DE102005046794A1 - Floatable structure - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmfähige Struktur zum Tragen von Lasten als starre Einheit und insbesondere auf eine solche Struktur, die aus schwimmfähigen Einzelkörpern zusammengesetzt ist, welche mit länglichen Verbindungsmitteln verbunden sind, die Hohlräume aufweisen.The The invention relates to a buoyant structure for carrying Loads as a rigid entity and in particular to such a structure, the from buoyant individual bodies is composed, which with elongated connecting means are connected, the cavities exhibit.
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die Erfindung bezieht sich auf eine schwimmfähige Struktur zum Tragen von Lasten als starre Einheit und insbesondere auf eine solche Struktur, die aus schwimmfähigen Einzelkörpern zusammengesetzt ist, welche mit länglichen Verbindungsmitteln verbunden sind, die Hohlräume aufweisen.The The invention relates to a buoyant structure for carrying Loads as a rigid entity and in particular to such a structure, those from buoyant individual bodies is composed, which with elongated connecting means are connected, the cavities exhibit.
Schwimmfähige Strukturen gemäß der Erfindung können für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, so können sie z.B. Lasten tragen wie Straßen, Häuser, bewegliche Anlagen, Gärten, Terrassen und Objekte, die unter die Strukturen gehängt werden, wie Flüssigkeitsbehälter, Rohre und begehbare Räumlichkeiten unter Wasser zur Beobachtung von Meerestieren.Floatable structures according to the invention can for one Variety of applications, they may e.g. Carry loads like roads, Houses, movable installations, gardens, Terraces and objects that are hanged under the structures like liquid containers, pipes and walk-in spaces under water for observation of marine animals.
Aus
dem Stand der Technik ist aus
Ein Nachteil eines solchen bekannten schwimmenden Fundaments ist, dass ein längliches Fundament entweder eine relativ geringe Verwindungssteifigkeit aufweist oder seine Fertigung mit relativ hohen Materialkosten verbunden ist. Weiterhin ist es nachteilhaft, dass die Konstruktion des bekannten Fundaments nicht geeignet ist, beliebige Formen, insbesondere gerundete Formen, zu approximieren.One Disadvantage of such a known floating foundation is that an elongated foundation either has a relatively low torsional rigidity or his production is associated with relatively high material costs. Furthermore, it is disadvantageous that the construction of the known Foundation is not suitable, any shapes, in particular rounded Shapes, to approximate.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte schwimmfähige Struktur als starre Einheit bereitzustellen, die insbesondere weniger Material benötigt.Therefore It is an object of the present invention, an improved buoyant structure to provide as a rigid unit, in particular less material needed.
Diese Aufgabe wird gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.These Task is according to the independent claim 1 solved. Advantageous embodiments are in the dependent claims described.
Gemäß der Erfindung wird eine schwimmfähige Struktur als starre Einheit aus einer Mehrzahl von schwimmfähigen Einzelkörpern gebildet, wobei die schwimmfähigen Einzelkörper jeweils mit einer oder mehreren länglichen Aussparungen versehen sind. Diese Aussparungen sind bevorzugt in der gleichen Richtung vorgesehen, in der die Struktur ihre größte Ausdehnung aufweist. In die Aussparungen werden längliche Verbindungsmittel eingefügt, die mindestens zwei der schwimmfähigen Einzelkörper miteinander verbindet.According to the invention becomes a buoyant Structure formed as a rigid unit of a plurality of floatable individual bodies, being the buoyant single body are each provided with one or more elongate recesses. These recesses are preferably provided in the same direction, in which the structure is its greatest extension having. In the recesses elongated connecting means are inserted, at least two of the buoyant Single body with each other combines.
