CN101389527A - 水上的固定结构平台 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种固定平台，该平台能够将任何固定结构建在水上，固定结构比如是在海洋、湖泊和河流中的房屋，花园，道路，机场，停车场，儿童乐园以及度假村。固定平台包括平台(7)，将平台的能够浮动的浮动装置(22)浸入水中，直到离开水(10)的表面3－5米的安全区域为止，消耗能量露出水面(5)的浮动装置(22)产生作用力，以试图总是把该平台(7)保持在相同的位置，这是由于该浮动装置(22)的缆索(3)是张紧的，并且，阻止该平台(7)由于强烈的暴风雨和海洋中的巨大波浪以及水流而漂移，其中，以适合于它的目的的方式制造出来的该平台(7)包括将该缆索(3)连接到在其端部的重物(4)，用来将该浮动装置(22)保持在离开水床的一个不变距离且保持在浸入水中的状态的连接缆索(3)，产生由该平台(7)传递的浮力的浮动装置(22)，把该浮动装置(22)与该平台(7)连接起来的载体立柱(21)，以及把该立柱(21)与该平台(7)连接起来的连接件(20)。

Description

水上的固定结构平台

技术领域

本发明涉及固定结构技术，比如建在海洋，湖泊和河流中的水上的任何种类的房屋，花园，道路，机场，停车场，儿童乐园以及度假村。

背景技术

在像日本这样的国家中从海洋获得土地已经变得非常重要，在这些国家中在岛屿和在狭窄的海岸居住地缺少陆地。特别是，能够在相当空旷的海面上构造出机场和停车场以及能够在岛屿之间和在海岸与岛屿之间构造出公路已经具有极端的重要性。在这一领域中已经进行了并且现在正在进行着大量的研究。

按照先有技术，水上结构基本上一直采用两种系统。这两种系统之一是浮动系统。这类系统利用物理上的浮动原理。所有这样的系统包括钢的浮动装置，用泡沫材料填充的格栅混凝土浮筒(screen concretepontoons)或者其它的其内存有空气且因此比水更轻的浮动系统。浮动的机场，浮桥，石油平台等是这类系统的示例。第二类系统是带有桩柱的系统。这类系统包括在海洋，湖泊或河流的水床(the water floor)上打下混凝土的桩柱或者钢的桩柱，为的是提供水上的结构。在这类系统的示例中可以列举出船坞，有桩柱的道路，有桩柱的桥梁等。在这种技术中，水的浮力不重要。地球表面的1/4被大陆覆盖。被大陆覆盖的地球表面的很大比例包括山脉，河流，湖泊，森林，农业用地，沙漠，以及不适合人类居住的极为干旱，炎热或寒冷的区域。在这种情况下，在一些适合于人类居住的大陆接合海洋的区域中从海洋或湖泊中获得陆地已经开始变得非常重要。

