TW205078B - - Google Patents

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A 6 B6 205078 五、發明説明（1 ) (請乇間'--1:而之注-菸項再塡寫本頁) 〔發明之詳細説明〕 本發明乃關於一裝於水底的大型可以半沈之建築物， 尤指一種可半沈入水中之建築物，可藉改變其比重而靜 止於所期望的水深，即使在風暴天候如強烈之颳風（或 颶ΐι)的情況下仍能維持穩定者。 〔先前技術〕 近年來由於都市人口急增，欲見地構築建物日益困難 。大型建物如倉庫、車庫等，無人居住其中，為有效利 用土地，無妨建於海床之上或水底。 構築此等大型建物如倉庫、車庫等於水底或海床之傳 統方法，包括在陸地上建好結構，由船隻抱往現場，沈 於海床之上。因此結構大小受船隻能拖的範圍所限，通 常船拖之施行須待没有風浪，故而建造工期甚長。而且 建物須水平地裝在水底，放置於海床之工作繁複多艱， 水中建物需要一安定而堅固的基礎，工期一長，成本浩 大。 另一既知方法包括將板片打入海床或築一土石堉以區 隔一欲行構築之區域，將區内之水抽乾，遂可在水下營 建一如陸上》 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 此法之優點即在建物大小可以不受限制，而欲建築之 結構大小不受水或波浪之影礬。然則也有缺點，因為一 個特定水域須加封閉，區内方可如陸上一般，故而現場 限於淺水，且工期不免甚長，增加建造費用。 本紙張又度適用中國國家標準（CNTS)甲4規格（210 X 297公釐） 2050^8 A 6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印髮 五、發明説明（2 ) 上述傳統方法之前述問題，本發明人曾在日本專利申 請案N0.10004/1989號中掲示一水底建築以資解決。該 法能使一大型結構在水中建築一如在陸上一般。工期因 以縮短，費用也大為減低，建妥後安全無虞，該建築無 需基礎，且可充多種用途。 本發明所掲示之該建築含有一輕繫海床之基體，上面 樹立建體。建體完成之前，基體乃浮於水面，建體為一 雙重圍墙之結構，外圍墦與内圍堉之間有一空間。建體 藉在該空間中泵水出入或加減重物以司其浮沈，而只令 一進口塔部形成於頂上而冒出水面。 〔先前技術之問題〕 本發明人前所掲示之沈水建築仍有問題，當水位有所 變化或因水下建物中所貯貨物重量之增減而改變建物之 比重時，欲維持水下建物於離開水面一特定深度仍有困 難。故而在水位變化大的地方不宜構築，且重量大的貨 物也不宜貯放，因其會改變建築的比重之故。 鑑於以上缺失，本發明之目的乃在提供一可以半沈水 中之建築以資改進，可易於穩定在持定水深而因應其比 重之變化，即使在水位上落差變化頗大之處也無問題， 且可貯放重物。 本發明之另一目的在於提供一可以半沈水中之建築能 藉將風與波浪施於建築上之壓力減至最小而將其穩住在 水中的一個特定位置。 (請先間.：、-!!背而之注-$項再塡寫本頁) 衣紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公楚） 2050^8 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明（3 ) ί發明之掲示〕 為逹成上述目的，本發明半沈水建築具有一雙重圍堉 之結構，在一外圍墙與一内圍堉之間有一空間或室可泵 水入，出該室的建體沈入水中使之僅有頂上的一値進入 口塔冒出水面。有一纜索其一端繫於建體，可藉之穩定 於水的特定深度中。正、反轉動一捲繞裝置以鬆緊纜索 之張力，以因應建物比重之變化而升沈，穩定於水中的 一個恃定深度。 依據建物之重量或比重而升沈，從而保持於水中特 定深度，本發明具有以下之特點》此半沈水邊築之建體 形成為一雙重圍墙之結構，外圍堉與内圍墙之間有一空 間或室。可泵水出，入其該室的此一建體沈於水中，僅 有形成於頂上的進口塔部份冒出水面。建體藉缫索裝置 之拉張而穩住於水中一特定深度。纜索之一端連接於設 於建體内的一値捲繞裝置，可循正，逆方向轉動，同時 將水泵出，入於内、外圍墙間的空間，因應建體之比重 而升沈使之穩定於水中一特定深度。 再者，使風與波浪施於建築上之壓力成為最小以改進 穩定性之本發明復具有以下特點》此半沈建築含一設於 水底之沈水段，一由許多以特定間隔樹立於沈水段上的 柱子結構所形成的中間段，以及一樹立於中間段上，永 遠位於水面之上的水上段。