水陸兩可的穩定浮體平臺及其房屋的沉浮方法及其用途的製作方法
2023-06-15 20:20:31 5
專利名稱:水陸兩可的穩定浮體平臺及其房屋的沉浮方法及其用途的製作方法
技術領域:
隨著全球性氣候趨於惡化,除地震外,各種巨型風暴及洪澇也是天災之首,並且可 確認大部分物理性天災都與房屋有關,本案涉及了低層房屋應對物理性天災時如何有限地 減輕破壞損失,故本案涉及的核心問題是上下開口浮體平臺的獨立穩定性,同時作為獨立 的上下開口浮體的平臺本身也涉及用途。
背景技術:
一方面對於船式多功能浮體平臺大家有相關所了解,但現有下開口浮體的平臺還 沒有發現實際運用,其原因只能是下開口浮體固有的不穩定性問題。另一方面,雖然俄羅斯已有漂浮並可潛水的錐形體結構的房屋運用,但圓錐形體 的潛水房屋明顯是藉助鋼化結構而不是普通意義的低層房屋,而且還沒跡象表明其潛水房 屋是利用了下開口浮體的基礎上進行潛水,而以有下開口浮體的常規房屋去實現潛水的穩 定性是困難重重。又一方面,目前人們對近半數的物理性天災僅能設法使人員廻避。再一方面,已知專利申請200810045682. 2為水陸可變房屋,其低層房屋的水陸狀 態都可單獨使用,低層的水陸可變房屋減災本是以減震為基礎,但還沒能實現有限應對大 部分物理性天災。其低層的水陸可變房屋實際是有一體上下開口浮體的平臺為基礎,主要 特點是陸基房屋實現了在水中有足夠的浮力,使用中可保證在陸基水池中意外下沉時的人 員安全,並可用水陸兩種狀態可變地應對極限地震;由於其低層房屋可為鋼筋混凝土澆鑄 而較結實,又很經濟且用途潛力大;後繼的專利申請2008100456841為水陸可變房屋的布 局,說明了水陸一體房屋漂浮的基本進排氣控制方法,但房屋浮倉布局的穩定性幾乎失敗, 進而還可在基腳中添實泡沫而實現穩定性的補救。由於有下開口浮倉的浮體漂浮時一般是 不穩定的,尤其是採用鋼筋混凝土時,往往穩定還需要藉助外圍的輔助浮體,實際中這種浮 體的獨立穩定還難於肯定。再則,上訴低層的水陸可變房屋用於應對極限地震時的結構成本還未平民化。其次是,上訴水陸可變房屋的陸基狀態利用地樁減震遺留的不穩定性問題是, 在於簡易的地樁平時的自沉降特性是註定的,就導致房屋在地面上自沉降的不可逆轉 性,當大地震時沉降減震就基本失效了 ;在專利申請200810045915. 9以及專利申請 200810045682. 2中均有上訴地樁不穩定性問題。
發明內容
在上訴技術領域及背景的基礎上,本發明為水陸兩可的穩定浮體平臺及其房屋的 沉浮方法及其用途,水陸兩可的穩定房屋即水陸可變房屋,範圍是包括獨立的浮體平臺,還 包括載體下的一體下浮體平臺或房屋下的一體浮體平臺;所訴沉浮是在漂浮與潛水功能之 間;所訴用途包括水陸兩可的穩定浮體平臺的用途,以及水陸兩可的穩定房屋的減災用途, 房屋有限的減災用途的範圍包括大部分物理性天災。
本發明解決的基本問題及目的是,實現有下開口浮倉的浮體平臺可靠的獨立穩定 性為基本目的;繼而,除浮體平臺及其載體的運用外,運用還包括水陸兩可的常規房屋藉助 浮體的穩定潛水功能而擴展減災能力;重點是以水陸兩可的常規房屋的潛水功能繼續應對 物理性天災的減災空白領域;還順便解決房屋下地樁平時的自沉降缺陷;以及順便解決水 陸可變房屋的平民化。本發明總體總構思是,將有下開口浮倉的獨立浮體平臺的穩定性作為基本問題解 決,在此基礎上再分別運用於載體浮體平臺或有一體下浮體平臺的房屋,由於水陸兩可的 穩定浮體平臺或房屋雖可兩用,但浮體平臺的運用廣義性決定了浮體平臺必須先重於穩定 浮體的前提,進而在實踐中發現基本穩定浮體的獨立浮倉分布確有特定規律,再以泡沫浮 體作為備用而使穩定浮體達到安全級別。進而穩定浮體平臺可用於各種載體運用,而水陸 可變房屋可藉助穩定的潛水功能而向廣泛的有限減災功能擴展。與本案直接相關的已知水陸兩可的浮體平臺及其房屋的相關特點具體如下;已知水陸兩可的穩定浮體平臺範圍是包括基本的浮體平臺,或載體下一體的下 浮體平臺,或房屋下一體的浮體平臺,浮體平臺基本的結構是以地板及圈狀的基腳作為下 開口的浮倉構件為主,基腳本身也可以是浮倉構件,下開口浮倉除下開口外的其它面本身 不透氣也不透水,下開口的浮倉可以是內外多個獨立浮倉的集合體;浮體平臺或下開口浮 倉的上平面或平剖面包括除三角形以外的整體幾何形布局,幾何形中的圓形也包括橢圓或 近似的橢圓或幾十個稜面構成的等效圓形;其下開口的浮倉與水面可密封空氣使浮體平臺 是可在水中以漂浮及半浮的狀態單獨使用;或者浮體平臺可坐落於地面上單獨使用;或者 浮體平臺可在水中或陸地上都可實現水陸狀態之間的轉換;符合通航條件時可用水基浮態 實現遷移;其浮體平臺本質是可脫離地基的整體獨立浮體結構,浮體平臺可脫離地基的鑑 別是在有水時浮體平臺可穩定脫離地基而獨立。已知上訴浮體平臺或房屋可以選擇的常用輔助結構及相關結構包括有浮體平 臺的周圍可固定有幫助平衡並防水的塑料或橡膠泡沫浮體,泡沫浮體表面可以有水泥層; 或浮體平臺上有可控的加氣管及可控的排氣口經地板分別與下開口的浮倉空間相通;或下 開口的浮倉下的地基中有豎立而可以相對活動支承的地樁;或浮體平臺的外延板經共同承 重的彈性體而定位於房基周圍的地面上,彈性體尤其包括充氣輪胎或填實的廢橡膠外胎; 或浮體平臺上部經拉索錨固定於地面上或水底;或浮體平臺下的下開口浮倉位於保水地基 中或凹地基中時,還可有不間斷水源的情況。已知上訴陸基狀態的浮體平臺或房屋本質是在有水時允許脫離地基的情況包 括浮體平臺的下開口的浮倉活動地位於硬基坑中,或浮倉活動地位於低洼處的巖石上,或 浮倉活動地位於低洼處的豎立而可以相對活動支承的地樁上,或者浮倉基腳活動位於水體 旁的巖石岸邊;或者基腳活動位於碳渣即煤渣為主的基坑中,碳渣還可以是輕爐渣類替代; 在沼澤中或沙地中的浮體平臺或房屋至少只需清水浮力而脫離沼澤或沙地的平面。在上訴的已有相關技術特點的基礎上,本案完整的基本方案如下;根據上訴已知的浮體平臺,進而水陸兩可的穩定浮體平臺的特徵是(參考圖1至 9),所訴浮體平臺的下開口浮倉7至少為0. 4米以上深度,下開口浮倉7至少包括從內至外 三圈及其三圈以上的環形浮,各圈的環形浮倉之間實質相互獨立而互不交錯,相互獨立即 浮態時互不直接通氣,中部環形浮倉48及外部環形浮倉49至少分別有6個分段且實質相互獨立的浮倉7,各環形浮倉之間適合以等距或大致等距的環形基腳3間隔分布。進而還在 於4個相鄰的獨立下開口浮倉7至少需共用一根主加氣管4,其中包括每個獨立浮倉各自使 用一根主加氣管4的情況。當房屋頂部相對較寬時房屋頂部可視為浮體的平臺面。
