一种城乡一体化的浮网式建筑群的制作方法
一种城乡一体化的浮网式建筑群的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种城乡一体化的浮网式建筑群。
【背景技术】
[0002]当前城市建筑的整体布局有块状、带状、环状、串联状、组团状、星座状、网状等，但实际上其共同特征仍是要由一些密集建筑群构成人口稠密的城区和由一些分散建筑群构成人口稀疏的村庄，其中铁路、公路、农村水利、城市工业与生活用水供应、污水处理，以及煤气、电力、通讯、文化、娱乐、交通等的公共设施修建要占用大量土地、耗费巨量人财物，却仍存在服务死角，人口过于密集的城区难以克服交通拥堵，在地震、洪水、台风、海嘯等灾害中因密集的人口难以迅速疏散而易受较大伤害，而人口过于稀疏的农村则因分布过于散碎使公共设施修建成本增加而难于为农村提供与城市同等的公共服务，现有农村水利工程也难以提高水浇田面积而使农业生产受制于天，城市公路和地下管线修建需反复开挖地面而影响正常生产和生活秩序，现有水、电、气等管线多呈枝干状结构而在故障维修时服务中断的影响面较大且时间较长，实施城镇化只是相对集中农村人口以便进行大规模机械化农业生产，但难以避免上述问题，因为这不仅仅是简单的人口聚集的问题，而是所有工农业公共服务设施的布局结构问题，也就是缺乏高投效的城乡一体化建筑群结构所造成的弊端，急需解决这个问题来消除后续巨量人财物耗费在这种投效不理想的公共设施上，而使其能更多的为民造福。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种城乡一体化的浮网式建筑群，以克服已有技术弊端。
[0004]本发明包括大型城区、中型城区、小型城区、基层城区、城市功能区、乡村功能区，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道与浮在水道中以浮箱为底部的浮桥；浮桥上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物，浮桥上至少设有一条纵向通道，在通道中设有人行道、电动轮驱运输的车道和真空磁浮运输的隧道，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯的各类公共服务管线；其特征是所述大型城区、中型城区、小型城区和部分基层城区，分别设置在分层网状分布的浮桥的上层浮桥、中层浮桥、下层浮桥和基层浮桥上，且
[0005]所述大型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的上层浮桥上，其中铺有真空度高于10_2大气压的隧道，铺有车道以及公共服务管线的主干线；在上述网线状上层浮桥的各网孔中分别设有中型城区；
[0006]所述中型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥上，其中铺有真空度低于10_2大气压的隧道、铺有车道以及公共服务管线的次干线；在上述网线状中层浮桥的各网孔中分别设有小型城区；
[0007]所述小型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的下层浮桥上，其中铺有100公里或更高时速的车道以及公共服务管线的支线；在上述网线状下层浮桥的各网孔中分别设有基层城区；
[0008]所述基层城区是设置在多条纵横交叉成网线状的基层浮桥或设置在网线状的地面上，其中铺有低于100公里时速的车道以及公共服务管线的末端线；在上述网线状基层浮桥或网线状地面的各网孔中分别设有农田、工厂、娱乐文化的各类城市功能区和乡村功能区；所述城市功能区和乡村功能区中有的铺有100公里以下时速的车道或铺有公共服务管线的末端线；
[0009]由上述大型城区、中型城区、小型城区、基层城区中的各建筑物，和位于基层城区各网孔中的城市功能区和乡村功能区的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。
[0010]上述浮桥由作为浮箱和作为城乡建筑物的纵向构件和横向构件相互衔接构成桥体的承力桁架；且上述浮桥是用缆绳分别锚固在水道两岸上和水道底部，缆绳的另一端卷绕在浮桥上的智能卷扬机上。
[0011]上述浮桥与具有纵向落差或有不同水质交界的水道的底部、以及两岸之间固定U型阻水兜，该阻水兜上端密封连接着柔性浮筒，阻水篼和浮筒的长度和柔度要足够浮桥在强地震中的自由摆动。
[0012]所述上层浮桥、中层浮桥的浮箱由纵向构件和横向构件衔接成网状结构，且所有纵向构件和横向构件在吃水线处的浸水面积之和小于其间网孔面积，纵向构件和横向构件横截面的下部为圆滑弧线。
[0013]所述纵向构件和横向构件中的空腔互相连通成通道，其中铺设隧道、车道、人行道和公共服务管线，通道中的公共服务管线在网线状的浮桥的交叉处进行冗余互连。
[0014]所述浮桥的纵向构件与横向构件衔接处有的用伸缩节连接；所述伸缩节包括制作在纵向构件两端向外伸出或向内卷入的凸缘或横向构件腹部孔洞本具的凸缘，固定在纵向构件的凸缘上的衔接组件，夹在要连接的纵向构件和横向构件的凸缘之间缝隙中的推力液囊，贴在横向构件的凸缘与衔接组件之间缝隙中的拉力液囊，连通推力液囊和拉力液囊的节流装置。
