DE3618851C2 - Schwimmfähiges Bauwerk - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein schwimmfähiges Bauwerk nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein gattungsgemäßes schwimmfähiges Bauwerk ist bereits durch die deutsche Auslegeschrift DE 26 29 787 B2 bekannt geworden. Es kann als Hotel ausgeführt sein, welches nach seiner Herstellung an einem dafür geeigneten Ort beispielsweise in ein Urlaubsgebiet geschleppt und dort verankert wird. Sollte sich in dem Urlaubsgebiet der Bedarf an Hotelzimmern vergrößern, so können eine oder mehrere weitere Einheiten zusätzlich verankert werden. Bei möglichen konjunkturellen oder saisonalen Veränderungen der Urlaubsziele kann ein derartiges Hotel auch zu einem anderen Liegeplatz geschleppt werden. Außer der Verwendung als Hotel ist es auch möglich, mit einem derartigen schwimmfähigen Bauwerk kurz- oder langfristig gewerbliche Räume für Büro- oder Fabrikationszwecke oder andere Nutzungen zur Verfügung zu stellen.

Ein derartiges schwimmfähiges Bauwerk soll an die verschiedenen Verwendungsmöglichkeiten und Standorte anpaßbar sein, ohne daß dadurch die Herstellung verteuert wird.

Der Aufbau des Bauwerkes weist bis zur Bodenplatte durchgehende vertikale Stützglieder auf, die Decken und Wände tragen. Da die Stützglieder mit den Decken und Wänden ein verhältnismäßig steifes Gerüst bilden, ist der Materialaufwand für den Aufbau hoch.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes schwimmfähiges Bauwerk so zu verbessern, daß eine wirtschaftliche Herstellung mit geringem Materialaufwand möglich ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Bauwerk durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße schwimmfähige Bauwerk hat den Vorteil, eine äußerst wirtschaftliche Herstellung zu gestatten, wobei die Herstellung der einzelnen Elemente und die Montage nach industriellen Methoden erfolgen kann. Die Decken und Wände können verhältnismäßig leicht ausgeführt werden. Das Bauwerk kann ferner in einfachster Weise an verschiedene Gegebenheiten bezüglich der Anwendung und des Standortes angepaßt werden, ohne daß die Küstenlandschaft zerstört wird. Die Bodenplatte kann ohne lohn- und materialintensive und komplizierte Versteifungen ausgeführt sein und ist im wesentlichen durch Zugbeanspruchung ähnlich einer Membran stabilisiert.

Die sich durch die Wellenbewegung ergebenden Verformungen an der Unterseite des Schwimmkörpers im Bereich der Bodenplatte können durch hydraulische Anpassung der Stützglieder ausgeglichen werden.

Eine andere Ausgestaltung der Erfindung beschäftigt sich damit, wie nachträglich in das erfindungsgemäße Bauwerk Stützen zur Abstützung auf den Gewässergrund eingebracht werden können, ohne daß die Konstruktion des Bauwerks wesentlich verteuert wird, wenn keine Stützen benötigt werden.

Schließlich gibt eine andere Ausgestaltung der Erfindung Maßnahmen an, mit welchen mehrere Bauwerke zusammengekoppelt werden können.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen an Hand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 2 einen Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 einen Querschnitt durch ein dritten Ausführungsbeispiel,

Fig. 4 einen Grundriß eines quadratischen Ausführungsbeispiels,

Fig. 5 einen Grundriß eines runden Ausführungsbeispiels,

Fig. 6 eine vergrößerte Darstellung eines Ausführungsschnitts aus Fig. 1,

Fig. 7 eine schematische Darstellung der Steuerung der Verlängerung der Stützglieder mit elektronischen und hydraulischen Mitteln und

Fig. 8 mehrere zu einer größeren Einheit gekoppelten Bauwerke.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen wird jeweils ein Schwimmkörper 1 von einer Bodenplatte 2 und Randelementen 3 gebildet. Die Randelemente 3 sind in formstabiler Weise - vorzugsweise kastenförmig - ausgebildet. Die Randelemente 3 bilden einen rechteckigen oder runden Rahmen für die Bodenplatte 2. Außer den in den Fig. 4 und 5 gezeigten Grundrissen sind auch andere eckige, beispielsweise hexagonale, und andere gekrümmte, beispielsweise elliptische Formen möglich.

