gehängt werden.
Diese Seile 28, die parallel zur Mittelachse des Pfeilers 24 angeordnet sind, sind wiederum an den Verbindungsknoten 29 mit den Strebeseilen 30 in der Weise, wie es bei Hängebrücken bekannt ist, befestigt. Die Strebeseile 30 verlaufen von den Pfeilerspitzen 31 und 32 in leichtem Bogen zu der Ringwand 23, mit der sie an den Verbindungsknoten 33 fest verankert sind. Die Seile 16 lagern in untereinander angeordneten Bohrungen 34 und verlaufen von den Pfeilerspitzen in strahlenförmiger Anordnung zur Ringwand 23, wie es vorangehend schon in Fig. 3 dargestellt wurde. Hierbei ist die Winkelteilung der strahlenförmigen Seilanordnung auf die Belastung des Schwimmkörpers durch den Wasserdruck und die Traglasten abgestimmt.
Die Wände 21 und 22 sind an dem Bund 26, wo sie von dem Pfeiler 24 durchstossen wer den, gegen den Pfeiler abgedichtet, so dass kein Wasser von aussen in den Hohlraum des Baues eindringen kann. Ebenso sind die Wände 21 und 32 an ihrem Umfang, wo sie auf der Ringwand 23 aufliegen, gegen diese abgedichtet, um Wassereinbruch zu verhindern.
Die Wasseroberfläche steht in Fig. 4 in der dargestellten Weise über dem Hohlraum des Baues, so dass nur der Pfeiler 24, die Seile 28 und die Strebeseile 30 aus dem Wasser herausragen. Zur Aufnahme der Siedlungen 35 ist die Plattform 36 in die Seile 28 hineingehängt. Dies geschieht dadurch, dass in der Plattform 36 Öffnungen 37 angeordnet sind, durch die die Strebeseile 30 hindurchgeführt sind. Die Seile 28 werden durch Bohrungen, in Fig. 4 nicht darstellbar, durch das Stahlblech der Plattform 36 hindurchgeführt und tragen unterhalb der Plattform Verdickungen 38, auf denen die Plattform ruht. Zusätzlich hängt die Plattform noch in den Seilen 39, die an der Spitze 31 an einem Schlaufenkranz 40 angeknüpft sind. Die Einhängung der Plattform kann auch auf eine andere, den technischen Anforderungen des
Baues entsprechende, konstruktive Art vorgenommen werden.
Die Seile 39 verlaufen von der Spitze 31 zum Rand der
Plattform, wo sie an den Verbindungsknoten 41 verankert sind. Die Seile 39 brauchen hierbei nicht dieselbe Winkelteilung wie die der Seilanordnung für die Seile 30 zu haben.
Als Baumaterial wird für die Seilnetzkonstruktion und die
Wandungen ebenfalls das für den in Fig. 1 beschriebenen
Bau angegebene benutzt.
In Fig. 5 ist eine weitere Ausgestaltung des Erfindungsge dankens dargestellt. Das Inselbauwerk enthält nicht mehr wie in den vorangehenden Beschreibungen einen allseitig ge schlossenen Hohlraum als Grundelement des Baues, sondern es besteht aus einem zur Atmosphäre hin offenen Behälter, dessen in das Wasser eintauchende Wandung durch die oben genannte Seilnetzkonstruktion gestärkt wird. Der Behäl ter wird von der kreisförmigen ebenen Wand 42 und der Ringwand 43 gebildet. Durch den Mittelpunkt der Wand 42 geht ein Pfeiler 44, der ins Meereswasser hinuntertaucht. An der Aussenseite der Wand 42 sind durch Verschraubung oder Verschweissung die Schlaufen 45 angebracht, in die die Seile 46 eingehängt sind. Diese sind wiederum an den Verbindungsknoten 47 mit den Strebeseilen 48 verknüpft.