在按照先有技术的浮动系统中，水面上的起伏以及水面的升高和降低直接影响浮动平台。为了保护这样的浮动平台免于漂移的影响，把这些平台系结到设置在水床上的重物上。因为这些钢缆可能由于水面高度的变化和波浪振荡在它们甚至只是稍微紧一点的情况下断裂，所以将钢缆保持在松弛的状态。这样的情况也会在浮动系统的陆地连接方面导致严重的问题。另一个问题是浮动平台上的弯曲和断裂，以及由于波浪产生的滚动和扭曲。这些影响直接取决于波浪的幅度，波长以及水面高度的改变。例如，扭曲，纵向的沟道(ditches)，水在跑道上流过，以及由于波浪产生的颤抖(the shakes)可能使飞机不能在跑道上降落。可以容忍的沟道，扭曲和颤抖对于以每小时二百公里以上的速度沿着切线方向在跑道上降落的飞机来说是非常严格的。结果，设置在浮动装置和浮筒上的平台有时会使得它不可能有飞机可以降落的跑道结构。例如，题为“旧金山浮动跑道扩展方案”(San Francisco floating runway expansionproposal)(网页：www.floatint.com)的扩展旧金山飞机场的浮动跑道计划就由于这样的技术原因在1999年被拒绝。在另一方面，在YokosukuTokyo Bayd在波浪非常少的隐蔽海湾中已经建造了用于小型飞机的一公里长的浮动跑道。这个题为“1km-long Megafloat runway built off PortYokosuka in Tokyo Bay”(网页：www.nkk.co.jp/en/)的机场计划已经在2000年实现。这个计划与海岸的连接由于水面高度的升高和降低，以及由于风造成的振荡产生的跑道的纵向扭曲和纵向沟道产生了技术困难。在采用浮动装置，混凝土浮筒的所有水上平台应用中，以及在敞开的底侧面在其中有被收集起来的空气的那些平台中，表面波浪由许多不同的角度并且以许多不同的作用力作用在单块体的系统上。所述作用的静态计算和动力学计算极其复杂。不仅波浪，而且表面水流和强风也会影响浮动系统。强风将水平的牵引力赋予浮动系统的位于水面上的那些部分上。同时，由强风形成的波浪把赋予浮动平台上的作用力传导到危险的程度。对付这些作用力绝对是不容易的。在几乎所有的按照先有技术的实践中，工程师，建筑师，力学家在计算方面和在构造出能够经受这样的动力学作用力和机械作用力的构造方面已经进行了艰苦的工作。本发明人认为，为了能够更好地理解这些问题，在这里在下面的引文中重复本人的发明的主要思想有本质的重要性。“因此，本人认为，通过借助于作用力将比水轻的浮动装置和浮筒浸入到水面以下比如3-5米的深度摆脱这些问题可能是可行的，目的是完全摆脱波浪的复杂作用力，以完全消除强风带来的冲击，并且在很大程度上避免表面水流的影响。”通过采用比浮力大的重物的作用力浸入水中的浮动装置和浮筒并没有失去它们的任何浮力。通过把浮动装置和浮筒移到水面以下将会带来许多好处，在那里它们的浮力保持不变，但是可以保护它们不受表面波浪，表面水流和强风的影响；因此，依靠本发明，在以下方面取得了进步，即毫无困难地摆脱了复杂的计算、必须建造坚固的构造、相当大的花销且由许多麻烦引起的所有许多问题，这些麻烦都与恶劣的表面状况，强风和风造成的表面水流相关。具有用来将各个部件浸入离开水面3-5米深度的可调节长度的钢缆由于它们的弯曲限度(bending margin)小所以可以在很大程度上将水床的稳定性在竖直方向上带给浮动装置。浮动装置或浮筒连续地产生浮力在竖直方向上使它们离开水，这些浮动装置或浮筒呈现一种动力学功能。对于本人来说，生产出带有圆形的钢柱或混凝土柱以将所述浮动装置或浮筒的稳定的动力学浮力传递到要放置在水面以外的平台已经完全没有任何困难。在平台与浮动装置或浮筒之间的立柱借助于缆索将水床的稳定性间接地带给平台。立柱的长度(大约8米)在借助于重物被浸入水中的浮筒或浮动装置与在水面以上的平台之间实现连接，对立柱的长度必须进行调节，其方式使得水上的平台的位置将足够地向上，从而可以避免表面波浪的冲击。波浪仅只能影响有带有圆状的立柱。作用在所述立柱的整个表面上的作用力降低到可以忽略的程度。结果，本人发现，我们可以通过增加或减少浮筒的提升能力获得如想要的那样大的每单位面积的浮力。因此，通过应用在这个主要思想基础上的任何建筑上的，美学上的，技术上的以及机械上的改进提供许多不同的水上结构已经变为可能。用更简单的话说，提供相当经济和实用的陆地已经变为可能，这样的陆地适合于农田，花园，以及带有天然陆地那样高稳定性的任何结构。直到今天所采用的实践都是在水上浮动结构的形式，以及包括桩柱的那些结构，这些结构都必须面对上面提到的那些困难的计算和问题。

如在按照先有技术的俄罗斯专利No.RU 2200110-C1中可以看到的那样，物理上的浮动原理被作为基础，并且，由于振荡在与海岸的连接方面不能提供稳定性。观察到类似的问题。

按照先有技术的另一种状态，在美国专利US4554883，US6196151B1和国际专利No.WO 2005/118963中公开的平台技术也是浮动系统的示例。下面是在所有先有技术的实践中遇到的技术问题：

1)由于波浪造成的纵向扭曲问题；

2)由于波浪造成的横向扭曲问题；

3)由水流造成的整个漂移问题；

4)由于暴风雨造成的颤抖(或抖动)和漂移问题；

5)在低于零度的温度下在跑道和平台上结冰的问题；

6)在水面高度变化的情况下与海岸连接的问题；

7)与将平台和跑道构造成为单一块体的有关的制造问题；

8)与跑道、平台和携带浮动装置或浮筒的维修有关的问题；

9)在突然的暴风雨情况下跑道的纵向断裂的问题；

10)跑道的每单位平方米的浮力的数量低的问题；

11)与单位平方米的高成本有关的问题；以及

12)稳定性问题和在巨大波浪情况下水在平台上流动的问题。

对于采用进入水床中的桩柱的系统，本人可以认定，存在与大结构(mega structures)比如在进入水床中的桩柱上构造的公路或者桥梁有关的大量问题。在按照先有技术的专利No.CN2695482Y中公开的桩柱系统中，比如构造，环境，成本，结冰，耗时和维护等的议题存在着严重的问题。这些问题如下：

1)在地形勘测和把桩柱构建在水床中的过程中的困难，以及环境问题；

2)高成本；

3)由于存在敞开的底侧面的存在而出现结冰；

4)很长的构造时间；以及

5)维护的艰难。

发明内容

本发明涉及固定结构技术，比如在海洋，湖泊和河流中在水上建造的任何种类的房屋，花园，道路，机场，停车场，儿童乐园以及度假村，本发明的目的是完全消除在浮动系统中存在的上面提到的12个问题，并且完全消除或者在很大程度上消除在桩柱系统中存在的上面提到的5个问题。下面进一步涉及本发明的其它目的：

