CN1044507A - 水下建筑物及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种由具有浮力的基座和建立在基座上包含具有双层壁，可向壁间进行给排出的本体及位于此本体上方且伸出水面的出入口塔部分组成的水下建筑物，和其施工方法，将浮在水面上的基座拖运至设置场所并使其暂时固定在水底，依次在基盘上建立内外壁和横梁等的同时使其慢慢沉没，通过进行上述给排水调节建筑物本体浮力，完成建造后使基盘在水底柔性固定，仅使上述出入口塔部分伸出水面使基座和建筑物本体沉没于水下。

Description

本发明有关在水下设置大型水下建筑物及其施工方法。

众所周知，近年来随着人们生活圈的都市化，使土地问题变得越加严峻，而将内部无人居住的仓库或车库一类大型建筑物例如设置在海底或水底能达到有效利用土地的目的。

然而，以往的水下建筑施工方法，在将仓库或车库等那样大型建筑物设置在海底或水底的场合，由于是在陆地上将该建筑物建造好后，用船舶等将其拖运至设置场所而后使其下沉那样的施工方法，因而建筑物的大小被限制在船舶所能拖运的大小上，此外，由于必需在没有波浪时进行拖运，使设营周期变长，此外，由于必需要把建筑物水平地设置在水底，使建筑物下沉作业很困难，而且必需构筑稳定坚固的基础，因而存在施工长期化，建造成本很大等一系列问题。

此外，在欲设置水下建筑物的规定水域中通过打设石板等桩板或者通过垒石的方法，将该水域分隔起来后，将其内侧的水排出，其后象建造陆上建筑物那样建造水下建筑物的施工方法也为大家熟知。

若采用此施工方法，虽有水下建筑物的大小不受限制的自由度，而且，能够在施工期间不受水的影响条件下建造所希望大小的水下建造物的优点，但相反，也存地如下的问题，就是如要象上述那样分隔规定的水域，将其内侧的水排出，维持和陆上相同的状态，则只能限定在水深较浅的场所，与此同时使施工期间拉长，建设成本变得很大。

本发明就是鉴于这样的现状而提出，其目的在于提出一种通过采用和原来的施工方法完全不同的新的施工方法，它能用和建造陆上建筑物时同样的程序在短时期内进行建造，且能使成本大幅度降低还能充分确保设置后的安全性，进而还能使建筑物用于多种用途和目的，且使基础工程不需要。

为达到上述目的，本发明的特征在于水下建筑物由柔性固定在水底或海底的基座体和建造在该基座体上的建筑物本体构成，要形成使上述基座体在完成建造上述建筑物本体前浮在水面上的同时，使上述建筑物本体构成在其外周壁和内周壁间具有间隙空间的双重壁构造，并通过向上述间隙空间内进行给排水或者采用另行准备的负重使上述建筑物本体沉入水下，仅让形成在上述建筑物本体上部的出入口塔部分伸出在水面上。

此外，对于本发明，构成本施工方法其特征还在于，为了建成上述水下建筑物，使具有浮力的基座处于浮在水面状态，或者在把上述基座体拖运至水下建筑物设置场所后，使其暂时固定在水底，接着在上述基座上面建立起建筑物本体的外周壁后，在该外周壁的内侧建立起内周壁，并使此外周壁和内周壁慢慢地向上方延长设置起来的同时，在为了使其沉没于水下而施加的重量不足的场合，使水流入上述外周壁和内周壁间的间隙空间，或者采用其它加负重方式使建筑物本体慢慢沉没于水下，当完成建筑时，使上述基座体在水底进行柔性固定，而且仅让在建筑物本体上部形成的出入口塔部分伸出在水面上，而使基座和建筑物本体沉没于水下。

有关本发明的水下建筑物，其特别重要的一点是，作用在处于水面下的建筑物本体上的波浪或风的压力等的表面压力就是通常作用在从水面伸出的出入口塔部分上的表面压力。据此，使本发明建筑物即使在暴风雨的情况下，也能稳定地被固定在水中。

其次，本发明水下建筑物的第二点重要之处是通过使建筑物自身的比重略重于水的比重重，而且其重量小于水底对基座的抗压力，故即使对于较软的水底构造也能进行软着陆，据此能防止上述建筑物陷入水底，与此同时能进行固定压力的调整。此外，通过用这样的构造，即使在发生地震等场合，由于和上述第一点的表面压力效果几何相加（相乘）起来的效果，能有效阻止振动向建筑物上传递，在防震措施上非常有效。

