水上悬浮式钢混结构公路与铁路交通工程的制作方法

水上悬浮式钢混结构公路与铁路交通工程
本专利申请属于分案申请，原案申请号是：202110575800.6 。
[一]、技术领域：
[0001]
水上悬浮式钢混结构公路与铁路交通工程(简称：“水上公路与铁路交通工程”)分案项目与在先申请的“水上航空机场”项目具有相同主题构思，是一项能将当今陆地上各类公路交通与铁路交通工程、采取以钢筋混凝土结构特殊构造为主的可悬浮承载道路主体及全部荷载的方式修建于海洋(含内陆)水域环境的多种创新设计方案，包括悬浮式的：普通等级公路、水上城际通道、水上高速公路和悬浮式的客货铁路、水上高速铁路(简称“水上高铁”)交通，以及代替“海底隧道”、跨海大桥(含内陆湖泊、库区及江河水域)的相应公路或者铁路项目的多项水上交通工程。更具体地说：是运用物理学中的浮力定律原理，采用钢筋混凝土结构(包含：钢筋混凝土与钢材相互融合的“混合结构”或者全钢结构)为主的特殊设计施工、预制成型为标准或非标准的分段式构件并连接组合加固成整体的悬浮交通工程技术方案及措施，能够将上述各种交通工程的大小项目规划设计建设在海洋(含内陆)水域之上，并包含悬浮于水面之下不依赖陆基或者墩柱支撑的“隧道式”(含“管道运输”)的公路与铁路交通工程。
[二]、

背景技术：

[0002]
以在先申请项目“水上航空机场”的设计原理为基础，根据各种公路与铁路交通工程规划设计中的荷载特点、结构布置与施工工艺措施及主要修建于海洋特殊或者优良环境水域的一系列具体因素、综合慎密分析每一类型工程项目实施的可行性后，最终促成推动了“水上公路与铁路交通工程”分案项目专利申请的附图设计和文字资料的起草修正及完善。
[三]、

技术实现要素：

(一)、“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征如下；
[0003]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征在于：是根据在先申请项目“水上航空机场”能够悬浮于海洋(含内陆)水域的物理浮力定律原理，采取设计成钢筋混凝土结构、或者钢筋混凝土与钢型材、钢板材融为一体的“混合结构”、或者全钢结构三种结构类型，设计制造成分段式的公路或者铁路悬浮单元主体结构(含连体结构)和采取串联或并联方式的“水域悬浮承载体”构件，以及水上道路交通工程能够达到整体刚度设计验收要求的整体工程或者附加结构组合与装配构件；是按预制成型方式加工构件，将“水域悬浮承载体”构件转运到水域现场进行一件一件吊装连接组合加固达到设计要求，形成一整条水域悬浮式钢混结构(含其它两种结构类型)的水上交通工程结构主体，并且采取“沉锚法”原理设计施工精准定位与抵御风浪、地震、海啸等破坏性活荷载而确保整个悬浮式交通道路的平衡稳定性及绝对安全可靠性；该项目工程能够悬浮在水域中的设计构造包括两种形式，一是：按照“中空利用”形式设计成悬浮组合式钢混结构公路或者铁路的悬浮承载体部分的每一件
钢筋混凝土单体分段式连体预制成型构件的底板与四周墙体在“吃水线”与安全高度内都是绝对密闭、符合抵抗水压力及受力荷载等强度要求的一件件或者分段独立体的承载(含连体)构件及整体工程，例如：可借鉴参照“水上航空机场”工程附图中的方案一(图1、图2、图3至图7、图13)，即“中空利用”形式；二是：按照“中空非使用填充密实”形式设计成悬浮组合式钢混结构公路或者铁路的悬浮承载体部分的每一件钢筋混凝土单体或者分段式连体构件(注：包括“混合结构、全钢结构”)的每一临水面(含顶板)都是设计制造成一件件或者分段独立体必须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)的能够悬浮于水上的“中空非使用填充密实”(即填充式)承载预制成型构件或者分段独立体预制构件；它们所选用的填充材料主要包含：泡沫混凝土、聚氨酯泡沫与其他聚酯类发泡等轻质材料，例如：可借鉴参照“水上航空机场”项目附图中的方案二(图8至图10)即“中空非使用填充密实”形式。
[0004]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：主要包括悬浮式的：普通等级公路、水上城际通道、水上高速公路和悬浮式客货铁路、水上高速铁路(简称“水上高铁”) 交通，以及代替海底隧道、代替跨海大桥(含内陆湖泊、库区及江河水域)的相应公路或者铁路交通项目工程均在内；悬浮式公路与铁路水域交通的承载体预制成型构件是按照串联或者并联方式组合连接，分段式连体构件(即“水域悬浮承载体”)是按照设计加工定位圆柱销或者阴阳相扣、精准定位及按顺序沿道路长度延伸方向逐件结合相连(图12、图13)，并且采取设计布置足够数量的桥梁专用钢绞索与预应力不锈钢材大型号钢筋加设的技术方案、采取错位拉通连接而保障悬浮交通道路的设计刚度要求与抵御风浪的措施；在需要特殊加固的高速公路、高铁悬浮式隧道的情况，可以增加“重钢结构”来满足强度与刚度要求；水域悬浮交通工程主体的三种结构类型包括：
①
钢筋混凝土结构，
②
钢筋混凝土与钢型材、钢板材融为一体设计的“混合结构”；
③
全钢结构；其中，凡是设置钢绞索的施工措施是采用先张法或者后张法作业完成应力张拉的。
[0005]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：悬浮式钢筋混凝土结构的水上公路或者水上铁路交通工程的设计方案中，分段式连体结构内部构造与每两段构件依次组合连接(图12、图13)的设计与施工程序都采用了较大数量的“钢绞索”设置，是为了满足钢筋混凝土预应力构件涉及大跨度、大荷载与一定长度的结构受力条件需求，钢绞索选用的品种、规格型号、数量及布置间距等，是由结构工程师必须根据具体工程特定部位和构件的结构力学分析计算结果等综合因素确定。
[0006]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：其中、水上悬浮式钢筋混凝土结构(含其他结构类型)的公路工程，规划设计成“分段式连体结构”标准构件(图1、图3 至图9)进行整体段预制成型，待保养期满后、拖运(或拽拉浮运)到水域现场起吊组装连接与错位贯通构件之间设置的加固钢绞索施工等工序；同时按照设计要求预制的钢筋混凝土立方体(即“锚”)逐一运至施工水域，采取“沉锚法”的作业工法依次分段完成水上公路主体构架(包含连体与标准构件组合方式)的精准坐标定位和抵御风浪、地震的破坏性冲击活荷载的防御性技术措施，最终达到悬浮式公路交通运营的安全可靠性验收要求。在设计过程，“沉锚法”的尺寸大小、是否叠加组合与连接方式均不受任何限制，根据具体项目特定因素、力学分析计算决定；路面铺装作业可以借鉴参照港珠澳大桥的设计要求与施工工艺及验收标准；另一种方案是：采取规划设计成标准化的“水域悬浮承载体”公路工程构件系列，在固