1)能够构造出用于水上结构的固定平台，这些平台完全不受波浪，暴风雨和水面高度变化的影响，这些平台容易制造和组装；

2)降低成本并且缩短水上结构的构造时间；

3)为水上结构提供很高的稳定性；

4)为水上结构提供与大陆的陆地等同的安全性和舒适性；

5)能够以对海床的最小损坏由海洋获得陆地，而不是以相当大的花费沿着海岸线在居住区进行填海；

6)沿着在农田稀少的多山的海岸线提供适合于农业活动的水上耕地；

7)能够在难以提供道路的城市中沿着海岸构造出与在海岸外的位置有固定的海岸连接的道路；

8)能够沿着海岸在离开居住中心的海岸以外的地方构造出有固定的海岸连接的机场；

9)能够在沿着海岸的城市中构造出有固定的海岸连接的大规模的停车场；

10)能够构造出任何种类的结构，比如娱乐中心，度假村，动物园，儿童乐园，植物园，抗震房屋，任何种类的有多层楼层的建筑，体育中心，社会设施，学校和医院，这些结构与沿着海岸的城市有固定的海岸连接；

11)能够在岛屿之间，在岛屿与海岸之间，在内陆海(inland sea)与海岸之间以及在海湾的海岸之间构造出大范围的多条车道的公路；

12)能够构造出石油平台，工厂和发电站；

13)能够构造出用于集会中祈祷的大尺寸空间，宽敞的音乐场所，村庄和城镇；以及

14)能够在水上构造出岛屿，宽敞的储存场地，高尔夫球场，比赛用跑道，以及不超过几层楼层的多个商店的购物中心

依靠本发明，完全消除了先有技术的问题中的某些问题，并在很大程度上消除了某些问题。下面列出了已经提供的解决方案的问题：

1)已经完全消除了对于跑道，公路，停车场，度假村和所有结构的纵向扭曲问题；

2)已经完全消除了横向扭曲问题；

3)已经将与由水流造成的漂移有关的问题减小到可接受的限度内；

4)已经完全消除了由于暴风雨造成的颤抖问题，已经将由暴风雨造成的漂移问题减小到可接受的限度内；

5)已经完全消除了在低于零度的温度下在跑道，公路和桥梁上结冰的问题；

6)已经完全消除了与海面高度的升高和降落(涨潮和退潮)有关的问题；

7)已经完全消除了构造出将跑道构造为单一块体的制造问题；

8)已经完全消除了与维护跑道，携带浮动装置或浮筒有关的问题；

9)已经完全消除了在突然的暴风雨中跑道的纵向断裂的危险；

10)已经完全消除了跑道的每单位平方米浮力的数量低的问题；

11)已经将与单位平方米的成本降低了大约一半；以及

12)已经完全消除了稳定性问题，已经在很大程度上消除了与水在平台上流过有关的问题，并且已经提供使水上结构的舒适程度、安全性和稳定性与生活在大陆上的舒适程度、安全性和稳定性等同。

本发明的基本逻辑是通过迫使比水轻的浮动装置和浮筒浸入水面以下至比如3-5米的深度摆脱先有技术遇到的问题，目的是完全摆脱波浪的复杂作用力，以完全消除强风带来的冲击，并且在很大程度上避免表面水流的影响。采用比浮力大的重物的作用力被浸入水中的浮动装置和浮筒没有失去它们的任何浮力。通过把浮动装置和浮筒移到水面以下消除了所述问题，在那里它们的浮力保持不变，但是可以保护它们不受表面波浪、表面水流和强风的影响。因此，这种方式毫无困难地摆脱了复杂的计算，不再必须建造强度非常高的构造，减少了相当大的花销，并且摆脱了许多问题，这些问题都是由与恶劣的表面状况，强风和风造成的表面水流相关的麻烦引起的。用来将这些部件浸入到离开水面3-5米深度的长度可以调节的钢缆由于它们的弯曲限度小，所以它们可以在很大程度上将水床的稳定性在竖直方向上带给浮动装置。浮动装置或浮筒连续地产生浮力在竖直方向上使它们离开水，这些浮动装置或浮筒呈现出一种动力学功能。生产出有圆滑形状的钢柱或混凝土柱以将所述浮动装置或浮筒的稳定的动力学浮力携带到设置在水面以上的平台相当容易。在平台与浮动装置或浮筒之间的立柱借助于缆索将水床的稳定性间接地带给平台。立柱在借助于重物被浸入水中的浮筒或浮动装置与在水上的平台之间实现连接，对立柱的长度必须进行调节，其方式使得水上的平台的位置将足够地向上，以便避免表面波浪的冲击。波浪仅只能影响带有圆滑形状的立柱。作用在所述立柱的整个表面上的作用力小得可以忽略。结果，已经发现我们可以通过增加或减少浮筒的提升能力获得如想要的那样大的每单位面积的浮力。因此，通过应用在这个主要思想基础上的任何建筑上的、美学上的、技术上的以及机械上的改进提供许多不同的水上结构已经变为可能。用更简单的话说，提供相当经济和实用的陆地已经变为可能，这样的陆地适合于有与天然陆地那样高稳定性的耕地、花园以及任何结构。