其中至少該沈水段有一雙重 圍墙之結構，其外圍墙與内圍墙之間有一空間或室，藉 泵水出、入於該室而將建體沈於水中。沈水段藉一嫌索 ------r--,----------------篆------訂------線 (請先閱讀背面之注-箏項再填寫本頁) 本紙張尺·度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公逄） 205078 y\6 B6 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 接合沈 設 條接一 開 基 以 多 圖 連配升 内 C 多連萬。 切 於 份 之 面 端時之 C段通有下防定 份 建 部 段 剖 1 同體度間交含況可穩 C 部 及 層 水 直 之動建深中互可情式去明， 以 樓 沈 垂 置轉司定築相置力方失說圖 ， 一 築 之 裝之以待建段裝張置物細示 圖 第 建 例 索向室之水上索無配建詳剖；；示 段 水 施 纜逆該中沈水猓在項致一直圖圖剖 水 沈 實 C 、的水半及該係此而作垂視面直.，沈 半 二 度正間於可以，條。裂例之前平垂堉示 可 第 深其墙住此段中一體斷施例大大大外，；示 築 定，圍穩在水築有建杇實施放放放之圖室圖 建 } 特置外而可沈建中住老明實開開之份面節面 水 述 一裝、化，與水對拉於發一切切層部剖調剖 沈 敘 中繞内變中梯沈各不由本第份份板層直量大 半 細 水捲體之明電半，之索就明部部地樓垂水放 可 詳 }於的建重發一可用使纜，發之之之一大之直 明 之 (4穩中於比三為之使者之圖本體體髏第放部垂 發。例 W 持體入物第置明對置張附為基基基段一底一 本開體 説而建、建述裝發成裝拉照 1 為為為水為段為 為切具 W 張於出應上降各而繞條參圖 234 沈 5 水 6 ;7 份佳 'I拉設水因在升在索捲一茲附圖圖圖上圖沈圖層圖部最 五之於泵， 一 嫌於另 體及樓 ，c (請乇閲-.'..-|>背而之注*莽項再場寫本頁) 本紙張又度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 205078 A6 B6 經濟部中央標準局具工消費合作社印製 五、發明説明（5 ) 在圖1至圖6所示本發明第一實施例中，一可半沈水 建築之結構Η包括一沒入水中之沈水段1,設於水面之 下，一由許多以特定間隔樹立於沈水段1之上柱狀結構 形成之中間段2 ;建於中間段2以上，永遠位於水面W之 上的為一水上段3;以及多條以一端連接沈水段1以將 半沈水建築Η穩定於水下一特定深度之纜索Si。建築Η 之沈水段1沒入於水面W之下而繫於水底在本例中， 沈水段1乃築於基體4上而錨牢在海床L上。 如圖2與3所示，基體4包括許多由車輛内胎所形成 的浮件4 0，藉配置於浮件4 0上的結合框4 1給合在下起。 一支框42，由綱製成，處於結合框14之上而形成一値整 體。大量浮件40産生一巨大浮力。 大量浮件40亦可由聚苯乙烯泡沫體取代車胎，同樣具 有巨大浮力。 基體4浮大越大越好，質言之，其浮力足使基體4浮 出水面W之上，而其面上放置3沈水段1的建材、如果 其上要（如圖4)建第一樓層，則包括該層之建材時，基 體4還不會沈至海床。 如此構成之基體4由一船隻拖至建築現場，結構Η或 亦可在現場建造之。 基體4在工地現場浮於水面W之上時，連接於固定於 海床L中的錨U (見圖1)以防其被潮水帶走。 如圖1所示，沈水段1底部有一水量調節室Τ ,由一 -------.-111----------------裝 IU!-—— 訂------線 (請1閲-背而之注-莽項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CN'S)甲4規格（210 X 297公釐） 205078 Λ 6 Β6 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 五、發明説明（6 ) 基體4之地板10，一底樓層11與一外堉12所界定。在室 T上面有許多中間樓靥13以及一頂樓層14，形成了許多 間隔空間R於此多樓層之中。 水置調節室T由堉15分隔成艙。同樣地，底摟層11與 頂樓層1 4間的空間R由内墙1 6分隔成艙。内墙1 6與外堉 上下 12之間設一馬達52用以#繞嫌索S丄。 沈水段之建築如圖4所示，基樓層10連於基體4之上 侧，其上築以外堉12,其高度為水置調節室T與沈水段 樓層諸空間R之和β 於是，基髏4上側就形成3 —個垂直剖面為U形的池 狀結構β在此一封閉的結構中，從此便可無懼於風、浪 之影谨而進行各種工作。 