—由於採用多圈環多隔的獨立浮倉,故獨立浮倉相互間不串氣而使浮體平臺保持 整體的獨立穩定性;並且適當的基腳數量可避免重量負擔,適當的重量而使浮體平臺有發 揮穩定性的寶貴平衡餘量;進而有限數量的獨立浮倉便於統一用較少的進氣管進行控制。根據上訴基本方案的進一步方案是,所訴水陸兩可的穩定浮體平臺的進一步的特 徵是(參考圖1至2),所訴浮體平臺外圍的上沿還有一周一體的浮倉壁26,地板2與基腳 3及浮倉壁26構分別成深度至少為0. 4米以上的上開口浮倉,上開口浮倉除上開口外的其 它面本身不透氣也不透水。一由於採用0.4米以上的上下開口浮倉表明專用的穩定浮體結 構;其浮倉壁26可為房屋的外牆體。根據上訴基本方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步的特 徵是(參考圖2),所訴浮體平臺可屬於房屋1,房屋的基腳3下有可相對房屋活動而豎立於 地基8中的地樁13,地樁13固定於有水泥暫穩層39的可保水地基8中,用於平時維持地樁 13穩固的水泥暫穩層39在可保水地基8的表層。一由於採用水泥暫穩層抵消簡易地樁平 時的自沉降特性,使簡易地樁平時不發生自沉降,只有大地震時才能啟動地樁的沉降綜合 性減震效應。根據上訴所有方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步的特 徵是(參考圖12至13),所訴的浮體平臺可屬於房屋1,房屋下的基腳3位於凹形地基8中 主要有碳渣19即煤渣,房屋底層的地板2中部還有與基腳齊深的碳渣口 28,碳或煤渣的塊 體表面可包裹有類似水泥或塑料的加強層;並且房屋一層的房梁外延板31經共同承重的 橡膠21而定位於房基周圍的地面上,橡膠可以是充氣輪胎或填實的橡膠或彈簧。一由於強 調僅採用碳渣與橡膠共同支承房屋重量,使水陸可變房屋節省了地樁也能良好地抗震;又 由於水陸可變房屋具有了穩定浮體平臺為基礎,即使陸基的可變房屋出現傾斜也可用水基 狀態校正。根據上訴所有方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步的特 徵是(參考圖10),所訴的浮體平臺上部至少有可運用的平臺面,浮體平臺27下部固定有若 幹活塞裝置52,活塞裝置52的活塞杆53就是可上下伸縮的豎向地樁53。一由於採用活塞 杆為地樁,使得浮體平臺具備了隨時在淺水駐留而提高抗風浪的能力,並且活塞杆地樁基 本可以省去自動伸縮控制。根據所有方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步的特徵是 (參考圖1至3),所訴浮體平臺27的基腳3的內或外圍下部至少固定有一周用於擋氣的護 裙35 ;護裙即擋氣墊或擋氣板。一由於採用護裙以避免浮體平臺因短時的嚴重傾斜而跑氣 或串氣,以提高抗風浪能力。根據所有方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步特徵是 (參考圖12至17),所訴1浮體平臺可為常用的圓體結構的房屋,一層房間38平剖面的牆 體為兩至三環的輪輻形分布結構,牆體間主要是房間,房屋中部為天井20或內室20,地板 下的基腳3也為輪輻形分布。所訴常用的圓體結構房屋1是除正柱形圓體及倒斜形圓體之 外的圓體結構,包括常用的圓穹形體或圓錐形體或階梯形圓體或斜梯形圓體,斜梯形圓體與圓錐形體的區別在於牆體採用鋼筋混凝土時的錐度力學突變效應而劃分。所訴常用的圓 體的平剖面的圓形還包括橢圓或近似的橢圓或幾十個稜面構成的等效圓形,一般以10度 的錐度為界,需注意所訴常用的圓體結構大致與常見的船體結構相反以儘量使重心低。一 由於房屋採用常用的圓體,其自身平衡能力教好,抗震強度最大,材料最少,容積及浮體排 水量最大,重量最輕,尤其是採用鋼筋圍而加固最有利。
根據所有方案的進一步方案是,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺進一步的特徵是 (參考圖18至20),所訴的浮體平臺可為房屋1,房屋的層間窗戶至上下層樓板之間也是一 周至少為0.4米以上的上下開口浮倉構件,其上下開口浮倉構件除上下開口外,其它面本 身不透氣也不透水。一由於各樓板採用了上下開口浮倉構件,使得上下開口浮倉在沉浮中 的門窗明顯漏水時,可啟動各上下開口浮倉以基本輔助房屋維持平衡的機制。根據所有方案的進一步方案是,水陸兩可的穩定浮體平臺由於平臺面可做成弧形 面,故涉及用途尤其包括,水面半固定調角的聚光發電平臺,用於可聚雨水的弧形臺以及同 時用於鹹水湖面或海面產蒸溜水的可調聚光臺,水面半固定式調角的巨型天文望遠鏡。一 水陸兩可的穩定浮體平臺成為浮體中的新成員。根據所有方案的進一步方案是(參考圖18至20),含有穩定浮體平臺的水陸兩可 的穩定房屋的穩定沉浮方法是,房屋為常用的圓體結構,房屋外圈的每層樓板與上下的牆 壁之間均分別構成上下開口的浮倉結構,外圈牆體上的門窗及通氣口都可基本防漏水,內 圈密封專用浮倉18的牆體是堅固而耐水壓並防水,房屋頂層中部還有可作為專用密封浮 倉的小屋36,專用浮倉36與下部的房間18之間以可開啟的密封倉蓋30相通,所有外圍相 應上下房間的上下開口的浮倉構件分別以連通管25連通使空氣壓力一致,受高處的連通 管15控制的外圍房間都用於潛水或上浮過程中的受控平衡體,各下開口的浮倉經聯通管 22與專用浮倉中的樞紐閥34相通;潛水時從下至上逐層而平衡地控制進水而排氣,潛水實 現後再初步上浮而恢復深度半潛狀態時,將房屋中層開放式下開口浮倉的壓縮空氣釋放到 房屋上部的開放式下開口浮倉中,之後,從深度半潛狀態繼續上浮時的進氣而排水過程可 為常規的手段,繼續上浮時的過程是從上至下逐層而平衡地控制進氣而排水。一由於含有 穩定浮體平臺的常規房屋具備了潛水能力,使得穩定漂浮或潛水的普通房屋向有限應地應 對大多數物理性天災而擴展。根據所有方案的進一步方案是,含有穩定浮體平臺的水陸兩可的穩定房屋的用途 是有限減災,除已知實現的減震防災用途外,由於可變房屋採用了穩定沉浮而可潛水的功 能,進而還可利用轉移或潛水的房屋應對火山爆發或高溫的火山灰;或利用潛水而懸浮的 房屋應對核打擊或巨型隕石撞擊的機制;或利用潛水的房屋應對龍捲風或海嘯的機制;重 點是利用半潛的房屋應對各種巨型風災的機制。一至此幾乎全部物理性天災人們都可涉及 以減輕損失,儘管偏於形式上的實現,但每一小步都表明雖天災不可能滅但不能阻止人們 的減災的努力;人們為應對物理性天災已跨出了完整的三個步驟,第一步就是防災減災的 軟硬體,第二步是現有大多數已實現的天災預告,而第三步就是災後實施救災。就抗旱減災 為例,人工降雨就是已實現的較為成功的實例。
