CN103201432B - 浮桥的构造 - Google Patents

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Abstract

一种用于浮桥(15)的设备,该浮桥被固定在岸的两个固定点上,其特征在于,它包括至少一个通道浮体(1),该至少一个通道浮体作为一部分桥结构而被插入,从而供船只通过,及它形成了供船只通过的船道(200),并且还形成了道路(11C)的地基,道路跨越该通道船道。浮桥(15)被固定在岸上并且借助结构箱(10,10’)固定到通道浮体(1)的每侧上。

Description

浮桥的构造
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于浮桥的设备,该设备固定在海岸的两个锚定点上。
[0002]更加具体地说,本发明涉及一种通道浮体,该通道浮体可以被用来形成供船只通过浮桥的通道,例如横穿具有船只交通发生的宽海湾和海域。
背景技术
[0003]对于通道浮体,意味着这样的结构,即它可以永久地安装到浮桥结构内,因此船只可以横跨通道通过桥,该通道借助通道浮体来形成,同时通道浮体形成了所有形式的旅客运输工具如小轿车、拖车和火车的道路的底座并且横跨由通道浮体所形成的通道延伸。
发明内容
[0004]根据本发明,提出的该通道浮体用在绝大多数水深中,从大约5米到大约2000米深度。
[0005]本发明包括浮桥,根据第一变形,该浮桥包括向上延伸的柱结构,该柱结构具有许多承载道路的柱子,从而船只可以在道路下方通过,并且通道浮体被连接到浮桥的其他结构部分上,因此在陆地上的两个锚定点之间形成连续的浮桥。
[0006]本发明还涉及通道浮体的另一种变形,在该变形中,横跨航道的道路结构主要与两个浮桥构件的道路一样高,而这两个浮桥构件从相应的陆地锚固点延伸/延伸到相应的陆地锚固点,因此航道的横跨可以主要是水平的。
[0007]根据本发明的通道浮体可以被锚定到海床上,或者可以利用缆线不锚定到海床上,或者可以利用螺旋粧(auger piles)或者压块紧固到海床上。
[0008]自古以来,利用桥的对海湾和湖的横跨对于人类来讲是挑战。根据跨度、地基可能性和航行的净高,发展出来不同类型的桥,请参见挪威专利N0-113404、US 1,852,338,SE-459.850和GB-2.135.637。
[0009]当较大船只通过桥时,产生了特殊挑战。这根据正常的以地基为基础的桥的公知原理得到解决,在这种公知原理中,桥被构造有足够大的空旷部用于航行,或者如果解决方案所规定的有限桥跨度可以接受,那么人们应用如活动桥或者摆动桥的解决方案。
[0010]在横跨海湾或者湖的距离非常长时,浮桥具有非常好的成本效益并且是安全的方案。浮桥长时间以来为人们所知道并且在整个世界的许多地方直到今天还在工作。
[0011]浮桥包括许多漂浮构件,这些漂浮构件支撑道路或者人行道。浮桥在两端被锚定在陆地上。此外,一些公知的浮桥向一边被固定,从而承受来自波浪、风或者涌流的环境力。
[0012]但是,根据公知技术所建造的浮桥,很少有可能性在没有使用靠近岸的浅海底上的底部地基和建造具有地基的传统桥以供船只通过的情况下,让大型船只通过。根据现有技术,这种船只通道依赖于具有这样的海床,即海床足够浅,从而可以制成地基。除了浮桥之外,以底部为基础的、靠近岸的桥一定得在现场建造并且常常导致整个解决方案费用较高。此外,这种解决方法常常不为船只交通所希望,因为大型船只的船长被迫靠近岸航行,从而导致搁浅的危险增加。
[0013]此外,在横越海湾和海部分时,常常难以发现海床相对靠近这样的岸,即该岸适合于传统的底部以地基为基础的桥,根据现有技术,如果同时允许大型船只通过,那么使得难以在这种区域内利用浮桥。
[0014]当桥横跨较宽的海湾或者较大的海面距离时,常常可能的是,在相同区域内具有船只交通。根据现有技术所建造的浮桥阻碍船只交通,这导致在这些区域中应用浮桥时受到很大限制。
[0015]尤其在涌流、风和波来自一侧和相同方向的风暴期间,浮桥所承受的环境力相当大。此外,产生了由改变水位如高潮和低潮所产生的力。这在靠近岸的浮桥上可以导致相当大的弯曲力。因此,重要的是,它被构造来使环境影响最小化。
[0016]可以以不同的方式来构造浮桥的浮体。最通用的是用混凝土或者钢来制造浮体,这些浮体支撑道路并且宽于道路从而确保稳定性。以计算的相互距离来放置这些浮体,从而确保浮桥所需要的浮力和稳定性,在这里,人们同时寻求使环境力对浮桥的作用最小化。
[0017]浮桥可以形成得较长并且不依赖于侧向附加锚定。这种桥的例子是挪威的Nordhordland桥,该桥只借助岸上的两个销定点来销定。该桥以其1246米长的道路而成为欧洲的最长浮桥。对于这个桥,设置了船只交通的航道,其中,在岸附近构造了额外的以底部为基础的高架桥,其中航行净空高度为32米及宽度为大约50米。
