一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法技术

【技术实现步骤摘要】
一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法


[0001]本专利技术涉及交通道路的建造技术：是“一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法”。现在供交通工具奔驰的道路，不是铺设在陆地面上的铁路公路，就是建设跨江越海的桥梁，或者是穿山开凿的隧道。总的来说是铺设在坚实的地面基础上的交通道路。本专利技术是一种在深海水中建设交通道路的方法。

技术介绍

[0002]地面轮轨交通道路，铁路、公路。铁道自专利技术以来，已经运营了两个世纪，经历了普通铁路、电气化铁路到了今天的高速轮轨铁路技术阶段。万变不离其宗，建造的方法是铁道公路铺设在坚实的陆地上，只要能站得住，立得稳，能够承载重力，能够维持重力的平衡，就是成功的建造方法。到目前为止，受海洋的阻隔，还没有办法在不坚实的基础上修桥或建海底隧道，还没有办法在海水中修建道路跨海越洋。
[0003]海洋辽阔，海路遥远，人类早就能利用船只渡海去远方。造船的方法就是利用浮力的方法。船只的重力坐落在水浮力之上，水能载舟，按照阿基米德的方法，只要船只的载重不超过排水量，就能够被水浮力承托。所以造船的方法是船的重量控制在其排水量之内的方法。不然的话，就会沉入海底。船只传统的建造方法是重力在上，浮力在下。在地心引力作用下，重力向地心垂直运动，接触到水浮力的阻力，遇到反作用力，重力与浮力相等，船只就能停留在重力与浮力平衡的水平上。造船的时候，需要在干船坞中制造，先建造船的底部，接着是上层建筑，由下而上地造起。
[0004]浮桥。造浮桥的方法是在多只木船上铺桥板，在南方的河流中常见，可以让人步行过河。舟桥。造舟桥的方法和浮桥是一样的，是把长方形的浮筒连接起来，浮力比浮桥大得多，可以供重型装备车辆行驶过河。造浮桥舟桥的方法和造船方法一样的，都是重力在上，浮力在下承托。原则上，船不是路，不是海上道路。船在水中行驶，抛锚漂泊，不能获得或保持静态重力和浮力，也不可能对自身的动态重力和浮力做出平衡调节，海上船只是绝对不稳定的，连维持相对的稳定都很困难。
[0005]大跨度斜拉索桥梁的建造方法。是从桥墩上架桥到高塔斜拉索悬挂桥的进步，但是仍然需要陆地承重支撑，仍然是“大地建桥“的传统方法，是用高塔斜拉索的吊重方法代替了桥墩承重的方法。到目前为止，桥梁工程是材料科学和重力力学结构的科学。到目前为止，浮力，作为水中建筑工程的有利因素，没有被计算在建桥方法内。空气的浮力，或者是横切的风，只是对大跨度斜拉索桥梁的危险损害因素。到目前为止，大地建桥的方法还没有突破，最长的港珠澳跨海大桥也只能是立足于大地海床之上。
[0006]“一种水母冰山式的海中建筑结构”，专利申请号：202111617867.8，这是一种根据阿基米德原理和牛顿重力反作用力原理建造的海中建筑，能够在海中保持相对的稳定，可以作为海上风力发电机电站的集成总装平台。“一种水面下海中建筑的浮体平台沉放建筑方法”，专利申请号：202210003161.0，是反传统建筑方法而行之，用自上而下的方法建造海中建筑物。“一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道”，专利申请号：202210058584.2，以
上三项专利的申请人谢沛鸿，也是这次本项专利申请的专利技术人。根据以上三项专利专利技术申请，海中建筑物必须符合三个力学结构关系原则：浮力与重力平衡原则；水平垂直对称原则；重心在下的倒等腰三角形稳定性的力学结构原则。本项专利申请的专利技术根据基于上述三项专利技术专利申请的设计了建造方法。

