NO338758B1 - pontoon bridge - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse Konstruksjon av en flytebro med en kjørebane for å spenne i en horisontal bueform over en fjord eller et sund mellom to land-festepunkter omfattende et antall flytere som bærer kjørebanen som igjen bæres av en stort sett horisontal forløpende brobjelke mellom land-festepunktene, hvor flytebroen omfatter minst en høybroseksjon for passasje av skip, idet flytebroen samt er sideforankret med et antall forankringsliner som er festet i flytebroen og forløper ut fra flytebroens konvekse og konkave sider frem til respektive fester i fjell og/eller havbunn, slik det er angitt i innledningen i det etterfølgende krav 1. The present invention Construction of a floating bridge with a carriageway to span in a horizontal arch shape over a fjord or a strait between two shore anchorage points comprising a number of floats carrying the carriageway which in turn is carried by a largely horizontal extending bridge girder between the shore anchorage points, where the floating bridge includes at least one high bridge section for the passage of ships, the floating bridge also being anchored laterally with a number of anchoring lines that are attached to the floating bridge and extending from the floating bridge's convex and concave sides to respective anchorages in rock and/or seabed, as specified in the introduction in the subsequent claim 1.

Med den foreliggende oppfinnelse tar man sikte på å brembringe en flytebro med horisontalt forløpende brobjelke og en skrått forløpende viaduktbjelke som under-støtter en transportbane for trafikk, og flytebroen er forbundet i to festepunkter, idet brobjelken understøttes og inngår i et antall buebroer hvis hver ende hviler på en tilhørende flyter henover flytebrospennet. With the present invention, the aim is to bridge a floating bridge with a horizontally running bridge girder and an obliquely running viaduct girder that supports a transport lane for traffic, and the floating bridge is connected at two attachment points, the bridge girder being supported and included in a number of arch bridges whose each end rests on an associated float across the floating bridge span.

Nærmere bestemt har oppfinnelsen befatning med en flytebro som skal kunne installeres over brede fjorder og operere i værharde strøk med store bølger og havdønninger, og at den eventuelt kan kombineres med skipspassasje. More specifically, the invention concerns a floating bridge that should be able to be installed over wide fjords and operate in weather-resistant areas with large waves and sea swells, and that it can possibly be combined with ship passage.

Med flytebro mener man en konstruksjon som kan påmonteres veier for person-og kjøretrafikk, flerfelts kjørebaner og eventuelt også toglinjer med skinnegang oppe på, og eventuelt også inne i, en brobjelke i stål, slik at flytebroens brobjelke er mest mulig stabil og får begrensede strukturelle spenninger, selv i større bølger og dønninger, også når det er stor trafikk på flytebroen. A floating bridge is a structure that can be mounted on roads for passenger and vehicle traffic, multi-lane carriageways and possibly also train lines with rails on top of, and possibly also inside, a steel bridge beam, so that the floating bridge's bridge beam is as stable as possible and has limited structural stresses, even in larger waves and swells, also when there is heavy traffic on the floating bridge.

Flytebroen ifølge oppfinnelsen er innrettet til å spennes over fjorder og sund hvor vanndypet kan være fra ca. 5 meter til ca. 2000 meter vanndyp. Flytebroen ifølge oppfinnelsen er tiltenkt å anvendes både for vanlig veitrafikk og tog. The floating bridge according to the invention is designed to span fjords and straits where the water depth can be from approx. 5 meters to approx. 2000 meters water depth. The floating bridge according to the invention is intended to be used both for normal road traffic and trains.

Tidligere kjent teknikk. Prior art.

Kryssing av fjorder, sund og sjøer med broer har vært en utfordring i uminnelige tider. Forskjellige typer broer er utviklet avhengig av spenn, fundamenterings-muligheter og seilingshøyder, og det skal refereres til patentpublikasjonene US-1852338, SE-458850, NO-113404 og GB-2135637, JP-H11152710, US-1.934.286, WO2012/033415. Videre vises det til LMG Marins publikasjon «Flytebro for Halsafjorden» av oktober 2012. Crossing fjords, straits and lakes with bridges has been a challenge since time immemorial. Different types of bridges have been developed depending on the span, foundation options and sailing heights, and reference should be made to the patent publications US-1852338, SE-458850, NO-113404 and GB-2135637, JP-H11152710, US-1,934,286, WO2012/033415 . Reference is also made to LMG Marin's publication "Flytebro for Halsafjorden" from October 2012.

Flytebroer som spenne over lange avstander over fjorder eller sjøer, har vært kjent i lang tid og er i dag i drift flere steder i verden. Slike kan være et kostnadseffektivt og sikkert alternativ. Floating bridges that span long distances over fjords or lakes have been known for a long time and are today in operation in several places in the world. Such can be a cost-effective and safe alternative.

Kjente flytebroer har til nå kun vært installert i svært skjermede farvann for å unngå uønsket dynamikk i flytebroen som kan opptre som følge av respons på store, innkommende bølger. Det er spesielt langperiodiske bølger i form av havdøn-ninger som gir ugunstige spenningskonsentrasjoner i en flytebro, mens mer kort-kammede bølger som er generert av lokal vind, er mindre problematiske. Known floating bridges have until now only been installed in very sheltered waters to avoid unwanted dynamics in the floating bridge that can occur as a result of response to large, incoming waves. It is particularly long-period waves in the form of ocean swells that cause unfavorable stress concentrations in a floating bridge, while shorter-crested waves generated by local wind are less problematic.

Flytebroer består av et antall flytere som understøtter en veibane og/eller gangvei, og er forankret ved land i begge ender. Noen flytebroer forankres dessuten sideveis på begge sider, der forankringssystemene er dimensjonert for å oppta miljøkreftene fra bølger, vind, strøm og tidevannsforskjeller. Floating bridges consist of a number of floats that support a roadway and/or footpath, and are anchored to land at both ends. Some floating bridges are also anchored laterally on both sides, where the anchoring systems are dimensioned to absorb the environmental forces from waves, wind, currents and tidal differences.

Miljøkreftene på en flytebro er betydelige særlig under stormer der strøm, vind og bølger kan komme sideveis og fra samme retning. I tillegg har en tidevannskrefter ved varierende vannstand som flo og fjære. Flytebroer utsettes derfor for bøye-krefter nær land. De må derfor utformes slik at slike miljøpåvirkninger minimaliseres. The environmental forces on a floating bridge are significant, especially during storms where current, wind and waves can come sideways and from the same direction. In addition, one has tidal forces at varying water levels such as ebb and flow. Floating bridges are therefore exposed to bending forces close to land. They must therefore be designed so that such environmental impacts are minimised.

Flyterne til en flytebro utformes fortrinnsvis i betong eller i stål og hovedfunksjonen er å understøtte veibanen og sikre flytebroens stabilitet. Flyterne er plassert med en beregnet innbyrdes avstand for å sikre nødvendig oppdrift og stabilitet, der samtidig påvirkningen fra miljøkreftene minimaliseres. The floats for a floating bridge are preferably designed in concrete or steel and the main function is to support the roadway and ensure the stability of the floating bridge. The floats are placed with a calculated mutual distance to ensure the necessary buoyancy and stability, while at the same time minimizing the influence of environmental forces.

Et eksempel på en flytebro som er bygget og tilpasset skjermede farvann Nord-hordlandsbrua i Norge som kun er forankret ved de to landfestene. Broen er med sine 1246 meter veibane Europa's lengste flytebro. Passasje for skipstrafikken er for denne broen løst ved at det i tillegg er bygget en tradisjonell, bunnfast høgbro nær land med seilingshøyde på 32 meter og seilingsbredde på ca. 50 meter. An example of a floating bridge that has been built and adapted to sheltered waters is the Nord-Hordlandsbrua in Norway, which is only anchored at the two land moorings. With its 1,246 meter roadway, the bridge is Europe's longest floating bridge. Passage for ship traffic has been solved for this bridge by the addition of a traditional, fixed high bridge close to land with a sailing height of 32 meters and a sailing width of approx. 50 meters.

På Nordhordlandsbroen har veibanen en bredde på ca. 16 meter. Flyterne er utformet som lektere og bygget i betong, der dimensjonen i bredderetningen av veibanen er lik 40,0 meter og i lengderetning av veibanen er lik 20,5 meter. Den frie avstanden mellom disse flyterne er på ca. 110 meter. Ved at flyterne ligger med den lengste siden på tvers av veibanen, minimaliseres strømkreftene og over-flatevann strømmer omtrent uhindret under og mellom flyterne. Denne konstruksjonen gir en stabil og god løsning for skjermede farvann hvor det kun er små vindinduserte bølger, men er ikke egnet for mer åpne havområder hvor det tidvis kan opptre store bølger (havdønninger) med lange bølgeperioder. On Nordhordlandsbroen, the roadway has a width of approx. 16 meters. The floats are designed as barges and built in concrete, where the dimension in the widthwise direction of the roadway is equal to 40.0 meters and in the longitudinal direction of the roadway is equal to 20.5 meters. The free distance between these floats is approx. 110 meters. As the floats lie with the longest side across the roadway, current forces are minimized and surface water flows almost unimpeded under and between the floats. This construction provides a stable and good solution for sheltered waters where there are only small wind-induced waves, but is not suitable for more open sea areas where large waves (ocean swells) with long wave periods can occasionally occur.

En flytebro med skipspassasje er beskrevet i norsk patentsøknad 2010 1273, hvor skip kan passere på forutbestemte steder i flytebroen. Den viser en skrånende viadukt som understøtter veibanen inntil en passende og ønske høyde over vannflaten. Viaduktbjelken er vist understøttet av vertikale søyler som står relativt nær hverandre, på samme måte som på Nordhordlandsbroen. A floating bridge with ship passage is described in Norwegian patent application 2010 1273, where ships can pass at predetermined places in the floating bridge. It shows a sloping viaduct that supports the roadway up to a suitable and desired height above the water surface. The viaduct beam is shown to be supported by vertical columns that stand relatively close to each other, in the same way as on the Nordhordlandsbroen.

Et formål med oppfinnelsen å frembringe en ny konstruksjon for flytebroer som kan plasseres i værharde strøk der de strukturelle spenninger i flytebroen blir minst mulig som følge av havmiljøkrefter som påvirker broen, samtidig som flytebroen kan omfatte en til høyereliggende veibane av en høgbro som tillater skipspassasje og flytebroen anordnes med en viaduktbjelke som understøtter en del av veibanen over en undre horisontal brobjelke, slik at trafikken kan ledes fra en veibane på flytebroens brobjelke, oppad viaduktbjelken og over skipspassasjens høgbro. I løsningen kan skipspassasjekonstruksjonen være enten flytende eller fundamentert på fast grunn. One purpose of the invention is to produce a new construction for floating bridges that can be placed in weather-resistant areas where the structural stresses in the floating bridge are minimized as a result of marine environmental forces affecting the bridge, at the same time that the floating bridge can include a higher-lying roadway of a high bridge that allows ship passage and the floating bridge is arranged with a viaduct beam that supports part of the roadway above a lower horizontal bridge beam, so that traffic can be directed from a roadway onto the floating bridge's bridge beam, up the viaduct beam and over the high bridge of the ship's passage. In the solution, the ship passage structure can be either floating or founded on solid ground.