[0018] Nordhordland桥上的道路的宽度大约为16米。这些浮体被构造成驳船并且由混凝土形成,其中横跨道路的尺寸等于40.0米,并且沿着道路纵向等于20.5米。在这些浮体之间的自由距离为大约110米。在浮体以最长侧横跨道路时,来自水流的力作用在浮桥上,及表面水在浮桥下方基本上不受阻碍地流动。
[0019]半水下的设备作为探测设备和生产设备被广泛用在离岸工业并且可以承受巨大的环境负荷。它们借助具有有限吃水线区域的柱子被稳定并且特别适合于外露区域,常常与分散锚定地点相结合。这些柱子的形状意味着,环境力的效果从全天候方向接近相等。
[0020]许多年的天气统计显示了如风、波浪和水流的环境力的主要的和可能的方向。有利的是,在长期锚定浮体期间,人们可以使用这种信息。因此,浮桥可以被如此地构造,即环境力的结果被最小化了。
[0021 ]本发明的目的是提供一种这样的设备,该设备包括浮桥,其中,至少一个漂浮构件被形成为通道浮体,因此大型船只经过航道而可以通过该桥,该航道由通道浮体来限定出,及通道浮体由许多柱子来制成,这些柱子支撑浮桥经过航道的那部分道路,船只可以在该道路下方通过。
[0022]本发明的目的还提供了一种变形,在这种变形中,横穿航道的道路水平地延伸,并且从两个基于陆地的浮桥侧部,与浮桥的水平道路相齐平,并且沿着浮桥的整个长度形成了连续的水平道路,因为该道路可以被移动(借助摆动到侧部或者从航道中漂浮出来并且被停止在桥的旁边),因此船只可以没有阻碍地通过航道。
[0023]本发明的目的还在于,通道浮体形成了浮桥的合适结构构件,并且被锚定到其他浮桥构件上,因此有利于沿着浮桥的整个长度形成连续道路。
[0024]在本文中,漂浮构件包括模块和构成浮桥的构件,其典型地包括浮体、道路、支撑柱、结构箱、较大柱结构等。
[0025]结构箱包括箱形加强构件,该箱形加强构件可以形成用于运输/道路的底盘和基底。这种箱加强构件可以是不透水的箱,该箱关于桁架网结构构建,或者是具有底部的桁构架,该底部进入到浮体上,及道路位于顶部。
[0026]此外,本发明的目的是,当没有损坏或者破坏时,通道浮体和邻接浮桥构件被构造成具有足够的稳定性,从而可限制浮桥与较大船只相碰撞的损害后果。
[0027]本发明的目的还在于,根据局部环境条件和根据锚定部是否被定尺寸成减小潜在的船只碰撞的后果,通道浮体或者邻近浮桥构件可以不锚定或者锚定到海底上。
[0028]当在海上飘浮时,本发明的通道浮体可以利用柔性线索来锚定,或者直接锚定到通道浮体上,或者在于,这些线索与一个邻近漂浮构件相关联地被紧固到通道浮体上。该锚定可以减小较大环境力的影响并且使浮桥处于更好的状态中,从而承受来自船只碰撞的力。
[0029]在更浅的水中,通道浮体可以根据公知的技术如打粧或者固定的压块直接紧固到海床上,而浮桥的其余部分保持在海上飘浮。
[0030]本发明的另一个目的在于,通道浮体可以被形成这样的几何形状,即该几何形状使得它容易预先制造并且在传统船只构造船坞中建造,有利的是,由钢或者混凝土构造而成。
[0031]此外,本发明的目的是提供一种这样的技术方案,即在通道浮体区域内的水下形成通道,其中通道浮体可以具有很像隧道管桥的结构。
[0032]本发明的设备的特征在于,它包括至少一个通道浮体,该至少一个通道浮体作为一部分桥结构被插入从而供船只通过,并且它形成了船只的通道航道及还形成了道路的地基,该道路横跨通道航道。
[0033]有利的是,通道浮体实施为具有漂浮功能且具有基本上呈U形横截面的浮筒,从而形成了渠道,在该渠道中,它包括相互基本上平行的竖直壁区段,这些壁区段借助基本上水平的底区段在水面下方接合在一起。
[0034]有利的是,通道浮体包括连接结构,该连接结构连接在浮桥的其他提供力和强度的结构箱之间,从而形成了连续结构,该连续结构一起悬吊在两个陆地连接部之间,该两个陆地连接部适合于在通道浮体两侧上的结构箱之间传递力。
[0035]有利的是,道路以这样的高度在通道渠道上方被永久地实施,即船只可以通过位于道路下方的渠道,因此道路被支撑在支撑柱上,这些支撑柱从通道浮体的竖直壁区段向上延伸。
[0036]有利的是,基本上水平的道路沿着高架桥延伸,该高架桥相对于较高的桥部分向上倾斜,该较高的桥部分经过通道浮体,因此沿着浮桥的整个长度形成了连续道路。
[0037]横越沟道的道路被构造成从第一工作可使用的状态被重新装配并且到达第二状态,其中,在第一工作可使用的状态中,它限定出基本上平坦的道路,该道路从两个陆地区域与浮桥的水平道路相一致地延伸;在第二状态中,使道路离开通道渠道,从而允许船只通过。
[0038]横跨渠道的道路还可以适合以类似于摆动桥的方式竖直摆动,或者水平摆动到一侧从而使渠道供船只自由通过。
[0039]横跨渠道的道路也可以形成适合于在通道浮体渠道内移动的浮体的顶面,并且借助连接装置连接到通道浮体的竖直壁区段的内侧,并且包括道路区段,该道路区段从陆地的每个区域与普通道路水平地延伸,其中允许浮体离开通道浮体,并且可以移开从而使渠道自由地通行船只。