[0015]显然，本发明实现了高投效模式，即本发明使建筑群沿交通路线呈窄带状连续分布，可通过网格状水道在大领域内调水来提供工农业用水，将上下水、电力、煤气、通讯等管线都铺设在浮桥的通道里，以便车载机械沿线进行管线修建作业，而无需再反复开挖路面，并减少管线总长度、提高利用率、降低修建维护成本，减少公共设施占地面积，使城市和乡村的公共设施服务水平均等；借助运速远高于现有交通系统的由每小时百公里以上车速的电动轮驱车，和每小时千公里以上车速的磁浮车为载体的自动交通运输系统，让工人和农民具有同等机会能在一天内跨越千公里以上空间去共享更多特色的文化、娱乐、工作设施；借助浮桥隔离地震而降低对浮桥上公共设施的损害，并在自然灾害中借助浮桥上自动运输系统提高疏散速度。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的总体结构示意图。
[0017]图2是本发明的各层城区的浮桥网嵌套结构示意图。
[0018]图3是本发明的浮桥的横向结构示意图，是图4的A-A截面。
[0019]图4是本发明的浮桥的纵向结构示意图，是图3的B-B截面。
[0020]图5是本发明的网状浮箱结构示意图，是图4中浮箱部分的俯视。
[0021]图6是本发明的伸缩节结构示意图。
[0022]其中:1.水道，2.车道，3.隧道，4.浮桥，5.通道，6.浮箱，7.水仓，8.缆绳，9.伸缩节，10.智能卷扬机，11.阻水兜，12.柔性浮筒，13.纵向构件，14.横向构件，15.凸缘，16.衔接组件，17.推力液囊，18.拉力液囊，19.漂浮物，20.阻尼垫，21.上层浮桥，22.中层浮桥，23.下层浮桥，24.基层浮桥，25.大型城区，26.中型城区，27.小型城区，28.基层城区，29.城市功能区，30.乡村功能区，31.公共服务管线，32.城乡建筑物，33.节流装置。
【具体实施方式】
[0023]如图1、3、4、2，本发明包括大型城区25、中型城区26、小型城区27、基层城区28、城市功能区29、乡村功能区30，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道1，浮在水道I中以浮箱6为底部的浮桥4 ;浮桥4上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物32，浮桥4上至少设有一条纵向通道5，在通道5中设有人行道、电动轮驱运输的车道2、真空磁浮运输的隧道3，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯各类公共服务管线31 ;其特征是:所述浮桥4是纵横交叉成网格状铺设在河渠、湖泊、海洋中，浮桥4按其上主运输线路直达距离的不同分层为上层浮桥21、中层浮桥22、下层浮桥23和基层浮桥24上，且
[0024]所述大型城区25设置在多条纵横交叉成网格线状的上层浮桥21上，其中铺有10_2大气压以上的高真空和10_2大气压以下的低真空磁浮运输的隧道3、铺有时速100公里或更高的中速和时速100公里以下的低速的两种电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的主干线；上层浮桥21的网格线交叉点间距为千公里或更远，而利于高真空的隧道3在超速长途运输中尽量发挥其优势，设有200米以上桥宽和20层以上楼房，由此形成较高桥体刚度和桥体惯性，来保证地震等灾害时高真空隧道3中仍能进行安全运输；在上层浮桥21的各网孔中分别设有中型城区26，以便共享大型城区25的超速长途运输资源和公共服务管线31资源；
[0025]所述中型城区26是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥22上，其中铺有10_2大气压以下的低真空磁浮运输的隧道3、铺有时速100公里或更高的中速电动轮驱运输的车道2和时速100公里以下的低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的次干线；中层浮桥22的网格线交叉点间距为百公里或更远，而利于低真空的隧道3在高速中途运输中尽量发挥其优势，中层浮桥22的桥宽设为100米以上、楼高设为10层以上，以保证地震等灾害时低真空隧道3中仍能进行安全运输；在中层浮桥22的各网孔中分别设有小型城区27;
[0026]所述小型城区27设置在纵横交叉成网格线状的下层浮桥23上，其中铺有中速和低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的支线；下层浮桥23的网格线交叉点间距为10公里或更远，下层浮桥23的桥宽在10米以上并建有2层以上楼房；在下层浮桥23的各网孔中分别设有基层城区28 ;
[0027]所述基层城区28设置在纵横交叉成网格线状的基层浮桥24上或设置在纵横交叉成网格线状的地面上，其中铺有低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的末端线；基层浮桥24的网格线交叉点间距为I公里左右或更远，基层浮桥24的桥宽在5米以上，并建有I层以上房屋；在基层浮桥24的各网孔中分别设有城市功能区29或乡村功能区30 ;且上述下层浮桥23和基层浮桥24的浮箱6为平底结构。
[0028]所述城市功能区29或乡村功能区30有的铺有低速电动轮驱运输的车道2或铺有公共服务管线31的末端线，设有农田、养殖场、牧场、林场、矿场、工厂、旅游景观、娱乐文化之类的城乡功能场所。