圖1.有上下浮倉的穩定浮體平臺的剖面圖
圖2.可變房屋下穩定浮體平臺的局部剖面3.圓形基本下開口的浮倉的平剖面4.多環圓形下開口的浮倉的平剖面5.橢圓形基本下開口的浮倉的平剖面6.多環橢圓形下開口的浮倉的平剖面7.方形下開口的浮倉的平剖面8.八角形下開口的浮倉的平剖面9.稜形下開口的浮倉的平剖面10.有活塞地樁的穩定浮體平臺的平剖面11.運用性穩定浮體平臺的剖面12.僅位於碳渣池中的可變房屋立的向剖面結構13.房屋的底層房間平面布局14.有地樁的可變房屋的剖面15.地樁在基腳下的布局16.圓體可變房屋的立向平面效果17.可變房屋的俯視18.可變房屋下沉而半潛時的狀態19.可變房屋深度半潛時的狀態20.可變房屋懸浮於水下時的狀態圖附圖標記房屋1地板2基腳3加(進)氣管4塑料或橡膠的泡沫浮體5鋼索6下 開口浮倉7地基或基坑8水面或水體9錨體或拉索穩定錨10護倉11排氣口 12地 樁13連通管15擋水板16房間或專用浮倉18碳渣或煤渣19天井或內室20輪胎 或橡膠21聯通管22儲氣瓶23氣閥24連通管25外牆體或浮倉壁26平臺或浮體 平臺27碳渣口或檢查口 28樓梯29密封倉蓋30房梁外延板31平臺面32限流口 33 樞鈕閥34護裙或擋氣墊或擋氣板35 頂層小屋或專用浮倉或逃生浮倉36 中層房 間37 —層房間38 水泥暫穩層39 密封倉門41 樓板加強筋42 隔水壩43廣闊水面 44內牆45隔牆46內圈或內部浮倉47中部浮倉48外部浮倉49氣管50活塞缸 51活塞裝置52活塞杆或活塞地樁53地樁腳板54信號線55氣囊56氣塞57輔 助浮體58具體實施例一為實現水陸兩可的浮體平臺獨立的穩定性,本實施例是在浮體平臺的基礎上,採 用三圈至五圈及其以上環獨立的環形浮倉且每環有6個分段的獨立浮倉的穩定浮體的平 臺方案,解決的問題是浮體平臺的獨立穩定性。如圖1中a及b為穩定浮體平臺的剖面圖所示,是有下開口浮倉7的穩定浮體平臺及位於地板2上下的有上下開口浮倉的穩定浮體平臺,其地板2同時也可以是平臺面32 ; 如圖2為可變房屋下穩定浮體平臺的局部剖面圖所示,表明除圖Ia及圖Ib中有單獨的浮 體平臺27外,浮體平臺也可以是房屋1下的一體浮體平臺27,房屋的外牆體26可為一周浮 倉壁26 ;或在圖11中浮體平臺也可以是載體下一體的浮體平臺27。由於水陸兩可的浮體平臺的已知基本特點已在基本方案中已有說明,故為避免繁瑣,水陸兩可的穩定浮體平臺 及房屋的共同特點就免於重複,下訴將補充水陸兩可的穩定浮體平臺及房屋其它相關結構 後再進入浮體平臺穩定性的正題。 上訴水陸兩可的穩定浮體平臺的上下開口浮倉的深度一般至少為0.4米以上, 0.4米表明了穩定浮體平臺是專用的穩定浮體結構而非偶然。當然下開口浮倉如夾雜下封 閉或全封閉的浮倉時主要還是以上下開口的浮倉空間為主,由於是專設的浮體平臺,故浮 體平臺27上應有可控的加氣管4及可控的排氣口 12經地板分別與各下開口的浮倉7相通, 其加氣管可以是普通加氣管,也可以是圖中所示的專用加氣管4。上訴浮體平臺可以選擇的常用輔助結構及相關結構包括有浮體平臺27的基腳3 下至少固定有一周用於擋氣的護裙35 ;護裙即相對有柔性的擋氣墊35或擋氣板35,由於採 用護裙以避免浮體平臺因短時的嚴重傾斜而跑氣及串氣。浮體平臺27周圍浮倉壁26外固 定有幫助平衡並防水的塑料或橡膠泡沫浮體5,泡沫浮體5表面可以有含纖維的水泥層;或 者浮倉壁26為複合的護倉11,複合的護倉11中有防水且加固的泡沫5 ;使得浮體平臺尤其 是需潛水房屋解決了泡沫浮體潛水而抗高水壓的結構強度問題。單純的浮體平臺27的周 圍可以固定有擋水板16以防風浪。穩定浮體平臺一般可著陸於固定的地樁上,而流動浮體平臺為便於隨時在淺灘上 由浮態轉為半浮或陸基狀態,可採用攜帶可伸縮的地樁,如圖10為有活塞地樁的浮體平臺 的平剖面圖所示,浮體平臺27有可運用的平臺面32,其平臺面32同時也可是地板2,浮體 平臺27中的地板2下固定有若干活塞裝置52,活塞裝置52的活塞杆53就是可上下伸縮的 豎向活塞地樁53,多個活塞缸51的氣管50可以同時直接與加壓裝置相連,由於加壓時各活 塞缸51的氣壓總是均衡的,再以簡單的人工輔助即可實現陸基浮體平臺的平衡。由於採用 活塞杆為地樁,使浮體平臺具備了在淺灘時缺水而駐留的能力,並且採用的活塞杆地樁基 本可以省去自動伸縮控制。採用活塞杆為地樁的大型穩定浮體平臺可以是多個分體浮體平 臺經軟或硬連接的集散體。活塞杆地樁也可與鋼索錨件共同使用,使得浮體平臺具備了隨 時在淺水停泊而提高抗風浪的能力。還在圖10及圖3中,由於獨立的浮倉7較多,能減少加氣管數量的結構例如,浮體 平臺27的可控的加氣管4位於相鄰的4個獨立浮倉之間的基腳3中,並且加氣管4可以人 工輔助轉動而加氣,如此獨立浮倉7的數量可大致是加氣管的4倍,而加氣管4完全可以受 加氣的氣動力而自行旋轉,一根加氣管4旋轉中可同時給4個獨立浮倉均衡加氣,而排氣過 程可相逆或排氣管各自單用也可。實際中還可採用與旋轉加氣管4原理類似的結構,比如 將受主加氣管氣動力而自行旋轉的分配氣閥組的分配機構設於4個分支加氣管的中部,或 者以4個分支加氣管與相應的可控的單向分配氣閥組連接主加氣管。上訴三種減少加氣管 數量的機構都是可行的。含浮體平臺的載體與含浮體平臺的房屋可以沒有嚴格的區別。