[0040]邻近通道浮体的浮体可以装备有锚定系统,这些锚定系统具有许多锚定缆线。此夕卜,结构箱可以是连续结构,并且借助许多浮体来支撑,并且在通道浮体到每个陆地连接部之间在海面上方以基本上恒定的高度水平地延伸。
[0041]有利的是,连接结构可以装备有断开连接点,在船只与通道浮体相碰撞时,该断开连接点可以变形或者断开。在漂浮的条件下,通道浮体设置有锚定系统,这些锚定系统具有至海底的许多锚定缆线。
[0042]而且,结构箱借助支撑柱可以支撑部分的道路。通道浮体借助压块或者粧还可以安装在海底上。
[0043]根据特别有利的实施例,浮桥包括至少两个相互隔开的插入的通道浮体,其中:
[0044]至少一个通道浮体形成了永久横跨渠道的道路,以及
[0045]至少一个可重新配置的横越渠道的道路。
[0046]最后的技术方案可以想象,该一个且同一的浮桥可以包括两种类型的渠道布置,即永久高架桥部分(变形I),其中正常交通工具可以通过,和可移动的部分(变形2),该部分只用于这样的一些情况:即高于高架桥的超大的船只可以通过。还可以想到的是,根据交通要求,沿着同一的浮桥,采用多个通道浮体,即超过仅两个通道浮体。
[0047]根据一个备选技术方案,提供了这样的结构,即能提供用于公路车辆的水下通道,其中通道浮体在内部中形成有中空的“隧道”区段,该区段具有合适的高度和宽度。这借助下面的方法来实现:道路向下倾斜并且通到这两个壁区段中的一个内,在水平中空水下水平部分内变平,此后沿着倾斜部向上延伸从而又通过相对的竖直壁区段。
[0048]有利的是,两个漂浮构件和连接结构形成有道路箱的倾斜结构,其在两侧支撑部邻接通道浮体,该道路箱向着在通道浮体内成整体的道路延伸,及有向着两侧的陆地的结构箱的顶部上的水平道路。
[0049]本发明还提供了进一步的有利实施例。
[0050]当然,通道浮体包括浮桥构件、通道浮体,该通道浮体被结合到浮桥中并且形成有两个有利地平行的竖直壁区段,这些壁区段局部浸入到海中,其中底部中的壁区段通过底区段而被连接在一起,及其中壁区段被安装到许多向定向上的柱子,这些柱子支撑浮桥的总道路的一部分。
[0051 ]根据本发明的两个平行壁区段支撑道路,该道路横跨该渠道,并且,在正常工作时,在具有强烈的暴风雨和在损坏通道浮体的情况下,在漂浮状态确保通道浮体所需要的浮力和稳定性。两个平行壁区段被布置成相互分离,从而它们限定出上述的渠道,从而船只沿着横跨浮桥的长度方向在壁区段之间和在道路下方(在第一变形(I)中)可以通过。
[0052]在第二变形(2)中,道路移动/摆动到侧部,因此船只可以不受桥上部结构的高度的阻碍而通过渠道。
[0053]借助通过通道浮体的船只的宽度确定位于通道浮体中的两个壁区段之间的距离。对于较小的船只,航行宽度的要求典型地处于50米到60米的范围,但是根据本发明,具有超过200米航行宽度以容纳世界上所建造的最大型的船只是可能的,同时在通道船只和通道浮体的壁区段之间提供了相当大的安全距离。
[0054]为了允许宽度达到15米到20米及航行高度为40米的较小船只通过,两个壁区段中的每一个可以具有这样的尺寸,即道路的宽度方向大约为50米及道路长度方向大约为25米。
[0055]为了允许最大型的船只通过,该船只的航行宽度为例如250米,例如大型游轮的宽度为40米及长度为280米,因此需要增加两个壁区段的尺寸大小,典型地道路宽度方向大约110米,及道路长度方向大约30米。
[0056]底区段把两个壁区段结合在一起从而形成U形结构,及,根据公知原理,这种U形结构被定尺寸来承受这样的力,即该力被传递到浮桥的剩余部分中并且从该剩余部分传递过来。底区段放得足够深从而理想的船只可以通过它,及同时确保整个通道浮体具有满意的结构硬度。底区段的上部分的位置限定出航行深度。对于较小的船只,需要大约5米到8米的航行深度,而对于大型游轮,在正常情况下需要最小13米到15米的航行深度。根据定尺寸的需要,底区段的竖直厚度需要接近4米到10米。
[0057]应该知道的,本发明的通道浮体具有U形浮筒的形状,该浮筒具有与干船坞相同的横截面形状,它包括底区段和竖直壁区段。
[0058]给通道浮体定尺寸从而进一步允许大型罐装船或者散装船只通过也是可能的。这种最大型船只具有25米的漂浮深度和大约65米的船只宽度,并且在通道浮体的壁区段之间需要很大的深度和距离。本发明所提供的优点在于,根据本发明的通道浮体可以定位在这些大型船只的航路中部、离陆地较长的距离,从而操纵船只的需要被减少了。
[0059]对于第一变形,在通道浮体上,道路下的航行高度依赖于柱子的高度,这些柱子安装到平行的壁区段上。航行高度,对于较小的贸易船只典型地为20米到30米,为了允许最高的客船在道路下方通过,到超过70米。根据公知的原理来实现和定尺寸这些柱子和与道路相关的支撑件。对于第二变形的本发明技术方案,道路没有高度限制,该道路横越渠道,该道路摆动到侧部(或者向上摆动)。
[0060]对于连接到陆地上的、相互连接的箱结构,根据公知技术来支撑远离通道浮体的浮桥剩余部分中的道路。