I det påfølgende er det vist til de 3 geometriske retninger, der X-retning er definert kjørebanens retning, Y-retning er på tvers av kjørebanen, og Z-retning til å være vertikalt i forhold til det kjørebanens horisontalplan. Man tar sikte på at flytebroen forankres med forankringsliner i Y-retning av flytebroen, til havbunn eller land, slik at brobjelken danner en bue i horisontalplanet og holdes i bueformen samtidig som den holdes i strukturelt strekk ut av buen ved hjelp av et antall ankerliner. Flytebroens bevegelser er en direkte funksjon av flyternes respons på innkommende bølger i de 6 kjente frihetsgrader. De strukturelle spenningene i flytebroen er en funksjon av flyternes bevegelsesrespons, av brobjelkens utforming og opp-henging, samt den individuelle avstanden mellom flyterne. In what follows, the 3 geometric directions are shown, where X-direction is defined as the direction of the roadway, Y-direction is across the roadway, and Z-direction to be vertical in relation to the horizontal plane of the roadway. The aim is for the floating bridge to be anchored with anchoring lines in the Y direction of the floating bridge, to the seabed or land, so that the bridge girder forms an arch in the horizontal plane and is held in the arch shape at the same time as it is held in structural tension out of the arch by means of a number of anchor lines. The floating bridge's movements are a direct function of the floats' response to incoming waves in the 6 known degrees of freedom. The structural stresses in the floating bridge are a function of the movement response of the floats, of the design and suspension of the bridge girder, as well as the individual distance between the floats.

Halvt nedsenkbare rigger (engelsk: «semi-subs») har bred anvendelse offshore som lete- og produksjonsrigger og disse kan oppta store miljølaster. De er stabi-lisert med søyler med begrenset vannlinjeareal, og er spesielt velegnet i værharde strøk, ofte i kombinasjon med spredt forankring, fordi de har lav dynamisk respons på store bølger som treffer denne strukturen. Utformingen med søyler gjør også at miljøkreftenes påvirkning er tilnærmet lik fra alle værretninger. Slike semisubs - konstruksjoner er velegnet i den foreliggende sammenheng. Semi-submersible rigs (English: "semi-subs") are widely used offshore as exploration and production rigs and these can absorb large environmental loads. They are stabilized with columns with a limited waterline area, and are particularly suitable in weather-resistant areas, often in combination with scattered anchoring, because they have a low dynamic response to large waves hitting this structure. The design with columns also means that the influence of environmental forces is approximately the same from all weather directions. Such semisub constructions are suitable in the present context.

I tillegg er det fra offshore industrien kjent teknikker med bruk av en-søyle konstruksjoner, gjerne kalt SPAR-bøyer, som gir relativt liten dynamisk respons i store dønninger. In addition, there are techniques known from the offshore industry using single-column constructions, often called SPAR buoys, which give relatively little dynamic response in large swells.

En flytebro kan med denne type teknikker utformes med konstruktive løsninger slik at flyternes dynamiske respons fra bølger minimaliseres samtidig som de strukturelle spenningene i flytebroens strukturer blir akseptable. With this type of technique, a floating bridge can be designed with constructive solutions so that the floating's dynamic response from waves is minimized at the same time that the structural stresses in the floating bridge's structures become acceptable.

Værstatistikk samlet over mange år angir dominerende og sannsynlige retninger for miljøkreftene vind, bølger og strøm. Ved planlegging av utformingen og orienteringen av en flytebro, utnyttes denne informasjonen. Med store bølger menes i denne sammenheng bølger med høyde på typisk 10-14 meter under en 100-års storm, dvs. en signifikant bølgehøyde Hs= 6 til 8 meter og med en bølgeperiode, Tz, på for eksempel opp mot Tz=16 sekunder eller mer. Denne type bølger opptrer typisk i ytre, delvis skjermede, havstrøk langs kysten (norske-kysten), der de største bølgene brytes lengre ute, mens dønninger med redusert bølgehøyde slår lengre innover ofte varer i flere dager etter en storm. I slike områder er det samtidig flere bebodde øyer som ønsker fastlandsforbindelse, men der avstandene over streder og fjorder er for lange til at tradisjonelle, bunnfaste broer kan bygges. Weather statistics gathered over many years indicate dominant and likely directions for the environmental forces wind, waves and currents. When planning the design and orientation of a floating bridge, this information is used. In this context, large waves mean waves with a height of typically 10-14 meters during a 100-year storm, i.e. a significant wave height Hs= 6 to 8 meters and with a wave period, Tz, of, for example, up to Tz=16 seconds or more. This type of waves typically occurs in outer, partially sheltered, sea areas along the coast (Norwegian coast), where the biggest waves break further out, while swells with reduced wave height strike further inwards and often last for several days after a storm. In such areas, there are at the same time several inhabited islands that want a connection to the mainland, but where the distances across straits and fjords are too long for traditional, anchored bridges to be built.

Lange dønninger kan også opptre i kystområder i mildere farvann, som grenser opp til for eksempel Atlanterhavet og til Stillehavet. En del av disse områdene er også utsatt for tropisk sykloner, som kan gi 100-års bølger i samme størrelses-orden som nevnt ovenfor. Long swells can also occur in coastal areas in milder waters, bordering, for example, the Atlantic Ocean and the Pacific Ocean. Some of these areas are also exposed to tropical cyclones, which can produce 100-year waves in the same order of magnitude as mentioned above.

Med flytebroelementer menes i denne sammenheng de moduler og elementer som flytebroen er satt sammen av, som typisk kan omfatte flytere, veibane, støtte-søyler, viadukt, viaduktbjelker, brobjelker, støttesøyler, større søylestrukturer for montasje av en høybro for skipspassasje. In this context, floating bridge elements mean the modules and elements of which the floating bridge is composed, which can typically include floats, roadway, support columns, viaduct, viaduct beams, bridge beams, support columns, larger column structures for the assembly of a high bridge for ship passage.

Formål med oppfinnelsen. Purpose of the invention.

Det er et formål med oppfinnelsen å frembringe en flytebro som kan minimalisere uønskede spenningskonsentrasjoner som følge av bølgeinduserte flyterbeveg-elser, og som senker de maksimale strukturelle spenningene i broens forskjellige flytebroelementer selv under påvirkning fra de største forventede bølger i broens levetid, og videre at flytebroens utmattingsegenskaper tilfredsstiller etablerte sikkerhetskrav og marginer. It is an object of the invention to produce a floating bridge which can minimize unwanted stress concentrations as a result of wave-induced floating movements, and which lowers the maximum structural stresses in the bridge's various floating bridge elements even under the influence of the largest expected waves during the bridge's lifetime, and furthermore that the floating bridge's fatigue properties satisfy established safety requirements and margins.

Samtidig er det et formål å utforme flyterne slik at de beveger seg minst mulig i de i de forskjellige frihetsgrader, selv i ekstreme bølger nevnt over. At the same time, it is an aim to design the floats so that they move as little as possible in the different degrees of freedom, even in the extreme waves mentioned above.

Det er også et formål med oppfinnelsen at de strukturelle spenninger i brobjelken blir forutsigbare ved at brobjelken holdes i strukturelt strekk under drift uansett værforhold uten at brobjelkens strukturelle styrke overskrides, noe som oppnås ved at flytebroen i horisontalplanet har en forhåndsberegnet og utformet bueform og samtidig er forankret i havbunnen eller til land via et antall liner som er strammet opp, der forankringslinene forløper stort sett i Y-retning på tvers av veibanen. It is also an object of the invention that the structural stresses in the bridge girder become predictable by keeping the bridge girder in structural tension during operation regardless of the weather conditions without the bridge girder's structural strength being exceeded, which is achieved by the floating bridge in the horizontal plane having a pre-calculated and designed arch shape and at the same time being anchored to the seabed or to land via a number of lines that have been tightened, where the anchoring lines run largely in a Y direction across the roadway.

Det er dessuten et formål med oppfinnelsen at flytebroelementene utformes med en geometri som gjør at de lett kan prefabrikkeres og bygges i tradisjonelle verk-steder eller verft med skipsdokker, fortrinnsvis i stål eller i betong og at installasjon og oppkobling av broelementene kan gjøres på kostnadseffektiv måte. It is also an object of the invention that the floating bridge elements are designed with a geometry that allows them to be easily prefabricated and built in traditional workshops or shipyards with ship docks, preferably in steel or concrete, and that installation and connection of the bridge elements can be done in a cost-effective manner .

Det er også et formål med oppfinnelsen at flytebroen om ønskelig kan tilknyttes anordninger som er konstruert for passering av skip, slik som høybro ved land eller en flytende høgbro. It is also an object of the invention that the floating bridge can, if desired, be connected to devices designed for the passage of ships, such as a drawbridge on land or a floating drawbridge.

Foreliggende oppfinnelse. Present invention.

Flytebroen ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved The floating bridge according to the invention is characterized by

at brobjelken inkludert høybroseksjonen er tilknyttet et antall buebroer hvis hver ende hviler på en tilhørende flyter henover flytebrospennet, that the bridge girder, including the high bridge section, is connected to a number of arch bridges, each end of which rests on an associated float over the floating bridge span,

at kjørebanen forløper over på en oppad skrånende viaduktbjelke frem mot høybroseksjonen idet that the carriageway runs over an upwardly sloping viaduct beam towards the high bridge section at the same time

viaduktbjelken er tilknyttet et antall buebroer som bæres av flyterne henover en del av flytebrospennet, slik det angis i karakteristikken i krav 1. The viaduct beam is connected to a number of arch bridges which are carried by the floats across part of the floating bridge span, as stated in the characteristics in claim 1.

Fortrinnsvis er viaduktbjelken er opphengt i et antall av buebroene, via vertikale og/eller skråstilte stag. Ifølge en foretrukket utførelse, er også brobjelken tilkoplet viaduktbjelken via vertikale og/eller skråstilte stag. Ifølge enda en foretrukket ut-førelse hviler hver buebro sine ender på en tilhørende flyter, og to innbyrdes til-støtende buebroender hviler på en tilhørende felles flyter. Preferably, the viaduct beam is suspended in a number of the arch bridges, via vertical and/or inclined struts. According to a preferred embodiment, the bridge girder is also connected to the viaduct girder via vertical and/or inclined struts. According to yet another preferred embodiment, each arch bridge rests its ends on an associated float, and two mutually adjacent arch bridge ends rest on an associated common float.