定预制场按顺序加工(或预制)完成所需构件，包括钢筋混凝土构件与重钢型材构件依次运到现场后，再吊装组合、连接加固达到设计施工要求，然后用“沉锚法”定位、路面铺装及管线标志等施工流程完成验收。
[0007]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：其中，水上悬浮式钢筋混凝土结构(含其他两种结构类型)的铁路工程，包括：水上普通客货运输铁路、水上高速铁路(即“水上高铁”)这两大类别的悬浮式铁道交通工程项目，既可以规划设计成“分段式连体结构
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(图2、图9、图10、图11)，又可以按照标准化的“水域悬浮承载体”铁路工程构件系列，同样采取上述【0006】中所述水上公路的定点加工或预制，现场连接组合成道路主体及“沉锚法”定位，与后续完善达标验收，另一方案是：根据铁路工程的特殊性，包含超级载荷、超高速度与超长构件等高标准、严要求的一系列因素，除按上述【0005】中“钢绞索”的大量设置外，采用超常规格的型钢重钢结构加固或者拉通道路长度方向的设计施工应当成为重要措施，，已达到普通铁路或者高速铁路以水域悬浮方式、主要是在海洋环境建设应用实施的项目可行性标准要求，从而保障运营道路的持久安全与使用寿命指标。水上道路工程中“锚
”ꢀ
(即钢筋混凝土立方体)的设计尺寸、单体重量、是否叠加组合、是否连接成网都是特别重要的技术含量，关系到项目成败与铁道安全；在必要特殊情况下，钢筋混凝土立方体可以设计的单体重量达到上万吨，或者叠加组合成几万吨重的“锚”；具体设计以力学分析计算而定，“沉锚法”组网加固参见补正附图中图2示意设计。另外“沉锚法”在水上悬浮式的公路或者铁路工程(含其他悬浮式项目)的设计施工中，连接传力悬浮工程主体结构与钢筋混凝土立方体(即“锚”)之间的钢绞索单件或者“组网构成体”可以只需将钢绞索包裹保护，又可以采取在钢绞索外绑扎固定恰当尺寸与形状的螺纹钢筋骨架，并且用特制塑胶(或软橡胶) 外套一起连体，进行钢绞索张拉合格达标后，再用高压混凝土泵灌进浇筑高标号混凝土，最终形成一个钢筋混凝土与钢绞索融为一体的刚性骨架结构，更进一步提升“沉锚法”的技术性能与定位抗载的特异效果。
[0008]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：悬浮式的水上公路或者水上铁路，包含悬浮于水面之下的“隧道式”交通工程，以及代替海底隧道、代替跨海大桥的一系列公路或者铁路工程，当设计成“桥架式”、大跨度、大荷载的分段式连体构件或者组合装配方案，荷载传递至悬浮承载体的底板部位时，由于钢筋混凝土构件底部的抗剪性能相对较弱，则可以采取设计成特制高强度钢板带或者整体钢板结构附加底板，如同钢箱梁设计方式；高强度钢板(38)的品种、型号、厚度与设置附件都必须根据受力分析计算决定，同时也是减少结构中钢筋混凝土用量及刚进设置的重要技术措施之一。
[0009]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：由于规划设计水上悬浮式公路或者铁路交通项目，在一般情况下需要将路基主体提高一定高度，通常离海洋水面(含内陆) 水域3
‑
10米左右，当需要通航跨越的路段甚至提高至离水面几十米，以及海洋中洋流、紊流的不确定性等因素而必须严格控制悬浮交通道路工程结构设计中针对水域“阻水率”指标，就可以按照“桥架式”(图3、图4、图5、图6)或者下穿“隧道式”(图2、图9、图10、图11)与独立墩柱悬浮承载体(即在墩柱相应“基础”承载变更为非连续箱体式承载)；也可以按照(图3)所示的间隔通水型架构设计水平路段部分的悬浮交通主体路基结构。
[0010]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：为了减少水域悬浮式公路或者铁路工程的承载体外形尺寸与满足或者增大承载能力的浮力，则采取用特制的聚酯泡沫
箱体设置固定在悬浮体上部结构外围临水面，形成排开水体而增加悬浮承载的浮力、即采取外包一定厚度的聚酯泡沫箱体，利用钢架或者钢绳网传递浮力而起着增加承载能力，称为“外包式”悬浮构造(图11)，此项设计主要用于“隧道式”的悬浮公路或者悬浮铁路结构部分；外包聚酯泡沫箱体的各种尺寸、传力方式与保护材料要根据设计结构计算结果综合确定，通常选择聚氨酯泡沫为主。
[0011]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的特征还在于：采用规划设计全封闭或者半封闭式的悬浮道路防浪构造，也同时起着防雨、防雾与冰雪的重要作用，选择夹胶钢化玻璃与网架结构配合的防护设计方案，公路与铁路在海洋环境中的规划建设的悬浮式交通都应尽量采取该防护技术措施，从而确保道路设计的最佳综合效果与更加安全优异，可以借鉴参照图 1、图4至图7的示意设计方案及相应附图说明内容。(二)“水上公路与铁路交通工程”分案项目发明的目的是：
[0012]
在内陆地区的一些湖泊、库区与水面标高相对稳定的江河水域，可以按照该项目的设计原理，规划设计代替传统的公路、桥梁与跨江越河的水底隧道建设方案，并且造价相对低、施工快及风险小。
[0013]
该水上悬浮式的公路交通设计方案，可以广泛应用于：海洋上岛屿之间、海岸城市城镇之间和未来海上悬浮式的工业园区、别墅、民居、水上街市等之间及陆地连接的公路交通；也可建设大陆至海岛或者水上悬浮式航空机场之间与沿海城市之间的国防军事需要或者民用高速公路海洋之上的重要通道项目工程。
[0014]
水上悬浮式铁路交通方案，可以参照借鉴于海洋上中远程(含短距离)国家或者地区之间的悬浮式普通客货铁路和高速铁路项目具体实施的施工图纸设计，实现在海洋水域修建铁路的创新目标。
[0015]
水上悬浮式钢筋混凝土结构(含其他两种结构类型)的公路或者铁路交通工程，可以作为代替海底隧道、代替跨海大桥及水下真空管道运输构想的替代设计方案，其优点是：投资成本相对低，施工快捷、方便及安全风险较小的效果；譬如：大连至烟台等处的海底隧道规划。(三)、“水上公路与铁路交通工程”分按项目的技术方案与措施包括：