Die Randelemente 3 bilden außerdem die Bordwand des Schwimmkörpers 1 und können beispielsweise - wie es in Fig. 2 bei 33 angedeutet ist, auch schräg angeordnet sein. In den Fig. 1 bis 3 ist die Wasseroberfläche 4 als wellenförmige Linie angedeutet. Der Aufbau 2, 9 besteht aus mehreren Stockwerken 5, 6, 7, welche entsprechend Fig. 1 nach oben gestaffelt sind oder auch gleiche Grundflächen aufweisen können, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Der Innenraum des Schwimmkörpers 1 bildet ein Untergeschoß, welches für Vorräte und technische Einrichtungen benutzt werden kann.

Zur Versteifung des gesamten Bauwerks, also des Schwimmkörpers gemeinsam mit dem Aufbau, dienen Stützglieder 8, 9, 10, 11, 12, 13, welche senkrecht auf der Bodenplatte 2 stehen und an ihren oberen Enden durch Spannglieder 14, 15, 16, 17, 18 miteinander und durch weitere Spannglieder 19, 20 mit den Randelementen 3 verbunden sind. Die Spannglieder können vorzugsweise aus Stahl oder Faserverbundwerkstoffen bestehen.

Zur weiteren Aussteifung können Diagonalverbände oder Wandscheiben vorgesehen werden. Die Lastverteilung im Bereich der Bodenplatte 2 kann durch zusätzliche Profile erfolgen.

Im Bereich des Schwimmkörpers sind in unmittelbarer Nähe der Stützglieder Vorrichtungen 21 angeordnet, welche das nachträgliche Einsetzen von Stützen ermöglichen, damit das Bauwerk auf dem Boden eines Gewässers abgestützt werden kann.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 sind weitere Spannglieder 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28 vorgesehen, welche die Auflasten in den Randbereich ableiten. In manchen Fällen genügt es, lediglich die äußeren Spannglieder 22 und 28 vorzusehen.

Bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 haben sämtliche Stützglieder gleiche Länge und sind durch diagonale Spannglieder 35 und horizontale Spannglieder 36 miteinander verbunden. Die äußeren Stützglieder 34 sind jeweils über Spannglieder 37, 38 mit den Randelementen 3 verbunden. Die Konstruktionsmerkmale der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsbeispielen können auch miteinander kombiniert werden. So ist es beispielsweise möglich, das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 mit schrägen Randelementen 33 oder mit Geschossen gleicher Grundfläche zu versehen.

Es ist möglich, schwimmfähige Bauwerke mit rechteckigen, insbesondere quadratischen, oder runden Grundflächen herzustellen. Fig. 4 zeigt einen Grundriß eines quadratischen Bauwerkes. Dabei sind beispielhaft verschiedene Ausbildungen der Randelemente angedeutet. Ein Bauwerk mit quadratischem Grundriß hat den Vorteil, daß sich besser rechteckige Räume, wie Hotelzimmer, Büros oder Fabrikationsräume anordnen lassen, außerdem lassen sich mehrere Bauwerke besser zu einem Komplex verbinden. Zur Aufnahme der durch die Spannglieder zu den Randelementen geleiteten Zugkräfte ist jedoch eine erhebliche Steifigkeit der Randelemente erforderlich. Günstigere statische Verhältnisse ergeben sich bei einer kreisförmigen oder sechseckigen Grundfläche, wie sie in Fig. 5 alternativ angedeutet sind.

Für die meisten Anwendungen des Bauwerks sowie für die meisten Standorte wird ein schwimmender Einsatz ausreichend sein. Sollten jedoch im Einzelfall Wellenbewegungen oder andere Umstände eine feste Verankerung erfordern, so kann dieses durch nach unten ragende Stützen oder durch direkte Lagerung des Bauwerks auf geeignetem Grund oder Festpunkten erfolgen.