如圖11是運用性 穩定浮體平臺的剖面圖所示,這是主要用於廣闊水面的運載浮體平臺27,整個浮體平臺27 可以用水泥現澆,浮體平臺27上有可封閉的房間18或浮倉18,而房間或浮倉的頂部又是運 用平臺,房間18也是備用的封閉浮倉18,故浮體平臺27主要還是以上下開口的浮倉空間 為主,單層的房間或浮倉18可以是雙層乃至多層,增加層數以加強浮體結構強度,密封倉 門41及密封倉蓋30是可保證房間漏氣時可關閉以防意外沉沒。有泡沫的護倉11是常備的平衡浮體,添滿泡沫的護倉11也是防止撞擊的緩衝體。這種穩定浮體平臺一般在廣闊的 水面抗風浪時,可利用周圍的下開口浮倉的吸力而確保後備平衡,可使下開口的浮倉7中 的空氣一般大部分儘量釋放以便獲得低重心的良好平衡性,而抗巨浪時最好使穩定浮體平 臺處於深度半潛狀態,以至於為抗巨浪或潛水作業時還可將穩定浮體平臺藉助多個氣囊式 浮體而直接潛於淺海中或懸浮於深海的淺水面下。 本具體實施例解決問題的的正題是浮體平臺的獨立漂浮穩定性,如圖3至圖9中 為穩定浮體平臺不同幾何面的下開口的浮倉的剖面圖所示,是除三角形以外的基腳幾何形 布局,主要反映穩定浮體平臺的各種幾何面最少需要的環形浮倉布局,重點是穩定性最好 的廣義圓形體,其共有特點是,浮體平臺27的浮倉7至少包括內中外三圈至五圈及其以上 的環形浮倉,內中外三圈分別是47及48及49,三圈至五圈以上的環形浮倉可等效於三圈 的環形浮倉,至少有三圈的環形浮倉之間實質相互獨立而且實質互不交錯,中部浮倉48及 外部浮倉49至少分別有6個分段且實質相互獨立的浮倉;除內圈或內部浮倉47之外,各環 形浮倉之間一般是按等距或大致以等距的環形基腳3間隔分布,而內圈或內環形浮倉47的 要求較低,當浮倉環形較多時內圈或內環形浮倉的間隔分布也最好保持一致。三圈的環形 浮倉有基本穩定的浮倉,通常4圈的環形浮倉就具有良好的可靠穩定性。一般單間屋面積 範圍的小型浮體平臺採用三圈為下限,而相對大於單間屋面積的浮體平臺採用四至五圈為 下限,超大的浮體平臺相應增加為宜,如此在知道穩定浮體平臺的環數下限時就可用最少 的基腳獲得良好的穩定性。同理至少有6個分段的獨立浮倉也應隨環形浮倉增大而增加分 段,大致為8-18段範圍為宜。再例如圖3中,由於最小的小型浮體平臺採用三圈為下限, 又由於4個相鄰獨立浮倉至少需共用一根主加氣管4而均衡加氣,故最小的穩定浮體平臺 至少要有4根主加氣管與各下開口浮倉相通,如此可做到以有限數量的主加氣管便於統一 用進排氣進行控制,當然,所訴4個相鄰獨立浮倉至少需共用一根主加氣管也包括每個獨 立浮倉各自使用一根主加氣管的情況。由於採用多圈環多隔的獨立浮倉,因獨立浮倉相互間不串氣而使浮體平臺保持整 體的獨立穩定性;並且適當的基腳數量可避免重量負擔,適當的重量而使平臺浮體有發揮 穩定性的寶貴平衡餘量。還在於有限數量的獨立浮倉便於統一用較少的進氣進行控制;最 後再以浮體平臺周圍固定的泡沫浮體作為後備安全平衡浮體就很可靠了。上訴特點是採用 鋼筋混凝土為浮倉的主料實踐時總結的結果,對採用其它材料也是重要的借鑑。當用於有開放及密閉組合的水下潛水減壓停留倉時,由於水陸兩可的穩定浮體平 臺比水陸兩可穩定浮體房屋的重心低,故水陸兩可的穩定浮體平臺的穩定漂浮或潛水穩定 性顯然會更好,或穩定浮體平臺的潛水手段更簡單,故水陸兩可的穩定浮體平臺潛水時只 要有石錨10或氣囊56以幫助,再大致是按從下至上進水而排氣,而上浮時是從上至下進 氣而排水即可,具體平衡問題可參照具體實施例四說明的房屋潛水;當可潛水的浮體平臺 的進出密封過渡艙口在底部時,可以實現有開放及常閉組合的水下潛水減壓停留倉,其開 放的浮倉可以是浮體平臺基腳位置作為開放性浮倉,進出的密封過渡艙口在底層的地板位 置。水陸兩可的穩定浮體平臺由於能夠移動及可機動沉浮地潛水,故涉及用途範圍可 包括,可以分別是移動碼頭或運輸平臺,設備平臺,施工平臺,可潛遊擊軍事平臺,預留救身 平臺,遷徙旅遊及難民平臺,地理探險考察中轉永久平臺,遠洋小島礁的水空永久轉移平臺,遠洋島礁流動開發平臺,島礁主權標誌性大型建築平臺,洋漂運冰專用平臺,臨時物資集散平臺,應急橋及備用平臺,流動水能或動力發電平臺。當水陸兩可的穩定的浮體平臺上部為拋物弧形面形狀而可浮於水面上時,可利用 下開口浮倉有限地調節浮體的傾斜角,故可用於水面半固定調角的聚光發電平臺,用於可 聚雨水的弧形臺以及同時用於鹹水湖面或海面產蒸溜水的可調聚光臺,或用於水面半浮半 固定式調角的巨型天文望遠鏡。當水陸兩可的穩定的動力浮體平臺有錨體及水面輔助浮體而可潛水時,可用於淺 水及欠水及潛水及打撈平臺,海產及海礦多用平臺。以鋼筋混凝土的浮體平臺廉價而可常備,當有動力的水陸兩可的穩定的浮體平臺 用於治淤平臺時,可利用浮體平臺擅長淺水作業的特點,可利用下開口浮倉的基腳順水流 而撓動泥沙而清淤;或以導流作用排沙而定點治理低流速的淺河道;還可一邊利用河水發 電,再利用電能以專用設備進行機械清淤。由於以鋼筋混凝土的浮體平臺廉價而可常備,又擅長淺水沉浮作業,故可用於防 洪時臨時導流,及防洪或蓄洪時的臨時快速截流,及蓄洪基地的臨時順流槽欠水動力平臺; 由於防洪主要是蓄洪及排洪能力,當浮體平臺用於配合季節河蓄洪時,可利用的優點是浮 體平臺的可移動性而區別於普通水閘。當以鋼筋的混凝土浮體平臺用於電站截流時,是在主河口與臨時溢流口之間進行 置換式截流,具有快速而可靠的特點;而浮體平臺與船形浮體相比,主要是有快速沉水的優 勢,其笨重的浮體平臺可用絞車進行控制。具體實施例二水陸可變房屋的一般原理是已知的,就不重複了,由於可變房屋具有了穩定浮體 平臺為基礎,故又可衍生出一種以用陸基為常態的可變抗震房屋,解決的問題是水陸可變 抗震房屋可省略地樁支承的經濟性。如圖12中為僅位於碳渣池中的可變房屋的立向剖面 結構圖所示,其房屋1可為三層,其房屋1位於陸地上的地基坑中8,在房屋1底層的中下 部實際是一體的穩定浮體平臺,可獨立於凹地基之上與房屋一體的浮體平臺只需碳(煤) 渣19支承於地基8中,並且房屋二層的房梁外延板31經共同承重的添實的輪胎21而定位 於房基周圍的地面上。