[0016]
根据规划水域悬浮式的公路或者铁路交通项目的路线坐标和总体要求，首先进行实地水上气象环境调研、地质钻探勘察、风险评估及可行性论证，借鉴参照该分案工程的设计原理、附图与相应附图说明内容，按照公路工程或者铁路工程(含隧道与桥梁)的设计标准、技术参数、设计与施工规范要求完成水上悬浮式公路或者铁路的施工图纸；其次是规划设计好“水域悬浮承载体”构件、道路主体与钢筋混凝土立方体(即“锚”)的预制(含加工钢构) 场地设施，并系统计划所需设备、构件转运及辅助组合吊装的浮吊船等。
[0017]
根据公司长远规划或者短期承包的安排，选择综合环境条件优越的临水地点建设构件预制场或者生产加工基地；按照施工蓝图要求有序预制或加工实施项目的“水域悬浮承载体”构件、或者分段式连体构件与“锚”等一系列构件，待保养期(钢结构在外)满后，采取浮运或专用运输船将构件依次运转到施工水域现场，再按照图纸吊装组合、连接加固完成道路结构主体部分。
[0018]
采用“沉锚法”(补正附图中的图2、图3、图4)方案及说明内容，有序按图纸施工吊安钢筋混凝土立方体(即“锚”)，随后进行张拉、组网连接加固等，并使用仪器测定钢绞索张
拉的应力值必须达到设计要求及施工规范。
[0019]
按照施工图纸要求，沿着悬浮式公路或者铁路向前推进的方向、每相邻两段“分段式连体结构”依次组合加固的工序中，用钢绞索与预应力大型号不锈钢筋及钢板电焊连接逐一连续贯通道路主体构件的组合连接加固及张拉工法极为重要，是保障悬浮式公路或者铁路工程整体强度与刚度要求的主要技术方案措施之一；同时、设计施工钢箱梁、混合梁与重钢结构融入道路主体，包括“桥架式”高速公路、水上铁路及隧道式悬浮交通工程，这一技术方案特别重要，施工过程的技术措施应灵活掌握，必须达到设计要求与验收标准。
[0020]
当水上悬浮式公路工程的悬浮承载体、路基部分与“沉锚法”三项施工流程完成并加固达到设计要求后，就可以进行路面铺设的机械化作业程序，如果是海洋上悬浮公路建设项目，则应按公路等级标准，参考借鉴现代陆地高速路面或者港珠澳大桥的路面铺装技术方案及措施操作完成，最后进行管线、电路及标识施工与全面竣工验收。——当水上悬浮组合式公路工程的悬浮承载体(含分段连体式)、路基路基主体连接加固与“沉锚法”定位、机械张拉组网工序完成并达到设计要求及验收标准后，再铺设安装铁路轨道和防护栏版，防水防浪透明网罩、电力动能及管线架设的系列施工作业；其中路基与轨道设计标准，应按照高铁标准设计，每单节钢轨的长度最好达到500米，双轨安装要求错位在中部二分之一处搭接，并且符合验收达标原则及施工规范。由于水上悬浮铁路规划建设在海洋环境中的特殊性，“锚
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(即钢筋混凝土立方体)的设计至关重要，采取组合叠加或者单体重量一般达到几千吨，甚至上万吨与并网连接铁路路基主体与钢筋混凝土立方体之间的钢绞索(注：外有防护措施) 形成一个组合体，这样的“沉锚法”是海洋域悬浮式铁路工程路线坐标定位或者调节与平衡列车运行震动内力，以及抵御海浪、台风、海啸、地震等破坏性活荷载冲击的最重要技术方案及措施；也是悬浮式铁路运行安全可靠性的根本保障；应当严格要求设计与施工作业的各个环节。(四)、“水上公路与铁路交通工程”分案项目的技术要点是：
[0021]
在海洋上规划设计悬浮式公路或者铁路，线路应当选择水深浅一些、海浪小、台风少的路径确定坐标，并且以直线为主。
[0022]
悬浮式公路或者铁路二工程，预制成型构件组合装配路基与分段技术要点在于：路基主体结构的设计强度和刚度指数要提高级别，主体必须达到设计要求与施工验收标准；还有错位钢绞索贯通张拉、错位钢筋电焊焊接相连钢板、重钢加固结构应用与铁路超长钢轨的中部错开铺设都是非常关键的，必须重视这一技术要点与强度刚度是安全保障的重要方面。
[0023]
在海洋环境中，海水中的氯离子是侵蚀混凝土与影响钢筋混凝土结构使用寿命的破坏性因素，借鉴采用港珠澳大桥建设中沉管与水下承台墩柱预制的新型钢筋混凝土特殊配方很重要，用于海上悬浮式公路或者铁路项目的“水域悬浮承载体”、钢筋混凝土立方体(即“锚”) 构件与分段连体式等结构中。
[0024]
采用“沉锚法”定位道路精确坐标与平衡主体结构运行时的内力、抵御防范狂风巨浪的风险，“锚”的布置间距、重量及钢绞索组网加同方式与预应力张拉标准，也是该分案工程最要的技术要点之一。
[0025]
当按照该分案规划设计修建海洋环境下的水上悬浮公路或者铁路各种工程时，防御海浪、飓风的袭击、大雾与雨雪天的隐患和防范雷电、龙卷风、海啸的灾害破坏力带给海
上公路与铁路运行车辆、人员的安全风险，必须高度重视悬浮式公路与悬浮式铁路工程防护网架结构的强度和刚度要求标准设计方案及施工技术措施，除“隧道式”路段外、透明夹胶钢化玻璃与轻质金属板材的恰当应用封闭式防护海浪入侵及避雷措施都很重要。(五)、“水上公路与铁路交通工程”分案项目同现有技术比较所具有的有益效果是：
[0026]
根据现有公路与铁路的规划设计及施工技术，是无法实现以钢筋混凝土结构为主(含其他两种结构类型)的公路交通或者铁路交通在海洋(含内陆)水域用悬浮组台道路主体结构承载而能够达到安全运行的工程项目的，并以此发明设计可以将海洋地区的国家之间、城市城镇之间采用公路与铁路规划建设从海洋水域表面(含悬浮式隧道工程)尽可能地径直互联互通，以满足人们这方面的需求，增加海域客货运输种类。
[0027]
运用物理学中浮力定律的原理，采取水域悬浮承载钢筋混凝土结构主体方案规划设计修建公路与铁路交通工程，与现有完成的海底隧道工程与跨海大桥设计施工相比较，该分案工程具有：钢混结构为主、施工快捷、缩小风险及切实可行和安全可靠。
[0028]
海洋面积大、岛国多，海岸城市数以万计，现有技术无法实现从海洋水面设计公路或者铁路交通，修建距离有限的海底隧道及跨海大桥，许多计划项目难以短期实现，如果采用该项悬浮式道路修建技术措施，可以缩短项目变成现实的时间、扩大建设规划互连互通的水上车辆通行交通的范围；可以规划设计代替一些海底隧道项目或者水下管道真空运输项目的，该分案应当是重要选择之一，与现有技术比较；应用实施范围广泛及施工相对容易。
[四]附图说明：
[0029]
