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原文传递水上悬浮组合式钢混结构航空机场

专利名称：	水上悬浮组合式钢混结构航空机场
摘要：	水上悬浮组合式钢混结构航空机场(简称：“水上航空机场”)项目工程，是借鉴现代建筑、桥梁与成型工业三者技术领域融为一体的新设计，能将军用或民用航空机场以悬浮方式建在海洋或内陆水域上，属于建筑与桥梁技术结合应用的领域；是运用物理学浮力定律原理，设计预制成标准化模式的水域悬浮承载体一件件超级钢混(或“混合结构”与全钢)构件，在水域现场组合加固成一个整体悬浮机场。其“机场水域悬浮承载体”是采用方案一(图1至图7与图13)“中空利用”形式或方案二“中空非使用填充密实”(即：填充式、图8至图10)两种方案，用“沉锚法”定位与保障项目的安全可靠性；本项目还包括“同一构思主题”的五大分案(0003～0008)。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	王建平
发明人：	王建平
专利状态：	有效
申请日期：	2022-06-15T00:00:00+0800
发布日期：	2022-11-25T00:00:00+0800
申请号：	CN202210746479.8
公开号：	CN115384715A
分类号：	B63B35/50;E01C9/00;E02B3/06;B;E;B63;E01;E02;B63B;E01C;E02B;B63B35;E01C9;E02B3;B63B35/50;E01C9/00;E02B3/06
申请人地址：	610000 四川省成都市新都区大丰镇亲河名居9-1-502
主权项：	1.水上悬浮组合式钢混结构航空机场(简称：“水上航空机场”)工程，采用了两种为主的各具不同优势的设计方案，都是借鉴现代建筑工程、桥梁建造与成型工业三者技术领域融合为一体的创新设计；能将与陆地上同样标准、功能及同等规模的国防军用或者民用航空机场，建设在汪洋大海与内陆水域之上的一种新异机场，属于建筑与桥梁技术结合应用的建筑工程领域：更具体地说是涉及运用物理学中的浮力定律原理，设计成以标准化模式系列单元式“机场水域悬浮承载体”的一件件超级钢混结构预制构件，最后在规划预定水域施工现场再组合连接完善为一个悬浮于水域表层的整体“水上航空机场”(含水上飞机跑道)建设工程项目；其中：(1)该项目与五大分案工程(0004至0008)的两种悬浮承载结构形式包括：一是、按照方案一、“机场水域悬浮承载体”(图1、图2、图3与图5、图6，图7)。即：采取规划设计成“中空利用”形式，二是、按照方案二，“中空非使利用填充密实”形式水域“悬浮承载体”，为“中空非使用填充密实”形式中空填充式(方案二、图8、图9与图10)；(2)“水上航空机场”工程与五大分案项目的技术方案主题与最接近的现有技术共有必要技术特征包括：按照“中空利用”形式水域悬浮承载的浮力原理这一接近技术而采用了以“钢筋混凝土结构”为主(注：也包含“混合结构”与全钢结构两种类型)的水域悬浮承载方案规划设计建设的分案项目是：“水上房屋建筑及构筑物工程”，“水上公路与铁路交通工程”“水上悬浮式港口码头”，“水上高速客物流动工程”及“水上赢田园综合农场”这五大分案工程；采用“沉锚法”技术方案是“水上航空机场”工程与五大分案工程在海洋(含内陆湖泊、库区、江河)水域之上(含水面以下悬浮各种工程)能够精准定位、平衡悬浮体结构内力、调整工程整个水平度与抵抗风浪、地震等破坏性冲击活荷载而确保水上悬浮式各项目工程的安全可靠性的重要技术方案及措施，主项目“水上航空机场”还包括具有“同一构思主题”的五大分案项目是：①水上悬浮式钢混结构房屋建筑及构筑物(简称为：“水上房屋建筑及构筑物工程”)；②水上悬浮式钢混结构公路与铁路交