技术实现思路

[0007]传统船只和大跨度斜拉索桥梁的建造方法是重力在上，浮力在下，“一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法”与之不同有二：其一是重力在浮力之中、在浮力之下。浮力向上运动，重力向下运动，两者不直接碰撞接触，却能在相互拉扯的相互作用力下保持整体力量结构的平衡。其二是，建造方法可以由上而下，无需在坚实的地面基础上建造，也无需向上攀高建造。本项专利技术建造方法的目的是，第一，避免在深海压力下施工建造；第二。利用重力和浮力平衡的作用，避免使用大型吊重设备安装施工。
[0008]“一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法”是系统性的方法，是由海上浮体平台和悬挂之下的海中交通轨道两个子系统分开建造再组合而成的方法建造的大系统、由 N个大系统从起点接续延伸至终点构成总系统的建造方法。建筑材料：钢筋混凝土、钢轨、钢缆、钢板。例如：每一段圆筒形海中交通轨道直径15m，长300m，每个十字直角坐标系形的海上浮体平台的X/Y轴长150m，宽20m，高20m，包括以下建造方法：系统标准化部件陆地制造和浮筒海运安装法；海岸陆地隧道向海延伸连续法；浮筒减法和浮体平台平移安装法；钢索勾连逐渐沉放法；深海轨道圆筒内安装调试法；大系统的静态和动态的浮力与重力计算调试平衡维持法；总系统的静态和动态的浮力与重力计算调试平衡维持法。
[0009]系统标准化部件陆地制造和浮筒海运安装法。不论设计建造的海中交通轨道有多长，都是由N个每一段圆筒形海中交通轨道直径15m，长300m，每个十字直角坐标系形的海上浮体平台的X/Y轴长150m，宽20m，高20m的大系统延伸连续而成的总系统。所以，每个大系统的零部件都是统一标准化的。300m长，直径15m圆筒形海中交通轨道段在陆地工厂建造。圆筒壁0.5m厚的钢筋混凝土浇筑，如果是公路交通的话，按照15m水平路面浇筑混凝土路基重心，如果是磁悬浮轨道的话，在混凝土路基重心之上留足了铺设铁路轨道的空间，继续浇筑之圆筒顶部，同时留下中间段安装电动机螺旋桨机舱的位置和链锚舱的位置。在每段中间的顶部留下3m直径的开口，围绕开口，先安装直径3m厚度强度能够耐100m水深压力的2m高的钢板围，此处是将来电梯上下、水、电和其他管线的通路。在开口的两边各安装一个2m宽的钢圈箍，在轨道段的两端各安装一个4m宽的钢圈箍，准备将来勾连悬吊钢缆，在轨道段的两端的4m宽钢圈箍，一头为阴套，即有2m宽的钢圈箍长出钢筋混凝土圆筒，一头为阳隼，即有2m宽的钢筋混凝土长出钢圈箍，以备将来两段300m的交通轨道接连。每段交通轨道的两端各安装好一个能够开闭密封的、由上而下的闸门，用作如有漏水事故可防水隔断。可以把需要安装的磁悬浮轨道和设备、螺旋桨电机、锚链机、圆筒内的内部安装调试的材料和设备先放入每段的圆筒轨道内。螺旋桨和链锚预先固定在圆筒轨道外。在陆地工厂制造好的标准化轨道段将海运至预定海域组建安装。如果每段300m的轨道净重力80,000吨的话，需要在每段轨道两旁捆绑8个每个浮力10,000吨的、或16个每个浮力5,000吨的有电动机螺旋桨动力的浮筒。此类动力浮筒将用作安装海中交通轨道的标准化工具。每个十字直角坐标系形的海上浮体平台也在陆地工厂制造，用钢板材料，150m长、宽20m、高20m的X/Y轴分为各长
75m的四段，每75m段的一端加10m可收放气囊，另一端有半径1.5m的直角圆弧豁口，四个直角圆弧豁口合拢起来就对应海中轨道段中间顶部供电梯安装的直径3m开口。海上浮体平台的四段X/Y轴本身就是浮筒，可以附加装动力或由拖船海运至预定安装海域。