[0061]根据本发明,把这些箱结构连接到通道浮体上。此外,在通道浮体的渠道上方延伸的道路与浮桥的剩余部分的道路连接在一起。
[0062]做为选择,浮桥可以包括几个通道浮体,有利的是,这些浮体沿着浮桥以选择的相互间距放置和安装,例如单向船只交通通过两个通道浮体。当有较大的船只交通一定得通过该桥时,这是相关的。
[0063]有利的是,结构箱向着每个壁区段的中部以最对称的可能方式从浮桥的剩余部分直接连接到通道浮体上,从而沿着浮桥长度方向所产生的这些力的主要部分被传递通过结构箱和U形结构(壁区段和底区段),因此形成了力持续地传递通过桥的整个长度。
[0064]因此,水平地在水面正上方,力的主要部分沿着浮桥的长度方向传递,只是被上述U形通道浮体中断,该通道浮体被定尺寸成在水下传递这些力从而通过水平底区段。
[0065]根据公知原理,根据局部环境条件和到陆地的连接点的位置,浮桥可以以曲线或者直线来实现。
[0066] 根据公知原理,通道浮体中的壁区段可以以不同的方式来设计。这些壁区段可以被形成,从而基本上整个形成渠道的壳体可以最佳地应对在把浮桥的结构箱连接到壁区段上时所产生的力。做为选择,通道浮体被形成为柱子稳定的结构,该结构具有竖直漂浮柱,例如形成为半水下石油钻塔,即在具有较大波浪暴露的区域中有优势的装置。
[0067]根据公知原理,结构箱可以形成为完全平坦的结构或者桁架结构。结构箱借助焊接或者根据公知机械连接装置如栓接或者捆紧缆索可以连接在壁区段上。
[0068]下面这些是有利的,即根据本发明的通道浮体沿着浮桥的长度方向可以放置在任何地方上。这可以是浮桥的中间位置上,或者靠近桥一侧上的陆地。
[0069]如果需要的话,那么根据地形学、水深和环境因素,浮桥可以通过锚定来实现。如果需要的话,那么该通道浮体可以直接锚定到海底上。
[0070]但是当锚定线被紧固到最靠近通道浮体的邻近浮体上时,是特别有利的,优选为通道浮体本身没有被锚定。由于锚定部被定尺寸成承受来自这种碰撞的力,因此在船只碰撞通道浮体时,这种组合可以提高安全性。在这种情况下,最靠近通道浮体的结构箱被实施为连接结构,有利的是,该连接结构具有尤其被实施的断开连接点(弱连接),在船只碰撞通道浮体时,该断开连接点弯曲,有利的是,它完全断开。因此,通道浮体可以被实现成,在这种事故中,它变形或者在从浮桥剩余部分的断开连接点处裂开,而浮桥的剩余部分通常保持不受影响。这需要浮桥剩余部分的浮体被定尺寸成不依赖于通道浮体地漂浮,同时通道浮体有利地也具有满意的稳定性以应对这种损害。
[0071]在浮桥具有特别长的跨度情况下,例如,超过2km到3km,及在锚定有利于减小潜在船只碰撞后果的情况下,根据本发明锚定浮桥的需要可以有利地被实现。
[0072]在更浅的水中,做为选择,通道浮体可以直接紧固到海底上。这借助将通道浮体拖出到安装场地并且然后使它沉向海底,可以实现,之后根据公知技术,借助打粧或者使用永久压块来固定它。
[0073]在较深的水中,可以利用紧的或者局部紧的缆线,该缆线锚定漂浮的通道浮体。在特别深的水中,可以想到的是,使用许多绷紧锚定缆线是有利的,该缆线由聚合材料如聚乙烯、凯夫拉尔等制造。这些具有这样的优点,即它们重量小、坚固、费用较低,并且可以用于深水并且导致水平移动较小。
[0074]计算表明,当浮桥配置在完全或者部分地防御巨大海浪和浪涛的通航水道中时,本发明的通道浮体可以提供极好的运动特性。当实施通道浮体时,根据公知技术人们可以考虑局部波浪情况如左右摇摆、前后颠簸和波涛起伏。因此,通道浮体可以被实施,从而它承受最小的运动并且由此可以为道路提供非常稳定的地基,而具有至少与吊桥所承受的一样小的运动。
[0075]浮桥长度方向上的道路(变形1-经过渠道的高架桥)具有恒定的梯度,直到它到达通道浮体上方的顶部。例如,1:5的梯度导致道路具有这样的高度,即道路的每个100米,该高度改变5米。
[0076]根据公知技术,通过使用结构箱、柱子和对角加强件(横梁),以高架桥的形式,可以使远离通道浮体的倾斜道路加强。
附图说明
[0077]参照附图,在下面描述中更加详细地说明本发明的布置,其中:
[0078]图1是沿着具有通道浮体的布置的道路方向的竖直横截面的视图;
[0079]图2是包括通道浮体的布置的道路的竖直横截面的视图;
[0080]图2A是浮筒形状的通道浮体的透视图;
[0081 ]图3是具有通道浮体的布置的水平横截面的视图;
[0082]图4是沿着包括具有通道浮体的布置的浮桥的道路的竖直横截面的视图;
[0083]图5是沿着具有通道浮体的布置的道路方向的竖直横截面的视图;该通道浮体被打粧固定到海底中;
[0084]图6是具有通道浮体的布置的道路的竖直横截面的视图,其中该通道浮体借助采用压块安装到海底上;
[0085]图7是沿着具有通道浮体的布置的道路方向的竖直横截面的视图,其中该通道浮体适合于减小船只碰撞的后果;
[0086]图8是具有通道浮体的布置的水平横截面的视图,其中该通道浮体适合于减小船只碰撞的后果;