Um eine hohe Verwindungssteifigkeit der schwimmfähigen Struktur bei möglichst geringem Materialeinsatz zu erzielen, können die Verbindungsmittel gemäß der vorliegenden Erfindung geeignete Profile aufweisen, z.B. ein Kastenprofil oder ein Dreieckshohlprofil oder ein wabenartiges Profil. Ein Kastenprofil aus Stahlbeton kann vorteilhafterweise als Verbindungsmittel verwendet werden. Ein solches Kastenprofil ermöglicht nicht nur die Einsparung von Material und redu ziert somit die Kosten, sondern es führt ebenfalls zu einer Gewichtsreduktion. Geringes Gewicht ist gerade bei schwimmfähigen Strukturen von großer Bedeutung. Zur weiteren Optimierung können weitere Verstrebungen im Inneren des Profils vorgesehen werden.Around a high torsional rigidity of the buoyant structure if possible low material use, the connecting means according to the present Invention have suitable profiles, e.g. a box profile or a triangular hollow profile or a honeycomb profile. A box profile made of reinforced concrete can be used advantageously as a connecting means become. Such a box profile not only allows the savings of material and thus reduces costs, but it also leads to a weight reduction. Low weight is just great for buoyant structures greater Importance. For further optimization can further struts be provided inside the profile.
Über die Gewichtseinsparung hinaus bieten die erfindungsgemäßen Hohlräume der Verbindungsmittel die Möglichkeit, selbige mit leichten, schwimmfähigen Materialien wie z.B. Styropor auszufüllen. Als innenliegende Auftriebskörper können ebenfalls Innenverkleidungen aus nicht korrodierendem Material, wie z.B. Kunststoffmaterial, verwendet werden. So kann ein Kastenprofil aus Kunststoffmaterial eingebracht werden, das wahlweise an seinen Enden verschlossen seien kann, somit wird ein wassergeschützter Raum geschaffen, der weitere Gerätschaften aufnehmen kann. Hierdurch wird vermieden, dass sich im Fall von Undichtigkeiten in der äußeren Wandung größere Wassermengen im Inneren der Verbindungsmittel ansammeln können. Selbiges gilt ebenfalls für die schwimmfähigen Einzelkörper.About the In addition to saving weight, the cavities according to the invention provide Lanyard the possibility same with light, buoyant Materials such as e.g. To fill out styrofoam. As internal buoyancy bodies can also Interior linings of non-corrosive material, e.g. Plastic material, be used. So can a box profile made of plastic material are introduced, which are optionally closed at its ends can, thus becomes a water-protected Room created, the other equipment can record. This avoids that in the case of Leaks in the outer wall larger amounts of water can accumulate inside the connecting means. The same applies as well for the floatable Single body.
Die Hohlräume der Verbindungsmittel können ebenfalls genutzt werden, um Versorgungsmittel, wie z.B. Rohre oder Kabel, aufzunehmen. In Verbindung mit Öffnungen in der Oberseite der Kastenprofile können so Häuser oder andere Einrichtungen auf der schwimmfähigen Struktur versorgt werden.The cavities the connecting means can can also be used to supply supplies, such. Pipes or Cable to record. In conjunction with openings in the top of the Box profiles can so houses or other facilities on the buoyant structure.
Bei Stahlbeton wird zum Schutz vor Korrosion mit Bewehrungsüberdeckungen gearbeitet, die oberhalb von 1,5 cm, üblicherweise im Bereich von 2 cm bis 5 cm, liegen. Für die Wahl der geeigneten Bewehrungsüberdeckung ist bei schwimmfähigen Strukturen zusätzlich zu üblichen Parametern auch die Wasserzusammensetzung zu berücksichtigen. Für schwimmfähige Strukturen wird gewöhnlich mit einer Überdeckung von 4,5 cm oder mehr gearbeitet. Für die Verbindungsmittel können erfindungsgemäß Kohlefaser- oder Glasfasermaterialien verwendet werden. Bei textilbewehrtem Beton besteht, im Gegensatz zu Stahlbeton, keine Gefahr von Korrosion. Hierdurch kann zudem mit deutlich geringerer Bewährungs überdeckung gearbeitet werden. Dies führt zu leichteren Konstruktionen und effizienterem Materialeinsatz.Reinforced concrete is treated with reinforcement overlays to protect against corrosion, which are above 1.5 cm, usually in the range of 2 cm to 5 cm. For the choice of suitable reinforcement overlay is buoyant Structures in addition to usual parameters and the water composition. For buoyant structures, an overlap of 4.5 cm or more is usually used. Carbon fibers or glass fiber materials can be used according to the invention for the connecting means. In textile-reinforced concrete, in contrast to reinforced concrete, there is no risk of corrosion. This can also be worked with significantly lower probation coverage. This leads to lighter constructions and more efficient use of materials.