[0029]由上述大型城区25、中型城区26、小型城区27、基层城区28中的各建筑物，和位于基层城区28各网孔中的城市功能区29、乡村功能区30的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。
[0030]如图3、4、5，所述浮桥4下部的浮箱6和上部所设建筑物的纵向构件13和横向构件14相互衔接而兼做桥体受力桁架，以充分利用、节省建筑材料并降低修建成本；将纵向构件13和横向构件14中的空腔相互连通成通道5，其中铺设隧道3、车道2、人行道，而能将运输站点设到客货所在地而便于一站式运输服务；在浮桥4的通道5中铺设包括上下水、煤气、暖气、电 力、通讯的各类公共服务管线31，以避免现有城市的管线铺设和维护时反复开挖路面而妨碍交通和增加成本的现象；在沿着浮桥4纵向自然形成线状排列的建筑物下的通道5中铺设公共服务管线31以减少管线长度；在互连成网格状的浮桥4上将公共管线也进行网格状冗余互连，使故障或维修点两侧都有通路而减少故障或维修过程的服务中断区域和中断时间。
[0031]所述浮桥4每隔一段距离就用棕、麻、尼龙之类材料的缆绳8水平斜拉着锚固到水道I两岸上，并用缆绳8向下斜拉锚固到水道I底部，缆绳8的另一端卷绕在浮桥4上的智能卷扬机10上，由智能卷扬机10根据风力、潮汐、地震之类传感数据卷绕或释放缆绳8来矫正浮桥4的纵横偏移和吃水偏差，以减少浮桥4纵向、横向晃动和垂直波动的幅度，太深的海洋水域中的下拉缆绳8下端锚固在悬于深水中的石柱、石板之类重物上。
[0032]如图4、5，所述浮桥4每隔一段距离就在浮箱6与河底、河岸之间固定一个U型阻水兜11以改变水位高差而使浮桥4漂浮在阶梯水面上而形成坡道，或用于隔离海水与淡水，或在地震类灾害中水道I失水时能使浮桥4形成不损伤桥体的慢弯，为人口和货物疏散赢得时间，阻水兜11上端密封连接着柔性浮筒12以阻止高位水下泄，阻水篼11和柔性浮筒12要有足够长度和柔性，以便浮桥4在地震中自由摆动。
[0033]如图5、4、3，所述下层浮桥23、基层浮桥24的浮箱6设为无孔眼的平底结构以增加浮力和提高对水体波动的阻力以便地震中缓冲触底冲击力。
[0034]所述上层浮桥21、中层浮桥22的浮箱6由纵向构件13和横向构件14交叉成方形孔眼的网状结构，纵向构件13和横向构件14横截面的下部为圆滑弧线，浮箱6的纵向构件13和横向构件14所遮盖水面面积要小于其间孔眼中的水面面积，由此减少浮桥4对水体上下波动的阻力，而使巨浪、地震在垂直推动浮桥4所产生的桥体波动较小，且随着较大区域内地震波幅做均匀渐变而基本不影响磁浮运输，至于暴风、巨浪、强震造成的水平波动，则借助浮桥4与水道I底部之间水体的较大自由流动空间而对大惯性浮桥4只产生较小的水平推移，从而减少甚至消除对隧道3和过路磁浮车的损害。
[0035]如图3、4，所述浮箱6底部设有水仓7以便通过改变水仓7中的水位矫正浮箱6的吃水高差。
[0036]如图3，所述上层浮桥21、中层浮桥22所在水道I的最小深度和宽度要保证当地最大潮汐与地震作用下铺有隧道3的浮桥4不会触底和触岸，但下层浮桥23、基层浮桥24则允许在强地震时由包括淤泥、草编、竹木构件、水生植物的各类柔性或弹性材料以及包围在其中具有缓冲作用的水体构成的阻尼垫20而触及水道I底部或岸边。
[0037]如图3，所述水道I冰冻较厚者，或在水面设置能被压缩或推到岸边且能作为种植或养殖场的漂浮物19，并在漂浮物19上搭建保暖棚室，作为防止水面冻结并兼有缓释浮桥4与两岸之间地震撞击作用；或用破冰设备取冰层加以利用；或干脆让浮桥4冻结在冰中但更要配置可靠的地震监控设备，根据地震情况降低磁浮运输的车速，慎运旅客和贵重、危险货物；同样在无需防御地震的大陆地区，将浮桥4直接设于地面上，在其底下或两侧设置水道1，或在浮桥4中专设通道5来输水，同样在海洋中也把输送淡水的水道I设在通道5中。
[0038]如图3、4，所述浮桥4的纵向构件13与横向构件14衔接处有的用伸缩节9连接，用以消除热胀冷缩产生的浮桥4长度变化。
[0039]如图6，所述伸缩节9包括制作在纵向构件13两端向外伸出或向内卷入的凸缘15或横向构件14腹部孔洞本具的凸缘15，固定在一构件上的衔接组件16，夹在要连接的两构件上的凸缘15之间缝隙中的推力液囊17，贴在一凸缘15另一侧和衔接组件16之间缝隙中的拉力液囊18，连通推力液囊17和拉力液囊18的节流装置33，通过推力液囊17和拉力液囊18之间受节制的液流来消除浮桥4的缓慢温变，同时使伸缩节9在风、浪、潮汐、地震的突然冲击下在足够长时间内仍保持所需刚度而将浮桥4变形限制在安全范围内，为浮桥4中车辆的紧急降速停车以及倒车赢得时间。
[0040]上述所有构件并非在所有地区都要均等齐备，而是根据地理和气候条件因地制宜或多或少配置甚至省去某些构件；所述浮桥4最适宜在海洋上大范围铺设而能节省水道I修建和浮桥4防地震成本、压制台风肆虐力度、增加生产与生活空间，并将世界各大陆连通以提尚经济一体化。
[0041]显然，本发明能使城乡建筑群沿着交通路线呈窄带状连续分布，使各个浮桥上的建筑物与交通、上下水、煤气、电力、通讯等管线并行排列布设，从而大大减少客货运输耗时并降低运输成本，缩短公共管线的长度，实现较低修建成本，向交融为一体的城市和乡村提供均等水平的公共服务，并降低地震等自然灾害造成的安全隐患，是高投效的城乡一体化建筑群结构模式，而能解决这种结构短缺所造成的种种弊端。