[0087]图9是沿着具有通道浮体的布置的道路方向的竖直横截面的视图,及其中跨越U形通道浮体的道路是摆动桥;
[0088]图10也是竖直横截面视图,其中道路构建到浮体100的顶面上,该浮体100适合于在通道浮体的渠道(U形)内漂浮并且包括道路区段11C,该道路区段IlC相对于普通道路11A、11B从每侧基本上水平地延伸,并且在船只通过时通过通道浮体可以移离渠道;
[0089]图11-13是这样的技术方案的实际实施的视图,即在这样的技术方案中,沿着整个浮桥设置了平坦的、基本上水平的道路,并且示出了在通道浮体(道路I浮体200)的渠道上方形成道路的两个方式。
具体实施方式
[0090]附图的类似部件的细节在不同视图中使用相同附图标记。
[0091]通过以合适的长度、宽度和总体形状将几个处于模块形式的浮桥构件连接在一起来构造整个浮桥15。每个浮桥构件能典型地包括浮体12、22、连接结构24、道路的区段11、如结构箱的支撑结构的区段10、支撑柱13、一些通道浮体I等。最有利的是,根据预制单元的公知技术,浮桥15的不同浮桥构件可连接在一起,其中,在漂浮状态,可以在最大程度上把浮桥构件连接起来和紧固。
[0092]在图1和图2中,根据本发明的通道浮体I被示成U形浮筒结构,它包括两个竖直壁区段2、2’和支撑柱13,其中这两个竖直壁区段与箱形底区段3相互连接在一起,该箱形底区段3适合位于水面19下面,这些支撑柱在顶部与重叠支撑和加强结构6相互连接在一起,而该重叠支撑和加强结构6使道路11和通道浮体I的剩余部分加强。通道浮体I根据公知技术借助公知的适合连接结构24、24,连接到最近的浮体22、22 ’上。例如它可以包括对于本领域技术人员来讲是公知的永久紧固件或者可拆开的连接器。
[0093]根据连接结构24将承受的力,连接结构24、24’可以根据要求形成例如包括焊接板部件、管子、机械设备、管结构和类似结构。如果需要,连接结构24可以形成有断开连接点(未示出),在较大的船碰撞通道浮体I时,该断开连接点可以变形或者断开,从而随后可以不受浮桥15剩余部分的约束地拖拉通道浮体I。这限制碰撞力从通道浮体I传递到浮桥15的剩余部分。这就需要,在这种碰撞之后,在没有连接到通道浮体I上的情况下,最靠近通道浮体I的浮体22被定尺寸成以稳定的方式飘浮,从而该浮体22与其他漂浮体12—起确保浮桥15的剩余部分在最大程度没有损坏的状态下持续飘浮。
[0094]由于连接结构24、24’被定尺寸成,在船碰撞通道浮体I时被变形或者与浮桥15的剩余部分断开,因此可以想象到,最近的漂浮结构22装备有锚定系统是有利的。锚定系统可以被定尺寸成承受在船碰撞通道浮体I时所产生的相当大部分的力,该锚定系统具有定位在最近浮体22上的锚定缆线5。
[0095]从海平面19下到底区段I顶部的深度用航行深度D来表示。较小船只的航行深度D在5米到10米的范围,而对于大型船只,该深度D应当处于大约13米到15米的范围。对于最大型船只,如果需要的话,那么根据公知技术的航行深度可以大大地增加。
[0096]航行宽度B依赖于船只的宽度,除了到壁区段2、2’的必需安全距离之外,这些船只还需要通过浮桥15。具有安全裕度的典型航行宽度,对于小船只其范围为40到50米,及当较大船只通过时,超过200米。
[0097]航行高度H在图1中被示成离水面的距离并且向上到具有相关联支撑和加强结构6的道路11的下侧。具有必需安全裕度的航行高度H,对于较小的贸易船只,其典型地处于20到30米的范围,及例如对于超大型的游轮,可达接近80米。
[0098]图2A是浮筒通道浮体的透视图,该浮筒通道浮体可以用在本发明的两个变形中。示出了竖直直立壁区段4和4’和水平箱形底区段3。而且,壁区段和底区段可以是桁架结构,及其中制成处于漂浮构件形式的必要漂浮装置。
[0099]图3是具有两个竖直壁区段2、2’的通道浮体I的水平横剖视图,竖直壁区段的顶面形成了用于直立支撑柱13的底座。结构箱10、10’形成了朝着相应陆地连接点的浮桥15的上部分,及通过连接结构24、24’被连接到壁区段2、2’上,最优选为关于相应壁区段2、2’的中间区域是对称地。
[0100]浮桥构件10、10’、8、8’有利地设置在水面19上方,及另外设置在可能会产生的波顶高度上方,从而使得浮桥15上的环境力最小。
[0101]整个浮桥示出在图4中,其中,道路11支撑于其上的结构箱10、10’通过飘浮在浮体
12、22、22’的顶部上而设置在水面19上方基本上恒定的高度上。结构箱10、10’根据公知技术被紧固到岸18并且此外被示成在连接点8、8’处紧固到最近的浮体22、22’上。这些最近的浮体22、22,被示成借助连接结构24、24,而连接到通道浮体I上。
[0102]借助焊接、连接缆索、螺栓等实现到连接点8、8’的连接,这确保了所必需的力传递和挠性,以应对在工作时浮桥所承受的力和运动。