说明书附图包括如下：图1、水域悬浮式双层连体形高速公路俯视横切面设计方案示意图(1∶100)。图2、水域悬浮式单层钢筋混凝土与重钢组合结构单线隧道式铁路工程俯视横切示意图(1∶100)，(包含水域的非隧道式的单线或者复线普通铁路与高铁道路的悬浮式工程，均可采取此方案；全程或者部分路段加固外套型重钢结构。图3、水域悬浮式单层高速公路桥架型交通俯视横切面设计方案示意图(1∶100)(含普通等路)。图4、水域悬浮式桥架型全封闭防护构架公路设计方案示意图(1∶100)(含普通等级公路)。图5、水域悬浮式桥架全封闭防护高速公路设计(方案二)示意图(1∶100)(含普通等级公路)。图6、水域悬浮式单层全封闭(或者非封闭)高速公路设计方案(三)示意图(1∶100)(含普通等级公路)。图7、水域悬浮式隧道型高速公路交通工程横切面示意图(1∶100)。(含普通等级公路或者双向铁路工程均可)(属于方案四)。图8、水域悬浮式双层结构隧道型高速公路工程设计方案横切面示意图(1∶100)(方案五)，包含普通等级公路或者借鉴应用于双层铁路(注；也可公路铁路各一层)。图9、水域悬浮式双向独立隧道连体结构铁路工程设计方案横切面示意图(1∶
100)，(包含普通铁路与高铁两种)。图10、水域悬浮式双向拱形结构铁路工程设计方案横切面示意图(1∶100)(含普通铁路与高铁工程)。图11、水域悬浮式双向拱形结构铁路工程上下联合承载设计方案横切面示意图(1∶100)(包含普通铁路与高铁工程)。图12、水域悬浮式公路，铁路工程分段式预制连体成型构件示意图(1∶100)(含系列隧道与拱形结构道路交通)，图示为纵向(即道路长度方向)剖切示意表述。图13、水域悬浮式公路或者铁路工程分段式预制连体成型构件长度尺寸及对接组合示意图 (1∶100)(含系列隧道与拱形结构悬浮式道路交通)，图中甲、乙、丙、丁均为纵向剖切示意表述。图14、“水上公路与铁路交通工程”示意图(1∶100)。
[0030]
总说明：(1)、“水上公路与铁路交通工程”分案项目的专利申请方案设计附图共14 页(注：自图1至图14)，附图主要示意，水域中悬浮式公路悬浮式铁路的“桥架式”构造与“隧道式”构造两种设计形式；当采取以悬浮式承载体与预制梁板现场装配连续施工作业的设计方案，没有用附图绘制示意，此方案适宜海洋(或内陆)水域上风浪相对较小、气候条件优越的区域环境建设水域表面悬浮式普通等级公路、高速公路与悬浮式铁路(含高铁) 及在水域表层的隧道式悬浮交通工程。
[0031]
(2)、根据工程图纸设计规定与上述总说明(1)中所述，附图中的所有图示尺寸均是以毫米(mm)为单位，因要求绘制附图的纸张太小，不便表达实际需求设计图的尺寸数据，附图中各处标注的图示尺寸，只作参考的粗略示意；在具体项目的规划设计时，必须依据工程要求、设计规范、力学计算等综合因素确定一系列设计尺寸及数据。
[0032]
(3)、根据总说明(1)【0030】所述的“水上公路与铁路交通工程”(含等级公路)的设计方案，既适合在海洋上规划设计建设，也适合跨越各种内陆水域(包括湖泊、库区等) 相对稳定环境上规划修建；其悬浮式水上交通工程的结构类型包含：
①
、钢筋混凝土结构；
②
、钢筋混凝土与钢材混合使用的“混合结构”；
③
、采取以钢筋混凝土悬浮承载体与全钢路桥主体相结合的新型结构(注：排出了现代浮桥架设方法类结构)；
④“
隧道式”水域悬浮交通工程(包括公路与铁路两类)，其结构可以是：钢筋混凝土与以钢型材为结构主体融合新材料作为隧道拱形部分的填充及承载(注：主要是水压应力)效能结构；融合新材料包含：泡沫混凝土、聚氨酯块状体等。
[0033]
(4)、根据总说明(1)所述的“水上公路与铁路交通工程”项目，主要是指在海洋(含内陆)水域上规划设计建设的普通等级公路、高速公路、普通客运或者货运铁路及高铁交通，均是以悬浮式设计原理结合其他一系列技术方案及措施才能完成的；其悬浮式交通包括：“简易式”方案直接在水域表面悬浮承载，不需要增加防浪设施结构，适宜基本风平浪小的优良海域；“桥架式”(图3至图6)普遍适用于各种海洋环境的规划设计，带有或不带防浪设施两种，公路与铁路均可按此方案优先考虑；“隧道式”(图9至图11)可分为“水下隧道式”与水域表层的“水面隧道式”两种悬浮式的公路与铁路工程，而前者的“水下隧道式”还包含采用以钢筋混凝土悬浮承载方式的“水下真空管道式运输交通工程”在内；“水面隧道式”是采用以特种夹胶玻璃、钢型材及其他新材料为首先方式设计隧道的拱形结构部分，达到可以透视海洋景观，抗击风浪的主要作用。～这几类别的悬浮式水域交通工程所应用的主要
材料包括：各种钢型材与板材，钢筋混凝土、泡沫混凝土、钢绞索、玻璃钢材料、聚氨酯、铝合金与海绵铁等，其悬浮体部分的填充材料主要包括：泡沫混凝土、橡胶、聚氨酯球状或块状体、海绵铁等(注：用于结构内部时均不起结构承载作用)；所涉及的几种悬浮式交通工程均包含内陆水域的规划设计。
[0034]
(5)、根据总说明(1)所述的“水上公路与铁路交通工程”包括上述【0033】(4)内容的几种情况，其设计的交通主体工程构造与一系列“悬浮承载体”或者连体的具体设计形状是不受限制的，即包括根据设计所需的任意造型均是可以的。该项目的各种设计方案不是用于直接施工、而是提供工程设计院借鉴其原理及技术方案措施而规划设计具体水上悬浮式的公路和铁路交通工程的。附图中各附图的名称，图名、图号(或内容)作如下说明：
[0035]
图1——名称：水域悬浮式双层连体形高速公路俯视横切面设计方案示意图(1∶100)，其图各标号的名称、作用功效：12～钢筋混凝土底板结构，设计厚度、配筋、混凝土标号及结构中配置的桥梁工程使用的钢绞索数量、规格等均据力学计算确定；20～是指填充材料“泡沫混凝土”(或泡沫水泥砂浆)，不起承受超限荷载的作用其目的是为了减轻路桥体的重量，只作空间填充与相应有限的承载功能；02～悬浮式公路工程的上层横向钢筋混凝土梁板结构示意；01～结构承载墩柱，为钢筋混凝土结构，其布置间距、墩柱尺寸、配筋等均以设计为准； 04～拱棚式防海浪轻型结构体，其骨架以优质轻重钢结合设计施工，板面材料可采用铝合金成型板材或者玻璃钢材料、特种网棚与高强钢化玻璃等均适于目的所需；03～拱棚骨架立柱，宜选特型钢柱材料加工成型，或者内为受力型钢，外套不锈钢饰材；44～预留配筋，其一端为 90
°