【主权项】
1.一种城乡一体化的浮网式建筑群，包括大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)、基层城区(28)、城市功能区(29)、乡村功能区(30)，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道⑴与浮在水道⑴中以浮箱(6)为底部的浮桥⑷；浮桥⑷上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物(32)，浮桥(4)上至少设有一条纵向通道(5)，在通道(5)中设有人行道、电动轮驱运输的车道(2)和真空磁浮运输的隧道(3)，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯的各类公共服务管线(31);其特征是所述大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)和部分基层城区(28)，分别设置在分层网状分布的浮桥(4)的上层浮桥(21)、中层浮桥(22)、下层浮桥(23)和基层浮桥(24)上，且 所述大型城区(25)是设置在多条纵横交叉成网线状的上层浮桥(21)上，其中铺有真空度高于10_2大气压的隧道(3)，铺有车道(2)以及公共服务管线(31)的主干线；在上述网线状上层浮桥(21)的各网孔中分别设有中型城区(26); 所述中型城区(26)是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥(22)上，其中铺有真空度低于10_2大气压的隧道(3)、铺有车道⑵以及公共服务管线(31)的次干线；在上述网线状中层浮桥(22)的各网孔中分别设有小型城区(27); 所述小型城区(27)是设置在多条纵横交叉成网线状的下层浮桥(23)上，其中铺有100公里或更高时速的车道(2)以及公共服务管线(31)的支线；在上述网线状下层浮桥(23)的各网孔中分别设有基层城区(28); 所述基层城区(28)是设置在多条纵横交叉成网线状的基层浮桥(24)或设置在网线状的地面上，其中铺有低于100公里时速的车道⑵以及公共服务管线(31)的末端线；在上述网线状基层浮桥(24)或网线状地面的各网孔中分别设有农田、工厂、娱乐文化的各类城市功能区(29)和乡村功能区(30)； 所述城市功能区(29)和乡村功能区(30)中铺有100公里以下时速的车道(2)或铺有公共服务管线(31)的末端线； 由上述大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)、基层城区(28)中的各建筑物，和位于基层城区(28)各网孔中的城市功能区(29)和乡村功能区(30)的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。2.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是上述浮桥(4)由作为浮箱(6)和作为城乡建筑物(32)的纵向构件(13)和横向构件(14)相互衔接构成桥体的承力桁架；且上述浮桥(4)是用缆绳(8)分别锚固在水道(I)两岸上和水道(I)底部，缆绳(8)的另一端卷绕在浮桥(4)上的智能卷扬机(10)上。3.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是上述浮桥(4)与具有纵向落差或有不同水质交界的水道(I)的底部、以及两岸之间固定U型阻水兜(11)，该阻水兜(11)上端密封连接着柔性浮筒(12)，且阻水篼(11)和浮筒(12)的长度和柔度要足够浮桥(4)在强地震中的自由摆动。4.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是所述上层浮桥(21)、中层浮桥(22)的浮箱(6)由纵向构件(13)和横向构件(14)衔接成网状结构，且所有纵向构件(13)和横向构件(14)在吃水线处的浸水面积之和小于其间网孔面积，且纵向构件(13)和横向构件(14)横截面的下部为圆滑弧线。5.如权利要求2、或4所述的城乡一体化的浮网式建筑群，所述纵向构件(13)和横向构件(14)中的空腔互相连通成通道(5)，其中铺设隧道(3)、车道(2)、人行道和公共服务管线(31)，通道(5)中的公共服务管线(31)在网线状的浮桥(4)的交叉处进行冗余互连。6.如权利要求2、3、4或5所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是所述浮桥(4)的纵向构件(13)与横向构件(14)衔接处用伸缩节(9)连接；所述伸缩节(9)包括制作在纵向构件(13)两端向外伸出或向内卷入的凸缘(15)或横向构件(14)腹部孔洞本具的凸缘(15)，固定在纵向构件(13)的凸缘(15)上的衔接组件(16)，夹在要连接的纵向构件(13)和横向构件(14)的凸缘(15)之间缝隙中的推力液囊(17)，贴在横向构件(14)的凸缘(15)与衔接组件(16)之间缝隙中的拉力液囊(18)，连通推力液囊(17)和拉力液囊(18)的节流装置(33) ?