到目前为止，研究人员或者使水上结构浮动，或者把水上结构固定到桩柱上。我们的发明涉及借助于重物部分地浸入水中的技术，因此，它既不是沉入到水中、又不是设置在桩柱上。本发明的逻辑基于一个非常简单的原理。采用由钢，聚酯，增强的格栅混凝土等制成的中空的(比水轻的)浮动装置或者用泡沫填充的浮筒获得浮力的技术是已经知道的，并且是已经应用的。所有这些技术都是基于浮力定律。结果，除非把它们刺破并进水且使它们变成密度比水重，它们将不会沉入水中。利用本发明，借助于长度可调节的钢缆机构采用接近浮力两倍的重物把浮筒和浮动装置浸入水中且固定在水的一定深度，为的是防止它们受到水面的波浪和水面高度的升高和降低影响。结果，强度适合于水压力的所述浮动装置或浮筒可以获得接近陆地动力学稳定性的竖直方向上的机械稳定性，从而，它们永远力图离开水，但是它们既不能向下又不能向上，这是因为它们被固定到水床上的重物上。

附图说明

在所包括的图中示出了实现本发明的目的的固定结构平台，在图中：

图1示出了使球浮动和浸入水中并形成固定平台的原理的总体视图；

图2示出了使带把手的料桶(the handled bucket)浮动和浸入水中并形成固定平台的原理的总体视图；

图3示出了使带有敞开的底侧边的玻璃杯形状的钢制浮动装置(theglass-shaped steel float)浮动和浸入水中并形成固定平台的原理的一般视图；

图4示出了使带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置浮动和浸入水中并形成固定平台的原理的总体视图；

图5是当借助于重物把料桶浸入玻璃罐中时料桶的视图；

图6是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的切开图；

图7是借助于四个重物使带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置达到平衡的视图；

图8是借助于四个重物使带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置平衡并且借助于交叉的连接使该浮动装置平衡的视图；