Die Strebeseile 48 und die Strebeseile 49 verlaufen von den Pfeilerenden in leichtem Bogen zu der Ringwand 43, mit der sie an den Knoten 50 fest verankert sind. Die Seile 48 und 49 lagern in untereinander angeordneten Bohrungen 51 und verlaufen von den beiden Pfeilerenden in strahlenförmiger Anordnung zur Ringwand 43, wie dies schon in Fig. 3 gezeigt wurde. Die Winkelteilung der Seilanordnung ist auf die Belastung des Bauwerks durch den Wasserdruck und die Traglasten abgestimmt. Der Wasserdruck kann aufgrund der versteifenden Seilnetzkonstruktion die Wand 42, die der Erfindung gemäss dünn gestaltet ist, nicht verbiegen oder verbeulen, so dass das Inselbauwerk eine ebene und symmetrische Form erhält. Die Siedlungen 52 sind auf der ganzen Insel beliebig verstreut angeordnet. Auf der Spitze des Pfeilers 44 befindet sich eine Turmsiedlung.
Der Durchmesser des in Fig. 5 beschriebenen Baues beträgt der Erfindung gemäss bis zu 3000 m. Die Wand 42 ist an der Stelle, wo sie von dem Pfeiler 44 durchbrochen wird gegen diesen abgedichtet. Die Wand 42 wird hierbei gegen den am Pfeiler angeordneten Bund 53 gedrückt. Ebenso ist die Wand 42 an ihrem Umfang, wo sie auf der Ringwand 43 aufliegt, gegen diese abgedichtet, um Wassereinbruch zu verhindern.
Damit die Meeresbrandung über den Rand des Inselbau- werks nicht überschwappt, wird um die Ringwand 43 herum ein Deich 54 gelegt.
In Fig. 6 ist dieser Deich in seinen Einzelheiten beschrieben. Der Deich besteht aus einer Vielzahl Platten 55, die die Form von Kreisringstücken haben und rings um die Ringwand 43 nebeneinander angeordnet sind. Die Platten 55, die aus Stahl gefertigt sind, liegen auf der Ringwand 43 auf und sind mit deren Umfangslinie durch Vernietung oder Verschweissung starr verbunden, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist. Die Platten 55 stehen in einer leichten Neigung zum Wasserspiegel und werden von den Stützstreben 56 und 57 in fester Stellung gehalten. Diese Anordnung ist in Fig. 6b gezeigt. Die Stützstreben 56 und 57 sind mit den Platten 55 und der Ringwand 43 starr verbunden. Zwischen den einzelnen Platten befinden sich die Spalten 58.
Die Platten 55 tragen an ihrem äusseren im Wasser liegenden Ende die Randwand 59 und die Seitenwände 60, die an jeder Platte in einem Winkel von ungefähr 90 angeordnet und mit ihr starr verbunden sind. Innerhalb der Wände 59 und 60 liegt das Geröll 61, das zur Wellenbrechung und Besänftigung der Meereswogen dient. Die Befestigung der Platten 55 kann aber auch auf die Art geschehen, dass die einzelne Platte von den Seilen 62 in ihrer Neigung gehalten wird. Dies ist aus Fig. 6c zu ersehen. Die Seile 62 sind von den Schlaufen 63, die an der Randwand 59 angebracht sind, über die Spitze des Pfahles 64 geführt und an den Schlaufen 65 im Innern der Ringwand 43 befestigt. Der Pfahl 64 hat Schrägstellung.
Zur Befestigung der Platten können mehrere Seile benutzt werden. Im dargestellten Falle sind 3 Seile gewählt worden.
Aus der Vielzahl der Platten 55 setzt sich der Deich zum Schutz des Inselbaus zusammen.