【专利摘要】本发明涉及一种城乡一体化的浮网式建筑群。包括大型城区、中型城区、小型城区、基层城区、城市功能区与乡村功能区，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道及浮在水道中的浮桥；浮桥上至少设有一条纵向通道，在通道中铺设人行道、电动轮驱运输的车道、真空磁浮运输的隧道，还设有包括上下水、电力、煤气、通讯的各类公共服务管线；其特征是：所述大型城区、中型城区、小型城区和部分基层城区是分层设在浮桥之上；所述浮桥是纵横交叉成网线状铺设在河渠、湖海中。本发明使城乡建筑群沿着交通路线呈窄带状连续分布，使交通以及上下水、煤气、电力、通讯等管线并行排列而降低修建维护成本，实现了高投效城乡一体化建筑群结构模式。
【IPC分类】E01D15/14, E04H14/00, E04H3/00
【公开号】CN104895353
【申请号】CN201510148831
【发明人】张程然, 张鹏鹏, 张玉洁, 孙双, 王雪菲, 张斌, 段瑜, 梅森, 梅思纪, 高旭曦, 王昕鑫, 金传华
【申请人】金传华
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月31日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种城乡一体化的浮网式建筑群。
【背景技术】
[0002]当前城市建筑的整体布局有块状、带状、环状、串联状、组团状、星座状、网状等，但实际上其共同特征仍是要由一些密集建筑群构成人口稠密的城区和由一些分散建筑群构成人口稀疏的村庄，其中铁路、公路、农村水利、城市工业与生活用水供应、污水处理，以及煤气、电力、通讯、文化、娱乐、交通等的公共设施修建要占用大量土地、耗费巨量人财物，却仍存在服务死角，人口过于密集的城区难以克服交通拥堵，在地震、洪水、台风、海嘯等灾害中因密集的人口难以迅速疏散而易受较大伤害，而人口过于稀疏的农村则因分布过于散碎使公共设施修建成本增加而难于为农村提供与城市同等的公共服务，现有农村水利工程也难以提高水浇田面积而使农业生产受制于天，城市公路和地下管线修建需反复开挖地面而影响正常生产和生活秩序，现有水、电、气等管线多呈枝干状结构而在故障维修时服务中断的影响面较大且时间较长，实施城镇化只是相对集中农村人口以便进行大规模机械化农业生产，但难以避免上述问题，因为这不仅仅是简单的人口聚集的问题，而是所有工农业公共服务设施的布局结构问题，也就是缺乏高投效的城乡一体化建筑群结构所造成的弊端，急需解决这个问题来消除后续巨量人财物耗费在这种投效不理想的公共设施上，而使其能更多的为民造福。
【发明内容】
[0003]本发明目的是提供一种城乡一体化的浮网式建筑群，以克服已有技术弊端。
[0004]本发明包括大型城区、中型城区、小型城区、基层城区、城市功能区、乡村功能区，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道与浮在水道中以浮箱为底部的浮桥；浮桥上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物，浮桥上至少设有一条纵向通道，在通道中设有人行道、电动轮驱运输的车道和真空磁浮运输的隧道，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯的各类公共服务管线；其特征是所述大型城区、中型城区、小型城区和部分基层城区，分别设置在分层网状分布的浮桥的上层浮桥、中层浮桥、下层浮桥和基层浮桥上，且
[0005]所述大型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的上层浮桥上，其中铺有真空度高于10_2大气压的隧道，铺有车道以及公共服务管线的主干线；在上述网线状上层浮桥的各网孔中分别设有中型城区；
[0006]所述中型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥上，其中铺有真空度低于10_2大气压的隧道、铺有车道以及公共服务管线的次干线；在上述网线状中层浮桥的各网孔中分别设有小型城区；
[0007]所述小型城区是设置在多条纵横交叉成网线状的下层浮桥上，其中铺有100公里或更高时速的车道以及公共服务管线的支线；在上述网线状下层浮桥的各网孔中分别设有基层城区；
[0008]所述基层城区是设置在多条纵横交叉成网线状的基层浮桥或设置在网线状的地面上，其中铺有低于100公里时速的车道以及公共服务管线的末端线；在上述网线状基层浮桥或网线状地面的各网孔中分别设有农田、工厂、娱乐文化的各类城市功能区和乡村功能区；所述城市功能区和乡村功能区中有的铺有100公里以下时速的车道或铺有公共服务管线的末端线；
[0009]由上述大型城区、中型城区、小型城区、基层城区中的各建筑物，和位于基层城区各网孔中的城市功能区和乡村功能区的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。
[0010]上述浮桥由作为浮箱和作为城乡建筑物的纵向构件和横向构件相互衔接构成桥体的承力桁架；且上述浮桥是用缆绳分别锚固在水道两岸上和水道底部，缆绳的另一端卷绕在浮桥上的智能卷扬机上。
[0011]上述浮桥与具有纵向落差或有不同水质交界的水道的底部、以及两岸之间固定U型阻水兜，该阻水兜上端密封连接着柔性浮筒，阻水篼和浮筒的长度和柔度要足够浮桥在强地震中的自由摆动。
[0012]所述上层浮桥、中层浮桥的浮箱由纵向构件和横向构件衔接成网状结构，且所有纵向构件和横向构件在吃水线处的浸水面积之和小于其间网孔面积，纵向构件和横向构件横截面的下部为圆滑弧线。