[0103]借助使用公知的计算机技术,能设计和形成在到陆地18的两个桥连接点之间的整个浮桥15。本发明的优点在于,桥的移动和力的大部分被传递到浮桥15的长度方向(因为通过结构箱10、10 ’和连接结构24、24’的主要水平力),并且之后进一步被传递到U形结构2、3、2’,该U形结构形成在壁区段2、2’和箱形底区段3之间。
[0104]重要的是,公知技术的浮桥15被形成为,这些较大的水平力通过结构箱10、10’和U形结构2、3、2’被传递,并且这些力尽可能少地直接通过支撑和加强结构6、高架桥17、支撑柱13和用于道路11的其余结构被传递。因此,限制在通道浮体I的上部和道路11中所产生的水平力是可能的。
[0105]利用包括锚定缆线5和绞盘(未示出)的锚定系统,根据公知技术,通道浮体I或者最近的浮体22、22’可以根据要求被锚定。
[0106]在更浅的水中,借助粧32可以把通道浮体I紧固到海底18上,如图5所示那样,而这些粧32被固定在导向管31内,导向管31连接到通道浮体I的外部。根据与在通道浮体I正在飘浮时相同的原理,浮桥15的其余部分可以根据本发明来形成。
[0107]做为选择,借助放下和支撑在海底18上,通道浮体I可以安装在绿水(greenwater)(较浅水)中,如图6所示那样。这可以根据公知技术借助通道浮体I的空室内的压块来实现,该压块例如处于石头、铁芯形式或者处于海水形式的液体压块。根据在其他部分所描述过的相同原理可以形成浮桥15的其余部分。
[0108]连接结构24、24 ’在图5中被示成在壁区段2、2 ’和最近浮体22、22 ’之间的全焊接结构,从而在壁区段2、2’和这些浮体22、22’之间形成了完全成一体结构。这也可以当通道浮体I飘浮时完成。
[0109]把通道浮体I定位在海底以作为几个浮桥构件中的一个而不是建造在绿水区域(浅海区域)内具有地基的传统桥的优点在于,在船坞内可以更加经济地预制整个通道浮体I并且之后把该通道浮体I拖到安装地点,在几天时间可以把通道浮体安装在那里。
[0110]图7和图8是具有更大航行宽度、优选为大于200米的浮桥的视图,其中连接结构
24、24’具有这样的长度,即该长度可以接近浮桥的其他浮体12之间的距离。
[0111]图8是连接结构24、24’的视图,如果希望的话,那么该连接结构可以实施为桁架结构,优选地相对于桥的主长度方向处于对角角度(向外对侧部(out to sides))。根据公知方法,这改善了力通过连接结构24、24’的分布。根据公知技术,连接结构24、24’可以设置有断开连接点(没有示出),用于在潜在船只与通道浮体I碰撞时限制损坏。
[0112]断开连接点可以焊接、以机械方式或者以其他方式连接,并且根据公知技术来实施,以在施加到其上的力超过给定阈值时在给定区域内变形或者断开。由于浮桥15装备有关于连接结构4的断开连接点,因此相应断开连接点与围绕道路11和高架桥17的结构有关联地被有利实现。
[0113]借助锚定缆线5把最近的浮体22、22’锚定到海底,而通道浮体I被示成没有锚定缆线。通过这种实施方式,和借助采用公知计算技术,船只碰撞通道浮体I的结果可以局限于只包括通道浮体I和它的连接结构24、24’,它们被实施从而在断开连接点处变形或者损坏。这同时需要通道浮体I和最近浮体22被实施,从而在这种碰撞之后产生满意的损坏稳定性。
[0114]在高架桥17和通道浮体I的其他部分之间的连接被如此地实施,S卩,它们沿着浮桥15的整个长度形成了连续道路11。这通过使用公知技术如焊接、栓接、铆接、张紧缆索等来实现。
[0115]在图4中示出了道路11(变形I),该道路11从陆地18延伸到直接位于结构箱10、10’上侧上的给定长度,从而之后以斜坡向上持续到高架桥17,该高架桥17借助柱子13来支撑,其中柱子13在结构箱10、10’上设置有地基。在高架桥17之后,道路11持续到漂浮通道浮体I上方并且之后道路11在另一侧上向下持续通过高架桥17。根据局部条件和要求,高架桥17的坡度可以典型的在1:5到1:6的范围。
[0116] U形浮筒形通道浮体I最合适地实现成整体单元,在船坞内制造是有利的,该浮体I最后被漂浮到安装地点并且连接到浮桥15的剩余部分上,即连接到两个浮桥构件之间,这些构件延伸到每个相应陆地连接点上。
[0117]本发明所提供的优点在于,潮汐水变化不会影响结构箱10、10’到通道浮体I上的连接。与浮桥连接到陆地18相比,这可以导致连接点处的减小张力,其中潮汐水不同将导致浮桥15附近结构的变化张力。
[0118]有利的是,使两个壁区段2、2’实施成尽可能平行于用于船的渠道200的方向,从而在两个壁区段2、2’之间的相互间距沿着它的整个长度保持基本上相同,是优选的。
[0119]图4是经过位于壁区段2、2’之间的航行通道200而通过通道浮体I的船只16的视图。箱形底区段3定位成实际上尽可能的深,从而确保最大可能航行深度D,同时借助在每侧上把这些壁区段分别连接到结构箱10、10’上,解决沿着整个浮桥15长度方向传递力的需要。底区段3可以形成为不漏水的板结构或者桁架结构并且根据公知的原理来定尺寸大小。