In Fig. 7 ist ein nach dem Erfindungsgedanken ausgestaltetes Inselbauwerk beschrieben, das in der Bauart dem in Fig. 5 beschriebenen entspricht. Es enthält ebenfalls einen zur Atmosphäre hin offenen Behälter, der aus der kreisförmigen ebenen Wand 66 und der Ringwand 67 gebildet wird. Jedoch ist die Seilanordnung zur Versteifung der Wand 66 eine andere als die vorangehend beschriebene. Durch die Mitte der Wand 66 geht, senkrecht auf ihr stehend, der Pfei ler 68, an dem die Seile 69 und die Seile 70 aufgehängt sind.
Die Seile 69 lagern in untereinander angeordneten Bohrungen und verlaufen in der dargestellten Weise in verschiedenen Winkelstellungen vom Pfeiler 68 zur Wand 66, mit der sie in den Verbindupgsschlaufen 71 fest verankert sind. Die Schlaufen 71 sind durch Verschraubung oder Verschweissung an der Wand angebracht. Sie befinden sich an der Wand 66 auf konzentrischen Kreisen in bestimmtem Abstand voneinander. Die Seile 69 und 70 stellen die in einer einzigen Ebene angeordneten Seile dar. Die übrigen vorhandenen Seile, die in den anderen durch die Mittelachse des Pfeilers verlaufenden Ebenen liegen, sind, wie entsprechend auch in den vorangehenden Darstellungen nicht gezeigt, um eine zeichnerische Verwirrung zu vermeiden.
Die Abdichtung des Pfeilers gegen die Wand 66 und die Dichtung der Wand gegenüber der Ringwand geschieht wie in dem in Fig. 5 beschriebenen Bauwerk. Die Siedlungen sind auf der ganzen Insel beliebig verstreut angeordnet. Auf der Spitze des Pfeilers befindet sich eine Turmsiedlung. Der Durchmesser des hier beschriebenen Baues beträgt der Erfindung gemäss bis zu 1000 m. Um die Ringwand herum ist ein Deich 72 zum Schutz der Insel gegen die Meeresfluten gelegt.
Die Verankerung der Inseln am Meeresboden geschieht durch Seile. Diese werden vom Inselbau mitgetragen. An diesen Ankerseilen sind in bestimmten Abständen druckfeste und wasserdichte Hohlkugeln befestigt, die die Seile ebenfalls tragen.
Die geschlossene Bauausführung des Erfindungsprinzips kann auch als Grossbehälter für Gase aufgestellt werden, wobei die im Behälter gefassten Gase beträchtlichen Unterdruck besitzen können, ohne dass der ausserhalb wirkende Luftdruck den Behälter eindrücken kann.
Das Inselbauwerk der vorliegenden Beschreibung kann zur Aufnahme von Forschungsstätten und von Fischereien dienen. Des weiteren kann es zur Hebung von Erdschätzen und zur Gewinnung von Meereswasserschätzen verwendet werden. Ferner können darauf Kurorte und Sanatorien angelegt werden. Ebenso ist eine Verwendung des Inselbaues für Hafenanlagen und Verkehrsstützpunkte oder für Siedlungen bei Übervölkerung von Festlandgebieten möglich.
The invention relates to the construction of an artificial island for settlements on the seas. Islands and artificial floating bodies have already been built in small dimensions in the coastal waters. They are mostly designed according to the pile construction principle and are supported on the sea floor. Floating islands with no supports on the sea floor exist on a smaller scale. They are built according to the construction principle of large ships or docks, which is characterized by rigid and massive construction, which limits the structural expansion of the island.
Furthermore, an artificial island has been specified which rests above the surface of the sea on an air cushion which is created under the base of the island structure with the aid of air-compressing machines. The existence of such an island structure is always tied to a constant consumption of mechanical energy that has to be fed to the machines mentioned.
The construction described in the invention is characterized by the use of robust, elastic and lightweight construction elements. This construction is similar to the net structures of suspension bridges and the age-old principles of tent construction. Very large building dimensions can be achieved with this.
The invention is illustrated below with the aid of some graphic examples. In Figs. 1, 2 and 3, the basic principle of the invention is shown. A large floating body is described here, which consists of a container, the metallic outer walls of which have the shape of large circular shells. Air at a certain pressure is enclosed in their cavity. The container of the float is not completely below the surface of the water.