弯折形电焊于钢板上，另一端为弯钩型，宜采用直径10～16圆钢浇筑于悬浮承载体的底板钢筋混凝土结构内，目的是传力与拉结；38～高强度特种钢板，其材质选用、钢板厚度及布置区域等均根据设计力学计算需求而定；其功效是：该项高强度钢板结构的增设与否，是根据整个工程上部结构传递到悬浮承载体底板部分所承受的应力、弯矩等力学计算值因素为主而确定；钢板可将悬浮承载体的整个底板部分满幅加设，也可据受力集中区域成条幅形局部设置。05～预制分段式悬浮式道路主体定位装置。即使在每两两组合对位道路主体段的同一精准坐标尺寸位置的一段上预埋钢件(注：机械加工而成的)的圆柱形突出于主体段表面，另一段则预埋钢制(注：机械加工成型)的与前一段所述圆柱形匹配的阴凹部件，当每两段道路主体对接时，则起着每两段精准定位的作用；如同“水上航空机场”项目中的图11定位一样的方式及功效，此图只作示意，具体以设计为准。图1～所示意的水域“悬浮式公路工程”，悬浮体承载的“路基”部分采取全填充式结构；该图示的(38)意在表明可以这样设计于巨大荷载的公路工程悬浮方案中，如在特殊高度要求的、供舰船通过的“桥架式”结构的大跨度墩柱悬浮承载体情况，则完全有必要按(38)高强度钢板加设构造融于设计中；第一层道路主体的“棚架式”全封闭构造，也可据实情改变成非封闭的“挡浪墙”或者透明钢化玻璃栏板式构造(注：采用轻钢与铝合金融合使用结构，弧度造型内弯式，一般约为3～4米高度为宜)；图示左侧的h与h高度尺寸，是根据设计需要计算确定的；05的定位功能示意详见图13中。
[0036]
图2
‑
名称：水域悬浮式单层钢筋混凝土与重钢组合结构单线隧道式铁路工程俯视横切示意图(1∶100)，(包含水域的非隧道式的单线或者复线普通铁路与高铁道路的悬浮式工程，均可采取此方案；全程或者部分路段加固外套型重钢结构，其目的功能是满足整个悬
浮工程的结构刚度需求及强度设计标准)其图中各标号的名称、作用功效：20～泡沫混凝土填充轻质材料、泡沫水泥砂浆等均可选用；13～钢绞索，图示结构底板与隧道拱形部分均宜选择桥梁工程设计施工中所应用的系列规格型号钢绞索，据需要确定“先张法”或者“后张法”施工方案，钢绞索在过程中布置的位置，数量及型号大小均以设计确定；20(b)～代指从聚氨酯的块状轻质填充材料，可单独或者配台与20标号材料用于同一工程的相应部位，07～代指重钢结构部分，其具体造型、使用的悬浮式路段等均据设计所需确定，一般用于高铁工程及大跨度桥架式结构段中；08～钢筋混凝土隧道体，当道路为水域表层悬浮式公路或者铁略工程时，该隧道或结构的主要功效是；防范海浪与飓风(含雷电暴雨)对海上工程的袭击，其拱形结构还可以选择采用钢筋泡沫混凝土(即使用发泡型混凝土与钢筋骨架配合)或者其它特种材料的拱形设计方案；图号11～铁路轨道，可采用标准轨道或者海上应用的加宽型变距轨道组合，在分段式预制悬浮主体方案的铺轨施工时应采用长度不低于500米的超长型轨道与钢筋混凝土特制整体式轨基组合体进行结合部位各一半的方式错位铺设，其功效达到增加悬浮道路的刚度与整体强度(注；宜采用“京沈高铁”的新型轨基组合体作为借鉴参考)06～“悬浮式工程”普遍采用的“沉锚法”钢绞索与悬浮主体相连的示意性构造，钢绞索型号的选择、布置间距与是否外套钢管及连网组合与“锚”(即水下的钢筋混凝土立方体)的尺寸规格等，均从设计为准；10～钢筋混凝土横隔梁(或者板)，它是悬浮承载连体或长度方向的结构需要中与外围钢筋混凝上墙体相连的必须构造之一，以满足悬浮体的力学性能；09～钢筋混凝土结构纵向承载墙体，主要是传递承受路基、车流、重钢骨架与拱形隧道灯的各种荷载，为了减少钢筋混凝土的总量。在结构与承载不受影响的前提下，此墙体沿道路长度方向可以间断式成一定尺寸适合的洞口，而由轻质填充材料补上；图示左侧h1的高度尺寸是可变的，由设计是计算整个上部结构传递的荷载量而定；38～高强度钢板。该图1的总体结构示意了重钢结构可以融入海洋上各类悬浮式道路交通工程的恰当应用，包括公路与铁路项目；图示底板之下布置的轻质材料起着增大排水量，即增加了巨大的悬浮力，这样针对上部是隧道式结构工程具有较大工程结构恒载一类的设计方案中融入是非常必要的，也是最优选择。本图示的重钢加固型结构设计方案，一般适宜于海洋水域气候环境相对较差的环境上悬浮式高铁、重型货运交通及大跨度桥架路段，其余视具体情况而分析是否有必要。
[0037]
图3——名称：水域悬浮式单层高速公路桥架型交通俯视横切面设计方案示意图 (1∶100)(含普通等路)，其图中各标号的名称作用功效：20～泡沫混凝土、或聚氨酯泡沫体 (填充材料)。02～悬浮式公路工程的横向钢筋混凝土梁板结构示意；01～结构承载墩柱；10～悬浮承载体纵向结构梁式隔板，它是悬浮式箱体结构(注；为填充式)顺着道路长度方向的连接梁构造(或隔板)，采用钢筋混凝构造；12～悬浮承载箱体结构底板，内设置钢绞索，起着分散、传递、主要承载工程上部传来的各种荷载作用，底板为钢筋混凝土结构；～该图3 示意了普通等级公路与高速公路建造在海洋(含内陆)水域之上悬浮工程构造及原理，方案不带防浪棚架部分，适宜优良海域建造；悬浮体(箱型结构)为填充式箱体，可沿道路方向拉通布置，也可以间断式设计安排。从墩柱架立悬空一定的高度，目的是为了满足舰船通过与普通海浪冲击道路；另外；该方案也可视为～取消墩柱01的架空方案，而将行车道路直接规划设计在悬浮承载体的箱结构表层，在道路纵向两侧边沿设计两道防浪透明挡墙构造，可以降低工程造价、简单易行、应用广泛，也可以采取分段预制连接方式与先从悬浮承载箱体
预制成型再现场组合后统一铺设钢筋混凝土路基承载结构层及沥青路面层；图示中的20轻质材料也可采用聚氨酯泡沫立方体填充施工。
[0038]
图4
‑
名称：水域悬浮式桥架型全封闭防护构架公路设计方案示意图(1∶100)(含普通等级公路)，20～泡沫混凝土，同样可用聚氨酯泡沫立方体填充施工；02～悬浮式公路工程的横向钢筋混凝土梁板结构示意，按分段式连体预制成型，现场组装加固；01～结构承载墩柱；13～钢绞索；03～全封闭防护棚架立柱，承载棚架荷载作用；38～高强度特种钢板；05～预制分段式悬浮式道路主体定位装置；12～悬浮承载箱体结构底板；14～防护棚架斜面复合材料(或者采用分格式特种夹胶钢化玻璃)，沿道路长度方面布置通长，可防止海浪、雨雪及大雾进入悬浮式交通道路空间；15～高强度特制夹胶弧型刚化玻璃防护罩，采用特种铝合金骨架、沿道路通长布置；16～桥梁用橡胶支座，10～悬浮承载箱体面层钢筋混凝土结构盖板，与底板同一整体结构，施工时可先浇筑完成填充的泡沫混凝土(或其他轻质材料)后，再封制结构盖板(注，中部应设置结构梁相连一体)，18～钢结构防护棚骨架从，采用特种钢管机械成型圆弧部分，沿横向“八”字型构造，不能断裂连接、尽量通长一次成型，此防护棚骨架沿着道路全长布置，其结构强度以设计计算为准；17～公路中线隔离带花台，采用填土绿化美化而形成双向分道；23～车辆行驶空间；21～持制反光软性路面线路标识：22～悬浮式交通人行道边栏杆，多种形式、结实美化、安全合标；～该图4所示的水域悬浮式公路交通工程设计方案，可以普通适用于海洋之上的任何环境规划建设公路工程，能防止海浪、雨雪与大雾对道路入侵干扰，全封闭结构设计一些自动开启关闭窗口；道路主体采取分段式预制成型结构与拖运到现场机械吊装组合的设计施工方案为首选，尽量在下水之前完成包括棚架安装在内的各种作业，并错位加固焊接有段相连部分；悬浮承载底板相连的箱体结构部分，即可沿道路通长设计(注；每间隔20