Für eine besonders hohe Verwindungssteifigkeit der schwimmfähigen Struktur können mehrere, insbesondere vier, zueinander parallel laufende Verbindungselemente eingesetzt werden. Die genau Anordnung bzw. Ausrichtung der Aussparungen, in denen die Verbindungsmittel eingebracht sind, hängt von der Geometrie und den Anforderungen an die schwimmfähige Struktur ab. Es sind auch Konstruktionen denkbar, in denen Verbindungsmittel nicht parallel zueinander verlaufen. Wenn eine Mehrzahl von Verbindungsmitteln eingesetzt werden, können diese, gemäß den Anforderungen an die schwimmfähige Struktur, aus unterschiedlichen Materialen bestehen und/oder unterschiedliche Profile/Abmessungen aufweisen.For a special high torsional stiffness of the buoyant structure can be several, in particular four, mutually parallel connecting elements be used. The exact arrangement or alignment of the recesses, in which the connecting means are inserted depends on the geometry and requirements for the buoyant structure from. There are also constructions conceivable in which connecting means not parallel to each other. If a plurality of connecting means can be used these, according to the requirements to the buoyant Structure, made of different materials and / or different Have profiles / dimensions.
Bevorzugt erstrecken sich die Verbindungsmittel über die gesamte Länge der Struktur, hierdurch wird die strukturelle Einheit der starren Struktur in vorteilhafter Weise sichergestellt.Prefers extend the connecting means over the entire length of Structure, this becomes the structural unit of the rigid structure ensured in an advantageous manner.
Die Wandungen der schwimmfähigen Einzelkörper können genau wie die Verbindungsmittel Kohlefaser- oder Glasfasermaterialien enthalten. Um Bewehrungsüberdeckungen gegenüber Stahlbeton zu reduzieren, kann auch hier textilbewehrter Beton eingesetzt werden, hierdurch wird eine Gewichtsreduktion erzielt.The Walls of buoyant single body can as well as the connecting means carbon fiber or glass fiber materials contain. For reinforcement overlays across from To reduce reinforced concrete, can also be used here textile reinforced concrete be, thereby a weight reduction is achieved.
Zum Bilden einer schwimmfähigen Struktur, die gekrümmte oder ungleichmäßige Umrisse aufweist, werden gemäß der Erfindung schwimmende Einzelkörper verwendet, die in Draufsicht eine Form zeigen, die im Wesentlichen der Form eines gleichseitigen Dreiecks entspricht. Der schwimmende Einzelkörper hat bevorzugt die Form eines geraden Prismas mit der Grundfläche eines gleichseitigen Dreiecks. Wenn das Element schwimmt, ist seine Oberfläche parallel zur Wasseroberfläche. Dies ist von wesentlicher Bedeutung für eine schwimmfähige Struktur.To the Forming a buoyant Structure, the curved or uneven outlines are in accordance with the invention floating single bodies used, which in plan view show a shape that is essentially corresponds to the shape of an equilateral triangle. The floating one single body has preferably the shape of a straight prism with the base of a equilateral triangle. When the element floats, its surface is parallel to the water surface. This is essential for a buoyant structure.
Würde man z.B. ein ungleichseitiges Dreieck verwenden und keine besonderen Vorkehrungen bezüglich der Gewichtsverteilung ergreifen, so würde die Oberfläche des schwimmfähigen Einzelkörpers nicht parallel zur Wasseroberfläche sein.Would you e.g. use a non-equilateral triangle and no special ones Arrangements regarding take the weight distribution, so would the surface of the floatable Single body not parallel to the water surface be.