图9是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的前剖视图；

图10是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的顶视图；

图11是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的三维透视图；

图12是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的底透视图；

图13是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的缆索连接点的细节图；

图14是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的混凝土平台连接部位的细节图；

图15是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置的内侧的细节图；

图16是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的前剖视图；

图17是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的侧剖视图；

图18是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的水上面的立柱的细节图；

图19是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的组装透视图；

图20是平台在水上面的那部分的透视图；

图21是形成带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置和平台的透视图；

图22是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的下面连接的细节图；

图23是当形成一个平台时带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的组装图；

图24是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的立柱的细节图；

图25是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的侧剖视图和水面高度图；

图26是所形成的跑道的三维图；

图27是使浮动装置浸入水中的混凝土重物的细节图；

图28是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的侧剖视图以及缆索交叉的视图；

图29是带有敞开的底侧边的混凝土浮动装置的前剖视图以及缆索交叉的视图；

图30是缆索交叉连接的细节图；

图31是平台的侧剖视图，其中在不平的水床上应用本发明；

图32是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置与平台的组件的透视图；

图33是带有敞开的底侧边的钢制浮动装置平台的水面高度视图；

图34是用带有敞开的底侧边的钢制浮动装置完成的跑道组件的透视图；以及

图35是把带有敞开的底侧边的钢制浮动装置浸入水中的混凝土重物的细节图。

具体实施方式

本发明涉及固定结构技术，比如在海洋，湖泊和河流中建在水上的任何种类的房屋，花园，道路，机场，停车场，儿童乐园以及度假村，为了能够更容易地理解本发明背后的原理，让我们把一个具有足球1尺寸的并用空气12填充的塑料球1放置在网袋2内。假设我们将带有适当长度的绳索3系到网袋2的把手上，连接一个重物4以把球1浸入水10中，且因此将球1浸没于水中。因为球1将要在竖直方向上离开水10，所以该球通过与浮力相对应的作用力将把系到网袋2上的绳索3拉紧。借助于绳索3的长度我们能够调节应该将球1浸入离开水面多深。在这个简单的实验中，借助于不能变形的绳索3和网袋2，可以将落到水床上的重物4的静态稳定性传递到球1上。球1必须在水面5以下足够深，使得它将不会受到波浪11的影响，因此波浪11可以很容易地越过它。让我们来扩展这一构想的范围。假设我们取32个直径为25厘米的塑料球1，并且用空气12将它们填充。我们将这些球一个接一个地放置在32个网袋2中，并且借助于重物4把它们浸没于深度为2米的水池9中。我们调节绳索3的长度，使得所有的球1将浸没到离开水面5为30厘米的深度。我们在水池9的底部以适当的方式安排使球1浸没于水中的重物4，使得想要脱出水的球1将以一定的图案定位，这个图案在宽度上有4排球，而在长度上有8排球。因为所有的球1由于浮力在竖直方向上将绳索3拉直，所以也将会观察到重物4与各球1的准直(或对齐)。结果，在距水10的表面大约30厘米的深度将获得带有桌子形状8的球1的直线排列(或准直)，该桌子形状分别具有一个大约1米边缘和另一个大约2米的边缘。让我们以倒置的方式将一个塑料桌子8放置在球1上，该桌子分别具有大约为1米和2米的宽度和长度，且其尺寸大小足够覆盖所有的球1，使得桌子腿6伸出水10。而且我们将1米宽且2米长的厚刨花板平台7放置在由水10向外伸展的桌子8的四条腿6上。将会惊奇地观察到，即使当几个儿童爬到所述的刨花板平台7上时，水池9的池底的稳定性和强度被精确地传递到刨花板平台7上。通过粗略的计算，直径为25厘米、浮力大约4公斤的32个球1将产生大约128公斤的总浮力。这个实验的另一个重要特点是观察到，水池9中的波浪11仅只影响塑料桌子8的4条腿6，这些腿由水10下面30厘米伸展到水的外面。如果桌子的腿6大约60厘米长，这意味着在水10上方的刨花板平台7大约在水10的表面高度上方大约30厘米。结果，即使在波浪11峰到峰的幅度为50厘米的条件下，在这个微缩模型系统中对桌子8和刨花板平台7的冲击将达到最小。水池9中的波浪将不会造成任何危险，除非波浪的高度足够大，以致冲击在水10下面30厘米的桌子8和在水10上方30厘米的刨花板平台7。

对以下方面的理解完全没有困难，即使当我们按照比例把在这个微缩模型示例中的各特征(或部件或者结构)放大10倍时，实践中的各个部件仍可以应对巨大的波浪11。另外，下面一点是非常自然的，即水池的水10的水面高度例如15厘米的降落和升高将不会影响该系统。然而，在水10中的水平水流和强风将会部分地影响这个系统。当把该系统作成单一块体并且它有相当大的尺寸时，由于谐振频率降低，所以振荡将极大地减小。在绳索3与水床上的重物4的连接中提供交叉的绳索26将会提供实质性的解决方案，为的是将所述振荡减到最小。现在参见图2，让我们以避免在其内部的空气12逸出的方式将普通的带把手16的料桶15颠倒过来，把绳索3系到它的把手16上，并且借助于重物4将该料桶浸没于水池9中离开水面30厘米的深度。将会观察到，料桶15将试图离开水10，并把绳索3拉紧。重物4的重量必须比料桶15的浮力大。

这个简单的平衡的系统反映了按照本发明的用空气12填充的浮动装置23和钢制的浮动装置22的原理。让我们把一个倒置的桌子8座放在适当数目的倒置的且已经浸入水中的料桶15上，如在图2中所示出的那样。同样，让我们将带有适当尺寸的刨花板平台7放置由水向外伸展的桌子8的腿上。因此，形成了不受波浪11和水10的水面高度变化影响的系统。这个实验给出了用于玻璃杯形状的中空的钢制浮动装置22的相同的条件和结果(见图3)。将会观察到，该系统受到水面5上的波浪11的影响仅只到可忽略的水平。参见图4，将会看到，当在所有侧面被封闭起来且用泡沫填充的混凝土浮筒的情况下使用时，带有敞开的底侧面的混凝土浮动装置23提供了相同的功能。在浮力计算中，必须考虑到，水10将会填充由水的压力压缩且体积会稍微减小的空气间隙。存在有四个不同的浮动系统示例。作为浮动系统的示例，在图1，图2，图3和图4中分别示出了带有球17的平台，带有料桶15的平台，带有敞开的底侧面19的钢制浮动装置的平台，以及带有敞开的底侧面25的用空气填充的混凝土平台。由这些图将会清楚，这些浮动系统不会受到波浪，水流，暴风雨和水面高度的变化的影响，并且不用保护这些系统使它们不受到这些影响。由于借助于绳索连接到水床上或者海岸上，所以可以部分地保护这些系统不受所述冲击中的某些冲击的影响。

在图5中，将一个台架(a stand)28放置在倒置的料桶15上，借助于重物4将它们浸入在填充在玻璃罐29中的水10中。将扑克牌27作为标志物布置在该台架28，其方式使得它们非常容易塌落。将察到，当使水10破碎成波浪时，扑克牌27不会塌落。