Ifølge enda en foretrukket utførelse passerer den horisontalt forøpende brobjelken skipspassasjen i form av i en undervanns-seksjon som danner et vertikalt eller skrått forløp ned under vannflaten så å forløpe på et passende vanndyp i et bueformet eller flatt horisontalt forløp og på skrått løp oppigjen på den andre siden, hvor den igjen fortsetter oppå flyterne videre mot land, for således å utgjøre et kontinuerlig styrkeopptagende element for flytebroen mellom de to landfestene. According to yet another preferred embodiment, the horizontally extending bridge girder passes the ship's passage in the form of an underwater section which forms a vertical or inclined course down below the water surface to run at a suitable water depth in an arc-shaped or flat horizontal course and sloped run up on it other side, where it again continues on top of the floats further towards land, so as to constitute a continuous force-absorbing element for the floating bridge between the two shore moorings.

Ifølge enda en foretrukket utførelse har ankerlinene ut fra buen (dens konvekse side) en høyere etablert forspenning enn ankerlinene inne i buen (den konkave siden), slik at hele brobanen holdes i strekk i en tilnærmet krum bueform. According to yet another preferred embodiment, the anchor lines from the arch (its convex side) have a higher established pretension than the anchor lines inside the arch (the concave side), so that the entire bridge track is kept in tension in an approximately curved arch shape.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er brobjelken sammensatt av et antall rette eller buede brobjelke-elementer, og de er opplagret på toppen av en tilhørende flyter. According to yet another preferred embodiment, the bridge beam is composed of a number of straight or curved bridge beam elements, and they are stored on top of an associated float.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er høybroseksjonen for skipspassasje en flytende eller en bunnfast konstruksjon. According to yet another preferred embodiment, the high bridge section for ship passage is a floating or bottom-fixed construction.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er avstanden mellom tilstøtende flytere i flytebroen er i størrelsesorden 200 til 400 meter. According to yet another preferred embodiment, the distance between adjacent floats in the floating bridge is in the order of 200 to 400 metres.

Ifølge enda en foretrukket utførelse omfatter flytebroen flere høybroseksjoner for skipspassasje. According to yet another preferred embodiment, the floating bridge comprises several high bridge sections for ship passage.

Ifølge enda en foretrukket utførelse forløper veibanen på en viaduktbjelke fra hver side på skrå oppad i skipspassasjens buebro og over skipspassasjen. According to yet another preferred embodiment, the road runs on a viaduct beam from each side at an angle upwards in the arch bridge of the ship passage and over the ship passage.

Ifølge enda en foretrukket utførelse er flyterne utformet fortrinnsvis som søylestrukturer med et passende antall søyler, særlig i form av stående søyler/kamre hver montert inn hjørnene i en mangekantet, så som åttekantet, sekskantet, kvadratisk eller rektangulær, flyterkonstruksjon i et horisontalplan, for å gi minst mulig dynamisk respons på innkommende bølger. According to yet another preferred embodiment, the floats are designed preferably as column structures with a suitable number of columns, in particular in the form of standing columns/chambers each fitted into the corners of a polygonal, such as octagonal, hexagonal, square or rectangular, float structure in a horizontal plane, in order to give the least possible dynamic response to incoming waves.

Det er også foretrukket at de seksjoner/lengder av en viaduktbjelke som i sitt for-løp løper utenfor/over buebroene, understøttes av hviler på vertikale stilte søyler som står på en tilhørende flyter eller understøttes/hviler på oversiden av buen til en tilhørende buebro. It is also preferred that the sections/lengths of a viaduct beam which in its course run outside/over the arch bridges are supported by rests on vertical stilted columns that stand on an associated float or are supported/rest on the upper side of the arch of an associated arch bridge.

Fortrinnsvis har ankerlinene som forløper med en retning ut av buens konvekse ryggside en høyere forspenning enn ankerlinene som forløper inne fra i buens konkave bukside. Preferably, the anchor lines which extend in a direction out of the arch's convex dorsal side have a higher pretension than the anchor lines which extend from inside the arch's concave belly side.

Foretrukket holdes linestrekket som forløper inne fra i buens konkave bukside i en størrelsesorden på ca. 50-60% av linestrekket til ankerlinene som forløper ut av buens konvekse ryggside. Preferably, the line extending from the inside of the bow's concave belly side is kept to an order of magnitude of approx. 50-60% of the line length of the anchor lines that extend out of the convex back side of the bow.

Fortrinnsvis oppviser hver av forspenningslinene ut fra den konvekse ryggsiden i buen et forspenningslinestrekk på 5x10<+3>kN mens hver av sikringslinene innover fra den konkave buksiden i buen oppviser et forspenningstrekk i størrelsesorden 2,5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN, idet strekket i linene kan justeres underveis når flytebroen er i bruk. Preferably, each of the pre-tensioning lines from the convex dorsal side of the arch exhibits a pre-tensioning line tension of 5x10<+3>kN, while each of the safety lines inward from the concave ventral side of the arch exhibits a pre-tensioning tension of the order of 2.5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN, as the tension in the lines can be adjusted along the way when the floating bridge is in use.

Disse foretrukne utførelsene er angitt i de uselvstendige kravene 2-16. These preferred embodiments are set out in the independent claims 2-16.

Generelle betraktninger og forhold ved flytebroer General considerations and conditions for floating bridges

Utforming av denne type strukturer er kjent teknikk fra offshore industrien, og dynamiske respons til flyteren varierer avhengig av bølgelengden. En dynamisk respons faktor for flyterne beregnes og angis gjerne som RAO (Eng: «Response Amplitude Operator). Flyterne kan eksempelvis utformes med en RAO = 0,2 for vertikale hivbevegelser (i Z-retning) for bølger med en periode på ca. 16 sekunder. For denne type lange dønninger med eksempelvis 100 års maksimum bølge-høyde = 12 meter blir flyterens dynamiske vertikale hiv-respons dermed maksi mum 12 m x 0,2 = 2,4 meter. I tillegg har denne type søylekonstruksjoner liten respons på bølger i alle de 6 frihetsgrader, dvs. både med hensyn til rotasjon rundt hhv X, Y og Z aksene og med hensyn til lineære bevegelser langs de samme akser. The design of this type of structure is a well-known technique from the offshore industry, and the dynamic response of the float varies depending on the wavelength. A dynamic response factor for the floats is calculated and usually indicated as RAO (Eng: "Response Amplitude Operator"). The floats can, for example, be designed with an RAO = 0.2 for vertical heaving movements (in the Z direction) for waves with a period of approx. 16 seconds. For this type of long swell with, for example, a 100-year maximum wave height = 12 metres, the float's dynamic vertical heave response is thus a maximum of 12 m x 0.2 = 2.4 metres. In addition, this type of column construction has little response to waves in all 6 degrees of freedom, i.e. both with regard to rotation around the X, Y and Z axes respectively and with regard to linear movements along the same axes.

Flyterne kan typisk bestå av 4 søyler, hver med en diameter på 25 meter, og ha totalt ytre dimensjoner i horisontalplanet på 80 x 80 meter og et dypgående på 40 meter samtidig som det er en fri seilingshøyde under brobjelken på 8 - 10 meter. Dersom flyterne må ha større oppdriftsvolum økes antall søyler til eks. 6-8 søyler, noe som også gir øket stabilitet også i installasjons- og driftsfasen. Det er også mulig å anvende kun en søyle, men dette regnes som en kostbar løsning som krever nokså stor dypgang for å gi lav RAO - verdi. The floats can typically consist of 4 columns, each with a diameter of 25 metres, and have total external dimensions in the horizontal plane of 80 x 80 meters and a draft of 40 metres, while there is a clear sailing height under the bridge beam of 8 - 10 metres. If the floats must have a larger buoyancy volume, the number of columns is increased to e.g. 6-8 columns, which also provides increased stability during the installation and operating phase. It is also possible to use only one column, but this is considered an expensive solution that requires a fairly large draft to give a low RAO value.

Flyterne utformes i tillegg etter kjente teknikker for å ivareta sikkerhetskrav til skipskollisjoner og skadestabilitet, og med vanntette skott og ballastsystemer for å møte nødvendige sikkerhetskrav. The floats are also designed according to known techniques to meet safety requirements for ship collisions and damage stability, and with watertight bulkheads and ballast systems to meet the necessary safety requirements.

Flytesøylene kan etter behov gis forskjellig utforming i horisontalplanet, for eksempel sylindriske, firkantet, firkantet med noen kurvede sider, eller lignende Flyterne, brobjelken, flytebroelementene for øvrig og veibanen kan utformes og dimensjoneres etter kjente prinsipper. Det er gjort beregninger for en flytebro med 4 kjørebaner, en vegbredde på ca. 30 meter og en total lengde på ca. 3,5 km, i et område med 100-årsbølge med signifikant bølgehøyde på Hs=5,8 meter og en tilsvarende periode Tz=14sekunder. Det ble funnet at flytere med fire søyler vil ha en egenperiode i rull og hiv på over 20 sekunder As required, the floating pillars can be given different designs in the horizontal plane, for example cylindrical, square, square with some curved sides, or similar. Calculations have been made for a floating bridge with 4 carriageways, a road width of approx. 30 meters and a total length of approx. 3.5 km, in an area with a 100-year wave with a significant wave height of Hs=5.8 meters and a corresponding period Tz=14 seconds. It was found that floats with four columns will have a natural period in roll and pitch of over 20 seconds

For å unngå at bevegelser fra en flyter overføres via brobjelken til naboflyterne, vil det ifølge oppfinnelsen være ønskelig at den innbyrdes avstanden mellom flyteren er minimum 200 meter for middels eksponerte områder. Dersom det forventes store og lange bølger, bør den innbyrdes avstanden økes ytterligere, gjerne til 400 meter. In order to avoid that movements from one float are transferred via the bridge girder to the neighboring floats, according to the invention, it will be desirable that the mutual distance between the floats is a minimum of 200 meters for moderately exposed areas. If large and long waves are expected, the mutual distance should be increased further, preferably to 400 metres.

Flyternes søyler ifølge oppfinnelsen plasseres på yttersidene av brobjelken fortrinnsvis symmetrisk langs brobjelkens midtlinje, slik at flytebroen får best mulig hydrostatiske og hydrodynamiske egenskaper. The floating columns according to the invention are placed on the outer sides of the bridge girder preferably symmetrically along the middle line of the bridge girder, so that the floating bridge has the best possible hydrostatic and hydrodynamic properties.

Flytebroen forløper ifølge oppfinnelsen i en horisontal bue over vann til to festepunkter, enten i land eller til andre konstruksjoner, og kan ha en lengde på 2-10 km. Flytebroen utformes slik at kreftene fra strukturelle vekter, havmiljø og trafikk opptas gjennom flytebroens brobjelke og videreføres til festepunktene og til forankringsliner. According to the invention, the floating bridge extends in a horizontal arc over water to two attachment points, either on land or to other structures, and can have a length of 2-10 km. The floating bridge is designed so that the forces from structural weights, the marine environment and traffic are taken up through the floating bridge's bridge girder and passed on to the attachment points and to anchor lines.

