CN103786842A

CN103786842A - 一种漂浮建筑构造及建造方法

Info

Publication number: CN103786842A
Application number: CN201410074108.5A
Authority: CN
Inventors: 贾宁; 胡伟; 王东权; 戚靖骅; 谷申申
Original assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Current assignee: China University of Mining and Technology CUMT
Priority date: 2014-03-03
Filing date: 2014-03-03
Publication date: 2014-05-14

Abstract

一种漂浮建筑构造及建造方法，可适用于采煤沉陷水域的漂浮建筑构造及建造。所述的建筑构造包括：漂浮基座、构筑物和漂浮模块，漂浮基座及其承载的构筑物构成漂浮模块，并通过水下重力式基础固定，在重力式基础与漂浮模块之间有牵拉连接或者桩基插接。所述的建造方法：构筑物由漂浮基座承载，结合牵拉或者桩基固定位置。优点：水上漂浮建造模式在建筑技术层面上，具有建造工艺先进、抗渗性强、自重较轻、耐久性好、灵活性强等优势，在一定程度上对建筑本身具有一定保护作用，能较好地应对洪涝等自然灾难带来的危害；就地解决采煤塌陷区居民安置问题，为城镇化建设提供一种新型的建造方式与居住形态；拓展新的生存空间，满足建设用地需求，缓解人地矛盾。

Description

一种漂浮建筑构造及建造方法

技术领域

本发明涉及一种漂浮建筑的构造及建造技术，特别是一种采煤沉陷水域的漂浮建筑构造及建造方法。

背景技术

在我国，大量采煤沉陷水域由于受到稳沉年限、水质环境等诸多因素的制约，既有建筑建造方式一般为疏排积水后的填充造地基建。

存在问题：疏排填充只适用于少数积水量较少的区域，而沉陷水域大多面积较大、分布较广，塌陷深度及积水量都达到一定程度，采用填充方式难度很大：一是填充材料缺乏，二是工程量过于浩大和繁重、投入费用较高，三是工程时间过长。而且，造地搞基建对地质状况和稳沉年限都有严格要求，不但进行勘探及建造投入较大、对房屋建造方式也有诸多限制，还要面临后续矿震及沉陷引起的构筑物不均匀变形等问题，居住安全系数不高。尤其，现有已稳沉可复垦的土地相对较少，在未来几年、几十年甚至更长时间，大量非稳沉区都不能及时开发利用。

目前，我国仅有类似渔排的漂浮建造方式，一般由木板及泡沫材料搭建浮力平台，用于支撑漂浮构筑物。这种建造技术相对简单，缺乏相应配套设施，电力与生活用水等均取自附近陆地，仅是一种临时性建筑，不宜长期居住，也不适用于采煤沉陷水域的建筑建造。

发明内容

技术问题：本发明针对采煤沉陷水域这一特殊环境，提供一种漂浮建筑构造及建造方法，解决现有的漂浮建筑不能长期居住和结构不适用于采煤沉陷水域的问题。

技术方案：本发明的目的通过漂浮建筑构造及建造方法实现：

所述的建筑构造包括：漂浮基座、构筑物和漂浮模块，漂浮基座及其承载的构筑物构成漂浮模块，并通过水下重力式基础固定，在重力式基础与漂浮模块之间有牵拉连接或者桩基插接。

所述的漂浮基座包括：漂浮基座底板、漂浮基座侧板、空室结构和轻质填充物，漂浮基座底板与漂浮基座侧板围合形成空室结构，内部采用轻质填充物填充或者利用为水下空间。

所述的重力式基础为水下基础，或者水下墩基。

所述的牵拉连接为伸缩钢缆。

所述的桩基插接为桩柱、滚轴连接件和套管，桩柱上端伸出水面，与漂浮基座及构筑物侧面的滚轴连接件相连接，外罩套管与构筑物连接成一体。

所述的建造方法：构筑物由漂浮基座承载，结合牵拉或者桩基固定位置；

首先，制作中空的漂浮基座，可选用钢筋混凝土或钢材等围合形成空室结构，内部采用轻质填充物填充或者利用为水下空间；所述的填充物可选用聚苯乙烯泡沫EPS等轻质材料；利用空室结构，实现基座的刚度、强度、水密性和漂浮性；