[0013]所述纵向构件和横向构件中的空腔互相连通成通道，其中铺设隧道、车道、人行道和公共服务管线，通道中的公共服务管线在网线状的浮桥的交叉处进行冗余互连。
[0014]所述浮桥的纵向构件与横向构件衔接处有的用伸缩节连接；所述伸缩节包括制作在纵向构件两端向外伸出或向内卷入的凸缘或横向构件腹部孔洞本具的凸缘，固定在纵向构件的凸缘上的衔接组件，夹在要连接的纵向构件和横向构件的凸缘之间缝隙中的推力液囊，贴在横向构件的凸缘与衔接组件之间缝隙中的拉力液囊，连通推力液囊和拉力液囊的节流装置。
[0015]显然，本发明实现了高投效模式，即本发明使建筑群沿交通路线呈窄带状连续分布，可通过网格状水道在大领域内调水来提供工农业用水，将上下水、电力、煤气、通讯等管线都铺设在浮桥的通道里，以便车载机械沿线进行管线修建作业，而无需再反复开挖路面，并减少管线总长度、提高利用率、降低修建维护成本，减少公共设施占地面积，使城市和乡村的公共设施服务水平均等；借助运速远高于现有交通系统的由每小时百公里以上车速的电动轮驱车，和每小时千公里以上车速的磁浮车为载体的自动交通运输系统，让工人和农民具有同等机会能在一天内跨越千公里以上空间去共享更多特色的文化、娱乐、工作设施；借助浮桥隔离地震而降低对浮桥上公共设施的损害，并在自然灾害中借助浮桥上自动运输系统提高疏散速度。
【附图说明】
[0016]图1是本发明的总体结构示意图。
[0017]图2是本发明的各层城区的浮桥网嵌套结构示意图。
[0018]图3是本发明的浮桥的横向结构示意图，是图4的A-A截面。
[0019]图4是本发明的浮桥的纵向结构示意图，是图3的B-B截面。
[0020]图5是本发明的网状浮箱结构示意图，是图4中浮箱部分的俯视。
[0021]图6是本发明的伸缩节结构示意图。
[0022]其中:1.水道，2.车道，3.隧道，4.浮桥，5.通道，6.浮箱，7.水仓，8.缆绳，9.伸缩节，10.智能卷扬机，11.阻水兜，12.柔性浮筒，13.纵向构件，14.横向构件，15.凸缘，16.衔接组件，17.推力液囊，18.拉力液囊，19.漂浮物，20.阻尼垫，21.上层浮桥，22.中层浮桥，23.下层浮桥，24.基层浮桥，25.大型城区，26.中型城区，27.小型城区，28.基层城区，29.城市功能区，30.乡村功能区，31.公共服务管线，32.城乡建筑物，33.节流装置。
【具体实施方式】
[0023]如图1、3、4、2，本发明包括大型城区25、中型城区26、小型城区27、基层城区28、城市功能区29、乡村功能区30，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道1，浮在水道I中以浮箱6为底部的浮桥4 ;浮桥4上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物32，浮桥4上至少设有一条纵向通道5，在通道5中设有人行道、电动轮驱运输的车道2、真空磁浮运输的隧道3，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯各类公共服务管线31 ;其特征是:所述浮桥4是纵横交叉成网格状铺设在河渠、湖泊、海洋中，浮桥4按其上主运输线路直达距离的不同分层为上层浮桥21、中层浮桥22、下层浮桥23和基层浮桥24上，且
[0024]所述大型城区25设置在多条纵横交叉成网格线状的上层浮桥21上，其中铺有10_2大气压以上的高真空和10_2大气压以下的低真空磁浮运输的隧道3、铺有时速100公里或更高的中速和时速100公里以下的低速的两种电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的主干线；上层浮桥21的网格线交叉点间距为千公里或更远，而利于高真空的隧道3在超速长途运输中尽量发挥其优势，设有200米以上桥宽和20层以上楼房，由此形成较高桥体刚度和桥体惯性，来保证地震等灾害时高真空隧道3中仍能进行安全运输；在上层浮桥21的各网孔中分别设有中型城区26，以便共享大型城区25的超速长途运输资源和公共服务管线31资源；
[0025]所述中型城区26是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥22上，其中铺有10_2大气压以下的低真空磁浮运输的隧道3、铺有时速100公里或更高的中速电动轮驱运输的车道2和时速100公里以下的低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的次干线；中层浮桥22的网格线交叉点间距为百公里或更远，而利于低真空的隧道3在高速中途运输中尽量发挥其优势，中层浮桥22的桥宽设为100米以上、楼高设为10层以上，以保证地震等灾害时低真空隧道3中仍能进行安全运输；在中层浮桥22的各网孔中分别设有小型城区27;
[0026]所述小型城区27设置在纵横交叉成网格线状的下层浮桥23上，其中铺有中速和低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的支线；下层浮桥23的网格线交叉点间距为10公里或更远，下层浮桥23的桥宽在10米以上并建有2层以上楼房；在下层浮桥23的各网孔中分别设有基层城区28 ;
[0027]所述基层城区28设置在纵横交叉成网格线状的基层浮桥24上或设置在纵横交叉成网格线状的地面上，其中铺有低速电动轮驱运输的车道2、铺有各类公共服务管线31的末端线；基层浮桥24的网格线交叉点间距为I公里左右或更远，基层浮桥24的桥宽在5米以上，并建有I层以上房屋；在基层浮桥24的各网孔中分别设有城市功能区29或乡村功能区30 ;且上述下层浮桥23和基层浮桥24的浮箱6为平底结构。