Brobjelken holdes ifølge oppfinnelsen i tilnærmet konstant høyde over vannflaten mellom festepunktene ved at den delvis understøttes direkte oppe på flyterne og delvis er opphengt i stag fra et antall buebroer som også er understøttet oppe på flyterne. According to the invention, the bridge girder is kept at an approximately constant height above the water surface between the attachment points by being partly supported directly on top of the floats and partly suspended by struts from a number of arch bridges which are also supported on top of the floats.

Utenfor viadukten understøttes veibanen direkte oppe på brobjelken eller integreres inne i denne. På viadukten understøttes på samme måte veibanen av en viaduktbjelke, eller integreres i denne, der veibanen forløper på skrå fra brobjelken og oppad til høyereliggende fortsettelse av veibanen, som fortrinnsvis er en skipspassasje-struktur utformet som en høybro. Outside the viaduct, the roadway is supported directly on top of the bridge girder or integrated inside it. On the viaduct, the roadway is supported in the same way by a viaduct girder, or integrated into this, where the roadway runs at an angle from the bridge girder upwards to the higher elevation continuation of the roadway, which is preferably a ship passage structure designed as a high bridge.

En andel av viaduktbjelken er ifølge oppfinnelsen opphengt i en rekke øvre stag som er innfestet buene i en del av buebroene. Resten av viaduktbjelken, som befinner seg på utsiden av buen (den konvekse siden) kan understøttes etter kjente teknikker av søyler som hviler på den ytre siden buen. A part of the viaduct beam is, according to the invention, suspended in a series of upper struts which are attached to the arches in a part of the arch bridges. The rest of the viaduct beam, which is located on the outside of the arch (the convex side) can be supported according to known techniques by columns resting on the outer side of the arch.

Under viaduktbjelken er brobjelken ifølge oppfinnelsen opphengt i et antall vertikale eller skråstilte nedre stag som er innfestet i viaduktbjelken, slik at brobjelken også i denne del av flytebroen opprettholder den ønskede avstand over vannflaten. Under the viaduct girder, the bridge girder according to the invention is suspended in a number of vertical or inclined lower struts which are attached to the viaduct girder, so that the bridge girder also maintains the desired distance above the water surface in this part of the floating bridge.

Stagene inne i buebroen som holder oppe viaduktbjelken og brobjelken kan etter ønske være enten vertikale eller skrå. For de øvres stagene som holder oppe viaduktbjelken ansees det som fordelaktig at stagene står på skrå, slik at de etter kjente teknikker anvendes for nettverksbue-broer, fordi erfaring har vist at nett-verksbuebroer har lav vekt samtidig som de gir en god stivhet. The struts inside the arch bridge that hold up the viaduct girder and the bridge girder can be either vertical or inclined as desired. For the upper struts that hold up the viaduct beam, it is considered advantageous that the struts are at an angle, so that they are used for network arch bridges according to known techniques, because experience has shown that network arch bridges have a low weight while at the same time providing good stiffness.

Skipspassasjestrukturen kan enten være bunnfast eller bestå av en flytende skipspassasje. Brobjelken er ifølge oppfinnelsen etter kjente teknikker strukturelt koblet til skipspassasjestrukturen, for eksempel ved sveising eller mekaniske koblinger. Strukturen som understøtter veibanen over den foreslåtte skipspassasjen er også etter kjente teknikker koblet til viaduktbjelken slik at det dannes kontinuitet i veibanen. The ship passage structure can either be bottom fixed or consist of a floating ship passage. According to the invention, the bridge girder is structurally connected to the ship passage structure using known techniques, for example by welding or mechanical connections. The structure that supports the roadway above the proposed ship passage is also connected to the viaduct beam using known techniques so that continuity is formed in the roadway.

Veibanen kan etter ønske legges oppe på brobjelken og viaduktbjelken eller inne i disse bjelkene. Dersom flytebroen skal utformes også for toglinjer, foretrekkes det å legge veibanen opp på disse bjelkene, mens toglinjene installeres inne i bjelkeboksene. If desired, the roadway can be laid up on the bridge girder and viaduct girder or inside these girders. If the floating bridge is also to be designed for train lines, it is preferable to lay the roadway on top of these beams, while the train lines are installed inside the beam boxes.

Siden flytebroens kan bli flere kilometer lang, bør den holdes i posisjon ved hjelp av side-forankring. Brobjelken må holdes i strekk og for å unngå kompresjon, uansett driftsforhold. Samtidig er det viktig at brobjelken ved sterke stormer ikke utsettes for krefter som overstiger kapasiteten i brobjelkens struktur, og at den kollapser. Since the floating bridge can be several kilometers long, it should be held in position using side anchoring. The bridge girder must be kept in tension and to avoid compression, whatever the operating conditions. At the same time, it is important that during strong storms the bridge girder is not subjected to forces that exceed the capacity of the bridge girder's structure, and that it collapses.

Flytebroen utsettes for varierende krefter fra trafikk og værkrefter (vind - Strøm). Disse variable kreftene ledes inn i den horisontale brobjelken og derfra både inn i festepunktene og inn i ankerlinene. For å sikre forutsigbar kraftoverføring holdes flytebroen i spenn i en horisontal bue ved hjelp av et antall forspente ankerliner. The floating bridge is exposed to varying forces from traffic and weather forces (wind - Current). These variable forces are directed into the horizontal bridge girder and from there both into the attachment points and into the anchor lines. To ensure predictable power transmission, the floating bridge is kept in tension in a horizontal arc by means of a number of pre-tensioned anchor lines.

Dette oppnås ved at ankerlinene forløper ut (og nedad) på begge sider av flytebroen slik at ankerlinene som har retning ut av buen på buens konvekse side (ryggsiden) («forspenningslinene»), har en høyere forspenning enn ankerlinene inne i buen (buksiden) («sikringslinene»), på buens konkave side. This is achieved by the anchor lines running outwards (and downwards) on both sides of the floating bridge so that the anchor lines that have a direction out of the arch on the arch's convex side (the dorsal side) (the "pretension lines") have a higher pretension than the anchor lines inside the arch (the belly side) (the "safety lines"), on the concave side of the bow.

Buen i flytebroen orienteres fortrinnsvis slik at sterke stormer får retning mot buens konkave side. Under ekstreme værforhold økes strekket i flytebroens brobjelke som inngår i buen, noe som medfører at forspenningen i forspenningslinene på buens konvekse side reduseres. Samtidig øker strekket og spenningene i sikringslinene på flytebroens konkave side, noe som ifølge oppfinnelsen er hen-sikten fordi sikringslinene dermed vil bidra til å redusere belastningen på flytebroens brobjelke. The arch in the floating bridge is preferably oriented so that strong storms are directed towards the arch's concave side. In extreme weather conditions, the tension in the floating bridge's bridge girder, which is part of the arch, is increased, which means that the prestressing in the prestressing lines on the arch's convex side is reduced. At the same time, the stretch and tensions in the safety lines on the floating bridge's concave side increase, which according to the invention is the purpose because the safety lines will thus help to reduce the load on the floating bridge's bridge girder.

Forspenningslinene bidrar til at brobjelken alltid er i strekk og unngår kompresjon med påfølgende muligheter for knekning, mens sikringslinene skal bidra til at brobjelken under sterke stormer ikke overbelastes. The pre-tensioning lines help ensure that the bridge girder is always in tension and avoids compression with the subsequent possibility of buckling, while the securing lines should help ensure that the bridge girder is not overloaded during strong storms.

Flytebroens brobjelke konstrueres i stål og en oppnår dermed at brobjelkens stål-tversnitt utnyttes i strekk, noe som er svært fordelaktig strukturelt. Fortrinnsvis innfestes alle ankerlinene direkte i flyterne slik de etterfølgende figurer 2, 5 og 6 og tilhørende tekst. The floating bridge's bridge girder is constructed in steel and the result is that the steel cross-section of the bridge girder is used in tension, which is very advantageous structurally. Preferably, all anchor lines are attached directly to the floats as shown in subsequent figures 2, 5 and 6 and associated text.

Flyterne vil ha dynamisk respons på innkommende bølger i de 6 frihetsgrader, hvorav 3 er vinkelbevegelser rundt de tre aksene X, Y og Z og de 3 andre er lineære bevegelser langs de samme tre akser. Denne dynamiske respons vil for-plante seg inn i brobjelken fra flyterne. Beregninger har vist at de største kreftene og ugunstige spenningskonsentrasjoner oppstår i brobjelken når flyterne induserer: a) Rotasjon av brobjelken rundt X-aksen (rull og vridning langs kjørebanen) The floats will have a dynamic response to incoming waves in the 6 degrees of freedom, of which 3 are angular movements around the three axes X, Y and Z and the other 3 are linear movements along the same three axes. This dynamic response will propagate into the bridge girder from the floats. Calculations have shown that the greatest forces and unfavorable stress concentrations occur in the bridge girder when the floats induce: a) Rotation of the bridge girder around the X-axis (rolling and twisting along the carriageway)

b) Vertikale laster rett over flyteren i Z -retning (hiv lokalt over flyterne) b) Vertical loads directly above the float in the Z direction (heave locally above the floats)

c) Horisontale bevegelser av flyterne i Y-retning (horisontal knekking) c) Horizontal movements of the floats in the Y direction (horizontal buckling)

Kreftene som oppstår i brobjelken som følge av bevegelse av flyterne må distri-bueres fra området ved flyterne til resten av brobjelken slik at store uønskede lokale spenninger i brobjelken unngås. Beregninger har vist at store spenninger lettest oppstår i brobjelken rett over flyterne dersom flyterne er montert altfor nær hverandre. Det har vist seg at spenningene spesielt kan oppstå i ekstreme stormer, slik som 100 års storm, og det vil være et krav at flytebroen må overleve også denne typer ekstreme belastninger. The forces that arise in the bridge girder as a result of the movement of the floats must be distributed from the area near the floats to the rest of the bridge girder so that large unwanted local stresses in the bridge girder are avoided. Calculations have shown that large stresses most easily occur in the bridge girder directly above the floats if the floats are mounted too close to each other. It has been shown that the stresses can especially arise in extreme storms, such as a 100-year storm, and it will be a requirement that the floating bridge must also survive these types of extreme loads.

Ved store bølger med lange bølgeperioder opp mot 12-14 sekunder, har beregninger vist at flyterne bør ha en innbyrdes avstand på minst 200 meter. Dersom flytebroen installeres i områder der med muligheter for ekstremvær som gir enda lengre bølgeperioder, opp mot 16-18 sekunder bør den innbyrdes avstanden mellom flyterne være opp mot 400 meter for å redusere ekstreme belastninger på brobjelken. In the case of large waves with long wave periods of up to 12-14 seconds, calculations have shown that the floats should have a mutual distance of at least 200 metres. If the floating bridge is installed in areas where there are possibilities for extreme weather that gives even longer wave periods, up to 16-18 seconds, the mutual distance between the floats should be up to 400 meters to reduce extreme loads on the bridge beam.