通(简称为：“水上公路与铁路交通工程”；③水上悬浮式钢混结构港口码头)(简称为：“水上悬浮式港口码头”)；④水悬浮式钢混机构高速客物流动工程(简称为：“水上客物流动交通工程”)；⑤水上悬浮式钢混结构田园综合农场(简称为：“水上田园综合农场”)，这五大分案工程的具体详细特征以各工程的正式专利申报资料为准；“水上航空机场”工程与五大分案工程、其特征概括为：①、现有技术下规划设计建设航空机场系列，只能采用在陆地上或者填海修建机场的方案，而该技术方案是采用以钢筋混凝土结构(简称：钢混结构)为主(也包含：采用钢筋混凝土与钢型材、钢板材结合使用的“混合结构”及全钢结构三种结构类型)规划设计建设能够在水上悬浮的机场主体结构工程(即“机场水域悬浮承载体”的数百个单件组合(或加工钢构件)钢筋混凝土结构悬浮承载体)及主体工程；②、五大分案工程中的“水上房屋建筑及构筑物工程”、“水上公路与铁路交通工程”、“水上悬浮式港口码头”、“水上高速客物流动工程”及“水上田园综合农场”，均是采用以钢筋混凝土结构为主，以“中空利用”形式、“中空非使用填充密实”即：中空填充式的技术方案及措施达到各项工程能够安全地悬浮于海洋(含内陆)水域之上的创新目的：③、采取“沉锚法”来精准定位、平衡主体工程结构内力、调整项目工程的水平度及抵抗风浪、地震等活荷载而保障水域悬浮式工程座落与使用的绝对安全可靠性，这一点也是水域悬浮工程“特定”与“专用”的技术特征及创新的重要技术方案及措施之一；综上所述总结为：“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围包括：按照上述三种结构类型、以“中空利用”形式或者“中空非使用填充密实”的技术方案规划设计的工程悬浮承载体或连体式主体结构工程，其项目含主项目：水上悬浮组合式钢混结构航空机场(简称：“水上航空机场”)；的分案项目：①水上悬浮式钢混结构房屋建筑及构筑物工程(简称：“水上房屋建筑及构筑物工程”)；②水上悬浮式钢混结构公路与铁路交通(简称：“水上公路与铁路交通工程”)；③水上悬浮式钢混结构港口码头(简称：“水上悬浮式港口码头”)；④水上悬浮式钢混结构高速客货流动交通工程(简称：“水上高速客物流动工程”)；⑤水上悬浮式钢混结构田园综合农场(简称：“水上田园综合农场”)五大分案工程，具体内容以各项目的正式专利申报资料为准。 2.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征是：上述“机场水域悬浮承载体中部通用构件”(图1)，“机场水域悬浮承载体转角部位通用构件”(图2)与“机场水域悬浮承载体边部通用构件”(图3)，这三种标准化模式(或非标尺寸与异型)的“超级构件”；根据规划设计的“水上航空机场”具体需要的构件型号尺寸与数量，在选择建设的加工场地预先施工生产制作完成(即采用：钢筋混凝土结构的构件是以“预制成型”方式，全钢结构(或者“混合结构”)是以定点生产加工成型，例如：整体钢结构构件、钢箱梁或者组合梁)，然后拽拉拖运至规划机场水域，用浮吊船现场将一个个“超级构件”起吊组合连接起来，并加固达到设计要求，形成一个整体的“水上航空机场”主体构架，再现场完成后续各项施工作业事宜：或者同样按照附图中的方案二：“机场水域悬浮填充式承载体(图8)(注：系举例尺寸、规格、形状的一种或多种单体与连体)模式类型的“超级构件”，根据规划设计所需，按照实施例2所述，最后现场组合连接完善成一个整体的“水上航空机场”或者水上飞机跑道；并且两种方案的附图中每一尺寸数据、形状与是否单体或者连体均不受限制，完全可以按照工程实情由设计师确定：同时包括：在“超级构件”单体或连体的顶部再增加建筑物与构筑均不受限制；附图中除图1、图2、图3与图8这两种机场悬浮承载构件平面布置方案图示外的其余设计图纸(图