[0028]所述城市功能区29或乡村功能区30有的铺有低速电动轮驱运输的车道2或铺有公共服务管线31的末端线，设有农田、养殖场、牧场、林场、矿场、工厂、旅游景观、娱乐文化之类的城乡功能场所。
[0029]由上述大型城区25、中型城区26、小型城区27、基层城区28中的各建筑物，和位于基层城区28各网孔中的城市功能区29、乡村功能区30的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。
[0030]如图3、4、5，所述浮桥4下部的浮箱6和上部所设建筑物的纵向构件13和横向构件14相互衔接而兼做桥体受力桁架，以充分利用、节省建筑材料并降低修建成本；将纵向构件13和横向构件14中的空腔相互连通成通道5，其中铺设隧道3、车道2、人行道，而能将运输站点设到客货所在地而便于一站式运输服务；在浮桥4的通道5中铺设包括上下水、煤气、暖气、电 力、通讯的各类公共服务管线31，以避免现有城市的管线铺设和维护时反复开挖路面而妨碍交通和增加成本的现象；在沿着浮桥4纵向自然形成线状排列的建筑物下的通道5中铺设公共服务管线31以减少管线长度；在互连成网格状的浮桥4上将公共管线也进行网格状冗余互连，使故障或维修点两侧都有通路而减少故障或维修过程的服务中断区域和中断时间。
[0031]所述浮桥4每隔一段距离就用棕、麻、尼龙之类材料的缆绳8水平斜拉着锚固到水道I两岸上，并用缆绳8向下斜拉锚固到水道I底部，缆绳8的另一端卷绕在浮桥4上的智能卷扬机10上，由智能卷扬机10根据风力、潮汐、地震之类传感数据卷绕或释放缆绳8来矫正浮桥4的纵横偏移和吃水偏差，以减少浮桥4纵向、横向晃动和垂直波动的幅度，太深的海洋水域中的下拉缆绳8下端锚固在悬于深水中的石柱、石板之类重物上。
[0032]如图4、5，所述浮桥4每隔一段距离就在浮箱6与河底、河岸之间固定一个U型阻水兜11以改变水位高差而使浮桥4漂浮在阶梯水面上而形成坡道，或用于隔离海水与淡水，或在地震类灾害中水道I失水时能使浮桥4形成不损伤桥体的慢弯，为人口和货物疏散赢得时间，阻水兜11上端密封连接着柔性浮筒12以阻止高位水下泄，阻水篼11和柔性浮筒12要有足够长度和柔性，以便浮桥4在地震中自由摆动。
[0033]如图5、4、3，所述下层浮桥23、基层浮桥24的浮箱6设为无孔眼的平底结构以增加浮力和提高对水体波动的阻力以便地震中缓冲触底冲击力。
[0034]所述上层浮桥21、中层浮桥22的浮箱6由纵向构件13和横向构件14交叉成方形孔眼的网状结构，纵向构件13和横向构件14横截面的下部为圆滑弧线，浮箱6的纵向构件13和横向构件14所遮盖水面面积要小于其间孔眼中的水面面积，由此减少浮桥4对水体上下波动的阻力，而使巨浪、地震在垂直推动浮桥4所产生的桥体波动较小，且随着较大区域内地震波幅做均匀渐变而基本不影响磁浮运输，至于暴风、巨浪、强震造成的水平波动，则借助浮桥4与水道I底部之间水体的较大自由流动空间而对大惯性浮桥4只产生较小的水平推移，从而减少甚至消除对隧道3和过路磁浮车的损害。
[0035]如图3、4，所述浮箱6底部设有水仓7以便通过改变水仓7中的水位矫正浮箱6的吃水高差。
[0036]如图3，所述上层浮桥21、中层浮桥22所在水道I的最小深度和宽度要保证当地最大潮汐与地震作用下铺有隧道3的浮桥4不会触底和触岸，但下层浮桥23、基层浮桥24则允许在强地震时由包括淤泥、草编、竹木构件、水生植物的各类柔性或弹性材料以及包围在其中具有缓冲作用的水体构成的阻尼垫20而触及水道I底部或岸边。
[0037]如图3，所述水道I冰冻较厚者，或在水面设置能被压缩或推到岸边且能作为种植或养殖场的漂浮物19，并在漂浮物19上搭建保暖棚室，作为防止水面冻结并兼有缓释浮桥4与两岸之间地震撞击作用；或用破冰设备取冰层加以利用；或干脆让浮桥4冻结在冰中但更要配置可靠的地震监控设备，根据地震情况降低磁浮运输的车速，慎运旅客和贵重、危险货物；同样在无需防御地震的大陆地区，将浮桥4直接设于地面上，在其底下或两侧设置水道1，或在浮桥4中专设通道5来输水，同样在海洋中也把输送淡水的水道I设在通道5中。
[0038]如图3、4，所述浮桥4的纵向构件13与横向构件14衔接处有的用伸缩节9连接，用以消除热胀冷缩产生的浮桥4长度变化。
[0039]如图6，所述伸缩节9包括制作在纵向构件13两端向外伸出或向内卷入的凸缘15或横向构件14腹部孔洞本具的凸缘15，固定在一构件上的衔接组件16，夹在要连接的两构件上的凸缘15之间缝隙中的推力液囊17，贴在一凸缘15另一侧和衔接组件16之间缝隙中的拉力液囊18，连通推力液囊17和拉力液囊18的节流装置33，通过推力液囊17和拉力液囊18之间受节制的液流来消除浮桥4的缓慢温变，同时使伸缩节9在风、浪、潮汐、地震的突然冲击下在足够长时间内仍保持所需刚度而将浮桥4变形限制在安全范围内，为浮桥4中车辆的紧急降速停车以及倒车赢得时间。
[0040]上述所有构件并非在所有地区都要均等齐备，而是根据地理和气候条件因地制宜或多或少配置甚至省去某些构件；所述浮桥4最适宜在海洋上大范围铺设而能节省水道I修建和浮桥4防地震成本、压制台风肆虐力度、增加生产与生活空间，并将世界各大陆连通以提尚经济一体化。
[0041]显然，本发明能使城乡建筑群沿着交通路线呈窄带状连续分布，使各个浮桥上的建筑物与交通、上下水、煤气、电力、通讯等管线并行排列布设，从而大大减少客货运输耗时并降低运输成本，缩短公共管线的长度，实现较低修建成本，向交融为一体的城市和乡村提供均等水平的公共服务，并降低地震等自然灾害造成的安全隐患，是高投效的城乡一体化建筑群结构模式，而能解决这种结构短缺所造成的种种弊端。
【主权项】