Ved å øke den innbyrdes avstanden mellom flyterne sammenliknet med kjente flytebroer, så reduseres vinkelutslag og rotasjon på brobjelken som følge av den økte avstanden, noe som derved også reduserer spenninger i brobjelken. Dette er årsaken til man ifølge oppfinnelsen benytter buebroer for sikre at brobjelken bevarer sin horisontale forløp under alle driftsformer. By increasing the mutual distance between the floats compared to known floating bridges, the angular impact and rotation of the bridge girder is reduced as a result of the increased distance, which thereby also reduces stresses in the bridge girder. This is the reason why, according to the invention, arch bridges are used to ensure that the bridge girder maintains its horizontal course under all modes of operation.

Ved å anvende stagene i buebroene til å understøtte brobjelken, så oppnår en ifølge oppfinnelsen å kunne holde brobjelken slank og relativt fleksibel, selv om avstanden mellom flyterne er 300-400 meter. Den innbyrdes avstanden mellom flyterne sikrer dermed at brobjelkens innebygde elastisitet hindrer at bevegelser fra en flyter i Y og Z frihetsgradene sprer seg til naboflyterne. Ved samtidig å holde brobjelken i strekk så vil dynamiske krefter i X-retningen oppstå som varierende strekk-krefter brobjelken noe som gjør at brobjelken kan dimensjoneres etter forutsigbare og kjente teknikker. Det er ifølge oppfinnelsen viktig at brobjelken aldri får kompresjon i X-retningen som følge av bevegelser av flyterne forårsaket av store variable miljøkrefter. Dermed kan de strukturelle spenningene i brobjelken lettere fordeles over hele brobjelken på en forutsigbar og beregnbar måte. By using the struts in the arch bridges to support the bridge girder, according to the invention one achieves being able to keep the bridge girder slim and relatively flexible, even if the distance between the floats is 300-400 metres. The mutual distance between the floats thus ensures that the bridge girder's built-in elasticity prevents movements from one float in the Y and Z degrees of freedom from spreading to the neighboring floats. By simultaneously keeping the bridge girder in tension, dynamic forces in the X direction will arise as varying tension forces on the bridge girder, which means that the bridge girder can be dimensioned according to predictable and known techniques. According to the invention, it is important that the bridge girder never experiences compression in the X direction as a result of movements of the floats caused by large variable environmental forces. Thus, the structural stresses in the bridge girder can be more easily distributed over the entire bridge girder in a predictable and calculable way.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen. Preferred embodiments of the invention.

Viauktstrukturen som forløper fra brobjelken og opp til toppen av skipspassasjestrukturen bør ha en helling på maksimum 5-7%. Dersom flytebroen tilpasses jernbanelinjer bør ikke hellingen av viaduktbjelken overskride 4%. The viaduct structure that extends from the bridge girder up to the top of the ship's passage structure should have a maximum slope of 5-7%. If the floating bridge is adapted to railway lines, the slope of the viaduct beam should not exceed 4%.

Veibanene plasseres fortrinnsvis oppe på brobjelken. Ved behov (trafikkgrunnlag) kan veibanene dimensjoneres for 2 - 6 filer. Eventuelle toglinjer plasseres med fordel inne i brobjelken og inne i viaduktbjelken. The roadways are preferably placed on top of the bridge girder. If necessary (traffic basis), the roadways can be dimensioned for 2 - 6 lanes. Any train lines are advantageously placed inside the bridge girder and inside the viaduct girder.

Dersom anordningen ifølge oppfinnelsen anvendes på en flytende skipspassasje, så vil det være mulig å benytte tilsvarende løsning på den andre siden av den flytende skipspassasjen. If the device according to the invention is used on a floating ship passage, then it will be possible to use a similar solution on the other side of the floating ship passage.

Den innbyrdes avstand mellom ankerflyterne 20, både innenfor viadukten og utenfor viadukten tilpasses bølgeforholdene på stedet. Dersom det tidvis oppstår ekstremvær som gir store bølger med bølgeperioder opp mot 18 sekunder bør den innbyrdes avstanden mellom flyterne være ca. 400 meter. En øket avstand mellom flyterne ifølge oppfinnelsen sammenliknet med tradisjonelle flytebroer er fordelaktig for flytebroens dynamiske egenskaper. De fleste flytebroer som ligger i skjermet farvann har en flyter-avstand på mellom 30 meter til 115 meter. Når avstanden mellom flyterne økes på denne må også oppdriftskapasiteten til flyterne økes for å kompensere for øket last på hver flyter. The mutual distance between the anchor floats 20, both inside the viaduct and outside the viaduct, is adapted to the wave conditions on site. If extreme weather occasionally occurs that produces large waves with wave periods of up to 18 seconds, the mutual distance between the floats should be approx. 400 meters. An increased distance between the floats according to the invention compared to traditional floating bridges is advantageous for the floating bridge's dynamic properties. Most floating bridges located in sheltered waters have a floating distance of between 30 meters and 115 meters. When the distance between the floats is increased on this, the buoyancy capacity of the floats must also be increased to compensate for the increased load on each float.

Brobjelken holdes i en horisontal bue ved hjelp av forspenningsliner som forløper på buens konkave side der forspenningslinene er innfestet i flyterne. Det foretrekkes å anvende flere forspenningsliner på hver av flyterne, slik at liner enkelt kan byttes ut og at det er reservekapasitet ved eventuelle linebrudd. The bridge girder is held in a horizontal arch by means of pre-tensioning lines which run on the concave side of the arch where the pre-tensioning lines are attached to the floats. It is preferable to use several pre-tensioning lines on each of the floats, so that lines can be easily replaced and that there is reserve capacity in the event of line breaks.

I tillegg anvendes det et antall sikringsliner som forløper ut fra brolinjen på buens konvekse side der sikringslinene er innfestet i flyterne, og som forspennes med en strekkraft som er lavere enn den strekkraft som anvendes for forspenningslinene. Det er fordelaktig å anvende flere sikringsliner på hver av flyterne, slik at liner enkelt kan byttes ut og at det er reservekapasitet ved eventuelle linebrudd. In addition, a number of safety lines are used which extend from the bridge line on the convex side of the arch where the safety lines are attached to the floats, and which are pre-tensioned with a tensile force that is lower than the tensile force used for the pre-tensioning lines. It is advantageous to use several securing lines on each of the floats, so that lines can be easily replaced and that there is reserve capacity in the event of line breaks.

Det foretrekkes at linestrekket 60 innover fra den konkave front av buen (som kan virke komprimerende på bueelementene) holdes i en størrelsesorden på ca. 50-60% av det tilsvarende strekket utover fra den konvekse siden. It is preferred that the line stretch 60 inwards from the concave front of the arch (which can have a compressive effect on the arch elements) is kept to an order of magnitude of approx. 50-60% of the corresponding stretch outwards from the convex side.

Ifølge et praktisk eksempel kan man opprette et linestrekk på typisk 5x10<+3>kN (500 tonn) forspenning på hver av forspenningslinene utover fra den konvekse (rygg) siden og et forspenningstrekk på 2,5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN (250 - 300 tonn) på hver av sikringslinene innover fra den konkave (buk) i buen. Strekket i linene justeres under forhold hvor det er rolige stille værforhold, idet slike strekk kan etterreguleres underveis når flytebroen er tatt i bruk. According to a practical example, a line tension of typically 5x10<+3>kN (500 tonnes) pretension can be created on each of the pretension lines outwards from the convex (back) side and a pretension tension of 2.5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN (250 - 300 tonnes) on each of the safety lines inwards from the concave (belly) in the bow. The tension in the lines is adjusted under conditions where there are calm, quiet weather conditions, as such tension can be readjusted along the way when the floating bridge is put into use.

På spesielt dypt vann er det fordelaktig å anvende et antall stramme forankringsliner i kunststoff, så som polyetylen, kevlar, etc. Disse har den fordel at de veier lite og er sterke, er rimelige og er kjent fra bruk på dypt vann og gir liten horisontal forskyvning. På grunnere vann kan det være gunstig å benytte stål-wire foran kri ngsl i ner. Ankrene festes i fjell eller havbunn etter velkjente teknikker. In particularly deep water, it is advantageous to use a number of tight anchoring lines made of synthetic materials, such as polyethylene, Kevlar, etc. These have the advantage that they weigh little and are strong, are inexpensive and are known from use in deep water and give little horizontal displacement. In shallower water, it can be advantageous to use steel wire in front of the kri ngsl i ner. The anchors are attached to the rock or seabed using well-known techniques.

En fordel med foreliggende oppfinnelse er at samtlige buebroer, både innenfor viadukten og utenfor, kan prefabrikeres og installeres tilnærmet komplett oppe på de forhåndsinstallerte og forankrede flyterne, uten bruk av flytekraner. Dette kan eksempelvis gjøres ved at hver av buebroene fabrikeres ferdig på eller nær land, hvorpå de overføres etter kjente teknikker til et antall lektere som så transportere buebroen til installasjonsstedet, hvorpå de enkelte buebroene installeres ved å ballastere flyterne og transportlekterne. An advantage of the present invention is that all arch bridges, both inside the viaduct and outside, can be prefabricated and installed almost completely on top of the pre-installed and anchored floats, without the use of floating cranes. This can be done, for example, by having each of the arch bridges finished manufactured on or near land, after which they are transferred using known techniques to a number of barges which then transport the arch bridge to the installation site, after which the individual arch bridges are installed by ballasting the floats and transport barges.

Seilingshøyden under brobjelken og dermed under veibanen kan varieres etter behov, men vil typisk være fra 5-15 meter. Dersom det forventes høye bølger, bør seilingshøyden under buebroen være minimum 10 meter. Brobjelken vil forløpe hovedsakelig parallelt med vannflaten, men kan varieres noe dersom det er ønske om øket seilingshøyde enkelt steder langs flytebroen. The sailing height under the bridge girder and thus under the roadway can be varied as needed, but will typically be from 5-15 metres. If high waves are expected, the sailing height under the arch bridge should be a minimum of 10 metres. The bridge girder will run mainly parallel to the surface of the water, but can be varied somewhat if there is a desire for increased sailing height in individual places along the floating bridge.

Det er også mulig å øke antall kjørebaner på flytebroen, for eksempel til 6 eller 8. Dessuten kan kjørebanene anordnes i to nivåer eller etasjer, ett nivå for hver kjøreretning. It is also possible to increase the number of carriageways on the floating bridge, for example to 6 or 8. In addition, the carriageways can be arranged on two levels or floors, one level for each direction of travel.