此外，有关本发明水下建筑物的重要的第三点是使该水下建筑物具有外周壁和内周壁形成的双重壁构造，因可以不必对处于水下的外周壁进行十分严格的防水处理，也就是，因处于水下的外周壁的防水不够好，而有水从该外周壁渗入，或有湿气渗出，也可通过装设小型吸排水设备和空调设备，有效防止水向内周壁的内部渗透，从而能大幅度降低工程费用，且通过向此外周壁和周壁间的空间进行给排水，能对水下建筑物的比重作任意调整。不用说，也可以用其它别的方式，例如另行准备的负重或固定器的扩张或伸长作用进行此比重的调整。

此外，有关本发明水下建筑物的第四点重要之处在于能在现场进行水下建筑物的建造，据此，不再需要进行建筑物的拖运，使工程费用大幅度降低。

实施例

以下通过实施例并参照附图对本发明作详细说明

如图1所示，有关本发明的水下建筑物A由用钢筋等构成的基盘体1和建立在此基座1上面的建筑物本体2组成。

如图2和图3所示，基座1是由用内轮胎等构成的多个浮筒10，设置在此浮筒10上面，将该浮筒10连接起来的捆缚框11以及位于捆缚框11上面，且与其连成一体的支承框12组成，用上述多个浮筒10可获得较大的浮力。

此外，也可以用能得到较大浮力的发泡苯乙烯（styrol）等来取代上述内轮胎制成上述多个浮筒10。

此外，如上所述，使上述基座1形成具有尽可能大的浮力，具体说此浮力大小要设定成仅能让上述基座1本身浮在水面W上，而且当把为建造建筑物本体2的材料载放在该基座1上面，或者在其上建造所谓建筑物本体2的一层时也不会被水淹没。

这样构成的基座1可用船舶将其拖至水中建筑物的设置位置，或者在现场建造。当基座1在设置位置浮在水面W上的期间，将其和已放置在水底d上的固定器U相连结，使其不会因水流而漂离。

建筑物本体2是建造在上述基座1上面，其构造如图4至图6所示，具有外周壁20和内周壁21，进而在本实施例中，如图1所示具有基础层板22，一层楼板23，二层楼板24，三层楼板25，天花板26，顶板27以及出入口塔部分28。

也就是，在上述基座1上面首先建立上述基础层板22。

其后，先在上述基础层板22上只建立第一层的外周壁20。

这样在基座1上面构成纵剖面形状为凹状的池子形状建筑物，从而使此后的施工作业也就是在外周壁20的内侧建造内周壁21的作业能在不受风或水的影响条件下进行。

在这样建成外周壁20后，在该外周壁20的内侧建造纵剖面形状为凹状的内周壁21，而且在该内周壁21的下端同时建成第一层楼板23，进而在此第一层楼板23和其下方的基础楼板22间建造框柱30的同时在上述第一层楼板23的外方建造相连的梁31。

此外，在此第一层楼板23和上述基础楼板22间以及在外周壁20和内周壁21间形成使水可流入的间隙空间S。

在这样形成内内壁21后，接下来在内周壁21的上端建造第二层楼板24，而且在此第二层楼板24的外方建造相连梁32的同时，使内周壁21在该第二层楼板24的上面延伸，而且在外周壁20的上端使外周壁进一步延伸。

按照以下的程序，使外周壁20在外周壁20的上端依次延伸，此外，使第三层楼板25在上述内周壁21的上端上相连设置的同时，在该第三层楼板25的外方相连设置梁33，以后，通过反复进行这样的作业，相继进行天花板26，顶层楼板27以及进出口塔部分28和延伸、相连建造梁34，从而建成建筑物本体2。

根据本发明不用说是用耐水性优良的钢筋混凝土或钢架钢筋混合土，而且也要用耐压性优良的材料来建造上述外周壁20和内周壁21，且还构成能确保水下建筑物A相对液体的密封性。

因此，对于有关本发明的建筑物本体2，由上述外周壁20，基础层楼板22，顶层楼板27以及进出口塔部分28构成水中建筑物的外壁，用上述内周壁21，各层楼板23至25以及天花板26构成水中建筑物的内壁，用内屋R表示水建筑物的内部。

如以上那样构成的有关本发明的水中建筑物的内屋R，例如可利用作为仓库或车库，在此情况下，可以配备电梯或升降机。

此外，还可构成通过设置在上述进出口塔部分23内的泵装置P向上述间隙S内灌水或排水，据此可使建筑物本体2的重量增大，从而能使该建筑物本体2稳定地固定在水底d上。

此时，通过将作用在位于水面W下的建筑物本体2上的表面压力a设计成比作用在水面伸出的出入口塔部分的表面压力b大（a＞b），能使该水下建筑物A即使遇到暴风雨时通常也能保持稳定状态而被固定在水下。此外，作用在上述建筑物本体2上的表面压力a指的是作用在建筑物本体2的水面以下部分的外壁部分上的水压或潮流压力，作用在出入口塔部分28上的表面压力b指的是风压或波浪压力。