‑
30米留设5米宽左右的过水空间)，也可按照以图中 2.4.6横向排列墩柱的中轴线为基准，朝道路长度方向各取一定长度尺寸(注；一般约10
‑ꢀ
15米)设计分段承载箱体(注；也可用梁相连)每两段之间(即长度方向两排墩柱的中线两边)形成一段空位距离，便于水流与船只通过，同时也是降低工程造价的措施之一，而道路的钢筋混凝结构(含上部棚架)长度是按分段长度的[注；可以理解成沿道路长度方向，每两排(横向的2、4、6对应)墩柱之间的中分线两侧各留空一般尺寸的承载箱体断开不连续满布置]；最后将道路架设组合完毕后、就形成了：防护棚架与车流结构部分是通长一体的，而水域面层的承载箱体是分段式的，即以道路的横切轴(注；3根墩柱)线为中心，横排墩柱的前后长度方向各按一段计算尺寸形成一段一段的看来独立的承载箱体结构。～这种分段预制悬浮主体道路的设计方案中，最关键的是：在道路车流结构层与下部的水域承载箱体层沿着公路长度方向布置在钢筋混凝结构之中的钢绞索必须有足够数量连续拉通连接每两两分段，让各分段主体组合后形成一个具有抵抗海洋上狂风巨浪等横向袭击的整体能力，从而绝对保障悬浮公路交通安全，其图4中没有表达“沉锚法”的图示，在具体图纸设计是不可缺少的，也是重点技术方案与施工之一，它与纵向钢绞索错位拉通张拉形成的整体道路强度的有机配合，是整个项目质量与运营安全的必要且充分保障要点。
[0039]
图5一名称：水域悬浮式桥架全封闭防护高速公路设计(方案二)示意图(1∶100) (含普通等级公路)，该方案与图3方案(一)总体上大同小异，其图中各标号的名称、作用功效：20、13、02、01、03、12、14、16、18、17、23、21、22均为方案(一)相同(详见 [0038]中内容)；26～棚架支撑边侧立柱、圆钢型材；15～斜面形夹胶钢化玻璃防护高强铝合金骨架配合；24
～代指人行道部分；25～为立面铝合金防护钢化玻璃；27～沿道路长度方面的过水留空设计示意；～该图5的其他方面均详见[0038]中内容即可；图4是纵向三排墩柱设计，而图5是纵向双排墩柱承载架立方式，各有长处，据实际设计选择参考。
[0040]
图6
‑
名称：水域悬浮式单层全封闭(或者非封闭)高速公路设计方案(三)示意图(1∶100)(含普通等级公路)，其图中各标号的名称、作用功效：05、13详见【0036】中内容，03、05、17、23、18详见【0038】中内容；24、25详见【0039】中内容；10～悬浮承载体顶板(或称路基层)钢筋混凝土结构，06～“沉锚法”中悬浮体(或主体结构)受拉预埋构件，或者可以预留穿过钢绞索固定的孔洞，必须具有足够抗拉强度、防腐功能与方便操作；03、21～详见【0038】中所述内容～该图6所示的水域悬浮式公路交通横切面，可以看出其结构相对简单，路面以上的防护棚架结构是否需要通长沿公路全封闭设计据实情而自由选定取舍；棚架也可视作装饰而不封闭；悬浮体部分为全填充式、可降低工程造价；内部填充材料可以选择聚氨酯发泡立方块进行粘合组合填充施工方法，该方案最适宜内陆水域与相对风浪小的广大海洋区域，当在恶劣环境区域应必须加设全封闭防护棚架结构部分。
[0041]
图7一名称：水域悬浮式隧道型高速公路交通工程横切面示意图(1∶100)。(含普通等级公路或者双向铁路工程均可)(属于方案四)，其图中各标号的名称、作用功效；06～详见
[0036]
中所述内容，20～详见【0036】中内容，13～详见【0036】中内容，15～斜坡型高强度夹胶钢化玻璃人行道防护棚体，因该方案规划在水面之下时，此15防护棚体的结构抗压必须达到相应承压标准，宜采用钢架结构分格布局等特殊措施；17、23、21均详见【0038】中内容；24～详见【0039】中内容；28～代指道路管线通风等布置利用空间，下端采用钢管骨架或钢横向支撑；29～竖向承载钢筋混凝土墙体(注；可沿纵向间断留孔洞，以减轻总荷载不影响结构受力为准)；30～隧道型交通道路防护结构体，此设计造型仅作示意参考；可以完全按水下钢筋混凝土隧道结构规划设计，借鉴附图9、图10与图11三种铁路隧道型设计方案，也可按单拱大跨度双向道路一体化设计，当该方案是规划建设于水面之时，则30的隧道型防护结构采取轻质材料的钢架结构，带透明外观海域的方式(含全钢筋混凝土拱形带窗设计)；38～详见【0034】中所述内容。
[0042]
图8一名称：水域悬浮式双层结构隧道型高速公路工程设计方案横切面示意图 (1∶100)(方案五)，包含普通等级公路或者借鉴应用于双层铁路(注；也可公路铁路各一层)，其图中各标号的名称、作用功效：13～详见【0036】中内容，38～详见【0035】中内容，05～洋见【0035】中内容，15～详见【0038】中内容改变为圆弧形，23、21～详见【0038】中内容，24～代指人行道部分，28～钢管横架，可用作道路管线，通风系统的纵向架设空间。29～钢筋混凝土承载纵向墙体，可间隔式留有洞口减轻主体结构恒载，其所留洞口的形状尺寸及间距等均由设计确定，41～悬浮式道路的隧道型圆拱结构体，此结构体可以按两种方式设计，其一是：钢筋混凝土结构(或者钢筋泡沫混凝土结构)，沿纵向在圆拱体内布置钢绞索(如图 9中13所示)，每两两预制主体段错位设置张拉，其二是：采用轻质填充材料与轻重型钢结构融为一体的设计方式，两者的选择在于该悬浮工程规划在水域中的标高确定，即是根据水体对隧道形所产生压应力决定，是整体布筋、钢绞索、混凝土标号等均由设计力学计算与规范要求综合因素而定；42～代指填充材料；43～为空位通长空间，可作消防或让车应急通道，它与内侧的主道之间墙体可间断设成车辆穿越洞口；06～详见【0036】中所述内容；37～
防腐层；400～下层道路空间。
[0043]
图9
‑
