[发明专利]可瞬间启动免震机制的免震建筑及其结构

说明书

技术领域

本发明是关于一种在容易发生地震的地方，即各地震源或各震源附近或地震震波所经之处，设立地震监测站(亦可利用现在已设有的各处地震观测站)，此等地震监测站或观测站则设有震波感测系统及自动发射(或传送)装置，当发生地震时，震波到达瞬间，即能同步启动所述发射(或传送)装置，此装置可将地震波自动转换成一地震波讯号而发射(或传送)出去。而此地震波讯号则在藉由建筑物所装设的震波处理系统接收后，随即启动免震建筑所预设的油压承载系统，而可在地震波尚未到达前预先为建筑物启动免震防护机制，免受震波袭击破坏，使建筑物达到最佳最可靠的安全保障。

另外一种可谓备用免震防护系统则是假设前述装置万一为某种原因而导致损坏故障，不能启动；则能在震波到达第一时间，可藉由免震建筑所预设的震波感测器同步传送一讯号给油压承载系统并同时指令油压承载系统启动，使建筑物避免受到随后而来的震波袭击破坏，得以确保建筑物的安全。

背景技术

若以长远的时空角度来看，人们所居住的地球诚然是属于一个动荡不安的环境，其间台风地震频繁。

在地球上主要三大地震带的国家或地区，每年均会发生规模大小不同，次数或多或少的地震，而每当地震过后，(尤其是破坏力极强的强烈地震)，其所造成楼倒屋塌、疮痍满目，哀鸿遍地的凄惨景象，亦不断地频频地重复出现在人们眼前。

地震这种大自然现象既不可避免，在可预见的未来，人们如不善于运用智慧，综合利用可运用的各项科技，用以结合先进的土木工程技艺及现代建筑技术，以更高明的手段研发出可以避免地震袭击破坏的建筑，则上述灾难亦将永远威胁着居住于其上面的生灵，成为人们挥的不去的梦魇。时至今日，虽有很多有识之士，为克服地震天灾对建筑物及生命财产的危害而纷纷提出各种解决之道，但至今为止，终究未能克竟全功。本案发明人在着手研发本案发明前及研发过程中，曾经由各种管道，广泛收集有关地震起源、震灾防治及其后所衍生的防震、耐震、减震、抗震、制震、隔震、免震、避震、吸震等等的各类技术及其相关资讯，特别是各国专利局已经公布有案，类似上述技术的发明或创新，详细加以研读并作综合性的分析比较、研究归纳，诚然每个人天份不同，学习领域不同，累积的经验传承不同，因此在面对同样问题而欲寻求解决之道，也就有了各种不同的思维层次及空间。不可讳言之，现在已经在实施中的，或准备实施的或只是出现在各种刊物及传播媒体而尚未实施的(有部分是理论与实际有显著的落差)，每一发明或创新均有其一定的价值，亦各自解决了部分问题；但就整个问题的全面性及细部层面来看，现在已经全部公开的有关防震、减震、抗震、制震、耐震、隔震、免震等等琳琅满目的发明创新中人们可发现各有所长，亦各有所短，其彼此之间，因此优劣互判，高下立见。有的是治标不治本，有的是治本不治标，有的则欲求标本兼治却用错了方法，有的则是方法对了却碍于现今的材料科技无法突破，或受制于外在环境等影响，以致顾此失彼，无法面面俱到。以本案发明人于二十年前所发明的「隔绝地震动能的免震建筑法及其结构」(中国台湾省公告第198739号及美国发明专利第4,881,350号)为例详见附件：公告第198739的发明是将建筑物与地基隔开，再在其间设有包括上下表面设置有多数曲面球座的支撑隔绝层及对应所述等球座的多数滚球，利用所述等滚球与其所接触对应的曲面球座间的极低滚动摩擦推力，当地震发生时，其最具破坏力的水平震动将因滚球与曲面球座间来回的滚动作用，而能巧妙的将地震水平震动动能转换成建筑物的垂直位能。其间滚球及支撑隔绝层可作多层的设计，因此地震的水平震动力将由下而上呈几何级数的逐层衰减，其最后所能传到建筑物的动能将微乎其微。另外，在支撑隔绝层及建筑物之间，又筑设有多数连杆避震器，借着连杆作用，可将地震传来的上下震动动能转换成滑块的水平运动动能，再利用杠杆装置的杠杆原理，即可以一定的倍数比例由缓冲弓形弹簧吸收巨大的滑块动能，如此建筑物即可避免直接受到地震垂直震动力的冲击破坏，以保障建筑物的安全。所述案固然因滚球与其所对应的球座间的水平运动，具有最低的滚动摩擦推力，而可使建筑物几乎可以不受地震水平震动影响；但滚球与其所接触的球座是属于点的接触，故其单位受力很大，对巨型建筑而言，显然不堪承受其庞大压力，而只能适用于较轻型的建筑，应用范围受限，此为其缺点之一。又所述案运用连杆避震器，借着连杆作用及杠杆原理，而以一定倍数比率由弓型弹簧缓冲吸收地震传给建筑物的垂直震动，固然亦是克服地震上下震动冲击的巧妙设计，但所述避震器在平常无地震状态时，长年累月承载着建筑物的巨大重量，如此长期下来，此种庞大压力亦势必会使所述连杆避震系统的组成元件如：连杆臂或弓型弹簧等产生材料或弹性疲乏，而缩短其使用寿命，此为其缺点之二。又所述案设计成由多数滚球及连杆避震器承载着整座建筑物，每当地震发生，固然可随时发挥其应有的免震防震功能，但相对的如位处常有强风吹袭地区(尤其是台风或飓风经常发生的地带)此种免震装置如不再行设计另外一套防护机制，以为对治风压问题，则每当大风一吹，居住于其上的人们势必经常饱受摇晃摆动之苦，导致不堪其扰。由以上的论述，显然的到现在为止的每件有关对治地震问题的发明或创新案，虽各有其潜在的价值，但相对的，亦各有其或大或小的缺失及很多美中不足之处。本案发明人即是基于多层次及多方面的考量，再参酌现今已发展成熟的各种技术及相关资讯经过长时期的如理作意思维，综合研读，融会贯通，以宏观角度直指问题核心，巧妙地将现代的电子科技、通讯科技、油压起重科技、机械科技等等与本案独创的隔震免震技术结合在一起，使其彼此能互相呼应，而又各自能充分发挥其所应有的功能。经过如此善巧细腻的设计安排及缜密规划，当状况来时(无论是台风或是地震)，必能接近完美的达成其所应有的效果，而使人类生存必要因素之一「居之安」得以落实解决。