[0120]结构箱10、10’也可以根据要求来形成为完全或者部分封闭的板结构或者具有理想长度的桁架结构。
[0121]本发明的额外优点是,在完成浮桥15的结构之后,采用通道浮体I作为提升器具。这可以借助使支撑和加强结构6配置有提升器具例如绞盘(未示出)或者横向起重机来实现,因而根据公知技术浮桥构件可以被提升到水面上方从而连接在一起。通过位于壁区段
2、2’之间渠道的船只通道在其构造阶段很好地适合于用作浮桥15的组装区域,在这里,借助安装好的提升器具,浮桥构件被移动到该船只通道中以进一步连接在一起。包括在浮桥15中的浮桥构件如结构箱10、10’、支撑柱13、道路11等可以以这种有利的方式被提升起来并且在该船只通道中安装在一起。在构造期间,通道浮体I可以临时锚定在附近陆地。
[0122]借助安装这样的仪器,可以进一步增加浮桥15的安全性,即该仪器在使用期间,提供船只在不正确轨道上的警告,例如借助采用雷达。相对于通道浮体I中的船只通道,在船只处于不正确轨道时,浮桥15可以被自动地关闭,尤其在围绕通道浮体I的区域内更是如此,因此在船只碰撞时,在靠近通道浮体I的道路上不会发现汽车或者其他交通工具。
[0123]在上述中,图1-8描述了本发明的第一变形,其中道路11跨越过通过通道浮体I的船只渠道200,其中高架桥结构高度高于海面19。该高度限制了多大和多高的船只可以“通过”浮桥15。
[0124]本发明的第二变形(参见图9和图10)基于由渠道经过的道路的区段可以被移动,从而该渠道完全打开,因此对通过船只没有高度限制。因此可以实现,而且在被移动时,渠道上方的道路可以被完全平坦地放置,而道路在浮桥的每侧上且向着陆地延伸。
[0125]根据本发明,这个可以以两种方式来实现,其中第一种方式示出在图9中,该图9是沿着它们的长度具有加强箱1A和1B的浮桥浮体12A和12B的视图,道路IIA到IIB通过短柱16被放置在该长度上。来自每侧的两个道路11A、11B基本上水平地延伸到通道浮体I,该通道浮体I通过与上述例子的这些相对应的连接结构24A、24B安装在加强箱之间。在通道浮体I的一个竖直壁区段2的顶部上安装摆动桥116的一端,其具有相应摆动枢轴和驱动装置,该驱动装置用于在其工作可使用状态和升高竖直状态之间摆动桥板116,在其工作可使用状态作为道路,其中延伸有道路11A、IIB,在升高竖直状态其打开通道浮体I中的渠道200,以用于船只的自由通过。
[0126]根据第二变形,如图10所示那样,跨越渠道上方的道路构件被安装到漂浮构件100,该漂浮构件适合于在渠道200内漂浮并且形成了道路11C,该道路IlC以延伸的方式与浮桥道路相连接,即形成了连续的水平道路。漂浮构件100包括浮筒120和水平叠置的甲板122及道路11C,该道路IlC适合于布置成延伸有道路11A、11B。
[0127]这个技术方案与这样的情况相关联,即在该情况下,很少有通过的船只。借助连接结构24A、24B,漂浮构件100被牢牢地固定靠着通道浮体I中的竖直壁区段2、2’的内侧,从而它们和道路IIC被保持成相对于道路IIA、IIB的正确延伸位置。分别从道路构件IIA、IIB的端边缘,分别安装可旋转的摆动件216A、216B,这些摆动件可以向下摆动以形成悬吊式道路IIA、IIC、IIB。在船只将通过的情况下,元件216向上摆动,及连接结构被布置成没有连接靠着通道浮体I的内壁,及浮体被拖出渠道,因此船只可以通过。为此,漂浮构件可以设置有它们自己的马达推进器,因此它们在渠道200外可以单独地操纵。做为选择,浮体可以连接到沿着轨系统滑动的系统,由此浮体可以被推出并且摆动到一侧。
[0128]图11是通道浮体I固定在浮桥15的视图。借助两个摆动件116A、116B来形成渠道200上方的道路,而这两个摆动件向上摆动从而使船只通过渠道200。
[0129]图12是这样的视图,即在该视图中,可移除的道路浮体100与图10中的形式相类似,并且布置在通道浮体I内的相应壁区段2、2’之间,从而在渠道200上方形成平坦的水平道路 11A、11C、11B。
[0130]图13是与图12相类似的视图,但是道路浮体从渠道移动出来(借助拖曳)并且向着平坦的浮桥部分放置,其中渠道200打开从而供船只交通工具通过,而没有高度限制。在图12和13中,具有如图10—样所使用的相应附图标记。
[0131]根据非限制性例子,可以设想浮体100的一侧在通道浮体I壁区段的内侧沿着在浮体的壁中相应形成的轮导向器/轨道被推动,并且借助铰链结构(未示出)摆动到浮桥侧部,如图13所示那样。
[0132]根据做为选择的方式,借助这样的结构可以实现船只通过,即该结构使得车辆可以在水中通过。这需要,利用具有合适高度和宽度的空心“隧道”区段,通道浮体I可以在内部实现。道路相应地可以向下倾斜通过并进入到这两个壁区段2中的第一个(图1),在第二壁区段2’的内部和向上内侧变平。为了使道路不大并且具有陡坡,因此两个浮体12、22和从每侧支靠着通道浮体I的连接结构24利用倾斜构造的道路箱来实施,该道路箱朝着两侧上的陆地随着水平道路延伸到结构箱。以该方式,该结构的强度被保持。