1.一种城乡一体化的浮网式建筑群，包括大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)、基层城区(28)、城市功能区(29)、乡村功能区(30)，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道⑴与浮在水道⑴中以浮箱(6)为底部的浮桥⑷；浮桥⑷上有居住、办公、生产、文化娱乐的各类城乡建筑物(32)，浮桥(4)上至少设有一条纵向通道(5)，在通道(5)中设有人行道、电动轮驱运输的车道(2)和真空磁浮运输的隧道(3)，还设有包括上下水、电力、煤气和通讯的各类公共服务管线(31);其特征是所述大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)和部分基层城区(28)，分别设置在分层网状分布的浮桥(4)的上层浮桥(21)、中层浮桥(22)、下层浮桥(23)和基层浮桥(24)上，且 所述大型城区(25)是设置在多条纵横交叉成网线状的上层浮桥(21)上，其中铺有真空度高于10_2大气压的隧道(3)，铺有车道(2)以及公共服务管线(31)的主干线；在上述网线状上层浮桥(21)的各网孔中分别设有中型城区(26); 所述中型城区(26)是设置在多条纵横交叉成网线状的中层浮桥(22)上，其中铺有真空度低于10_2大气压的隧道(3)、铺有车道⑵以及公共服务管线(31)的次干线；在上述网线状中层浮桥(22)的各网孔中分别设有小型城区(27); 所述小型城区(27)是设置在多条纵横交叉成网线状的下层浮桥(23)上，其中铺有100公里或更高时速的车道(2)以及公共服务管线(31)的支线；在上述网线状下层浮桥(23)的各网孔中分别设有基层城区(28); 所述基层城区(28)是设置在多条纵横交叉成网线状的基层浮桥(24)或设置在网线状的地面上，其中铺有低于100公里时速的车道⑵以及公共服务管线(31)的末端线；在上述网线状基层浮桥(24)或网线状地面的各网孔中分别设有农田、工厂、娱乐文化的各类城市功能区(29)和乡村功能区(30)； 所述城市功能区(29)和乡村功能区(30)中铺有100公里以下时速的车道(2)或铺有公共服务管线(31)的末端线； 由上述大型城区(25)、中型城区(26)、小型城区(27)、基层城区(28)中的各建筑物，和位于基层城区(28)各网孔中的城市功能区(29)和乡村功能区(30)的各建筑物一起，构成城乡一体化建筑群。2.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是上述浮桥(4)由作为浮箱(6)和作为城乡建筑物(32)的纵向构件(13)和横向构件(14)相互衔接构成桥体的承力桁架；且上述浮桥(4)是用缆绳(8)分别锚固在水道(I)两岸上和水道(I)底部，缆绳(8)的另一端卷绕在浮桥(4)上的智能卷扬机(10)上。3.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是上述浮桥(4)与具有纵向落差或有不同水质交界的水道(I)的底部、以及两岸之间固定U型阻水兜(11)，该阻水兜(11)上端密封连接着柔性浮筒(12)，且阻水篼(11)和浮筒(12)的长度和柔度要足够浮桥(4)在强地震中的自由摆动。4.如权利要求1所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是所述上层浮桥(21)、中层浮桥(22)的浮箱(6)由纵向构件(13)和横向构件(14)衔接成网状结构，且所有纵向构件(13)和横向构件(14)在吃水线处的浸水面积之和小于其间网孔面积，且纵向构件(13)和横向构件(14)横截面的下部为圆滑弧线。5.如权利要求2、或4所述的城乡一体化的浮网式建筑群，所述纵向构件(13)和横向构件(14)中的空腔互相连通成通道(5)，其中铺设隧道(3)、车道(2)、人行道和公共服务管线(31)，通道(5)中的公共服务管线(31)在网线状的浮桥(4)的交叉处进行冗余互连。6.如权利要求2、3、4或5所述的城乡一体化的浮网式建筑群，其特征是所述浮桥(4)的纵向构件(13)与横向构件(14)衔接处用伸缩节(9)连接；所述伸缩节(9)包括制作在纵向构件(13)两端向外伸出或向内卷入的凸缘(15)或横向构件(14)腹部孔洞本具的凸缘(15)，固定在纵向构件(13)的凸缘(15)上的衔接组件(16)，夹在要连接的纵向构件(13)和横向构件(14)的凸缘(15)之间缝隙中的推力液囊(17)，贴在横向构件(14)的凸缘(15)与衔接组件(16)之间缝隙中的拉力液囊(18)，连通推力液囊(17)和拉力液囊(18)的节流装置(33) ?
【专利摘要】本发明涉及一种城乡一体化的浮网式建筑群。包括大型城区、中型城区、小型城区、基层城区、城市功能区与乡村功能区，还包括江河湖海、运河、水渠中的多条水道及浮在水道中的浮桥；浮桥上至少设有一条纵向通道，在通道中铺设人行道、电动轮驱运输的车道、真空磁浮运输的隧道，还设有包括上下水、电力、煤气、通讯的各类公共服务管线；其特征是：所述大型城区、中型城区、小型城区和部分基层城区是分层设在浮桥之上；所述浮桥是纵横交叉成网线状铺设在河渠、湖海中。本发明使城乡建筑群沿着交通路线呈窄带状连续分布，使交通以及上下水、煤气、电力、通讯等管线并行排列而降低修建维护成本，实现了高投效城乡一体化建筑群结构模式。
【IPC分类】E01D15/14, E04H14/00, E04H3/00
【公开号】CN104895353
【申请号】CN201510148831
【发明人】张程然, 张鹏鹏, 张玉洁, 孙双, 王雪菲, 张斌, 段瑜, 梅森, 梅思纪, 高旭曦, 王昕鑫, 金传华
【申请人】金传华
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年3月31日
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