Figurer til å forklare oppfinnelsen Figures to explain the invention

Anordningen ifølge oppfinnelsen skal forklares nærmere i den etterfølgende beskrivelse under henvisning til de medfølgende figurer, hvori: Figur 1 viser et vertikalsriss av en flytebro 10 med tilhørende kjørebane som spenner over en fjord eller et sund mellom to landfester, med et antall flytere som brobærende elementer, og broen omfatter en konstruksjon som muliggjør at skip kan passere boren på tvers. Flytebroen er hovedsakelig sammensatt av et antall på rekke sammenkoplede buebroer, og hvor to innbyrdes tilstøtende buebroender fortrinnsvis hviler på en tilhørende felles flyter. Figur 2 viser et horisontalriss av flytebroen med sitt bueformete spenn på sjøen og brobjelken som understøttes på flyterne. Videre viser figuren at flytebroen er forankret med ankringsliner til hver side hovedsakelig på tvers. Figur 3 viser et forstørret utsnitt fra figur 1, hvordan veibanen går over fra et forløp på brobjelken på skrå oppad på en viaduktbjelke for å danne en høybroseksjon over nevnte skipspassasjen hvor skip kan passere. Figur 4 viser enda et forstørret tverriss fra figur 3 av skipspassasjen og den tilstøtende buebro. Figur 5 viser et horisontalsnitt av flytebroen og viser hvordan den i et horisontalplan danner en bueform, og hvor brobjelken henover hviler på et antall flytere. Figur 6 viser en av flyterne i perspektiv med en overliggende seksjon av en brobjelke 30. The device according to the invention shall be explained in more detail in the following description with reference to the accompanying figures, in which: Figure 1 shows a vertical view of a floating bridge 10 with an associated carriageway that spans a fjord or a strait between two moorings, with a number of floats as bridge-bearing elements , and the bridge includes a construction that enables ships to pass the drill across. The floating bridge is mainly composed of a number of interconnected arch bridges, and where two mutually adjacent arch bridge ends preferably rest on an associated common float. Figure 2 shows a horizontal view of the floating bridge with its arched span on the sea and the bridge beam which is supported on the floats. Furthermore, the figure shows that the floating bridge is anchored with anchor lines to each side, mainly across. Figure 3 shows an enlarged section from Figure 1, how the roadway transitions from a course on the bridge girder at an angle upwards on a viaduct girder to form a high bridge section above said ship passage where ships can pass. Figure 4 shows another enlarged cross-section from Figure 3 of the ship's passage and the adjacent arch bridge. Figure 5 shows a horizontal section of the floating bridge and shows how it forms an arch in a horizontal plane, and where the bridge girder above rests on a number of floats. Figure 6 shows one of the floats in perspective with an overlying section of a bridge beam 30.

Like deler av de tegnede detaljer er gitt samme henvisningstall på de ulike figurer. Equal parts of the drawn details are given the same reference number in the various figures.

Foretrukne utførelser av oppfinnelsen. Preferred embodiments of the invention.

Figurene viser en flytebro 10 som spenner over en fjord eller sund mellom to landfester 11 hhv 13. Flytebroen er satt sammen av et antall flytere (flottører) 20 på rekke med innbyrdes avstand henover brolengden. På flyterne hviler en brobjelke 30 stort sett horisontalt fra hver ende av flytebroen og frem til en skipspassasje-konstruksjon 50 som er innsatt i flytebroen, og hvorfra brobjelken 30 skråner nedad under vann og oppad igjen og videre på den andre siden. The figures show a floating bridge 10 which spans a fjord or strait between two moorings 11 and 13, respectively. The floating bridge is composed of a number of floats (floaters) 20 in a row spaced apart along the length of the bridge. On the floats, a bridge beam 30 rests largely horizontally from each end of the floating bridge up to a ship passage structure 50 which is inserted into the floating bridge, and from which the bridge beam 30 slopes downwards underwater and upwards again and on to the other side.

Mellom to tilstøtende flytere 20 er det montert en buebro 40 idet to innbyrdes tilstøtende buebroender fortrinnsvis hviler på en tilhørende felles flyter 20. På kjent måte er det til disse bueformene montert vertikale 46 og/eller skråstilte stag 42 hvis nedre ender er festet i og bærer brobjelken 30, på hver side av denne. Buebroene holder, via stagene 42,46, brobjelken i ønsket horisontal forløp uten ned-bøy selv med relativt lange spenn mellom to tilstøtende flytere 20. Brobjelken 30 bærer så en veibane 32 for fremføring av trafikken over flytebroen. Between two adjacent floats 20, an arch bridge 40 is mounted, with two mutually adjacent arch bridge ends preferably resting on an associated common float 20. In a known manner, vertical 46 and/or inclined struts 42 are mounted to these arch shapes, the lower ends of which are fixed in and carry bridge girder 30, on each side of this. The arched bridges hold, via the struts 42,46, the bridge girder in the desired horizontal course without bending down even with relatively long spans between two adjacent floats 20. The bridge girder 30 then carries a roadway 32 for carrying the traffic over the floating bridge.

Fra et gitt punkt i konstruksjonen forløper en veibanebærende viaduktbjelke eller styrkeboksform 35 på skrå oppad frem mot skips-passasjekonstruksjonen 36 og forløper som en bueformet eller flat høybrodel 36 over selve skipspassasjen. Herfra kan veibanen/viadukten forløpe flatt eller i ulike vinkler videre alt etter det videre løpet som kan være direkte inn på land i nevnte høyde, eller inn i en tunnel i fjell. Dvs. for den situasjonen hvor skipspassasjen er beliggende helt inntil land. Konstruksjonen for denne skipspassasjen kan være en flyter, eller den kan stå bunnfast på sjøbunnen. From a given point in the construction, a roadway-carrying viaduct beam or strength box form 35 extends obliquely upwards towards the ship passage structure 36 and extends as an arched or flat high bridge part 36 over the ship passage itself. From here, the roadway/viaduct can continue flat or at different angles depending on the further course, which can be directly onto land at the aforementioned height, or into a tunnel in the mountains. That is for the situation where the ship's passage is located right next to land. The construction for this ship passage can be a float, or it can stand firmly on the seabed.

Dersom skipspassasjen er beliggende for eksempel midt i flytebroen eller et stykke ut fra en landside, er det selvsagt utformet slike skrå-konstruksjoner med viaduktbjelke fra begge sider av høybrodelen, for å passere veibanen over skipspassasjen 50. Med henvisning til figur 3 framgår at viaduktbjelken starter sitt skråforløp ved buebroen 40a helt til høyre og passerer så gjennom ytterligere to av buebroene 40b og 40c før den når fram til buebroen 40d som spenner over skipspassasjen. Man ser at viaduktbjelken forløper høyt opp i buebroen. En foretrukket hellningsvinkel er i størrelsesorden 5-7%. For jernbanelinjer bør ikke hellningen være over 4%. If the ship passage is located, for example, in the middle of the floating bridge or some distance from a land side, such inclined constructions are naturally designed with viaduct beams from both sides of the high bridge section, in order to pass the roadway above the ship passage 50. With reference to Figure 3, it is clear that the viaduct beam starts its inclined course at the arch bridge 40a to the far right and then passes through two more of the arch bridges 40b and 40c before it reaches the arch bridge 40d which spans the ship's passage. You can see that the viaduct beam extends high up into the arch bridge. A preferred angle of inclination is in the order of 5-7%. For railway lines, the slope should not exceed 4%.

Også viaduktbjelken 35 er opphengt i stag 42 som rager nedad fra buebroen 40. Som figur 4 viser er stagene 42 koplet til viaduktbroen 40 og holder denne hengende i konstruksjonen som lignende hengebro. Videre forløper ytterligere stag 46 mellom viaduktbjelken 35 og den underliggende brobjelken 30. Disse er vist parallelle på figurene men kan selvsagt omfatte skråstag. Dette betyr at buebroene bærer hele vekten av viaduktbjelken 35, og de bidrar til å holde brobjelken 30 stort sett horisontalt også i spennet mellom flyterne 20 når det er lange spenn mellom flyterne, slik man jo tilsikter med foreliggende oppfinnelse. The viaduct beam 35 is also suspended in struts 42 which project downwards from the arch bridge 40. As Figure 4 shows, the struts 42 are connected to the viaduct bridge 40 and keep it suspended in the construction as a similar suspension bridge. Furthermore, further struts 46 extend between the viaduct beam 35 and the underlying bridge beam 30. These are shown parallel in the figures but can of course include inclined struts. This means that the arch bridges bear the entire weight of the viaduct beam 35, and they help to keep the bridge beam 30 largely horizontal also in the span between the floats 20 when there are long spans between the floats, as is intended with the present invention.

Figurene viser et skip 33 som passerer på tvers under viaduktbjelken idet vannlinjen er vist ved 12. The figures show a ship 33 passing transversely under the viaduct beam, the waterline being shown at 12.

Kjørebanen 32 er anordnet oppå brobjelken 30 og forløper videre på viaduktbjelken fra 35 fra den ene brosiden og over nevnte passasje 32 og ned igjen på den andre brosiden. The carriageway 32 is arranged on top of the bridge beam 30 and continues on the viaduct beam from 35 from one side of the bridge and over said passage 32 and down again on the other side of the bridge.

Et vesentlig trekk ved oppfinnelsen er at den viaduktbjelke-seksjonen som forløper på utsiden/oversiden av bueformen, understøttes og hviler på et antall pilarer 70, idet noen av disse står direkte på flyterens 20 overside, mens en del av de andre som er utenfor flyterens rekkevidde, hviler på utsiden/oversiden av buebro-konstruksjonen. An essential feature of the invention is that the viaduct beam section which runs on the outside/upper side of the arch is supported and rests on a number of pillars 70, some of which stand directly on the upper side of the float 20, while part of the others that are outside the float range, rests on the outside/top of the arch bridge construction.

Flytebroen 10 danner en bue i et horisontalplan slik det framgår av figur 2, og holdes i strekk med et antall forspenningsliner 60 som forløper ut fra flyterne 20 i buen (ut av buens konkave side(ryggsiden)) og et antall sikringsliner 61 som forløper ut fra flyterne 20 i buen (ut fra buens konvekse side) og er innfestet i sjøbunnen 106 eller i tilstøtende fjellsider. Sikringslinene er fortrinnsvis vaiere, kjettinglenker og lignende. For øvrig monteres flytebroen slik at dens konkave bukside vender mot den dominerende værretning D, slik det er antydet på figur 2 og 5 og med pilene merket D. Dette siden de elementene som broen er sammensatt av, tåler strekkrefter bedre enn kompresjon. Trykkrefter på slike bueformete konstruksjoner kan ha skadelig innvirkning. The floating bridge 10 forms an arc in a horizontal plane as shown in figure 2, and is held in tension by a number of pretensioning lines 60 which extend from the floats 20 in the arch (out of the arch's concave side (back side)) and a number of securing lines 61 which extend out from the floats 20 in the arch (from the convex side of the arch) and is fixed in the seabed 106 or in adjacent mountain sides. The safety lines are preferably cables, chain links and the like. Otherwise, the floating bridge is mounted so that its concave belly side faces the dominant weather direction D, as indicated in figures 2 and 5 and with the arrows marked D. This is because the elements of which the bridge is composed withstand tensile forces better than compression. Pressure forces on such arched structures can have a harmful effect.