此外，上述实施例中的水下建筑物A是作为利用于仓库或车库等的，但也可把下建筑物A作为防波堤或消波台利用，其时的设置状态如图7所示那样，并不限于设置在平坦的水底上，也可以将水下建造物固定在倾斜的水底d上。

图8和图9表示本发明的第二实施例，此实施例是将有关第一实施例的水下建筑物A的栋数取为四，用连接通路C使各水下建筑物相互连接，从而构成能使人或物往返的另一例子，因为它的结构和作用都和上述第一实施例相同，故在图面上标上相同标号，也省略对其作详细说明。不用说，用上述连接通路连接的水下建筑物A的数目也不限于上述实施例的数目，只要是两个以上的水下建筑物A，就能适当连接。

本发明是如上所述那样构成，因此是和把基础施工作为必要的原来施工方法完全不同的新施工方法，能用建造陆上建筑物时的同样程序在短期内完成建造水下建筑物，而且由于不需要用船舶进行拖航，而仅把材料运送至设置场所就可以，故而能大幅度地降低此类施工成本，此外，由于能在水上进行建造作业而不受水的影响，而使此类作业大幅度简化且安全。

再就是由于根据本发明将作用在水面下的建筑物本体上的表面压力设计成比作用在从水面伸出的出入口塔部分上的表面压力大，因而使设置后的稳定性也能得到充分保证，还有就是能将水下建筑物的内部作为多目的的用途使用等，因而具有许多优良效果。

对附图的简要说明。

图1是表示有关本发明一实施例的水下建筑物，且为将其切去一部分时的纵剖面图，图2是表示基座在将其切去一部分状态下的放大正视图，图3是表示基座在将其切去一部分状态下的放大俯视图，图4至图6是表示在基座上面依次建造建筑物本体工序的纵向剖面的放大图，图7是表示有关本发明的另一实施例的水下建筑物的设置状态的概要说明图，图8是表示有关本发明的第二实施例的水下建筑物的平面配置状态的说明的图，图9是表示同一水下建筑物的固定状态的剖面说明图。

1为基座，2为建筑物本体，10为浮筒部件，20为外周壁，21为内周壁，22为基础楼板，28为出入口塔部分，A为水下建筑物，S为间隙，U为固定器，d为水底，W为水面。

Claims (9)

1、一种水下建筑物，由基座和在该基座上建立的建筑物本体构成，其特征在于使上述基座在建成上述建筑物本体前浮在水面上；同时将上述建筑物本体构造在外周壁和内周壁间具有间隙空间的二重壁结构，和可通过向上述间隙内进行给排水，或用另外准备好的负重使上述建筑物沉没于水下，而仅使形成上述建筑物本体上部的出入口塔部分伸出在水面上。

2、根据权利要求1所述的水下建筑物，其特征在于在水面下作用于建筑物本体上的表压力比作用在从水面伸出的出入口塔部分的表面压力大。

3、根据权利要求1所述的水下建筑物，其特征在于上述基座的下面一侧保持着多个浮筒状部件。

4、根据权利要求1至3权利要求中任一权利要求的水下建筑物，其特征在于使基座或建筑物本体中的任何一方或双方都与一固定器相连接。

5、根据权利要求1至3权利要求中任一权利要求所述的水下建筑物，其特征在于上述建筑物本体为两个以上，用连系通路使上述各建筑物本体相互连系。

6、一种水下建筑物的施工方法，其特征在于使具有浮力的基座，在浮于水面上状态下拖运至水下建筑物的设置场以后，将上述基座暂时固定在水底，接着，在上述基座的上面建立起建筑物本体的外周壁后，在该外周壁的内侧建立内周壁，使此外周壁和内周壁向上慢慢继续延伸设置的同时，使建筑物本体慢慢沉没于水下，当上述外周壁和内周壁以及建筑物的横梁的自重比建筑物的浮力还小时，向上述外周壁和内周壁之间的间隙内进行给水，或者用另外准备好的负重而使建筑物本体慢慢沉没于水下，在完成建筑物建造时，使上述基座在水底上进行柔性固定，而且在仅使形成在建筑物本体上部的出入口塔部分伸出水面的情况下使基座和建筑物本体沉没于水下。

7、根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于构成使建筑物的比重略重于水的比重，而且使建筑物以小于柔软结构的水底对基座的抗压力的重量被柔软固定。

8、根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于用和基座或建筑物本体中的任何一方或双方相连接的固定器使其暂时被固定在海底。

9、根据权利要求6所述的施工方法，其特征在于形成建筑物本体的外周壁以使在水面下作用于建筑物本体上的表面压力比作用在从水面伸出的出入口塔部分的波浪压力或风压等表面压力还大。

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