4、图5、图6、图7等)是针对相应方案的详细解释与图示语言完善：前述方案一(图1、图2、图3所示平面布置的相应的机场悬浮承载构件与方案二(图8)所示相应的机场悬承载浮构件的特征也在于：都是标准化(图1)或者非标准化(图2、图3)的正方形平面布置，就像建筑中的标准化“地板砖”一样，在相对应区域是可以互换组合的：整个机场的悬浮承载能力[即“最大安全浮力”包含在飞行器启停状态下产生的冲击荷载与最大载机量的安全系数取值及机场整个自身恒载、使用活荷载等均在内]，是由：“机场水域悬浮承载体中部通用构件”(图1)、“机场水域悬浮承载体转角部位通用构件”(图2)、与“机场水域悬浮承载体边部位通用构件”(图3)这三大构件所组合连接加固成如实施例1(图13)一样的整体水上航空机场，其主体悬浮空间是作为停放飞机、修理飞机等利用的，而机场主体四周围是密闭(注：指高窗(08)下安全高度线范围内不渗漏海水(或淡水)的钢筋混凝土墙体(或者全钢板墙体、或钢混墙体)与整体钢混结构底板(或全钢结构)所组成的立体空间而排开海洋水域(含内陆水域)所在位置的水总体积产生的浮力；方案二也同样是单体与连体组成的立体空间(注：填充轻质聚氨酯泡沫等材料)，属“中空非使用填充密实”，而方案一为“中空利用”形式；其中：布置于钢混结构内部(含五项分案)(如方案二中填充材料或者空心钢筋混凝土立方体内部的填充材料，包含聚氨酯泡沫等)的泡沫混凝土、聚氨酯等泡沫材料是没有参与直接排开水的体积，是不起任何产生浮力承载作用的，而完全是由上述密闭墙体、底板所构成的立体空间外围尺寸结构体排开水之体积产生的“安全总浮力”；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围概括为：“水上航空机场”工程与五大分案工程都是借鉴了轮船建造设计的浮力定律原理，而采用钢筋混凝土结构或融合设计的“混合结构”，或者全钢结构)，按照本特征中所述的“水上航空机场”工程中的“方案一”与“方案二”方式，即：“中空利用”形式(图1、图2、图3)与“中空非使用填充密实”(图8、图9、图10)两种“水域悬浮承载”方案而规划设计各项目工程的实施蓝图；并且当“填充材料”(以聚氨酯为主选材料)；前述各方面均属于权利保护范围(注：五大分案工程均正式申报的“专利申请文件”内容为准)。 3.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征还在于：“水上航空机场”(含水上飞机跑道)的特征还在于：主项目“水上航空机场”所涉及具有同一构思主题的分案项目包括：[0004]“水上房屋建筑及构筑物工程”、[0005]“水上公路与铁路交通工程”、[0006]“水上悬浮式港口码头”、[0007]“水上高速客物流动工程”、[0008]“水上高效田园综合农场”五大分案工程；其中：①、“水上房屋建筑及构筑物工程”分案包含：水上工业园区、水上街市、水上人造公园景区、水上围墙、水上电力设施基座(注：含太阳能、风电)、水上各种悬浮式基础设施(注：含管网)、水上人行交通与车辆交通道路及水上悬浮式绿化山体或综合观光与配置景观的悬浮工程均在内；②、“水上公路与铁路交通工程”分案包括：“水上普通等级公路”、“水上高速公路”、“水上铁路”、代替“海底隧道”(注：含纯悬浮式水中隧道)与代替跨越海域、江河、湖泊及库区水域的各种桥梁及“水下(悬浮)隧道”工程或者水下悬浮管道运输均在内；(注明：与现有技术的、带水下墩柱支撑的水下隧道是不同的)；③、“水上悬浮式港口码头”工程项目还包括：利用悬浮水域这一原理的各种“水上悬浮平坝”及“水上堆料或作业场”均在内；④、“水上高速客物流动工程”；⑤、“水上田园综合农场”，该项目包含：水上景观、水上农田、水上悬浮渔场及水上悬浮养殖与种植场的“三种结构类型”均在内；--“