外墙12既經築成，底樓層11便可建於基樓層1Q之上， 如圖5所示。底樓層11與基層10所界定的水量調節室Τ 由墙1 5分隔成艙。 次之，如圖6所示，内埔16乃築於底樓層11上，同時 内墦16上端又裝接中間樓層13以形成空間R。 内堉1 6之形成程序如下：先將外堉1 2伸高，將中間諸 樓層13裝上之作業重複施行，以形成多樓層間的各空間 R。然後形成頂樓層14，以完成整個沈水段1。 知堉16，底樓層11與頂層14均可用混凝土或銅架混凝. 土等具有良好防水與耐壓力性能的材料形成之，以維沈 水段1之水密性。外墙12與基樓層10其建材與結構之防 (請^間冶背而之注意麥項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） Λ 6 Β6 205078 五、發明説明（7 ) (請也閱-背而之注念菸頊再塡寫本頁) 水性能可等於或略遜於内墦16,底樓層11與頂層14者。 圔1中之中間段2,包括3許多一體形成於沈水段1而 樹立其的圓柱結構，中間段2之下半部位於標準水位之 下而上半部則位於其上。在此一實施例中，中間段2足 以容2 0 in以上浪通過。 中間段2形成為圓筒形，使作用於外墙上的風浪壓力 較受於沈水段1與水上段3者越小越好。若干圓柱中有 長形的内部空間y。 此項内部空間y有兩個目的，其一為容納設於中間段 中連接一泵唧設備P的的管子P,以將外間的水供入於水 量調節室T或自室中排水出外。故此空間y延伸進入於 沈水段1中。 空間y之另一目的為用作活動於沈水段1與水上段3 之間的人員與貨物通道。其中容有例如電梯等之升降裝 置E ,可在該二段之間上、落β 中間段2由钢筋混凝土或銷架混凝土等防水性能良好 ，能耐壓力的材料建成，以確保水密性。 中間段2亦可由中間並無空間的實心柱2 0所形成以增 加其強度《如此各柱20便成為所謂"完全貫通Η的柱體， 不但通入沈水段1,並進入水上段3。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 水上段3與中間段2 —體形成而永遠豎立在水面W之 上，可充人員居住空間。 ， 水上段3含有一外墙3 0 , —最下樓層31，許多中間樓層 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） Λ 6 B6 2〇5〇*78 五、發明説明（8 ) 32 ,後二者由外墙30包封之頂樓層33封住外墙30之頂端 並視需要酌設隔堉34。 « 30, 34以及樓層31 ,32,33等，亦即水上段3之構築 程序與沈水段者並無二致，此間不復詳敘。 一如其他各段，水上段3亦以良水性佳，能耐壓力的 混凝土或銅架混凝土材料所構成，以保水密，並使其比 重較沈水段者為輕。 圖上雖未繪示，但水上段3之頂層33上可設直升機降 落場以提供半沈水建築Η與陸上間之交通。 銳索裝置Si以一端連於沈水段1,另端繫於固定在水 底之錨ϋ,藉纜索Si之上、落捲鐃，以維建體1穩住於 水中一待定深度。 嫌索襄fs i可由習知之錨索或鐽條或其他具有良好的 防海水淡水性能以及巨大的張力強度之銳索充任之。其 一端連接於設有建體1室T中之馬逹T,纜索Si之中間 部份繞於支持在建體1外側上而可轉動的滑車或鐽輪50 ,5 1 上。 是以，在本發明此一實施例之半沈水建築Η中，當水 位上升或其中貯貨增加，增加了建物Η的比重而致中間 段2下降，馬達52作動嫌索裝置Si ,同時使水自室Τ 排出以減低建築比重，結局建物Η升起，使中間段2 重又出水。 相反地，水位下降或建築H因出貨而減低比重，沈水 -1 0 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） -------.----------------裝 —ΙΓΙ .玎------線 (請t^.iTl-i而之注¾萚項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 6 Β6 2〇5〇祁 五、發明説明（9 ) 段1露出水面，泵卿設備Ρ泵水進入室Τ以增加建物Η 之比重而使之回沈。馬達之釋出式捲取纜索以及泵Ρ之 供水或排水蓮作均可由裝在建體1 一特定水位上的感知 器（未示）發出之信號而自動控制之。 至於前述由馬達52收放纜索Si與由泵Ρ唧水出入室 T的兩項作業，自可視建體1升降程度或建築物之造型 而決定其各別進行或同時進行。 