På figur 5 vises det to slike linesett som forløper ut fra hver flyter. Forspenningslinene 60,61 strammes opp slik at det det blir strekk i brobjelken ut av buen, mens sikringslinene 61 strammes opp med en lavere kraft enn forspenningslinene 60, og vil i driftsfasen primært bidra til at brobjelken ikke overbelastes ved sterke stormer som har retning inn i buen (mot buens konvekse side). I installasjons- og byggefasen vil både sikringslinene 61 og forspenningslinene 60 fungere for midlertidig posisjonering av flyterne. I tillegg fungerer ankringslinene 60, 61 til å sikre restene av flytebroen dersom flytebroen blir påkjørt og brobjelken 30 kollapser. Figure 5 shows two such sets of lines extending from each float. The pre-tensioning lines 60,61 are tightened so that there is tension in the bridge girder out of the arch, while the safety lines 61 are tightened with a lower force than the pre-tensioning lines 60, and in the operational phase will primarily contribute to the bridge girder not being overloaded in strong storms that are directed into the arch (against the convex side of the arch). In the installation and construction phase, both the securing lines 61 and the pretensioning lines 60 will function for temporary positioning of the floats. In addition, the anchor lines 60, 61 function to secure the remains of the floating bridge if the floating bridge is hit and the bridge girder 30 collapses.

Flytebroen 10 ifølge eksempelet på figur 1 omfatter åtte buebroer 40 som på rekke hviler på flytere 20 hvorav tre av buebroene 40a,b,c (figur 3) nærmest skipspassasjen 50 har en oppad skrånende viaduktbjelke 35 med øvre kjørebane 32 som er opphengt i buebroene 40 ved hjelp av øvre stag 42 og en brobjelke 30 som videre er opphengt i viaduktbjelken ved hjelp av nedre stag 46. I eksempelet er de øvre stag 42 vist som kryssende skråstag, mens de nedre stag 46 er vist som vertikale stag. Valg av vinkel for stagene kan etter kjente teknikker tilpasses de stedlige behov. The floating bridge 10 according to the example in figure 1 comprises eight arch bridges 40 which rest in a row on floats 20 of which three of the arch bridges 40a,b,c (figure 3) closest to the ship passage 50 have an upwardly sloping viaduct beam 35 with an upper roadway 32 which is suspended in the arch bridges 40 by means of upper struts 42 and a bridge girder 30 which is further suspended in the viaduct beam by means of lower struts 46. In the example, the upper struts 42 are shown as intersecting inclined struts, while the lower struts 46 are shown as vertical struts. The choice of angle for the struts can be adapted to local needs according to known techniques.

Flyterne 20 har en utforming som gir minst mulige bevegelser i bølger og som dermed induserer lavest mulig spenningsvariasjoner og spenningskonsentrasjoner i brobjelken 30. For områder med store havbølger og lange dønninger kan flyterne 20, slik det er vist på figur 6, omfatte et antall (en eller flere) vertikalstilte søyler 22 med lavt vannlinjeareal V, for eksempel fire stående tankformete flytesøyler, en søyle i hvert hjørne i en firkantet/kvadratisk konstruksjon og holdes sammen med tilhørende stag 66,68. Flyter-søylene omfatter slanke sirkelrunde tverrsnittformer slik at vannlinjearealet holdes så lavt som mulig for å gi lav dynamisk respons på havbølger. Med vannlinjeareal menes arealet av det søyle-tverrsnitt som ligger i samme plan som vannlinjen V rundt søylen. The floats 20 have a design that gives the least possible movement in waves and which thus induces the lowest possible stress variations and stress concentrations in the bridge girder 30. For areas with large sea waves and long swells, the floats 20, as shown in Figure 6, can comprise a number (a or more) vertical columns 22 with a low waterline area V, for example four upright tank-shaped floating columns, one column in each corner in a square/square construction and held together by associated struts 66,68. The Floater columns comprise slim circular cross-section shapes so that the waterline area is kept as low as possible to provide a low dynamic response to ocean waves. Waterline area means the area of the column cross-section that lies in the same plane as the waterline V around the column.

Som figur 6 viser understøttes brobjelkene 30 av flyterne 20 med faste eller flek-sible koblinger på toppen av øvre 66 og nedre 68 tverrstag som binder sammen søylene 22 i konstruksjonen. Brobjelken 30 i denne utførelsen hviler på staget i to adskilte understøttelser på hvert respektive av de to innbyrdes parallelle øvre stagene 66. Brounderstøttelsene kan være utformet som relativt stive søyler eller stag, eventuelt plater av gummi, slik at brobjelken kan beveges seg noen grad mot flyteren 20. I denne konstruksjonen dannes broens bueform av at tilstøtende seksjoner er avvinklet slikt figur 6 viser. For øvrig er en av buebroenes 40 opplagring på flyteren vist helt skjematisk, samt hvordan skråstagene 42 forløper nedad fra buen 40 og er festet på hver side av brobjelken 30. Som det framgår av de andre figurene 1-3 forløper brobjelkene kontinuerlig i sitt løp over hver flyter 20, og integrert i buebroens endefeste til flyteren 20. Hver flyter kan ha en mangekantet fasong (så som åttekantet, sekskantet, firkantet, dvs. kvadratisk eller rektangulær) i horisontalsnitt, idet en søyle eller tank er montert i hvert hjørne. Flyteren kan også ha et rundt eller ovalt tverrsnitt. De endene av flytertankene som vender mot værkreftene kan være spisset som en baug for å redusere strøm påvirkningen fra sjøen. As Figure 6 shows, the bridge girders 30 are supported by the floats 20 with fixed or flexible connections on top of the upper 66 and lower 68 cross braces which bind together the columns 22 in the construction. The bridge girder 30 in this embodiment rests on the strut in two separate supports on each of the two mutually parallel upper struts 66. The bridge supports can be designed as relatively rigid columns or struts, possibly sheets of rubber, so that the bridge girder can move to some extent towards the float 20. In this construction, the arched shape of the bridge is formed by adjacent sections being angled as Figure 6 shows. Furthermore, one of the arch bridges 40's support on the float is shown completely schematically, as well as how the inclined struts 42 extend downwards from the arch 40 and are fixed on each side of the bridge beam 30. As can be seen from the other figures 1-3, the bridge beams extend continuously in their course over each float 20, and integrated into the arch bridge's end attachment to the float 20. Each float can have a polygonal shape (such as octagonal, hexagonal, square, i.e. square or rectangular) in horizontal section, a column or tank being mounted in each corner. The float can also have a round or oval cross-section. The ends of the floating tanks that face the forces of the weather can be pointed like a bow to reduce the influence of currents from the sea.

Brobjelken innfestes i festepunktene i land eller i skipspassasjen ved hjelp av kjente teknikker. The bridge girder is attached to the fixing points on land or in the ship's passage using known techniques.

Brobjelken også kan få sin bueform ved å la hele brobjelken være bueformet, men fortrinnsvis er brobjelken rettlinjet mellom flyterne og kobles sammen i en vinkel a, f.eks. 1 - 3 grader per kobling slik figur 6 viser. Med flere vinklede koblinger vil dette bygge opp en bueform satt sammen av en rekke individuelle rette brobjelker linjer. Bueformen kan således dannes av rette seksjoner av brobjelken 30d,30f - se figur 6 - som sammenkobles eller sveises i en gitt vinkel rett over flyterne. Dette er byggeteknisk enklest, og utføres ved at to brobjelke-elementer 30d hhv 30f som møtes oppå en flyter 20 kobles sammen eller sveises sammen i en den gitte vinkel a mellom de to rette brobjelken-elementene. The bridge girder can also get its arched shape by letting the entire bridge girder be arched, but preferably the bridge girder is straight between the floats and connected at an angle a, e.g. 1 - 3 degrees per connection as Figure 6 shows. With several angled links, this will build up an arc made up of a number of individual straight girder lines. The arch shape can thus be formed by straight sections of the bridge beam 30d, 30f - see Figure 6 - which are connected or welded at a given angle directly above the floats. This is structurally the simplest, and is carried out by two bridge girder elements 30d and 30f that meet on top of a float 20 being connected or welded together at a given angle a between the two straight bridge girder elements.

Brobjelkens bue har fortrinnsvis en bøyeradius som tilsvarer den totale lengden på buebroen, avhengig av de lokale forhold og broens lengde. Hver brobjelke 30 kan også fabrikeres med nevnte bueform. The arch of the bridge girder preferably has a bending radius that corresponds to the total length of the arched bridge, depending on the local conditions and the length of the bridge. Each bridge girder 30 can also be manufactured with the aforementioned arch shape.

Med uttrykket brobjelke som bærer veibanen, menes en fagverksramme av rette og skråstilte stag (H-bjelker for eksempel), eller utformet med en kasseform av en vernehud mot vær og vind, slik det er velkjent. Brobjelken 30 er innrettet for å oppta strekk og trykkrefter i brokonstruksjonen. Som det framgår særlig av figur 4 forløper brobjelken 30 i et skråløp 30a ned under vannflaten 12 for så å forløpe på et passende vanndyp i et bueformet eller flatt horisontalt forløp 30b og på skrått løp 30c opp igjen på den andre siden, hvor den igjen fortsetter opp flyterne 20 videre mot land. Brobjelkens dimensjoner beregnes ut fra antatte beregnede bevegelser av flyterne og påvirking av strøm, vind og trafikkdata. Undervannsdelen 30,a,b,c av brobjelken 30 kan også være en ren fagverkskonstruksjon slik figur 3 særlig viser. With the term bridge girder that carries the roadway, is meant a truss frame of straight and inclined struts (H-beams for example), or designed with a box shape of a protective skin against weather and wind, as is well known. The bridge girder 30 is designed to take up tensile and compressive forces in the bridge structure. As can be seen in particular from Figure 4, the bridge girder 30 runs in an inclined course 30a down below the water surface 12 and then runs at a suitable water depth in an arc-shaped or flat horizontal course 30b and in an inclined course 30c up again on the other side, where it again continues up the floats 20 further towards land. The dimensions of the bridge girder are calculated based on assumed calculated movements of the floats and the influence of current, wind and traffic data. The underwater part 30,a,b,c of the bridge girder 30 can also be a pure truss construction, as Figure 3 particularly shows.

Med den beskrevne konstruksjonen der brobjelken som hviler på flyterne også er er opphengt i en buebro, kan man ha innbyrdes avstand mellom to tilstøtende flyterne 20 på opptil 400 meter. Fordelen med slike lange flyteravstander er at bevegelser i alle plan av en flyter opptas av brobjelke/buebro konstruksjonene og vil ikke påvirke den nærmeste flyteren (på begge sider). With the described construction, where the bridge girder resting on the floats is also suspended in an arch bridge, the distance between two adjacent floats 20 can be up to 400 metres. The advantage of such long float distances is that movements in all planes of a float are absorbed by the bridge girder/arch bridge constructions and will not affect the nearest float (on both sides).