在图6中示出了混凝土浮动装置23的三维剖视图，用空气12填充该浮动装置，并且它具有敞开的底侧面。借助于模具可以组合地生产出多个这样的浮动装置。这样，可以获得非常高的浮力。在图7中，我们看到借助于四个重物4和四根缆索3用于座放在水床上的方法，而图8示出了采用交叉连接26固定的方法。在图9中，在带有敞开的底侧面的中空钢制浮动装置22的剖视图中可以看到，用来将柱形管(或管道)21连接到浮动装置22上的8个旗形件(flag)30将增加这些柱形管21的强度。由于水动力学的原因，将所述旗形件30设置在浮动装置22中，为的是减小浮动装置22的总表面。在图10的带有敞开的底侧面的钢制浮动装置22的顶剖视图中，可以看到四个浮动装置连接棘齿(floatconnecting ratchets)35，每个棘齿处在90度的角度位置，还可以看到8个对中杆38以及8个旗形件30。在图11中，在制造带有敞开的底侧面的钢制浮动装置22的过程中采用了薄片钢板(或铁板)48，这些钢板的横截面由底部逐渐加厚。这样做的原因在于，被储存在带有敞开的底侧面的浮动装置22中的空气的压力在内表面上的每一点处都相等。结果，外面的水压力在向上的方向沿着立柱21逐渐减小，而空气压力等于在浮动装置22的底部水高度的压力；因此，内部的拉力增加。必须使锥形盖36的厚度达到最大，从而它可以经受住压力，并且借助于单个的立柱21通过使浮动装置的浮力对中而将浮动装置的浮力传递到平台7。

居中并且在内侧面上被8个旗形件30增强的立柱21必须最好由无缝的管制成，该管有适当的直径和很厚的壁厚。在这个立柱21的内部，带有适当的直径的缆索3和管33用来传送水10和空气12，并且该管一直延伸到立柱的下部分。当必要时，下端对于水是打开的并且在上端靠近平台7处连接到缆索长度调节出口34上的所述管可以借助于高压空气12补充在浮动装置22中空气减少的数量。所述管必须有足够大的内径，从而它将不会妨碍当需要时重新调节绳索3的长度。进而，通过这个管33抽吸的水床附近的温水必须有这样的量，使得借助于循环马达可以由平台7的蛇形管)系统实现温水的循环。这样，就防止在底部和顶部上对气候条件开放的平台表面上出现结冰。

图12示出了连接棘齿35和缆索连接把手40在带有敞开的底侧面的钢制浮动装置22中的位置，而图13示出了它们的细节。在图14的细节图中，可以看到把立柱21与平台7连接起来的凸缘20和4个螺栓孔37，这些螺栓孔能够借助于螺栓把所述凸缘紧固到平台7上。把8个增强旗形件30焊接到把立柱连接到凸缘平板20上的部位。在图15中示出了带有敞开的底侧面的钢制浮动装置22的三维部分剖视图，在该图中可以看到借助于8个居中杆38使在浮动装置20的中心的钢制引导管33在靠近底部的区域居中。所述居中借助于缆索3使得来自水床的悬置作用力位于中心，并且这样的居中在使浮动装置22在竖直方向上实现平衡方面也是重要的。

在图16的剖视图中以一单个单元的形式示出了8个带有敞开的底侧面的混凝土浮动装置23，在图中也可以看到，可以增加浮动装置23的腔室数目，并且可以将腔室放大到大模具的尺寸所容许的程度。如由图17的侧视图能够看清楚的那样，通过使浮动装置在一起并在纵向上将它们连接起来如在馅饼片(a pie slice)中那样，甚至可以构造出长的公路。图18示出了缆索管33的细节以及绳索长度调节出口34的细节，该出口也能够排放出空气和水，在图18中也可以看到在组合的模具中浇筑的带有半圆形截面的立柱2的铁石件(钢筋ironstones)42，混凝土浮动装置带有朝向彼此的圆侧面。

在图19中示出了带有底侧面打开的三维混凝土浮动装置23的分段生产阶段，由图21中的从腔室形成到立柱和平台的形成。可以看到在平台7内部铺放的蛇形管47和包括10个腔室的两个侧面上的平面的单块体混凝土浮动装置23的细节。在图20中可以看到，平台7的截面厚度，示出该平台的下部，朝向立柱的中心逐渐增大，并且此厚度在两个立柱21的中间最薄。在图22中，一个管在带有半圆形截面的立柱21的内部穿过，借助于在混凝土平台7下面开始的立柱21把该管连接到浮动装置23上，穿过浮动装置23的侧面格栅壁(the side screen wall)，并且一直延伸到混凝土的伸出把手43，这些把手将浮动装置23与重物4连接起来。这个管的上端紧接在立柱的铁石件(ironstones)42下面开始，并且一直延伸到与重物4连接的混凝土的伸出把手43的下面。所述管33呈现3种功能，即，补充由浮动装置损失的空气量，由蛇形管47的底部抽吸水，以及作为缆索长度调节出口34。