Ein weiterer Vorteil von gleichseitigen Dreiecken liegt in der Tatsache, dass sich aus ihnen größere Gebilde zusammensetzen lassen, ohne dass Zwischenräume entstehen. Beliebige Umrisse von schwimmfähigen Strukturen können so leicht approximiert werden. Es können jedoch ebenfalls gewünschte Flächen freigelassen werden, um z.B. Räume für Hindernisse oder Bauelemente wie Säulen freizulassen.One another advantage of equilateral triangles lies in the fact that from them larger structures can be assembled without gaps. Any outlines of buoyant Structures can be easily approximated. However, desired areas can also be left blank be used to rooms for obstacles or components such as columns release.
Gemäß der Erfindung weisen die schwimmfähigen Einzelkörper Wandungen aus Stahlbeton oder Kohlefaser oder Glasfaser, insbesondere textilbewehrten Beton, auf. Es können profilierte Wandungen verwendet werden, die Profile zeigen, wie sie oben beschrieben wurden. Die Höhlräume der Profile können mit Styropor gefüllt werden. Bevorzugt wird eine einheitliche Deckschicht über eine Mehrzahl von Einzelkörpern aufgebracht, dies ist für die starre Verbindung der Einzelkörper von Vorteil. Eine dichtende Bodenplatte schützt das Innere des Einzelkörpers vor Wasser und Beschädigung, ist aber nicht zwingend notwendig. Bevorzugt wird das Innere des Einzelkörpers mit Styropor oder einem anderen schwimmfähigen Material ausgefüllt.According to the invention Show the buoyant single body Reinforced concrete or carbon fiber or glass fiber walls, in particular textile-reinforced concrete, up. It can profiled walls showing profiles such as they were described above. The caves of the profiles can with Styrofoam filled become. A uniform cover layer is preferred over one Plurality of individual bodies upset, this is for the rigid connection of the single body of advantage. A sealing floor plate protects the inside of the single body Water and damage, but it is not mandatory. Preferably, the interior of the single body filled with Styrofoam or other buoyant material.
Zur Stabilisierung können schwimmende Einzelteile mit einem oder mehreren Halterungsmitteln am Boden des Gewässers verankert werden, insbesondere durch verankerte Nylon-Seile, die z.B. mit 15 kN vorgespannt sind. Hierdurch können, bei geeigneter Wahl der Befestigungspositionen, Schwingungen der Struktur, die z.B. durch Wellengang hervorgerufen werden, effizient reduziert werden. Dazu ist es vor allem bei länglichen Strukturen zweckdienlich, dass die Halterungsmittel im Mittelbereich der Struktur befestigt sind und je schräg nach außen abgespannt sind. Nylon-Seile weisen gegenüber herkömmlich verwendeten Ketten den Vorteil auf, dass sie nicht korrodieren können.to Stabilization can floating items with one or more retaining means at the bottom of the water anchored, in particular by anchored nylon ropes, the e.g. are preloaded with 15 kN. This can, with a suitable choice of Attachment positions, vibrations of the structure, e.g. by Waves are caused to be efficiently reduced. To it is especially at elongated Structures expedient that the support means in the central region are fixed to the structure and are each biased obliquely outwards. Nylon ropes opposite conventional used chains have the advantage that they can not corrode.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungendetailed Description of the drawings
Die
Wandung
Alternativ zu der hier beschriebenen Verankerung, können schwimmfähige Strukturen ebenfalls mit Hilfe con verankerten Ketten oder Pfahlhalterungen verankert werden. Je nach Bedarf werden die Verankerungsketten mit Reitergewichten versehen.alternative to the anchoring described here, buoyant structures can also with the help of anchored chains or pole mounts anchored. According to need, the anchor chains with Equipped with rider weights.
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