房屋底層38的地板2上有加氣管4及排氣口 12與下開口浮倉7相 通,為增強碳(煤)渣19的強度,所訴碳(煤)渣19的塊體表面可有包裹增強的水泥層或 塑料層;碳渣及輪胎都是抗震體,其中碳渣在抗震中將被壓縮,但地震後將房屋以水浮起而 再在碳渣口 28添加碳渣或將被壓粹的碳渣替換掉。為保證房屋的結實及其以構造輔助穩定,房屋最好採用常用的圓體,典型的是採 用斜梯形圓體時上部一般可有0-10度範圍的內傾角,其房屋的內部如圖13為房屋的底層 房間平面布局圖所示,單元型房屋1平剖面為圓形,一層房間38的外牆或浮倉壁26與內牆 45構成兩至三環的輪輻形分布結構,牆體與隔牆46間是一層房間38,房屋中部為天井20 或內室20,天井20或內室20的地板2中部有碳渣口 28,地板2下的基腳也為輪輻形分布。 地板2中還有4處加氣管4及7處排氣口 12及氣塞。由於房屋採用常用的圓體,其平衡能 力最好;尤其是採用鋼筋圍而加固最有利;圓體使浮倉的容積及浮體排水量最大,而材料 最少,重量最輕;而採用普通模板標件構成的弧形建築工藝實際也簡單。上訴是廉價以陸基為常態的水陸可變房屋,此外作為可變房屋可選用的結構還包括環形基腳可固定一周保證房屋動浮態時可靠性的擋氣墊或擋氣板,即空氣護裙;房屋 下部的四周一般有泡沫浮體5,泡沫浮體表面可以有水泥或防火材料;此外其房屋還可包 括位於可以保水的地基8中或有不間斷水源的情況。如此上訴陸基房屋如加水時而可從陸 基一半浮一浮態轉變,轉變後的漂浮房屋在已知專利申請技術中有相關說明,即加水時相 當於同時加氣而漂浮,相反放水或放氣時相逆而著陸,半浮或浮態時的特點是其水基浮態 時下開口浮倉中包括有水面密封的氣體,其半 浮狀態時也是有水的陸基狀態,相關情況還 可參考具體實施例三實現。本實施例在常規水陸可變房屋的基礎上,強調了浮倉下只採用碳(煤)渣的情況, 由於可變房屋具有了穩定浮體平臺為基礎,即使陸基的可變房屋出現傾斜也可在轉變為水 基狀態後加碳(煤)渣而校正,故可以省掉成本高而技術性複雜的地樁。又採用在房屋二 層的房梁外延板經共同承重的橡膠而定位於房基周圍的地面上,以彌補抗震餘量及陸基房 屋的足夠支承強度及穩定性。有效軟固定時還可防水患,相關可變房屋防其它災害可參考 具體實施例四。綜合的技術措施使家常房屋也可實現經濟而實用的水陸可變房屋。實際上 各種水陸可變房屋都可以陸基為常態減震,因為根據鋼筋混凝土的房屋的最高減震能力可 達9度標準,故有緩衝基礎的陸基的可變房屋理想的最高減震能力均可實現9-10度的減震 能力,而水基的可變房屋實現9-11度的減震能力也有了原始的依據。具體實施例三本實施例針對以前水陸可變房屋下的地樁有自沉降特性缺陷的問題,而採用有混 凝土暫穩層抵消簡易地樁平時的自沉降特性,同時也延續具體實施例二繼續說明水陸可變 房屋較完整的結構。如圖14為有地樁的水陸可變房屋的剖面圖所示,房屋本身的抗震構造特點與具 體實施例二為一致,可變房屋漂浮於有基坑8的水體9中,在房屋一層38的底部有上下開 口的浮倉,圈狀的下開口浮倉中有水面9密封的氣體,下開口浮倉下的房屋地基中有陸時 備用的地樁13,地樁13的下部豎立固定於基坑8中;房屋底層的地板2上有加氣管4及排 氣口 12及氣塞57,房屋底層中部的地板2上與基腳齊深的碳渣口 28與下開口浮倉7相通, 碳渣口 28可添加碳渣也可是檢查口 28 ;房屋還可經多個鋼索6穩定錨10或廢輪胎與地面 活動固定。在圖14中,為解決水陸可變的房屋陸基狀態時簡易地樁固有的自沉降特性缺陷, 很簡單,本來是以水泥層實現保水基坑8的土層保水性,進而再刻意採用水泥層固定地樁 的中部或中上部,只需把握好水泥層厚度即為水泥暫穩層39,水泥暫穩層幫助固定的地樁 以抵消地樁平時在軟地基8上的自沉降特性,如遇約8度以上地震的縱波時水泥暫穩層將 連鎖性破裂,從而啟動地樁的沉降綜合性減震功能。又如圖15為地樁在基腳下的布局圖, 其實線都是基腳3,基腳間是內中外環浮倉47及48及49,中部是碳渣口 28,每一獨立的浮 倉中都可分布有一地樁;地樁還可以是水泥地樁,木地樁,木塑地樁,鋼管地樁;如此在沒 確定木地樁能否保證足夠的防腐壽命之前,其它材料的地樁都可以運用。房屋的內部與圖 13為房屋的底層房間平面布局圖所示一致,可參考具體實施例二而不必再重複了。再如圖16為圓體可變房屋的立向平面效果圖所示,及圖17為可變房屋的俯視圖 所示,由於水陸可變房屋基本是現有技術,故可對照附圖標記進行理解。突出需說明的是, 房屋三層是輕質化小屋,水陸可變房屋可位於封閉的水體9中,斜梯形圓體房屋一般是指牆體可有O--IO度範圍的內傾角,房屋底層的外圍都有防漏的牆壁及基本防漏的窗戶及基 本防漏的通風口,房屋下部四周的外圍有護倉11加固的泡沫浮體;房屋底層的房梁外延板 31經周圍的橡膠21穩定固定於地面上,而門開在二樓上。房屋底部的基腳下的地基坑8中 豎立固定有地樁13,基坑8中的表層有用於平時維持地樁13穩固的水泥暫穩層39 ;水體9 經隔水壩43與廣闊水面44隔離,由於位於獨立基坑8中的各下開口浮倉7中主要是空氣, 當基坑8的水體9中添加碳渣後,萬一房屋意外沉入水底時,房屋內的水深將可限制在0. 3 米範圍以保證人員安全。房屋可變及兼容的其它特點是已知的,也就簡略了。當房屋需要 遷移時,需將水壩43打開,由動力船拖動;當房屋遭遇洪水前,應加強定位。 由於採用水泥暫穩層抵消簡易地樁平時的自沉降特性,使簡易地樁平時不發生自 沉降,在平時減震有餘的前提下,只有大地震時才能啟動地樁的沉降綜合性減震效應。在專 利申請200810045915. 9以及專利申請200810045682. 2中均可用水泥暫穩層解決地樁平時 的不穩定問題。又由於房屋採用穩定性最差的斜梯形圓體也能實現穩定漂浮,表明穩定的水陸可 變房屋能以普通房屋實現。又由於水陸兩可的水陸可變房屋比水陸兩可的穩定浮體平臺的 中心高,故水陸兩可的穩定浮體平臺的穩定漂浮的穩定性會更好。具體實施例四在前訴水陸可變房屋能以普通房屋實現穩定漂浮的基礎上,含有穩定浮體平臺的 普通房屋還能夠實現穩定沉浮而潛水。當房屋能夠潛水時,進而可實現有限應對宏大的物 理性災害而減少損失。在常用的圓體結構中斜梯形圓體房屋的穩定性最差,故本例以斜梯形圓體的水陸 可變房屋穩定潛水為例。