其次，通过多个单元式的漂浮基座按需组合、相互连接，扩大或改变基座平面，将工厂规模化生产的建筑模块及设施，安装在漂浮基座上，构成漂浮模块；每个模块上都安装若干建筑及配套设施，各个漂浮模块之间，以及与其它结构之间可方便连接或拆卸,实现漂浮模块的拆分移动和自由组合；

最后，将漂浮模块通过两种方式固定位置：一种是桩基式，在水底预埋水下基础，并在其上建造桩柱伸出水面，水上部分的桩柱与漂浮基座及构筑物侧面的滚轴连接件相连接，外罩套管与构筑物连接成一体，支持漂浮模块随水位变化沿桩柱上下浮动；二种是牵拉式，在水底修建水下墩基，由固定在其上的伸缩钢缆，牵拉漂浮模块。

有益效果：由于采用了上述技术方案，漂浮建造可以在满足底部浮力和水压力要求的同时，达到荷载平衡。既不需要高额耗费去处理地基，也不必受地质状况及稳沉条件所限，只需根据自然环境和水域特征，将多个单元的漂浮模块组合形成有机的建筑体系，即可有效连接陆路与水路。构筑物和配套的延展性管道皆可随水位变化而浮动。而且，通过漂浮模块的拆分与组装，可以随势而变地自由组织空间结构和区域布局，不但具备灵活性和发展性，还能通过水涨屋高或移动位置以趋避洪涝等灾害。其主要优点：

（1）以水上漂浮的结构方式，提供一种在采煤沉陷水域建造构筑物的新形式，使沉陷水域的开发利用不受水质环境、地质状况及稳沉条件所限。

（2）水上漂浮建造模式在建筑技术层面上,具有建造工艺先进、抗渗性强、自重较轻、耐久性好、灵活性强等优势，在一定程度上对建筑本身具有一定保护作用，能较好地应对洪涝等自然灾难带来的危害。

（3）就地解决采煤塌陷区居民安置问题，为城镇化建设提供一种新型的建造方式与居住形态。

（4）在人地资源紧张、城市发展受困的紧迫形势下，该发明为解决当前用地危机提供一种新途径和新技术，可在保证耕地红线的前提下，拓展新的生存空间，满足建设用地需求，缓解人地矛盾。

附图说明

图1为本发明的第一实施例漂浮结构示意图。

图2为本发明的第二实施例漂浮结构示意图。

图3为本发明的漂浮模块的移动与组合结构示意图。

图中：1、漂浮基座；2、漂浮基座底板；3、漂浮基座侧板；4、空室结构；5、轻质填充物；6、水下空间；7、水下基础；8、桩柱；9、滚轴连接件；10、水下墩基；11、伸缩钢缆；12、套管；13、构筑物；14、漂浮模块；15、漂浮模块的组合连接。

具体实施方式

实施例1：本发明的漂浮建筑构造及建造方法：

所述的建筑构造包括：漂浮基座1、构筑物13和漂浮模块14，漂浮基座1及其承载的构筑物13构成漂浮模块14，并通过水下重力式基础固定，在重力式基础与漂浮模块之间有牵拉连接或者桩基插接。

所述的漂浮基座1包括：漂浮基座底板2、漂浮基座侧板3、空室结构4和轻质填充物5，漂浮基座底板2与漂浮基座侧板3围合形成空室结构4，内部采用轻质填充物5填充或者利用为水下空间6。