Eine Ausführung, welche ein nachträgliches Anbringen derartiger Stützen ermöglicht, ohne daß das Bauwerk ohne solche Stützen übermäßig verteuert wird, ist in Fig. 6 dargestellt. Unmittelbar neben den Stützgliedern (in Fig. 6 beispielhaft das Stützglied 9) sind Aufnahmevorrichtungen 52 für die Stützen vorgesehen. Bei dem in Fig. 6 dargestellten Beispiel sind die Aufnahmevorrichtungen mit ihrem Innenquerschnitt an den Außenquerschnitt der Stütze 51 angepaßt und mit der Bodenplatte 2 verschweißt. Die Aufnahmevorrichtung 52 ragt mit ihrem oberen Ende über die Wasserlinie (Wasseroberfläche 4) hinaus, so daß sie beim Öffnen eines Deckels 53 verhindert, daß in den Schwimmkörper 1 (Fig. 1) Wasser eindringt.

Der Deckel 53 ist jedoch normalerweise geschlossen und braucht nur geöffnet zu werden, wenn ein Bauwerk mit Stützen versehen werden soll. Sowohl die Stütze 51 als auch die Aufnahmevorrichtung 52 sind mit Bohrungen 54, 55 zur Aufnahme von Schrauben versehen. Die Stütze 51 kann mit Hilfe eines lediglich schematisch angedeuteten Getriebes gesenkt und gehoben werden.

Eine weitere Möglichkeit, das Bauwerk zu verankern, besteht darin, es in seichtes Gewässer zu schleppen, gegenüber dem tieferen Wasser einen Sperrkörper, beispielsweise aus Pfählen oder aus einer Spundwand, zu errichten und danach das Bauwerk mit Sand einzuschwemmen.

Bei dem in Fig. 7 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Stützglieder mit hydraulischen Vorrichtungen 42 zur Längenänderung versehen. In das rohrförmige Stützglied 9 ist eine Halterung 41 für einen Hydraulikzylinder eingebaut. Der Kolben des Hydraulikzylinders ist über einen Flansch 43 mit der Bodenplatte 2 des Schwimmkörpers verbunden. Ein zylindrischer Teil 44 des Flansches 43 stellt eine seitliche Führung des Stützgliedes 9 sicher.

Um für eine automatisch gesteuerte Längenänderung des Stützgliedes 9 im Sinne einer Konstanthaltung der vom Stützglied 9 aufzunehmenden Kraft ein Maß für die tatsächliche wirkende Kraft abzuleiten, sind an geeigneter Stelle an der Bodenplatte 2 als Drucksensoren Dehnungsmeßstreifen 45, 46 angeordnet. Mit diesen wird die Durchbiegung der Bodenplatte und damit die vom Stützglied 9 aufzunehmende Kraft bzw. der Gegendruck des Wassers festgestellt. Dieser wird in einem Regler 47 mit einem Sollwert verglichen, worauf mit Hilfe einer üblichen Hydraulikeinrichtung 48 ein entsprechender Druck an den Hydraulikzylinder gegeben wird. Somit können durch Wellenbewegung hervorgerufene Belastungsschwankungen der einzelnen Stützglieder ausgeglichen werden. Vorgesehen sind auch selbstregulierende, hydraulische Systeme ohne elektronische Regelung.

Dem Regler 47 werden zu Vergleichszwecken Signale von Drucksensoren, welche anderen Stützgliedern zugeordnet sind, zugeführt. Ebenso kann der Regler 47 derart ausgebildet sein, daß er jeweils getrennt die Belastung aller Stützglieder ausregelt. Auch ein hydraulisches Regelsystem kann mit Erfolg angewendet werden.

Fig. 8 zeigt einen Komplex von acht einzelnen Bauwerken, welche in Form eines Quadrats zusammengekoppelt sind. Das mittlere Feld 61 kann beispielsweise durch einen flachen Ponton ausgefüllt werden, so daß ein freier Platz entsteht, oder frei bleiben. Die somit vorhandene Wasserfläche kann den jeweiligen Umständen entsprechend genutzt werden.

Jeweils auf zwei einzelnen Bauwerken lagert ein Verbindungselement 62, welches auch eine Bedachung des mittleren Bereichs aufnehmen kann. Dabei kann das Verbindungselement vorzugsweise als Gitterkonstruktion ausgeführt sein. Je nach Erfordernissen im Einzelfall kann die Bedachung lichtdurchlässig oder lichtundurchlässig sein.