In Fig. 4, the principle of the invention is shown in a modification. In the floating body shown here, two flat circular plates are used as the walls of the container. The container, which is also filled with air at a certain pressure, is completely below the surface of the water. The location, which has the shape of a flat plate, lies above the surface of the water according to the structural arrangement.
In Fig. 5 and 6, the principle of the invention is no longer shown in the form of a container closed on all sides, but as an upwardly open shell that floats on the water surface.
In Fig. 7 an open, lying on the water surface container is shown as a floating body, for which a different construction principle of the net construction is specified.
The floating bodies shown in FIGS. 1-6 have dimensions which all exceed the normal dimensions of the known islands or the structural dimensions of large ships.
The diameter of the circular islands, as shown here, is up to 3000 m.
The objects of the invention are described in detail below with reference to the figures mentioned.
The container shown in Fig. 1, which is a closed floating body, consists of the circular shell-like walls 1 and 2 and the circular ring wall 3. The volume 4 of the container is formed by these three walls, in which there is air of a certain pressure The height H of the ring wall 3 is very small compared to the diameter of the two shells 1 and 2, which according to the principle of the invention assumes a size of more than 1000 m. A large pillar 5 extends in both directions through the center of the container and carries a thickening 6 inside the container, on which the shell-like walls 1 and 2 on the collar 7 can be supported. At the location of the collar 7 there are connecting nodes 8 which are laid around the pillar, as shown in the view 1-1 in FIG.
The steel cables 9, which run in a radial arrangement to the ring wall 3, are fastened to this connection node 8. where they are linked to this at the connection node 10, as shown in FIG. In FIG. 2, the shell 1 is viewed from above. Imagine this shell made of transparent fabric for the present case of the illustration, so that one can see the underlying network of ropes 9 completely clearly. The connecting ropes 11, which are fixedly connected to the ropes 9 at the nodes 12, are arranged between the ropes 9, which are arranged radially.
This increases the load-bearing capacity of the cable network. The ropes 9 hang on the ropes 13, which are arranged parallel to the central axis of the pillar 5 and with which they are knotted at the connection point 14. The hanging ropes 13 are in turn attached to the connecting nodes 15 with the strut ropes 16 in the manner known from suspension bridges. The strut ropes 16 run from the pillar tips 17 and 18 in a slight curve to the annular wall 3, with which they are firmly anchored at the connecting nodes 19. The ropes 16 are supported in the bores 20 arranged one below the other and run from the pillar tips in a radial arrangement to the annular wall 3, as shown in the view II-II in FIG. The attachment of the ropes 16 to the pier tips can, however, also be carried out in a different way than in the manner described.
The floating body described can lie in the sea water up to the ring wall, but can also be submerged even deeper so that part of the upper shell is still washed over by water. The walls 1 and 2 are sealed against the pillar at the point 7 where they are pierced by the pillar 5, so that no water can penetrate into the container from the outside. The walls 1 and 2 are also sealed against the circumference where they rest on the annular wall 3 in order to prevent water ingress.
The ring wall is made of steel or a similar strong material and is built as lightly as is required by the load from the water pressure. The walls 1 and 2 are also made of very thin sheet steel or a similarly strong sheet, so that the container is built very light and elastic on the whole. All ropes of the network are made of the best steel and are strained to the edge of their load limit, making them very thin and light, so that the main feature of the island structure, the light construction, is fulfilled. The pillar 5 can consist of reinforced concrete or pure steel.
The container described, serving as a floating body, has very large dimensions. According to the invention, the diameter of the shells 1 and 2 or the annular wall 3 is a few thousand meters, in the case of the structure shown in FIG. 1 approximately 2000 m. The realization of these large dimensions for artificial islands is only possible by applying the physical principle that emerges from the description for the construction. This principle is briefly highlighted below.