如圖18中為可變房屋下沉而半潛時的狀態圖所示,略為階梯形圓 體的房屋實際等效於斜梯形圓體;頂層小屋36可以是鋼製的專用浮倉或逃生浮倉,逃生浮 倉與房屋的連接除鎖扣連接外還可使用爆炸螺栓固定連接;中層中部的專用浮倉18為密 封耐水壓故可以是高強度的鋼筋混凝土牆,專用浮倉18與周圍的房間的門是可密封的倉 門,專用浮倉36及18之間可有應急的密封倉蓋30 ;房屋的外圍至少是基本防漏的門窗及 基本防漏的通風口,基本防漏的房屋門在二層,所謂基本防漏的門窗可以是本身較密合的 情況下,再臨時在門窗上加封塑料布或在縫隙中塗上強粘滯性密封材料,強粘滯性密封材 料例如玻璃膠或矽脂或膩子等;除房屋1各層均採用了樓板的上下開口浮倉構件外,尤其 是房屋外圍的層間窗戶至上下層樓板之間也是至少為0.4米以上的上下開口浮倉構件,使 得在沉浮中房屋外圍的門窗漏水時,可啟動樓層間的下開口浮倉以基本輔助房屋維持平衡 的機制,所有外圍房間都用於潛水或上浮過程中的受控平衡體。在圖18中,為保證房屋良好的獨立漂浮穩定性及防撞性,浮倉壁為內有泡沫浮體 5的護倉11,在採用了三圈以上的下開口浮倉7基礎上,外環形浮倉之外採用了將外圍基腳 3也作為浮倉構造,外圍基腳3的浮倉中添滿有防水且加固的泡沫浮體5,也可以視為有四 環的下開口浮倉7,外圍基腳3的浮倉是否是下開口浮倉已此時經不重要了,外圍基腳3的 浮倉提供的外圍穩定浮力在房屋有限傾斜時極為重要,並在房屋硬著陸時外圍基腳3將提 供必要的支承力。在圖18至20中可變房屋潛水還需要的結構包括,拉索穩定錨10可兼作潛水時的 懸浮定位錨;專用浮倉36的牆壁上安裝可與外界相通的氣閥24,氣閥24可經氣管50接浮體氣囊56或與外界相通,頂層小屋36與氣囊56之間還可有信號線55連接以便通信,氣囊56是潛水時的懸浮定位浮體;在中層樓板的上部可採用潛水時幫助穩定的過渡輔助浮體 58 ;專用浮倉36中可備有儲氣瓶23 ;除底層中部的房間有加氣管4與下開口浮倉7保持相 通外,其它底層房間的加氣管4或排氣口均臨時封閉,底層中部的加氣管4可為進排水管; 底層中部的房間與周圍的房間還有若干的限流口 33,實際上限流口 33等效於各房間均勻 的門縫;專用浮倉有若干連通管15與周圍的房間相通,連通管15可以用氣塞57控制各層 均衡充水的進度;專用浮倉18外圍房間與下層之間有若干連通管25相通,各連通管25有 通氣且通水又限定一層下開口浮倉空氣浮力的作用,各層的下開口浮倉7都通過聯通管22 與專用浮倉中的樞鈕閥34相通,當門窗顯著漏水時,是用層間連通管及聯通管22配合來實 現上下開口浮倉可維持房屋平衡。 水陸穩定可變的房屋1預備下沉前,可藉助絞車將浮態的房屋1從房屋基礎中移 動至淺水區或較深水的水體9中,深水區最好是有隔離性的陸上高地區域。再使下開口浮 倉7中只保留較少的密閉空氣,以使房屋1處於下沉前的穩定過渡狀態;房屋開始下沉時, 圖18至20為可變房屋沉浮過程時的狀態簡圖,含有穩定浮體平臺的房屋的沉浮方法具體 是,對照18中,先使底層中部的各房間自由進水,再通過底層中部的限流口 33向底層周圍 的房間38均衡進水,由於中下層周圍房間以連通管25連通的相應上下房間的空氣壓力一 致,故自由進水時專用浮倉中的連通管15可分別控制周圍的房間的空氣壓力以保證中底 層均衡充水的進度,當以氣塞57使各連通管15及氣閥24同時關閉時,底層房間進水中止, 各層房屋的上下開口浮倉對門窗漏水都起限定而最終可止於平衡狀態,使房屋可平穩停留 於半潛狀態。房屋確需繼續下沉時,如圖19中,進而當各連通管15及氣閥24開啟時,中下 層周圍的房間38繼續均衡進水直至中下層周圍的房間絕大部分進滿水,房屋外部的吃水 線接近過渡的輔助浮體58,此過程中各層地板下的浮倉中均有密封的一定空氣而使房屋1 可平穩停留於深度半潛狀態,各連通管25都限定了各層間下開口浮倉的空氣殘餘量,使房 屋各層間的下開口浮倉都起到過渡平衡作用,深度半潛暫停時氣閥24及連通管15應關閉; 在房屋進入深度半潛狀態之前可控制氣閥24通過氣管50使氣囊56充氣,此時人員還可正 常出倉。深度半潛之後房屋確定繼續下潛時,通過控制有聯通管22的樞鈕閥34,將房屋底 部下開口浮倉7中的殘餘的壓縮空氣向專用浮倉36及18中釋放,使專用浮倉增壓,直至房 屋1平穩下潛,下潛過程中輔助浮體58有過渡平衡作用。房屋下潛時的狀態如圖20中,由 於房屋畢竟不是潛艇,二層內圈的房屋有限的耐水壓能力主要靠鋼精混凝土的專用浮倉18 構造,鋼精混凝土的浮倉18耐水壓能力可約為0. 8個大氣壓範圍內,而專用浮倉內蓄積的 有限增壓量是安全餘量,外圍的下開口浮倉由於是開放性浮倉構造而對的耐水壓強度要求 相對較小,故深水或淺水中都應採用淺水懸浮的潛水狀態,在採用懸浮潛水狀態時可同時 利用石錨10或氣囊56以幫助房屋1處於穩定懸浮狀態;如需下潛20米左右的水深,可適 時以人工對專用浮倉增加1個大氣壓範圍內的增壓;否則無人時潛入較深水下時必須將鋼 精混凝土的封閉浮倉或逃生浮倉開放。房屋在深水下潛過程中如下潛深度失控,有備的自 動裝置應當立即啟動逃生機制,除了出倉以外還可以使用逃生浮倉36而脫離房屋主體,以 避免深水致命的高水壓,使用逃生浮倉36在海上及湖中是必要的自救手段。另一方面房屋 從深度半潛狀態而潛入水面下時,按現有相關技術是可以實現倉外手動或電動或自動操作 下潛與上浮,即操作人員可以在房屋完全下潛時脫離房屋之外以便安全轉移。