[0133]
[0134]提供了一种具有U形通道浮体I的技术方案,该U形通道浮体I可以形成浮桥中的插入渠道,及船只可以通过该浮体1(没有减小组合的桥强度)。可以以不同形式来实现的道路在不同的实施中可以被加入来跨越渠道上方并且沿着整个浮桥形成连续的道路。做为选择,道路可以通过通道浮体,即经由水中的路径。
[0135]这个方案的要点在于,通道浮体I被如此地形成,即在它连接在结构箱10之间时,浮桥15的强度特性在由天气所产生的各种应力下而被保持,即没有弱化桥结构的强度,该桥结构包括结构箱和插入的通道浮体。

Claims (17)

1.浮桥,该浮桥被紧固在岸上的两个锚定点上,它包括至少一个通道区段,该通道区段形成了用于船只的通过船道,并且形成了用于道路的地基,该道路跨越该通过船道,其特征在于,所述通道区段为构成所述桥结构的一部分的通道浮体,具有用于形成所述船道的大致U形横截面,并且被紧固在浮桥的其他能量和强度吸收的结构箱之间,从而联接的结构形成在岸上的两个锚定点之间。
2.根据权利要求1所述的浮桥,其特征在于,U形的通道浮体包括相互大致平行的竖直壁区段,这些壁区段在水表面下方与很大程度上水平的底区段系紧在一起。
3.根据前述权利要求任一所述的浮桥,其特征在于,道路以这样的高度永久地布置在通过船道上方,即,船只能在下面通过道路下方的船道,道路被支撑在支撑柱上,该支撑柱从通道浮体的竖直壁区段向上延伸。
4.根据权利要求3所述的浮桥,其特征在于,大致水平的道路在高架桥上延伸,该高架桥向上倾斜至桥的较高部分,该桥在通道浮体上方经过,因此它沿着浮桥的整个长度形成了连续路面。
5.根据权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,横越通过船道的道路是很大程度上平坦的道路区段,该道路区段被构造成从两个陆地侧部与浮桥的水平道路齐平地延伸的第一工作使用位置重新复位并且到达第二工作使用位置上,在该第二工作使用位置上,通过船道被打开从而供船只通过。
6.根据权利要求5所述的浮桥,其特征在于,横越通过船道的道路被设置成与活动桥相类似地竖直向上摆动,或者水平地向侧部摆动从而打开船道以供船只通过。
7.根据权利要求5所述的浮桥,其特征在于,横越通过船道的道路形成浮体的顶面,该浮体设置成在通道浮体的船道内部漂浮并且利用连接体连接到通道浮体的竖直壁区段的内侧,并且包括道路区段,该道路区段从每个陆地侧部与普通道路齐平地水平延伸,其中浮体可以从通道浮体释放并且可以浮走从而打开船道以供船只通过。
8.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,支撑通道浮体的漂浮体安装有锚定系统,该锚定系统具有一些锚定缆线。
9.根据前述权利要求8所述的浮桥,其特征在于,结构箱是连续的结构并且借助一些漂浮体来支撑,并且在每个陆地锚定点的通道浮体之间的水面上方以大致恒定高度水平延伸。
10.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,连接结构设置有连接断开点,在船只与通道浮体相碰撞时,该连接断开点能变形或者断开。
11.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,在漂浮时,通道浮体设置有锚定系统,该锚定系统具有至海床上的一些锚定缆线。
12.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,结构箱借助支撑柱来支撑部分的道路。
13.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,通道浮体借助压块或者螺旋粧被安装在海床上。
14.根据前述权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,浮桥包括至少两个相互间隔开的插入的通道浮体,其中: 至少一个通道浮体形成了如权利要求3-4所述的浮桥的永久横越通过船道的道路,及还有 如权利要求5-7所述的浮桥的至少一个可调整的横越通过船道的道路。
15.根据权利要求1或2所述的浮桥,其特征在于,当通道浮体与具有合适高度和宽度的中空隧道区段形成整体时,该结构能形成机动车的水下通道。
16.根据权利要求15所述的浮桥,其特征在于,道路向下倾斜通过和进入到两个水下区段中的任一个内,在水平、中空水下部分的内部变得水平,从而通过相对竖直壁区段以一角度向上延伸。
17.根据权利要求15所述的浮桥,其特征在于,两个漂浮体和从每个侧部邻接通道浮体的连接结构形成有道路箱,该道路箱以一角度被构造,并且与整体地形成在通道浮体中的道路和与朝着两侧上的岸的结构箱顶部上的水平道路相齐平地延伸。
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