If one considers the case in which the container described lies completely below the surface of the water, it is so stressed under the prevailing water pressure that the thin shells 1 and 2 tend to bend and the container is at risk of being compressed . In order to prevent this danger, the net shown in FIG. 2, which is suspended from the ropes 13, is arranged on the inside of the shells 1 and 2.
These ropes are put under tension by the water pressure. They are in turn linked to the strut ropes 16, by which the stress on the shells caused by the water pressure is absorbed. Since a network of ropes represents a structure in which the individual components can have a very light weight, the principle of a network construction of the type described is by its nature well suited for a large floating body.
FIG. 4 shows a modification of the principle of the invention, which is described in FIG. 1 in its basic form. This modification consists of a floating body which contains an air-filled cavity, which is formed from the circular flat walls 21 and 22 and the annular wall 23. The distance h between the two walls 21 and 22 is very small compared to the diameter of the two walls. A large pillar 24, standing vertically on them, passes through the middle of the two walls 21 and 22 in both directions and carries a thickening 25 in the interior of the cavity, on which the walls 21 and 22 can be supported on the collar 26. On the walls 21 and 22, which are made of steel, the loops 27, in which the walls 21 and 22 are hung on the ropes 28, are fastened by screwing or welding.
These ropes 28, which are arranged parallel to the central axis of the pillar 24, are in turn attached to the connection nodes 29 with the strut ropes 30 in the manner known from suspension bridges. The strut ropes 30 run from the pillar tips 31 and 32 in a slight curve to the ring wall 23, with which they are firmly anchored at the connecting nodes 33. The cables 16 are supported in bores 34 arranged one below the other and run from the pier tips in a radial arrangement to the annular wall 23, as was already shown in FIG. 3 above. The angular division of the radial cable arrangement is matched to the load on the float by the water pressure and the loads.
The walls 21 and 22 are at the collar 26, where they pierce by the pillar 24, sealed against the pillar, so that no water can penetrate from the outside into the cavity of the building. Likewise, the walls 21 and 32 are sealed against the circumference where they rest on the annular wall 23 in order to prevent water ingress.
In FIG. 4, the surface of the water is above the cavity of the structure in the manner shown, so that only the pillar 24, the cables 28 and the strut cables 30 protrude from the water. To accommodate the settlements 35, the platform 36 is suspended from the ropes 28. This is done in that openings 37 are arranged in the platform 36, through which the strut ropes 30 are passed. The ropes 28 are passed through bores, not shown in FIG. 4, through the sheet steel of the platform 36 and carry thickenings 38 below the platform, on which the platform rests. In addition, the platform still hangs in the ropes 39, which are tied to a loop ring 40 at the tip 31. The platform can also be attached to another, the technical requirements of the
Construction is carried out in an appropriate, constructive manner.
The ropes 39 run from the tip 31 to the edge of the
Platform where they are anchored to the connection node 41. The ropes 39 do not need to have the same angular spacing as that of the rope arrangement for the ropes 30.
The building material used for the cable network construction and the
Walls also that for the one described in FIG
Construction specified uses.
In Fig. 5, a further embodiment of the Invention is shown thanks. The island structure no longer contains an all-round closed cavity as a basic element of the structure, as in the previous descriptions, but consists of a container open to the atmosphere, the wall of which is immersed in the water is strengthened by the above cable network construction. The Behäl ter is formed by the circular flat wall 42 and the annular wall 43. A pillar 44 passes through the center of the wall 42 and dips into the sea water. On the outside of the wall 42, the loops 45, into which the cables 46 are suspended, are attached by screwing or welding. These are in turn linked to the connecting nodes 47 with the strut ropes 48.
The strut ropes 48 and the strut ropes 49 run from the pillar ends in a slight curve to the annular wall 43, with which they are firmly anchored at the node 50. The cables 48 and 49 are supported in bores 51 arranged one below the other and run from the two pillar ends in a radial arrangement to the annular wall 43, as was already shown in FIG. The angular division of the rope arrangement is matched to the load on the structure from the water pressure and the loads. Due to the stiffening cable network construction, the water pressure cannot bend or dent the wall 42, which according to the invention is thin, so that the island structure is given a flat and symmetrical shape. The settlements 52 are randomly arranged all over the island. At the top of the pillar 44 there is a tower settlement.