所述的重力式基础为水下基础7，或者水下墩基10。

所述的牵拉连接为伸缩钢缆11。

所述的桩基插接为桩柱8、滚轴连接件9和套管12，桩柱8上端伸出水面，与漂浮基座1及构筑物13侧面的滚轴连接件9相连接，外罩套管12与构筑物连接成一体。

在图1中，首先，制作中空的漂浮基座1，可选用钢筋混凝土或钢材等围合形成空室结构4，内填轻质填充物5或者利用为水下空间6；所述的填充物可选用聚苯乙烯泡沫EPS等轻质材料；利用空室结构，实现基座的刚度、强度、水密性和漂浮性；

其次，通过多个单元式的漂浮基座1按需组合、相互连接，扩大或改变基座平面，将工厂规模化生产的建筑模块及设施，安装在漂浮基座1上，构成漂浮模块14，每个模块上都安装若干建筑及配套设施。如图3，各个漂浮模块之间，以及与其它结构之间可方便连接或拆卸,实现漂浮模块的组合连接15；

最后，将漂浮模块14以桩基方式固定位置：在水底预埋水下基础7，并在其上建造桩柱8伸出水面，水上部分的桩柱与漂浮基座1及构筑物13侧面的滚轴连接件9相连接，外罩套管12与构筑物连接成一体，支持漂浮模块随水位变化沿桩柱上下浮动。

实施例2：在图2中，首先制作漂浮基座1，由漂浮基座底板2和漂浮基座侧板3围合形成空室结构4，内部采用轻质填充物5填充或者利用为水下空间6。将如此多个单元式的漂浮基座按需组合、相互连接，扩大或改变基座平面。然后，把工厂规模化生产的构筑物13及配套设施，安装在漂浮基座上，构成漂浮模块14。在图3中，以单元式的组合连接方式,使各个模块便于拆分移动,实现漂浮模块的组合连接15。

最后，将漂浮模块14以牵拉方式固定位置：修建水下墩基10，由固定在其上的伸缩钢缆11，牵拉漂浮模块14。

其它与实施例1相同，相同部分略。

Claims

1.一种漂浮建筑构造，其特征是：该漂浮建筑构造包括：漂浮基座、构筑物和漂浮模块，漂浮基座及其承载的构筑物构成漂浮模块，并通过水下重力式基础固定，在重力式基础与漂浮模块之间有牵拉连接或者桩基插接；

所述的漂浮基座包括：漂浮基座底板、漂浮基座侧板、空室结构和轻质填充物，漂浮基座底板与漂浮基座侧板围合形成空室结构，内部采用轻质填充物填充或者利用为水下空间；

所述的重力式基础为水下基础，或者水下墩基；

所述的牵拉连接为伸缩钢缆；

所述的桩基插接为桩柱、滚轴连接件和外罩套管，桩柱上端伸出水面，与漂浮基座及构筑物侧面的滚轴连接件相连接，外罩套管与构筑物连接成一体。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮建筑构造的建造方法，其特征是：构筑物由漂浮基座承载，结合牵拉或者桩基固定位置；

首先，制作中空的漂浮基座，可选用钢筋混凝土或钢材等围合形成空室结构，内部采用轻质填充物填充或者利用为水下空间；所述的轻质填充物可选用聚苯乙烯泡沫EPS等轻质材料；利用空室结构，实现基座的刚度、强度、水密性和漂浮性；

其次，通过多个单元式的漂浮基座按需组合、相互连接，扩大或改变基座平面，将工厂规模化生产的建筑模块及设施，安装在漂浮基座上，构成漂浮模块；每个模块上都安装若干建筑及配套设施，各个模块之间，以及与其它结构之间可方便连接或拆卸,实现漂浮模块的拆分移动和自由组合；

最后，将漂浮模块通过两种方式固定位置：一种是桩基式，在水底预埋水下基础，并在其上建造桩柱伸出水面，水上部分的桩柱与漂浮基座及构筑物侧面的滚轴连接件相连接，外罩套管与构筑物自成一体，支持漂浮模块随水位变化沿桩柱上下浮动；二种是牵拉式，在水底修建水下墩基，由固定在其上的伸缩钢缆，牵拉漂浮模块。