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围包括：前述五大分案工程与主项目“水上航空机场”工程是均具有同一构思主题，都是运用物理学中浮力定律原理而能够悬浮于水域之上，并且每一分案项目各有包含前述所涉的具体工程项目类别，其中①“水上房屋建筑分案工程包括”：水上工业园区、水上街市、水上人造公园景区、水上围墙、水上电力设施基座(注：含太阳能、风电)水上各种悬浮式基础设施(注：含管网)、水上人行交通与车辆交通道路及水上悬浮式绿化上体或综合观光与配置景观的悬浮工程均在内；②“水上公路与铁路交通工程”分案工程包括：“水上普通等级公路”、“水上高速公路”、“水上普通铁路”，与“水上高铁”、代替“海底隧道”(注：含纯悬浮式水中隧道)与代替跨越海域、江河、湖泊及库区水域的各种桥梁及“水下(悬浮)隧道”工程或者水下悬浮管道运输均在内；(注明：与现有技术的、带水下墩柱(或坚实基础)支撑的水下隧道是不同的)；③、“水上悬浮式港口码头”工程项目还包括：利用悬浮水域这一原理的各种“水上悬浮平坝”及“水上堆料或作业场”均在内；④“水上高速客物流动工程”；⑤“水上田园综合农场”工程，该项目包括：水上景观、水上农田、水上悬浮渔场及水上悬浮养殖与种场的三种结构类型均在内；悬浮承载体的结构(含独立体与连体结构及整体现浇结构)类型特征包括：①、钢筋混凝土结构：②、钢筋混凝土与钢材(含型材、板材)混合使用“混合结构”；③、全钢结构(含合金钢与铝合金)。 4.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征在于：“水上航空机场”、“水上房屋建筑及构筑物工程”、“水上公路与铁路交通工程”、“水上悬浮式港口码头”、“水上高速客物流动交通工程”及“水上高效田园综合农场”六大项目工程“属于同一个总的发明构思”的共同特征在于：①、每一项目设计方案所具有的同一构思与相同主题都是：运用物理学中浮力定律原理，采用设计为钢筋混凝土结构，或者钢筋混凝土与钢材(型材、板材)融为一体使用的“混合结构”、或者全钢结构(含合金钢与铝合金)“三种结构类型”制造成一个个独立的“水域悬浮承载体”或者“连体式水域悬浮承载体”(或者整体工程)及以连接组合方式(或整体成型)完成的工程项目(或独立体)，各项目能在水域中悬浮的设计构造包括两种主要形式，一是：悬浮体部分的底部与四周墙体在“吃水线”与安全高度内都是绝对密闭与符合抵抗水压及受力荷载等强度要求的一个个(或独立)的承载构件、即“中空利用”形式，例如：“水上航空机场”附图中的方案一；二是：悬浮承载体部分的每一临水面都是设计制造成一个个(或独立)满足力学强度与设计施工规范要求、密闭不渗漏海水(或淡水)的能悬浮于水上的“非中空式悬浮承载体”、即：“中空非使用填充密实”，承载构件或独立体；它们所供选择使用的填充材料包含：泡沫混凝土、聚氨酯发泡材料球状物或块状物、有机植物材料、高强度泡沫水泥砂浆、珍珠岩、炉渣及耐火轻质砖、橡胶、沥青与海绵铁；同时上述“三种结构类型”除悬浮体部分外，也包括每一项目在水域平面之上的房屋建筑、设施构架、地坪及道路都可以设计为这三种结构。“属于同一个总的发明构思”的共同特征在于：每一项目都可以设计为这三种结构类型；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围包括：上述“三种结构类型”(即：钢混结构，“混合结构”与“全钢结构”)与悬浮承载体的组合连接或者整体工程[注：以预制(含钢构加工)，以及用聚氨酯发泡材料为主的轻质填充材料，“三种结构类型”除悬浮承载体外，也包括每一项目在水域平面之上的房屋建筑、设施架构、地坪及道路都可以设计为这三种结构类型均属于权利要求保护的范围内。 5.