名称：水域悬浮式双向独立隧道连体结构铁路工程设计方案横切面示意图(1∶100)，(包含普通铁路与高铁两种)，其图中各标号的名称、作用功效：20、38、05～均详见【0035】中内容；13～详见【0036】中内容；49～代指列车(含客货车辆与动车系列)；08～隧道结构体系钢筋混凝结构为主要设计类型，拱形部分均增设钢绞索构造(13)，56～双向铁道悬浮承载连体钢筋混凝土结构，其中纵向承载传才墙体可以按照纵向(即道路长度方向) 间隔式空洞设计，能较小整个工程荷载，51～钢混结构放大脚。～该图9所示意的双向连体隧道悬浮式工程，采取设计成标准合适长度的连体预制成型施工构件，将达到保养期后的各大型构件双端用特制的钢板组合件作临时封闭(注；设计有预埋的螺柱连接配件)后，再拖运至水域现场进行两两对接组合，焊接牢固预留钢件，并且错位将主题结构中的钢绞索通顺延机械张拉，达到把各段预制主体(含隧道部分)连为一体，形成一条整体道路，据施工程序逐一拆除临时拦水钢板组合件，此方案普通适于海洋(含内陆)水域水面以下的悬浮铁道工程，也适宜变异设计的“水下真空管道运输工程”的悬浮方案。
[0044]
图10
‑
名称：水域悬浮式双向拱形结构铁路工程设计方案横切面示意图(含普通铁路与高铁工程)，其图中各标号的名称、作用功效：38、05详见【0035】中内容，49、08、 56均详见【0043】中内容；13～钢绞索；01～承载墩柱，它是沿着道路长度方向布置的，在对照图12图13中的相应部位，即是01处墩柱代替位置(注明；因图12与图13是代表悬浮式公路或者铁路工程的预制式设计方案的示意图解，各具体项目设计时仅作参考)，49～详见
[0043]
中所述内容53～球形泡沫混凝土是发明人新设计的一种水域悬浮承载工程的轻质材料填充方式，即方法是；特种各种规格直径的聚氨酯泡沫球，用细铁丝与绑扎丝结合先将泡沫球固定在填充空间，再浇筑泡沫混凝土(或者泡沫水泥砂浆)材料，其目的是；即可满足一定强度要求，又能更进一步减轻填充部分的中重量。此方法同样可以用于其他工程之中； 52～空心细石混凝土平台，圆孔为长形空洞，可设置管线等用途，54～代指枕木类结构：55～铁道两侧人行道台阶；57～铁道混凝土路基。～该图10所示的悬浮式工程设计方案与图9方案比较，有点是可以大大减少钢筋混凝土拱形部分的体积，有利降低工程造价，同时双向道路之间改变成每相隔20一30米左右间卤的墩柱承载上部荷载，形成双向道路一个整体空间，列车内人员视线交通开阔及设施检修方便等，此方案用于水面以下时，其隧道拱形部分采用钢筋混凝土结构，按预制成型方式设计组合装配，同样将预埋在结构中的钢绞索按错位拉通应力张拉及外部分与内部相连结合部分的定位焊接加强加固非常关键重要，此方案用于水面表层时，其隧道拱形部分只起防范风浪对工程项目列车运行安全的袭击作用，拱形部分则可采用钢筋泡沫混凝土结构，或者其它高强度轻质材料结构，纵向钢绞索与底板下悬的轻质材料承载结构。
[0045]
图11
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名称：水域悬浮式双向拱形结构铁路工程上下联合承载设计方案横切面示意图(包含普通铁路与高铁工程)，其图中各标号的名称、作用功效：38～详见【0035】中内容， 49、详见【0043】中内容，01～详见【0035】中内容，61、08、60与58～几者组成的这一部分围绕道路拱形钢筋混凝土构造的网状结构，是由外骨架58传力骨架构件61与传力预埋件 08有机配合形成一个沿拱形长度方向满面积的轻质材料排数承载体，它与悬浮体底部之下悬浮的轻质材料承载的方式是不同的，前者为“提拉式”传力承载，后者是由底板上传浮力承载，都起着排开水的体积，传递浮力承载铁路主体结构域列车荷载的重要作用！其中；08
～详见【0036】中内容；56～详见【0043】中内容；38～高强度钢板；54～钢骨架、起传力作用； 58～钢骨架；61～传力骨架构件，可用高强度钢管内穿钢绞索结构或者搞强度钢型材(含钢筋)，一端与预埋在拱形结构而留出表面的构件08另端则预埋于拱形结构之中而外露于拱形表面的特制构件，60～聚氨酯泡沫轻质类材料块状粘合体，在本结构之外层(即与水域接触面层) 是保护聚氨酯泡沫体的橡胶卷材(注；无缝粘结)保护层(或者用其他材料代替)，58～传力外骨架，一般是采用优质钢型材料或者钢管制作，(注；内部穿的钢绞索与拱形辐射状的传力骨架构件61中的钢绞索相连固定一体)，从而形成一个从骨架支撑传力，内部聚氨酯轻材排水的整体悬浮式承载结构。～该图11与图10的主体结构基本一致，详见【0035】中内容，其图示核心是这种上悬外包拱形的排水承载方式设计新方案，可以减少悬浮承载体的基础部分结构高度而减低成本，此方式同样可以借鉴应用于其他公路、铁路及“水下真空管道运输”等水下工程之中。应于以设计参考时高度重视。
[0046]
图12
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名称：水域悬浮式公路，铁路工程分段式预制连体成型构件示意图(1∶100) (含系列隧道与拱形结构道路交通)，图示为纵向(即道路长度方向)剖切示意表述，其图中各标号的名称、作用功效：20、38与13均详见【0035】中内容；01～代指墩柱，61～定位预埋钢件结构组合部位，59～特制临时施工封堵水体钢板组合构件，此示意凡是以预制分段式连体成型的水域悬浮式交通的公路铁路(含隧道与拱形结构)每段成型构件，在设计时都必须参看这一用于“分段构件”的两端封堵施工在现场水域组合连接工程中的重要与必要技术方案及措施，设计加工的组合钢板双层结构体必须符合相应分段的切面形式，具有足够扛压的强及拆装灵活与密封堵水防渗工效，当每一较长多段主体预制构件现场连接完毕作业后才拆卸此件用于续后分段的再施工而重复使用。11～代指铁路钢轨，～该图12表述了水域悬浮式公路或者铁路工程的分段式预制连体成型构件在施工现场水域对接组合示意，重点强调每两组构件组合接合部位应当将前一段预制构件穿过，波纹管(或钢管)的钢绞索必须连续穿过后一段预制构件，以此类推形成一个整体，而且是每一段构件纵向(即道路长度方向) 的所有设置钢绞索均应一段接着一段都穿过主体结构，同时应当进行注浆到期张拉，达到设计的应力要求。另外图示67～为预埋件，钢制需每相邻两段构件的接合线前后两侧将预埋钢件焊接牢固，内垫封水胶带，结合部且不能渗入海水(或淡水)。该图示代表隧道式与非隧道式等构件。
[0047]
图13
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名称：水域悬浮式公路或者铁路工程分段式预制连体成型构件长度尺寸及对接组合示意图(1∶100)(含系列隧道与拱形结构悬浮式道路交通)，图中甲、乙、丙、丁均为纵向剖切示意表述：其图中各标号的名称、作用功效；20～～详见【0035】中内容，01～详见