半沈水建築Η如上例所述者，其沈水段1的分隔空間 Κ可作倉庫或車庫，而其在水上段3之中者可用作居所 辨公室或倉庫，沈水段1與水上段3之間可藉升降裝置 Ε如電梯者經中間段2而相互交通。 半沈水建築Η可將其沈水段1之底略為浮離海床L而 免受地震的影轡。由於沈水段1裝於水下，溫度變化不 多，適於貯放新鮮食物。再者，藉水容量與纜索長度之 自動諏節，故可改變浮力或建築之比重亦即其垂直的位 置。 因為水可藉泵唧裝置Ρ泵出、入於水容量調節室Τ, 沈水段1之重量得增加之以穩定於海床L之上。使作用 於沈水段1之水下壓力Ρ1設定於較施於水上段3的風 壓Ρ3為大，是即，Ρ1>Ρ3時，即使在風暴天候之下，半 沈水建築Η仍能維持穩定。 配置於沈水段1與水上段3之間的中間段2之空隙， 亦具有讓風通過之功能，實質上減低了作用於水上段3 -1 1 - 本紙張尺度適用中國园家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） ------.-11 J----------------f 1 ——|丨.玎------線 (诸电閲^背而之注念麥項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 6 Β6 205078 五、發明説明（10) 上的壓力。作用於沈水段1上的巨大壓力可使水上段3 的振動減至最少，從而提供了 一値没有震動的居人空間。 施於沈水段1的壓力P 1代表了作用於沈水段1外墙1 2 上的全面靜水壓或潮水所導致的壓力。作用於水上段的 壓力P3乃為作用於水上段3外埔30的全面風壓。 在上述實施例中，半沈水建築Η的沈水段1提供了車 ，而水上段3可充人員居住的居所或辦公室，是 以將兩楝以上半沈水建築切也鄰而設，連以通道，使人 、貨暢行其間，乃有可能形成一海上社區。 圖7示本發明之第二實施例，其中該半沈水建築Η卽 使在繫纜切斷時仍能雒持穩定。在此例中，其結構組成 與前例相同，部件相當之處均標以同號，故其細節不再 多赘。 一如第一實施例，本例中之半沈水建築Η含有一銷框 所形成的基體4, 一建於基體4上側的沈水段1,眾銳索 裝置Si ,S2拉住沈水段1使之穩住於一特定的水深， 一進口塔30或水上段裝在沈水段1之上而冒出水面。 此一建築之基體4由船雙拖往工地現場，或就地建築 半沈水結構IU基體4在現場浮於水面W ,連接固定於 海床L的錨U i或ϋ 2 ,以防被潮水帶走。 同第一實施例，半沈水建築Η之沈水段1建於基體4 上，含有一外埔12,内圍墙16，基樓層10,各樓層地板 11與天花板13,頂樓地板14。圖7中有一直昇機降落場 _ 1 2 - 本紙張又度適用中國國家標準（CN'S)甲4规格（210 X 297公釐〉 --------11 J-----------------裝 —lri .玎------線 (請t閱-??背面之注念麥項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A6 B6 2050*78 五、發明説明（11) 37與一起重機K。 藉一設於進口塔30中的栗唧設備P將水打入室T可使 此建築沈水段1下沈。換言之，泵唧設備P可以之將水 供入或排出於室T，以增減沈水段1之重置，使得只有 進口塔3Q冒出水面而沈水段1穩住在一待定水深並離海 床L 一段距離β 由於作用在水面W之下的沈水段1上的壓力Ρ1設定 為大於作用在冒出水面的進口塔30上的壓力Ρ3(即Ρ1>Ρ3) ，使得即使在風暴天候下該半沈水建築Η仍能藉纜索張力 之助而維持穩定。再者，由於沈水段1離開海床L有一 段距離，故不會受地震影轡而獲保安全。 . - / 在進口塔30内部36設有一電梯或升降機。進口塔30與 沈水段1經一可容風通過的中間段2而相互連接。 維持半沈水建築Η於一特定水深乃藉捲、放其一端連 接於固定在海床L上之錨Ui , U2的纜索裝置Si，32而 逹成。 纜索裝置Si ，S2 —如在第一實施例中，將一端連接 至固定在海床L的錨U i或U 2，另端則接至設於沈水段I 室T中的馬達52。親索Si ，32的中部繞於並支持在可 轉動地支在沈水段1外側的滑車或鏈輪50,51。建體1 外圍墙口上裝有滑車或鏈輪53,可以轉動。纜索裝置之 —S2繞在此滑車或鏈輪53之上。 連接於沈水段1四角的纜索裝置S：l ,S2成對使用。 -1 3 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） -----------------------裝 —LI— .