Claims (21)

1. Schwimmfähiges Bauwerk mit einem flachen Schwimmkörper und einem den Schwimmkörper versteifenden Aufbau, wobei der Schwimmkörper Randelemente, die die Bordwand bilden, und eine Bodenplatte und der Aufbau senkrecht auf der Bodenplatte stehende, Decken und Wände tragende Stützglieder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß beim Schwimmkörper (1) die Randelemente (3, 33) einen formstabilen Rahmen für die Bodenplatte (2) bilden, daß die Stützglieder (8 bis 13, 34) vertikal beansprucht sind und daß die Stützglieder (8 bis 13, 34) untereinander im Bereich des Aufbaus (29) und die in Randnähe stehenden Stützglieder (8, 13, 34) mit den Randelementen (3, 33) des Schwimmkörpers (1) durch Spannglieder (14 bis 20, 35 bis 38) verbunden sind.

2. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (8 bis 13, 34) auf der Bodenplatte (2) rasterförmig angeordnet sind.

3. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (1) die Form einer Kreisscheibe aufweist.

4. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (1) einen rechteckigen Grundriß aufweist.

5. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmkörper (1) einen hexagonalen Grundriß aufweist.

6. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (14 bis 20, 35 bis 38) aus Stahl oder einem Faserverbundwerkstoff hergestellt sind.

7. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (8 bis 13, 34) aus Formstahl hergestellt sind.

8. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützglieder (8 bis 13, 34) und die Spannglieder (14 bis 20, 35 bis 38) in den Aufbau (29) integriert sind.

9. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannglieder (14 bis 20, 35 bis 38) innerhalb von Wänden geführt sind.

10. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Decken und Wände zusätzlich zur Versteifung beitragen.

11. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß weitere Spannglieder (22 bis 28) im Bereich des Schwimmkörpers (1) die Stützglieder (8 bis 13, 34) miteinander und die in Randnähe stehenden Stützglieder (8, 13, 34) mit den Randelementen (3, 33) verbinden.

12. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stützglieder (8 bis 13, 34) - vorzugsweise durch hydraulische Vorrichtungen (42) - veränderbar ist.

13. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der Stützglieder (8 bis 13, 34) als Funktion der auf die Bodenplatte (2) im Bereich des jeweiligen Stützgliedes (8 bis 13, 34) vom Wasser ausgeübten Kräfte steuerbar ist.

14. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß an der Bodenplatte (2) in den Bereichen der Stützglieder (8 bis 13, 34) Drucksensoren angeordnet sind, welche mit elektronischen Regeleinrichtungen verbunden sind, die Antriebe zur Längenänderung der Stützglieder (8 bis 13, 34) steuern.

15. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Aufbau (29) mehrere Stockwerke (5, 6, 7) aufweist und daß zur Verbindung mehrerer schwimmfähiger Bauwerke an mindestens einem Randelement (3, 33) des Schwimmkörpers (1) Befestigungselemente angeordnet sind und daß im Bereich der oberen Stockwerke (6, 7) ein Verbindungselement (62) anschließbar ist.

16. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (62) auf dem Dach des Aufbaus (29) anschließbar ist.

17. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (62) zur Verbindung von zwei schwimmfähigen Bauwerken stegförmig ist.

18. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (62) zur Verbindung von zwei oder mehr schwimmfähigen Bauwerken durch weitere Verbindungselemente in den unter Verbindungselementen (62) liegenden Bereichen ergänzt sind, die als Räume nutzbar sind.

19. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungselemente (62) ein Dach über einem zwischen mehreren schwimmfähigen Bauwerken liegenden Freiraum tragen.

20. Schwimmfähiges Bauwerk nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Bodenplatte (2) im Bereich der Stützglieder (8 bis 13, 34) Aufnahmevorrichtungen (52) angeordnet sind, welche ein nachträgliches Einsetzen von sich nach unten erstreckenden Stützen (51) zum Abstützen des Bauwerkes auf dem Gewässergrund gestatten.

21. Schwimmfähiges Bauwerk nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmevorrichtungen (52) jeweils aus einem über einer abdeckbaren Öffnung in der Bodenplatte (2) mit der Bodenplatte (2) wasserdicht verbundenen sich nach oben bis über die Wasserlinie erstreckenden Kasten bestehen und die Aufnahmevorrichtungen (52) und die Stützen (51) mittels Befestigungselementen miteinander verbindbar sind.