如圖20中,由於有石錨10或氣囊56以幫助房屋1處於穩定懸浮狀態,使位於淺 水中懸浮潛水的房屋相當於已剛好落底,當房屋需上浮時,通過控制有聯通管22的樞鈕閥 34,將一層房間38上部的下開口浮倉中的殘餘壓縮空氣再釋放至中層房間37上部的下開 口浮倉中,多餘空氣向外排出,空氣上移時因水壓降低而使空氣膨脹,進而空氣浮力顯著增 加而使房屋平穩上浮,直至房屋1回到初步的深度半潛狀態;此時為出倉需要,房屋半潛狀 態的浮力不足而需修正浮態時,可打開備用的壓縮空氣瓶23,使壓縮空氣釋放至中層周圍 房間37的開放浮倉中而產生足夠的上浮力,使房屋可平穩停留在相當於圖19中的適中半 潛狀態,之後將專用浮倉36與專用浮倉18之間的密封倉蓋30關閉後,專用浮倉36可與外 界開放。進而當還需實現房屋上浮而實現半潛或半浮或全浮時,可採用人工或電動或化學 產氣的常規手段進行加氣而排水,加氣而排水的過程與前訴使房屋穩定下沉為半潛或半浮 的過程相逆,相逆過程需強調加氣時均衡排水的過程,均衡進排水的全過程以水盆及水平 器監測或以水銀水平開關電控。由於圓穹形體或圓 錐形體或階梯形圓體比斜梯形圓體的水陸可變房屋會更適於 穩定漂浮,故採用斜梯形圓體代表水陸可變房屋用於穩定漂浮或潛水的目的是,是將房屋 的穩定沉浮功能擴展到普通意義房屋的較寬適用範圍,以說明水陸可變房屋採用上下開口 浮倉的廣泛性穩定作用。另一方面,在水陸可變房屋或平臺可穩定漂浮或潛水的基礎上,房屋還可增加穩 定潛水的結構措施,例如房屋或平臺可順著豎立固定於水體中的鋼管軌而增加穩定潛水或 上浮的定位及平穩性,鋼管軌可以位於房屋或平臺周圍,當單根鋼管軌位於房屋或平臺中 部時,房屋或平臺可順風或水而旋轉而用於休閒。另一種房屋或平臺增加穩定潛水的結構 措施是,房屋或平臺可利用手動或電動拉緊的多根鋼索固定於水下,或房屋經多根鋼索固 定於水下錨件上以強助房屋增加穩定潛水及上浮的能力,而錨件還可以是空心的活動錨 體,錨體的空心可在充水或充氣之間轉換,如此活動的可變重錨體就可由房屋或穩定浮體 平臺隨帶隨用。由於本發明的水陸可變房屋採用了可行的穩定沉浮功能,使能潛水的房屋可以實 現有限應對宏大的物理災害而減少損失成為可能。需強調的是包括以前水陸可變房屋系 統中的任一種因本案而都可防物理天災的,所訴物理天災在本案中需排除滑坡.滾石.塌 方.塌陷.雪崩.冰雹.冰凍.沙塵及沙漠化及沙漠改造不防在外,而滑坡.泥石流.滾 石.塌方.防火.抗旱.防洪.塌陷.雪崩.防泥石流.防雷電.沙漠改造等已經有了相 關科學有效預防的措施,其中防洪主要是排洪量及蓄洪餘量。而冰雹.冰雪.冰凍主要是 農林牧業破壞,而解決沙漠(化)及全球變暖取決於整個人類對環境改造的實際共同努力。 雖任一水陸兩可的穩定房屋不可能遇到很多天災,但平均說來,每一座房屋平均遇到一次 天災是存在的。已知水陸兩可的穩定房屋有限減災均兼備無能耗防暑的水空調功能或恆溫功能, 無能耗又可防全球變暖或能源短缺;有水滅火功能;也有蓄水池抗旱功能;水隔離防盜功 能;防暴風雨.防潮溼;防蟲;還有防洪澇及防泥石流機制;有利用病蟲害樹木而防冰雪機 制;房屋也有移位或遷移功能;建房於水上或水邊的防土地資源短缺的機制;重點是水陸 可變房屋防極限地震功能;房屋防雷電或防化學武器就免談了。進而由於可變房屋採用了可靠的穩定沉浮而可潛水功能,使其水陸兩可的穩定房屋有限減災功能還包括,還可防漲 潮及海平面升高,防海嘯機制,又防核彈機制,防巨型隕石撞擊機制,及防火山爆發減災機 制;重點是防颱風或颶風或龍捲風減災機制。防上訴物理性災害的前提是必須提前3-12 小時的準確的災難預報,以提供房屋半潛或潛水轉換而避災的足夠時間。如類似日本的環 境,幾乎大多數物理性災害都在那裡上演過,而物理性天災越多越濫,其價值的發揮優勢就 越大。水陸可變房屋廻避火山及噴發高溫火山灰的有限減災機制是,與火山保持一定距 離的房屋需廻避巖漿流的低地勢,如此預知火山噴發而潛水的房屋不畏高溫的火山灰覆 蓋,潛水的房屋更不畏火山引起的地震,而人員需提前遠距離轉移去務工,火山噴發基本穩 定後可以將房屋浮起而轉移著陸,長期穩定後可以恢復重建生活。又由於大部分火山噴發 都在海洋上,故臨海陸基的可變房屋最好能通航,在火山噴發前使可變房屋在輔助浮體的 幫助下可藉助動力船進行有效的遠距離轉移而避災。 水陸可變房屋廻避強大颱風或颶風或龍捲風及而有限減災的機制是,在陸地上有 相鄰的淺水及深水地基,並應增加可變房屋在水下固定樁的連接固定,颱風或颶風或龍捲 風能及時補充足夠的雨水供可變房屋沉浮;當6-12小時階段接到災害預警時,將房屋移 動至潛水區,做好廻避災害前的準備工作;當3-6小時階段接到災害確鑿重災預警時,將 房屋下沉至半潛狀態,當1-3小時階段已面臨重災及獲知重災規模時,可以選擇是否將房 屋下沉至深度半潛狀態,對付強大颱風或颶風時,房屋最多只需處於有人的深度半潛狀態。 當半小時以內直接觀測到龍捲風眼的路徑時,可以選擇是否將房屋下沉至完全潛水狀態。 完全潛水時龍捲風眼必須先將水吸掉直至房屋頂部裸露後才有破壞力,而房屋頂部的鋼製 浮倉至少能抵抗正負一個大氣壓力,堅持中龍捲風眼已是過客。水陸可變房屋廻避海嘯的有限減災的機制是,可變房屋儘量選擇較高地勢,必須 隨時經媒體或收音機了解海嘯實時的情況,需潛水時,使房屋處於水池中而為深度半潛的 半浮狀態,即房屋的基腳坐落在水底的地樁上,房屋除石錨外還以其它鋼索加強軟固定,面 對海嘯的方向的地面還應有一小型分流提壩,面對海嘯後人員應及時撤離,房屋處於海潮 水面下時的地勢必須能夠削弱大部分水下激流,致使水面海嘯巨波的衝擊力不會直接威脅 水下房屋的安全;然而如應對超過5米的空前海嘯時,房屋的專用浮倉內必須再充入半個 大氣壓的增壓空氣,並且房屋必須剛好完全下潛還加強固定,海嘯平息過後再去找回原來 的家。水陸可變房屋防核彈或防巨型隕石撞擊的隨機有限減災機制是,先是與水陸可變 房屋的防地震相一致,當核威脅或小行星撞擊有確鑿重災預警時,戒備性措施是將可變房 屋設為半潛狀態;廻避性措施是將可變房屋由漂浮狀態一半潛狀態一深度半潛狀態一懸 浮潛水狀態的過程趨勢轉變,可變房屋的懸浮潛水狀態是廻避核彈或小行星撞擊的有效措 施,只要房屋偏離核爆中心之外就基本安全。水陸可變房屋防洪澇或防暴風雨的有限減災的機制是,先設水陸可變房屋在低洼 洪澇區,在緊挨房屋內圍的地下深造多處鋼筋混凝土的限位地樁插孔,再在房屋外圍深埋 幾根阻攔地樁插孔並插入地樁,如洪水意外到來,多根阻攔地樁可防止漂浮房屋被衝走,同 時阻攔地樁將阻止大型漂浮體的衝擊。如預先知道洪水或暴風雨將到來,則將預備的木樁 或鋼管樁插入限位地樁插孔中,限位地樁插孔將限定漂浮房屋的位置並穩定房屋,限位地樁也可預防一般的暴風雨。上述地樁不防礙水陸可變房屋本身還坐落位於陸地上或漂浮在陸地上的水體中。 建房於水上或水邊的防土地資源短缺的機制是,例如城市之外可選擇建房於魚池 或魚場中,而魚場又為可蓄洪的灌溉水庫,如此低層房屋非但不佔用耕地,反而可開發並復 用不矛之地。當建房於海邊或湖邊時應考慮環境及相關防天災的安全問題,還可建房而圍 造網箱養魚場或建小型碼頭。