玎------^ (請t閱;','.背*之注念事項再塡寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 Λ 6 Β6 205078 五、發明説明（12) (请屯閲"背而之注念麥哨再塡寫本頁) 一對Si或S2以無張力情況連接於馬逹52。另對S2或 S α則在張力下拉住沈水段1 。 此項配置可防萬一有張力纜索S2S Si由於日久老朽而 斷落時，沈水段1被潮水帶走之虞。32或31斷掉時， 無張力纜索Si SS2立卽接手，而維持半沈水建築Η穩 定在位β 〔發明之效果〕 綜上所述，由於建築之特激，本發明提供了如下的優 點《沈水段與水面段内部可作種種不同之應用。與傳統 建法有所不同者，新法Θ使此項半沈水建築在短時間内 如在陸上建造一般迅行完成β工作在水面上進行,不受波 浪之影響。簡單而安全。半沈水建築之比重因所貯貨物 之重量改變而有所改變時，仍可使建築穩住於一特定的 水深β由於作用於水下沈水段的水壓設定為大於作用於 中間段與水上&露出水面部份的風壓，故而即使在風暴 天候之下，仍能維此半沈水建築於穩定。更有進者，如 成對受有張力的親索因年久杇斷，另對未受張力的待命 纜索即可接手以維建體之定位而不致受潮水帶走。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 29?公釐）

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 AT B7205078___ 3 六、申請專利苑® 1 . 一種可以半沈入水中的建築物包括： 一形成為雙重圍墙結構之建體，在一外圍墙與一内圍 堉之間有一空間或室，藉泵水出、人於該室以司建體 之升沈使之只有建體頂上之進口塔部份冒出水面； 一連接於建體以維其穩住於一特定水深之纜索裝置； 以及 一設於建體内，一端連接於該纜索装置之捲嬈裝置； 該捲繞裝置於建體因其比重改變而升沈時依正、逆方 向旋轉而維該建體穩住於一特定水深者。 2. —種可以半沈入水中的建築物，包括： 一形成為雙重圍墙結構之建體，在一外圍堉與内圔墙 之間有一空間或室，藉泵水出、入於該室以司建體之 升沈，使之只有建體頂上之進口塔部份冒出水面； 4接於建體以維其穩住於一待定水深之嫌索装置； 以及 一設於建體内，一端連接於該纜索裝置之捲繞装置； 其中該建體因其比重改變而升沈時，該捲繞裝置依 正、逆方向旋轉，同時將水泵唧出、入該外圍墙與内 圍墙間之室，而維該建體穩住於一待定水深者。 3. —種可以半沈入水中的建築物，包括一建體，復包括： 一設於i下之沈水段； 一由眾多圓柱結構以特定間隔樹立於沈水段上而形成 之中間段；以及 -1 5 - (請先閲讀背面之注意事項再填"本百) 木紙張尺度適川中阀闲家揺準（CNS)T4规格(210x297公 81. 4. 5,000 (Η) AT205078 c； _ 1)7 六、申請專利範S 在藉在 .， ；正内 其通 中等於 使，遠 置 置依與 ，溝 水此接 ·，，室永 裝 裝置堉。物互 入，連 C 上髏或段 索 繞裝圍者築相 沈减態者 水建間上 纜 捲繞外深建以 半 g 狀下 於之空水 之 之捲該水之内 可一力之 處段一使 深 置該於定中之 之銳張力 遠水有， 水 裝，入特水段 項多無張 永沈具沈 定 索時、一入間 一眾以住 之其間升 特 纜沈出於沈中 任由一拉 使少之之 一 該升唧住半於 中乃之髏 ,至墙體 於 於而泵穩可設 項置中建 段於圍建 住 接變水體之者 3 裝索將 面構内該 穩 連改將建項梯 至索嫌不 水結一司 其 端重時該 3 電 C1 纜對並 之墙與以 雒 一比同維第一者第該各之 上圍墙室 以 ，其，以圍如段圍中，使 段重圍於 體 内因轉，範置上範其用 ， 間雙外入 建 體體.旋室利裝水利，使置 中為一 、，於 建建向之專降與專物對裝 於成段出上接 於該方間請升段請築成繞 建形水水面連及設中逆墙申一水申建索捲 一 1 沈泵水 一 以一其、圍如中沈如之嫌該 .....................................................…….*-……...............tr..............................Φ (請先聞讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 木紙張尺度適川屮阀阀家櫺iMCNS) T4規格(210x297公i) 81. k. 5,000 (Η)