According to the invention, the diameter of the structure described in FIG. 5 is up to 3000 m. The wall 42 is sealed against the pillar 44 at the point where it is broken through. The wall 42 is pressed against the collar 53 arranged on the pillar. Likewise, the wall 42 is sealed against the ring wall 43 at its periphery where it rests in order to prevent water ingress.
A dike 54 is placed around the annular wall 43 so that the sea surf does not spill over the edge of the island structure.
In Fig. 6 this dike is described in detail. The dike consists of a plurality of plates 55 which are in the form of circular ring pieces and are arranged around the ring wall 43 next to one another. The plates 55, which are made of steel, lie on the ring wall 43 and are rigidly connected to its circumference by riveting or welding, as shown in FIG. 6a. The plates 55 are at a slight inclination to the water level and are held in a fixed position by the support struts 56 and 57. This arrangement is shown in Figure 6b. The support struts 56 and 57 are rigidly connected to the plates 55 and the annular wall 43. The gaps 58 are located between the individual plates.
At their outer end lying in the water, the plates 55 carry the edge wall 59 and the side walls 60, which are arranged on each plate at an angle of approximately 90 and are rigidly connected to it. Within the walls 59 and 60 lies the rubble 61, which serves to break the waves and calm the ocean waves. The plates 55 can also be fastened in such a way that the individual plate is held in its inclination by the cables 62. This can be seen from Fig. 6c. The ropes 62 are guided by the loops 63, which are attached to the edge wall 59, over the tip of the post 64 and fastened to the loops 65 in the interior of the annular wall 43. The post 64 is inclined.
Several ropes can be used to secure the panels. In the case shown, 3 ropes have been chosen.
The dike to protect the island structure is composed of the large number of plates 55.
In FIG. 7, an island structure designed according to the concept of the invention is described, the construction of which corresponds to that described in FIG. 5. It also contains a container which is open to the atmosphere and which is formed from the circular flat wall 66 and the annular wall 67. However, the cable arrangement for stiffening the wall 66 is different from that previously described. Through the center of the wall 66, standing perpendicular to it, the Pfei ler 68, on which the ropes 69 and the ropes 70 are suspended.
The ropes 69 are supported in bores arranged one below the other and, in the manner shown, run in various angular positions from the pillar 68 to the wall 66, with which they are firmly anchored in the connecting loops 71. The loops 71 are attached to the wall by screwing or welding. You are on the wall 66 on concentric circles at a certain distance from each other. The ropes 69 and 70 represent the ropes arranged in a single plane. The other existing ropes, which lie in the other planes running through the central axis of the pillar, are, as correspondingly also in the preceding illustrations, not shown in order to cause graphic confusion avoid.
The sealing of the pillar against the wall 66 and the sealing of the wall against the annular wall takes place as in the structure described in FIG. The settlements are randomly arranged all over the island. There is a tower settlement at the top of the pillar. According to the invention, the diameter of the structure described here is up to 1000 m. A dike 72 is placed around the ring wall to protect the island from the sea.
The islands are anchored to the sea floor by ropes. These are supported by the island construction. Pressure-resistant and watertight hollow balls are attached to these anchor ropes at certain intervals, which also support the ropes.
The closed construction of the principle of the invention can also be set up as a large container for gases, whereby the gases contained in the container can have a considerable negative pressure without the outside air pressure being able to press in the container.
The island structure of the present description can be used to accommodate research facilities and fisheries. It can also be used to dig up earth and sea water resources. Furthermore, health resorts and sanatoriums can be built on it. It is also possible to use the island structure for port facilities and traffic bases or for settlements in the case of overpopulation of mainland areas.