[0046]
中内容，59～详见【0046】中内容，60～钢混主体结构；61～连接钢板带：62～纵向钢混墙体；63空间部分；64～定位柱销：65～加工钢套；10～悬浮承载体上部结构体，其中图中甲与乙两份图代表每两“分段式预制连体成型构件在水域现场对接组合的装配连接示意及每段长度设计的参考尺寸”，～该图13示意的组合连接技术措施详见【0037】中内容，同时包括悬浮式公路与铁路的多种方案及隧道型设计均按此图示借鉴，图乙是对悬浮承载体长度结构的一种方式，03～为空出部分，可减轻总重量，62～钢筋混凝土结构部分，各尺寸据设计需要确定，图丙中；65～为预埋钢套圆形，它与钢件圆柱前锥体件配合组成定位装置。均系机械精加工制作。当具体工程设计时，图中只显示了组合对接原理，一些实际施工方案都是现有技术与经验完全可以解决完善的。
[0048]
图14——“水上公路与铁路交通工程”示意图(1∶100)，其图中个标号的名称、作用、功能：图中36～水域悬浮承载体，它与高速(公路)交通道路纵向垂直布置、其间距由设计结构力学计算而定；33～路基主体部分，采用钢筋混凝土预制构件纵向逐件连接成一个整体路基体；34～高速(公路、铁路)交通透明防护构架，作用是：防止海洋环境中的巨浪、雾罩及雨雪等袭扰；35～(弧形)钢化玻璃，(注：水面之下悬浮交通以另设计方案)。此图只作示意，具体设计以“水上公路与铁路交通工程”项目正式申请的专利资料文件为准。
[五]、具体实施方式：
[0049]
根据需要规划设计建设“水上公路或者铁路工程”项目在海洋(含内陆)水域所处的具体地理位置，水域气象资料与水的自然深度、地勘文件，以及实施项目的各种指际等因素；结合前述[0003]至[0011]九项特征内容和[0016]至[0020]五条技术方案措施的具体程序或者工法，全面综合分析后确实规划设计实施方案，并正式设计完成一系列施工图纸及审核工作。
[0050]
根据水上悬浮组合式钢筋混凝土结构(含其他两种结构类型)公路或者铁路分案工程的实施特点涉及公司投资开发或者承包修建的性质是确定长远规划或者短期安排而决定工程所需各种预制构件生产的总体建设场地与基础设施、设备的筹备及场地选址、规划和具体设计；包括构件施工生产的工序操作平台、吊装设置与深水坞或者浅水坞的设计建造，按照构件预制场设计图纸完成各项必备基础设施的施上作业，以及系列准备事项而正式生产构件。
[0051]
预制的水上悬浮组合式公路或者铁路的钢筋混凝土悬浮承载构件和相应路基主体构件 (含分段式连体构件及其它两种结构类型)达到保养期后(注：全钢结构在外)，采用浮运或者专用运输船将构件拽拉拖运到海上施工现场(不含内陆水域)进行浮吊船安装与组合连接加固工序，再按照“沉锚法”将预制后保养到期的钢筋混凝土立方体(即“锚”)同样运至水域现场，也用浮吊船起吊安放到设计的坐标位置水域底部，并采取机械安装或人工配合与张拉“锚”与路基主体相连的钢绞索组合网，其各个部位的应力张拉值必须达到设计要求。其中“沉锚法”也是调整悬浮式公路或者铁路工程路基主体的精准定位坐标，并承担道路运行中抵御海浪、台风、地震的破坏性冲击与流动车辆带来自身震动等内力达到平衡的重要功能，也是整个悬浮式交通可以安全运营的重要根本性保障的具体技术措施。在路基施工向前推进的过程中，必须按序依次组合装配，最后进行路面现场机械化铺设或者错位铺安铁路钢轨等一系列后续施工作业，并验收达标合格为准。
[0052]
由于海洋环境气候条件的特殊性、按照前述中内容说明，分段向前推进悬浮式公路或者铁路工程的防护道路运营安全的网架结构及相应夹胶钢化玻璃与轻质金属板材的安装加固工作，最后再完成整条悬浮交通道路的电力功能、照明、路标、围栏及管线、消防排水、避雷等系列尾期工程(注：隧道式路段不涉及防护部分)，即可验收竣工。申请人、发明人认为实现“水上公路与铁路交通工程”分案项目的最好方式是：
[0053]
根据承揽该项目工程的公司经济实力、技术水平与现有符合施工水域悬浮公路或者铁路的设施设备情况，经过综合全面分析对此类工程项目的长远战略或者短期承包单独工程后，再确定是否选址建设大型构件预制场或者临时租用场地。一旦确定、抓紧实施准备
工序的场地修建及系列配套基础设施设备，并相继按顺序预制悬浮承载和路基主体构件，注意保养或防腐处理工艺，再按图逐段进行现场组合装配加固等。尽量从长远战略角度考虑应当一次性足额投入建成规模化、标准化、自动化与智能化的现代工厂式生产构件的大中型基地，有利于做成高标准、低成本的工程产品，实现水域悬浮式的公路工程或者铁路工程。
[0054]
申请人、发明人仔细阅读了注明作家曾平标写的《中国桥.港珠澳大桥——圆梦之路》纪实文学作品一书中，相关港珠澳大桥从整个筹划、具体规划设计及施工建设过程大量相近的叙述，从中知道岛隧工程标段的海底隧道沉管预制厂在桂山镇牛头岛，钢箱梁与组合梁装配基地在中山市和分段式桥墩预制在东莞市，大桥是由中国交通公路研究设计院总设计的......根据“水上公路与铁路交通工程”分案项目的一系列特征与技术方案及措施，它与港珠澳大桥这座具有现代跨海桥梁超级工程有着多方面的设计施工技术连带借鉴关系，所申请专利的这一水上交通项目，也主要是针对海洋水域需求的项目规划建设。申请人、发明人认为实现该海洋上悬浮相互公路与悬浮式海上铁路工程，另一种最好方式是：充分借助港珠澳大桥的规划设计单位、桥隧施工队伍的技术实力、预制场地、吊装设施设备及钢箱梁生产基地等，采取横向联合经营共同承揽建设一系列大中型海上悬浮式的公路或者铁路交通项目工程，也可以只作预制加工、钢箱梁生产场地的租用、独立全权安排项目总承包。其中、港珠澳大桥施工建设过程中，研发创新的“高性能海工混凝土”配方独特、申报了专利，并取得了知识产权，以及沉管吊装对接等许多最新技术都与本分案工程的实现有着密切关系；如果能够充分借鉴、联合港珠澳大桥建设之后的技术优势、过硬施工队伍与总设计部门，实现“水上公路与铁路交通工程”项目相比之下的难度小得多，也可以达到事半功倍、少走弯路、多增收益的效果。特别说明：
[0055]“水上公路与铁路交通工程”分案项目的现有附图(图1至图14)与文字说明内容，主要是针对以预制成型钢筋混凝土结构的水上公路或者水上铁路的悬浮式组合连接加固技术方案及措施的说明。该项目说明书及附图内容、主要是阐述“水上公路与铁路交通工程”的悬浮式设计原理及各种规划建设方案的说明；不是直接用于工程施工，而是提供给公路与铁路工程设计院按照其原理及技术方案的措施，对具体项目规划设计施工图纸。