權利要求
水陸兩可的穩定浮體平臺範圍是包括基本的浮體平臺,或載體下一體的下浮體平臺,或房屋下一體的浮體平臺,浮體平臺基本的結構是以地板及圈狀的基腳作為下開口的浮倉構件為主,下開口浮倉除下開口外的其它面本身不透氣也不透水,下開口的浮倉可以是內外多個獨立浮倉的集合體;其下開口的浮倉與水面可密封空氣使浮體平臺是可在水中以漂浮及半浮的狀態單獨使用;或者浮體平臺可坐落於地面上單獨使用;或者浮體平臺可在水中或陸地上都可實現水陸狀態之間的轉換;其浮體平臺本質是可脫離地基的整體獨立浮體結構;上訴水陸兩可的穩定浮體平臺的特徵是,所訴浮體平臺(27)的下開口浮倉(7)至少為0.4米以上深度,下開口浮倉(7)至少包括從內至外三圈及其三圈以上的環形浮,各圈的環形浮倉之間實質相互獨立而互不交錯,中部環形浮倉(48)及外部環形浮倉(49)至少分別有6個分段且實質相互獨立的浮倉(7)。
2.根據權利要求1,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴浮體平臺外圍的 上沿還有一周一體的浮倉壁(26),浮倉壁(26)與地板(2)構成深度至少為0.4米以上的上 開口浮倉,上開口浮倉除上開口外的其它面本身不透氣也不透水。
3.根據權利要求2,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴獨立的浮倉還在 於,4個相鄰獨立浮倉至少需共用一根主加氣管(4)。
4.根據權利要求2,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴浮體平臺屬於房 屋(1),房屋的基腳(3)下有可相對房屋活動而豎立於地基(8)中的地樁(13),地樁(13) 固定於有水泥暫穩層(39)的可保水地基(8)中,用於平時維持地樁(13)穩固的水泥暫穩 層(39)在可保水地基(8)的表層。
5.根據權利要求2,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴的浮體平臺屬於 房屋(1),房屋下的基腳位於凹形地基⑶中主要有碳渣(19)即煤渣,房屋底層的地板(2) 中部還有與基腳齊深的碳渣口(28);並且房屋二層的房梁外延板(31)經共同承重的橡膠 (21)而定位於房基周圍的地面上。
6.根據權利要求1至4任一項,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴的浮 體平臺上部至少有可運用的平臺面,浮體平臺(27)下部固定有若干活塞裝置(52),活塞裝 置的活塞杆(53)就是可上下伸縮的豎向活塞地樁(53)。
7.根據權利要求1至5任一項,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴下開 口浮倉構件(7)的內或外圍下部至少固定有一周用於擋氣的護裙(35)。
8.根據權利要求2至5任一項,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴的浮 體平臺屬於單元型房屋(1),房屋(1)為常用的圓體結構,房間牆體的平剖面為兩至三環的 輪輻形分布結構,基腳(3)也為輪輻形分布。
9.根據權利要求2至5任一項,所訴的水陸兩可的穩定浮體平臺,其特徵是,所訴的浮 體平臺屬於房屋,房屋的層間窗戶至上下層樓板之間也是一周至少為0.4米以上的上下開 口浮倉構件,其上下開口浮倉構件除上下開口外,其它面本身不透氣也不透水。
10.水陸兩可的穩定浮體平臺由於平臺面可做成弧形面,故涉及用途包括,水面半固定 調角的聚光發電平臺,用於可聚雨水的弧形臺以及同時用於鹹水湖面或海面產蒸溜水的可 調聚光臺,水面半固定式調角的巨型天文望遠鏡。
11.含有穩定浮體平臺的水陸兩可的穩定房屋的穩定沉浮方法是,房屋為常用的圓體結構,房屋外圈的每層樓板與上下的牆壁之間均分別構成上下開口的浮倉結構,外圈牆體 上的門窗及通氣口都可基本防漏水,內圈密封專用浮倉(18)的牆體是堅固而耐水壓並防 水,房屋頂層中部還有可作為專用密封浮倉的小屋(36),專用浮倉(36)與下部的房間(18) 之間以可開啟的密封倉蓋(30)相通,所有外圍相應上下房間的上下開口的浮倉構件分別 以連通管(25)使空氣壓力一致,受高處的連通管(15)控制的外圍房間都用於潛水或上浮 過程中的受控平衡體,各下開口的浮倉經聯通管(22)與專用浮倉中的樞紐閥(34)相通;潛 水時從下至上逐層而平衡地控制進水而排氣,潛水實現後再初步上浮而恢復深度半潛狀態 時,將房屋中層開放式下開口浮倉的壓縮空氣釋放到房屋上部的開放式下開口浮倉中,之 後,從深度半潛狀態繼續上浮時的進氣而排水過程可為常規的手段,繼續上浮時的過程是 從上至下逐層而平衡地控制進氣而排水。
12.含有穩定浮體平臺的水陸兩可的穩定房屋的用途是有限減災,除已知實現的減震 防災用途外,由於可變房屋採用了穩定沉浮而可潛水的功能,進而還可利用轉移或潛水的 房屋應對火山爆發或高溫的火山灰;或利用潛水而懸浮的房屋應對核打擊或巨型隕石撞擊 的機制;或利用潛水的房屋應對龍捲風或海嘯的機制;重點是利用半潛的房屋應對各種巨 型風災的機制。
全文摘要
水陸兩可的穩定浮體平臺或房屋是基於有下開口浮倉的浮體平臺可靠的獨立穩定性為基礎,具體是,穩定浮體平臺的下開口浮倉7至少為0.4米以上深度,下開口浮倉7至少包括從內至外三圈及其三圈以上的環形浮,各圈的環形浮倉之間實質相互獨立而互不交錯,相互獨立即浮態時互不直接通氣,中部環形浮倉48及外部環形浮倉49至少分別有6個分段且實質相互獨立的浮倉7,各環形浮倉之間適合以等距或大致等距的環形基腳3間隔分布。繼而用途還包括水陸兩可的常規房屋藉助浮體的穩定潛水功能而擴展減災能力,概念性的減災房屋全面涉足了物理性天災的空白減災領域;還順便解決房屋下地樁平時的自沉降缺陷;以及順便解決水陸可變房屋的平民化。
文檔編號B63B35/44GK101966868SQ20091006011
公開日2011年2月9日 申請日期2009年7月27日 優先權日2009年7月27日
發明者不公告發明人 申請人:劉吉彬