En flytebro 10 ifølge oppfinnelsen er spesielt godt egnet for lange brospenn mellom festepunktene, gjerne med lengder på 10 til 20 km. Slike lange fjordspenn er oftekarakterisert vedat de er nær åpent hav, med tilsvarende fare for døn-ninger og store bølger. En flytebro ifølge oppfinnelsen vil ha gode bevegelses-egenskaper og gi små spenninger i brobjelken, noe som er en forutsetning for denne type lange brospenn. A floating bridge 10 according to the invention is particularly well suited for long bridge spans between the attachment points, preferably with lengths of 10 to 20 km. Such long fjord spans are often characterized by being close to the open sea, with a corresponding risk of swells and large waves. A floating bridge according to the invention will have good movement properties and produce small stresses in the bridge girder, which is a prerequisite for this type of long bridge span.

Konklusjon. Conclusion.

Den foreliggende brokonstruksjon er utgjør en helt ny og unik sammenstilling av i og for seg tidligere kjente konstruksjonstrekk for flytebroer. The present bridge structure is a completely new and unique combination of previously known structural features for floating bridges.

En særlig stor fordel med oppfinnelsen er at siden hver flyter i rekken er forbundet med en overspennende buebro som bærer en viaduktbjelke og holder en brobjelke stort sett horisontal i spennet, kan man opprette lenger avstand mellom flyterne enn det som har vært mulig tidligere. A particularly great advantage of the invention is that since each float in the row is connected to a spanning arch bridge that carries a viaduct beam and keeps a bridge beam largely horizontal in its span, a longer distance between the floats can be created than has been possible before.

Et hovedpunkt med løsningen er at flytebroen 15 kan installeres i relativt åpne kyststrøk og ha et langt samlet brospenn, gjerne mer enn 10-20 km og hele flytebroen kan setter sammen av store prefabrikerte deler, slik som komplette buebroer og flytere. Samtidig kan flytebroen kombineres med forskjellige typer seilingsleder for skip, spesielt faste eller flytende høybroer. A main point of the solution is that the floating bridge 15 can be installed in relatively open coastal areas and have a long total bridge span, preferably more than 10-20 km and the entire floating bridge can be assembled from large prefabricated parts, such as complete arch bridges and floats. At the same time, the floating bridge can be combined with different types of sailing guides for ships, especially fixed or floating high bridges.

Claims (16)

1. Konstruksjon av en flytebro (10) med en kjørebane (32) for å spenne i en horisontal bueform over en fjord eller et sund mellom to land-festepunkter (11,13) omfattende et antall flytere (20) som bærer kjørebanen som igjen bæres av en stort sett horisontal forløpende brobjelke (30) mellom land-festepunktene, hvor flytebroen omfatter minst en høybroseksjon (36,50) for passasje av skip, idet flytebroen (10) samt er sideforankret med et antall forankringsliner (60,61) som er festet i flytebroen og forløper ut fra flytebroens konvekse og konkave sider frem til respektive fester i fjell og/eller havbunn,karakterisert ved at brobjelken inkludert høybroseksjonen (36,50) er tilknyttet et antall buebroer (40) hvis hver ende hviler på en tilhørende flyter (20) henover flytebrospennet, at kjørebanen (32) forløper over på en oppad skrånende viaduktbjelke (35) frem mot høybroseksjonen (36) idet viaduktbjelken (35) er tilknyttet et antall buebroer (40a,40b,40c,40d) som bæres av flyterne (20) henover en del av flytebrospennet.1. Construction of a floating bridge (10) with a roadway (32) to span in a horizontal arc shape over a fjord or a strait between two shore anchor points (11,13) comprising a number of floats (20) which carry the roadway which again is carried by a largely horizontal extending bridge beam (30) between the shore anchoring points, where the floating bridge includes at least one high bridge section (36,50) for the passage of ships, the floating bridge (10) also being laterally anchored with a number of anchor lines (60,61) which is fixed in the floating bridge and extends from the floating bridge's convex and concave sides up to respective anchorages in the rock and/or seabed, characterized by that the bridge girder including the high bridge section (36,50) is connected to a number of arch bridges (40) each end of which rests on an associated float (20) across the floating bridge span, that the carriageway (32) runs over an upwardly sloping viaduct beam (35) towards the high bridge section (36) as the viaduct beam (35) is connected to a number of arch bridges (40a,40b,40c,40d) which are carried by the floats (20) across part of the floating bridge span. 2. Flytebro i samsvar med krav 1,karakterisert vedat viaduktbjelken (35) er opphengt i et antall av buebroene (40a,40b,40c,40d), via vertikale og/eller skråstilte stag (46,42).2. Floating bridge in accordance with claim 1, characterized in that the viaduct beam (35) is suspended in a number of the arch bridges (40a,40b,40c,40d), via vertical and/or inclined struts (46,42). 3. Flytebro i samsvar med krav 1-2,karakterisert vedat brobjelken (30) er tilknyttet viaduktbjelken (35) via vertikale og/eller skråstilte stag (46).3. Floating bridge in accordance with claims 1-2, characterized in that the bridge girder (30) is connected to the viaduct girder (35) via vertical and/or inclined struts (46). 4. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat hver buebro (40) sine ender hviler på en tilhørende flyter (20), og to innbyrdes tilstøtende buebroender hviler på en tilhørende felles flyter (20).4. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that each arch bridge (40) rests its ends on an associated float (20), and two mutually adjacent arch bridge ends rest on an associated common float (20). 5. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat den horisontalt forøpende brobjelken (30) passerer skipspassasjen (36,50) i form av i en undervanns-seksjon (30a-b-c) som danner et vertikalt eller skrått forløp (30a) ned under vannflaten (12) for så å forløpe på et passende vanndyp i et bueformet eller flatt horisontalt forløp (30b) og på skrått løp (30c) opp igjen på den andre siden, hvor den igjen fortsetter oppå flyterne (20) videre mot respektive land-festpunkter (11,13), for således å utgjøre et kontinuerlig styrkeopptagende element for flytebroen (10) mellom de to landfestene (11,13).5. Floating bridge in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the horizontally extending bridge beam (30) passes the ship passage (36,50) in the form of an underwater section (30a-b-c) which forms a vertical or inclined course (30a ) down below the water surface (12) and then runs at a suitable water depth in an arc-shaped or flat horizontal course (30b) and at an angle runs (30c) up again on the other side, where it again continues on top of the floats (20) further towards respective land anchor points (11,13), so as to constitute a continuous force-absorbing element for the floating bridge (10) between the two land anchors (11,13). 6. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat ankerlinene (61) ut fra buens konvekse side har en høyere etablert forspenning enn ankerlinene (60) inne fra buens konkave side, slik at hele brobanen holdes i strekk i en tilnærmet krum bueform.6. Floating bridge in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the anchor lines (61) from the convex side of the arch have a higher established pretension than the anchor lines (60) inside from the concave side of the arch, so that the entire bridge path is kept in tension in an approximate curve arc shape. 7. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat brobjelken (30) er sammensatt av et antall rette eller buede brobjelke-elementer (31,30b), og de er opplagret på toppen av en tilhørende flyter (20).7. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the bridge girder (30) is composed of a number of straight or curved bridge girder elements (31,30b), and they are stored on top of an associated float (20). 8. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat høybroseksjonen (36) for skipspassasje (50) er en flytende eller en bunnfast konstruksjon.8. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the high bridge section (36) for ship passage (50) is a floating or bottom-fixed construction. 9. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat avstanden mellom tilstøtende flytere (20) i flytebroen (10) er i størrelsesorden 200 til 400 meter.9. Floating bridge in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the distance between adjacent floats (20) in the floating bridge (10) is of the order of 200 to 400 metres. 10. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat den omfatter flere høybroseksjoner (36) for skipspassasje (50).10. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that it comprises several high bridge sections (36) for ship passage (50). 11. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat veibanen (35) forløper på en viaduktbjelke fra hver side på skrå oppad i skipspassasjens buebro (36) og over skipspassasje (50).11. Floating bridge in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the roadway (35) runs on a viaduct beam from each side at an angle upwards in the ship passage arch bridge (36) and over the ship passage (50). 12. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat flyterne (20) er utformet fortrinnsvis som søylestrukturer med et passende antall søyler/kamre (22) hver montert stående i hjørnene i en mangekantet, så som åttekantet, sekskantet, kvadratisk eller rektangulær, flyterkonstruksjon (20) i et horisontalplan, for å gi minst mulig dynamisk respons på innkommende bølger.12. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the floats (20) are designed preferably as columnar structures with a suitable number of columns/chambers (22) each mounted upright in the corners of a polygon, such as octagonal, hexagonal, square or rectangular floating structure (20) in a horizontal plane, to give the least possible dynamic response to incoming waves. 13. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat de seksjoner/lengder av en viaduktbjelke som i sitt forløp forløper utenfor/over buebroene (40a,40b,40c,40d), understøttes eller hviler på vertikale stilte søyler (70) som står på en tilhørende flyter (20) eller understøttes/hviler på oversiden av buen til en tilhørende buebro.13. Floating bridge in accordance with one of the preceding requirements, characterized in that the sections/lengths of a viaduct girder which in their course run outside/over the arch bridges (40a,40b,40c,40d) are supported or rest on vertical stilted columns (70) which stands on an associated float (20) or is supported/rests on the upper side of the arch of an associated arch bridge. 14. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat ankerlinene (61) som forløper med en retning ut av buens konvekse ryggside har en høyere forspenning enn ankerlinene (60) som forløper inne fra i buens konkave bukside.14. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the anchor lines (61) which run in a direction out of the arch's convex dorsal side have a higher pretension than the anchor lines (60) which run from inside the arch's concave belly side. 15. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat linestrekket (60) som forløper inne fra i buens konkave bukside holdes i en størrelsesorden på ca. 50-60% av linestrekket til ankerlinene (61) som forløper ut av buens konvekse ryggside.15. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the line stretch (60) which extends from inside the concave belly side of the arch is kept to an order of magnitude of approx. 50-60% of the line length of the anchor lines (61) which run out of the bow's convex back side. 16. Flytebro i samsvar med et av de foregående krav,karakterisert vedat hver av forspenningslinene (61) ut fra den konvekse ryggsiden i buen oppviser et forspenningslinestrekk på 5x10<+3>kN mens hver av sikringslinene innover fra den konkave buksiden i buen oppviser et forspenningstrekk i størrelsesorden 2,5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN, idet strekket i linene (60,61) kan justeres underveis når flytebroen er i bruk.16. Floating bridge in accordance with one of the preceding claims, characterized in that each of the pretensioning lines (61) from the convex dorsal side of the arch exhibits a pretensioning line tension of 5x10<+3>kN, while each of the securing lines inward from the concave belly side of the arch exhibits a pre-tension pull in the order of 2.5 x 10<+3>kN - 3 x 10<+3>kN, as the tension in the lines (60,61) can be adjusted along the way when the floating bridge is in use.