图23示出了如何使形式为10个腔室的单块体的混凝土浮动装置23块体并排地排列，如何通过把立柱21夹紧把它们彼此连接起来，以及如何采用木制的模具由下面容易地浇筑出单块体的平台7，如在建筑中添加楼层那样。图24详细地示出了如何将并排的两个混凝土浮动装置23的两个带有半圆形截面的立柱21转变成圆柱形45的立柱21。参见图25中的水平剖视图，可以理解将把并排的带有底侧面打开的单块体混凝土浮动装置23在离开水面5浸入水中多大的深度。当我们把浮动装置23浸入水中使得它们将向下沉、直到正好为立柱21的一半时，它们受波浪影响的程度将达到最小。在图26中，通过借助于缆索3把重物4与浮动装置23单元连接起来，借助于立柱21的夹紧装置把浮动装置23单元彼此连接起来，调节缆索3的长度，把所有浮动装置23单元对准到相同的高度，并且借助于模具在立柱的铁石件42上浇筑出单块体的混凝土平台7，形成三维的飞机跑道段。在图27中，在重物4的缆索3连接的细节图中可以看到重物连接把手41。图28示出了完成的跑道和水面高度5的剖视图。如将由该段可以理解的那样，借助于与设置在水10的水床上的重物4连接的缆索3把混凝土浮动装置23浸入水中，并且固定在水10中，直到立柱21的一半长度为止。在这里看到的应用中，通过偶尔地采用横向和纵向的交叉缆索26使振荡在每一个方向上都被减到最小。

图29以横剖面示出了横向的交叉缆索连接26，重物4，混凝土浮动装置23，立柱21和平台7，以及水面高度。图30包括细节图，示出了必须把交叉的缆索连接26彼此固定起来的必要性。图31是一个剖视图，图示出在水10的水床不平的情况下将如何调节缆索3的长度，以及如何把由混凝土浮动装置23形成的跑道以水平的方式定位。如在图中看到的那样，总把浮动装置23调整成使得它们被浸入水20中一半，同时包括钢制的浮动装置22。由波浪高峰和波浪谷底到平台7和混凝土浮动装置23的表面的距离必须总是相等的。

在图32中，通过使它们的棘齿并排地排列并把它们夹紧将带有底侧面打开的18个腔室独立的钢制浮动装置22转变成单块体结构。为了把单块体平台安装在由带有底侧面打开的钢制浮动装置的中心轴线伸展的立柱上，采用了把立柱连接到平台上的部件20。通过将螺栓穿过螺栓孔37实现所述连接。

参见图33中的水平剖视图，可以理解将把并排排列的带有底侧面打开的单块体的钢制浮动装置22浸入水中在离开水10的水面高度5多大的深度。当我们把钢制浮动装置22浸入水中使得它们将向下沉，直到正好为立柱21的一半时，它们受波浪影响的程度将达到最小。

在图34中，通过借助于缆索3把重物4与浮动装置22单元连接起来，借助于棘齿35把浮动装置22单元彼此连接起来以形成单块体形式的钢制浮动装置22，调节缆索3的长度，把所有浮动装置22单元对齐在相同的高度，并且借助于模具在立柱的连接件20上浇筑出单块体的混凝土平台7，形成三维的飞机跑道段。

在图35所示的重物4与缆索3之间连接的细节图中可以看到重物连接于把手41。

可以采用本发明构造出道路，桥梁，停车场，机场，房屋，娱乐中心，商务中心，社会设施，体育场，音乐中心，抗震房屋，农业用地，以及岛屿之间、岛屿与海岸之间和海岸之间的道路连接，并且可以在平台上所有的固定结构中采用本发明，这是因为平台的形成适用于任何水上的固定结构，这些结构即使在深水中也有非常高的稳定性。

Claims (16)

1.本发明涉及能够将任何固定结构建在水上的固定平台，所述固定结构比如是在海洋、湖泊和河流中的房屋，花园，道路，机场，停车场，儿童乐园以及度假村，其特征在于，所述固定平台包括平台(7)，将所述平台的能够浮动的浮动装置(22)浸入水中，直到离开水(10)的表面3-5米的安全区域为止，消耗能量露出水面(5)的浮动装置(22)产生作用力，以试图总是把所述平台(7)保持在相同的位置，这是由于所述浮动装置(22)的缆索(3)是张紧的，并且，阻止所述平台(7)由于强烈的暴风雨和海洋中的巨大波浪以及水流而漂移，其中，以适合于它的目的的方式制造出来的所述平台(7)包括将所述缆索(3)连接到在其端部的重物(4)，用来将所述浮动装置(22)保持在离开水床的一个不变距离且保持在浸入水中的状态的连接缆索(3)，产生由所述平台(7)传递的浮力的浮动装置(22)，把所述浮动装置(22)与所述平台(7)连接起来的载体立柱(21)，以及把所述立柱(21)与所述平台(7)连接起来的连接件(20)。

2.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台最好由混凝土制成，并且包括由填充的块体混凝土形成的能经受海水的重物，这种增强的混凝土具有设置在其中的钢筋骨架，所述重物具有插进水床中的脚，使得所述重物能够牢固地建立在水床上，且重物还具有把手(41)，钢缆(3)可以穿过所述把手连接到所述重物的上部。