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程、其特征还在于：每一项目的水上悬浮体组合定位方法，详见如附图举例“水上航空机场”项目的“机场水域悬浮承载体”(图1、图2、图3与图8)的组合定位方式(图11)，其“承载体定位销”(或其它阴阳结合定位)定位的尺寸与数量不受限制，根据实际设计所需确定，这两种精准定位水域悬浮构件的方式属于重要特征之一；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围概括为：采用“定位销”(图11)应用于六大工程的预制成型构件的精确组合定位连接方式与六大工程的悬浮承载原理，如“水上航空机场”工程中的“方案一”与“方案二”是可以“通用”借鉴的承载技术方案，也是具有“同一构思”发明显著特征要求保护的权利范围。 6.根据上权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征还在于：这六大工程项目中，设计工程上部结构与水域悬浮部分的结构设计，包括梁或者板，或梁板结构，为了降低钢材用量与大跨度、大荷载的受力条件满足设计要求而采用桥梁设计施工中应用的“钢绞索”(13)受力传力，包括：先张法与后张法施工，钢绞索选用的品种、规格型号、数量及布置间距等是根据各具体工程特定部位(或构件)的结构力学分析计算确定的；这一采用“钢绞索”用于“水上航空机场”、“水上房屋建筑及构筑物工程”、“水上公路与铁路交通工程”、“水上悬浮式港口码头”、“水上高速客物流动工程”与“水上田园综合农场”六大水域悬浮工程项目之中的创新方法，同样属于重要特征之一；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围概括为：本条所阐述的将桥梁工程设计施工中所用的“钢绞索”设置方案，即在各工程的梁、梁板、钢混墙体或板中埋置塑胶波纹管或其他管材，再穿入钢绞索，并以“先张法”或“后张法”设计施工的技术方案及措施应用于这六大工程之中承担与分散大荷载(各集中荷载与均布荷载)(注：包含悬浮承载“基础”与上部主体结构)的创新方法属于要求保护的权利范围。 7.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征还在于：“水上航空机场”(含水上飞机跑道)的特征还在于：可以规划设计建造在汪洋大海与内陆的湖泊、库区及江河等水域之上的所有国防军用与民用航空机场、直升机水上起降平台、独立飞机跑道；海洋与内陆水域中，前述六大工程[0003]至[0008]还包括规划设计在水域表面之下“悬浮式”的隧道交通工程与建筑物、构筑物及管网等设施在内，也属于重要特征之一；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围概括为：六大工程在海洋与内陆水域之上的所有国防军用与民用航空机场，直升机水上起降平台及独立飞机跑道，并且部分项目包括“水下”悬浮工程(如：水下房屋、水下悬浮隧道、水下悬浮管网)在内均属于权利保护范围。 8.根据上述权利要求“1”所述的“水上航空机场”工程与五大分案工程，其特征还在于：采取设计成以“沉锚法”的原理用来定位水域悬浮工程与抵抗风浪地震等活荷载以及平衡“水上航空机场”工程与五大分案工程的每一个项目的结构内力，从而保障悬浮式工程(或构件)在海洋与内陆水域中的稳定性及安全可靠性，这也是六大项目具有“同一构思主题”发明的重要特征之一；“水上航空机场”工程与五大分案工程要求保护的权利范围概括为：“沉锚法”应用于六大悬浮式工程中，用于工程在海洋等水域上的精准定位、平衡结构内力、调整项目水平度与抵抗风浪、地震等活荷载而保障各项目的安全可靠性与正常使用，也是六大工程的特定技术特征之一，均属权利要求保护的重点范围。