[0010]海岸陆地隧道向海本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.“一种海上浮体平台下悬挂的海中交通轨道的建造方法”是系统性的方法，是由海上浮体平台和悬挂之下的海中交通轨道两个子系统分开建造再组合而成大系统、由N个大系统从起点接续延伸至终点构成总系统的建造方法。建筑材料：钢筋混凝土、钢轨、钢缆、钢板。其技术特征是：系统标准化部件组陆地制造和浮筒海运安装法；海岸陆地隧道向海延伸连续法；浮筒减法和浮体平台平移安装法；钢索勾连逐渐沉放法；深海轨道圆筒内安装调试法；大系统的静态和动态的浮力与重力计算调试平衡维持法；总系统的静态和动态的浮力与重力计算调试平衡维持法。2.根据权利要求1所述，系统标准化部件陆地制造和浮筒海运安装法，其技术特征是：每个大系统的部组件都是统一标准化的。标准化的圆筒形海中交通轨道段在陆地工厂建造，浇筑圆筒壁钢筋混凝土，如果是公路交通的话，按照圆筒直径水平路面以下浇筑混凝土路基重心，如果是磁悬浮轨道的话，在混凝土路基重心之上留足了铺设铁路轨道的空间，继续浇筑圆筒壁至顶部，同时留下中间段安装电动机螺旋桨机舱的位置和链锚舱的位置。在每段中间的顶部留下的开口，围绕开口，先安装厚度强度能够耐百米水深压力的一定高度的钢板围，此处是将来电梯上下、水、电和其他管线的通路。在开口的两边各安装钢圈箍，在轨道段的两端各安装一个钢圈箍，准备将来勾连悬吊钢缆，在轨道段两端的钢圈箍，一头为阴套，即有一定宽度的钢圈箍长出钢筋混凝土圆筒，一头为阳隼，即有一定宽度的钢筋混凝土长出钢圈箍，以备将来两段交通轨道吻合接连。每段交通轨道的两端各安装好一个能够开闭密封的、由上而下的闸门，用作如有漏水事故可防水隔断。可以把需要安装的磁悬浮轨道和设备、螺旋桨电机、锚链机、圆筒内的内部安装调试的材料和设备先放入每段的圆筒轨道内。螺旋桨和链锚预先固定在圆筒轨道外。在陆地工厂制造好的标准化轨道段将被海运至预定海域组建安装。按照轨道段的净重力分配偶数的个体电动机螺旋桨动力浮筒捆绑在轨道段的两边，动力浮筒总数的浮力等于轨道段的净重力。此类动力浮筒将被用作安装海中交通轨道的标准化工具。每个十字直角坐标系形的海上浮体平台也在陆地工厂制造，用钢板材料把X/Y轴分为四段同长宽高的、每段的一端附加一个可收放气囊，另一端有同半径的直角圆弧豁口，四个圆弧豁口合拢起来就对应海中轨道段中间顶部供电梯安装的开口尺寸。海上浮体平台的四段X/Y轴本身就是浮筒，可以附加装动力或由拖船海运至预定安装海域。3.根据权利要求1所述，海岸陆地隧道向海延伸连续法，其技术特征是：海中交通轨道的出发段是地下隧道。按照设计确定海中轨道深度之后，首先要挖掘与海中交通轨道同样水平深度的出发段隧道，建设出发段的地下站台和车站。从出发段隧道延伸入海，如果海水深度不到设计要求，出发段隧道就要挖在海底下，或在海床上开沟以容放海中交通轨道，如果海水深度刚刚在设计要求以内，就在海中交通轨道的下面建墩架给予承托力量，出发段的力量结构一定要平衡稳定，最基本的建筑要求是，从出发段开始，每一段延伸接续的海中交通轨道必须保持相同深度的水平。4.根据权利要求1所述，浮筒减法和浮体平台平移安装法，其技术特征是：捆绑着浮筒的海中交通轨道段和四段海上浮体平台的X/Y轴海运至预定海域之后，开始整个大系统的组合安装进程。四段海上浮体平台的X/Y轴，有同半径直角圆弧面豁口的一端在前，从四个方向朝向海中交通轨道段平移靠拢。同时，捆绑在海中交通轨道段上的偶数浮筒先减去左右各两个，使海中交通轨道段下沉至仍可见的海面以下，使轨道段中间顶部高出的钢板围
仍然在水面之上。四段海上浮体平台的X/Y轴平移聚拢过来，合拢住轨道段中间顶部高出的钢板围，四段海上浮体平台的X/Y轴开始拼装固定成一个十字直角坐标系形的海上浮体平台，同时，轨道段中间顶部的钢板围也开始加高，拼接增加高度的抗压钢板围圆筒逐渐向上，海中交通轨道段身上捆绑着的浮筒将逐渐减去，每次减两旁各一个，注意浮力与重力的对称平衡。5.根据权利要求1所述，钢索勾连逐渐沉放法，其技术特征是：在浮筒减法的同时，就立即在安装好的海上浮体平台上安装卷扬机释放钢索，勾连住逐渐减去浮筒浮力正在下降沉放的海中交通轨道段，海上浮体平台最终要代替浮筒总数的重任。在海上浮体平台的Y轴两端各安装两台卷扬机释放两条钢索，分别勾连海中交通轨道段的中间钢圈箍和两端钢圈箍，在海上浮体平台的X轴两端各安装一台卷扬机释放一条钢索，勾连住海中交通轨道段的中间钢圈箍，在海上浮体平台X/Y轴的0点两旁各安装一台卷扬机释放一条钢索，...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClE零二D二九零零，
申请(专利权)人：谢晓曼，
类型：发明
国别省市：