3.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括最好通过电镀进行涂层以抗氧化和腐蚀的连接缆索(3)，所述缆索的耐受度高，并且有尽可能小的弯曲限度，一旦把它的一端连接到位于重物上的把手(41)上之后，借助于反向的夹紧装置(counter clamps)将所述端部固定，而它的另一端穿过浮动装置(22)的中心轴线上的空气管(33)，而在靠近平台(7)下面的一个位置由管出来，且借助于所述夹紧装置可以按照需要调节并固定缆索的长度。

4.按照权利要求1和3所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括平的连接，以借助于重物(4)满足竖直方向的浮力，所述平的连接必须沿中心轴线由管(33)伸展到平台(7)的下面，为的是可以由上方调节与重物(4)相连接的缆索(3)的长度，且固定平台还包括使朝向任何水平方向的振荡减到最小的交叉连接(26)。

5.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括最好被电镀或者被涂漆的浮动装置(22)，所述浮动装置由钢制成，所述浮动装置具有底侧面打开，在里面有被保存的空气，具有增加立柱(21)的强度的旗形件(30)，引导与重物(4)连接的缆索(3)的管(33)，与旗形件(30)连接的中空立柱(21)，靠近底侧面被打开的那段的对中杆(38)，将浮动装置彼此连接起来的棘齿(35)，用来与平台(7)连接的凸缘(20)，以及在连接凸缘下面的缆索长度调节出口(34)，所述浮动装置的顶侧面是锥形的，而底部是打开的，具有厚度向下逐渐增大的薄片，能够经受腐蚀和氧化，并且具有模块式的结构，当使它们并排排列时能够彼此连接起来。

6.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括浮动装置(22)单元，所述单元最好在单元的基础上由增强的混凝土制成，所述单元具有把在它们下面保存的空气分开的腔室结构，所述单元还有固定到混凝土块体上的立柱，在块体上留下铁石件(42)，使得能够浇筑出混凝土平台(7)和把手(43)，在它们下部的混凝土突出部分能够与重物(4)连接，所述单元还有带格栅混凝土壁(44)的单块体单元，保持壁的厚度尽可能地薄，并且所述单元有模块式的结构，当使它们并排排列时，能够彼此连接起来。

7.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括在混凝土浮动装置(23)中的立柱(21)，所述立柱(21)有足够的强度，以将浮动装置(23)在竖直方向上的浮力传递到平台(7)，并且有足够的机械强度，使得可以把浮动装置(23)浸入到水面以下一定安全的深度，并在安全的高度以上承载平台(7)，所述立柱的振荡小并有高的承载能力，最好由单一件制成，包括钢制管(33)，连接缆索(3)和空气在所述管中通过，包括与混凝土浮动装置(23)为一个整体的件，内部有半圆形的截面，并且因为浮动装置(23)是模块化的，所以当使它们并排排列时会形成一个圆柱(45)。

8.按照权利要求1和7所述的固定平台，其特征在于，连接缆索(3)和空气在钢制管(33)中通过，所述管由把它与浮动装置(23)连接起来的位置一直伸展到在浮动装置(23)的底端的连接伸出部分(43)。

9.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台的平台(7)在立柱(21)之间有轻微拱顶形状的结构(46)，而平台(7)与立柱的铁石件(42)连接的那些段比较厚，而平台(7)的截面随着离开立柱(21)的距离增加变得比较薄。

10.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，由于所述固定平台的模块化结构，个别地朝向水的底部降低被损坏的混凝土浮动装置(23)和钢制浮动装置(22)、并且在损坏的那些浮动装置的位置安装新的浮动装置是可能的。

11.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，所述固定平台包括阻止结冰的加热蛇形管(47)系统，来自钢缆(3)和空气(33)管的海洋底部的温水在所述蛇形管系统中通过，当浇筑平台(7)的混凝土时，以适当的间隔设置所述蛇形管。

12.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，浮动装置(22-23)包括用于空气腔室的填充空气系统，当在浮动装置(22-23)中存在的空气量减少时，为了将所述空气量增加到所要求的水平，所述系统强迫来自立柱(21)内的管的高压空气进入空气腔室。

13.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，为了减小浮动装置(22)的总外表面，借助于旗形件(30)通过从里面增加强度的方式实现把柱形管(21)固定到浮动装置(22)上。

14.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，在制造打开的敞开的钢制浮动装置(22)中采用薄片钢板(48)，所述钢板的截面由底部开始逐渐增加。

15.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，使盖(36)的锥度和薄片厚度达到最大，以满足压力的要求，并且借助于单个立柱(21)使被传递到平台(7)上的浮动装置的浮力居中。

16.按照权利要求1所述的固定平台，其特征在于，借助于旗形件(30)使它居中并且从里面增加其强度的立柱(21)最好由单一件的无缝管制成，所述管有较厚的壁厚且有适当的直径。

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