CN104790368A - 一种可自浮拖航的海上建筑结构及其施工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可自浮拖航的海上建筑结构及其施工方法，由平面为圆形的建筑结构部分、沉箱基础部分组成，建筑结构部分包括上部的顶部结构和设置在顶部结构底部的隔舱箱体层；沉箱基础包括基础底板、连接段、托盘、观光区，其中的连接段连接托盘和基础底板，整体从上到下直径逐渐变大，所述的观光区位于连接段底部一周。本发明的建筑结构部分和沉箱基础部分均可在陆地岸边施工建造，并采用自浮拖航到达安装地点，拖航到达指定地点后，沉箱基础下沉至泥面与地基接触，使用浮吊船将建筑结构吊至基础托盘上完成；将数个建筑结构及基础安装在临近位置并用栈桥连接，形成海上建筑结构群，对人类居住、海洋勘察、资源开发利用都有较大帮助。

Description

一种可自浮拖航的海上建筑结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及海上建筑结构，特别涉及一种用于近海海域的建筑结构群及该建筑结构的施工方法。
背景技术
中国近海海洋资源丰富，开发前景广阔。建立海上建筑物是开发海上资源的先决条件，而海上环境恶劣，如何避免海上大型施工设备的使用、节约海上施工时间并避免各类建筑材料运输而将导致人力物力资源的大量消耗，是建立海洋建筑、开发海上资源所需解决的主要问题。在不破坏近海环境条件的情况下，研发一种海上快速建造、可供人类居住并观光旅游的海上建筑群，对近海资源的利用、监测和开发都将具有重大意义。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题，提供一种用于近海的建筑结构，建筑结构下部设置有沉箱式基础结构。两者均可实现陆上建造，海上分别浮运拖航，到达海上指定安装地点后，基础结构下沉至地基表面，建筑结构吊装到基础结构顶部，可避免海水波浪流对建筑结构的扰动。数个建筑结构及其基础结构安装位置距离较近时，可通过栈桥连接形成建筑群，可实现人类居住时不同功能的分区。基础结构上设置观光区域，当基础下沉后供海底观光旅游及观测海洋环境使用。本发明适用于近海水深5-30m的区域。
本发明的技术方案：
一种可自浮拖航的海上建筑结构，由平面为圆形的建筑结构部分、沉箱基础部分组成，设置在近海海域，所述的建筑结构部分包括上部呈半球形或半椭球形的顶部结构和设置在顶部结构底部的隔舱箱体层；
所述的沉箱基础包括基础底板、连接段、托盘、观光区，所述的连接段连接托盘和基础底板，整体从上到下直径逐渐变大，所述的观光区位于连接段底部一周，呈外凸椭球形，可从连接段内部进入观光区；所述的托盘呈圆形，其直径大于建筑结构部分的直径，所述的基础底板下部包含有隔舱板；
所述的托盘位于海面水位以上，所述的观光区位于海面水位以下。
进一步的，所述的顶部结构采用钢结构、玻璃钢结构或轻骨料混凝土薄壁结构。
进一步的，所述的隔舱箱体层分成4-10个舱，高度1-5米。
进一步的，所述的基础底板呈圆形或方形，直径或边长15-50m。
进一步的，所述的隔舱板采用加肋钢板结构；隔舱板高度3-15m。
进一步的，所述的连接段采用钢结构或混凝土结构，上端直径3-8m，下端直径6-30m，高度5-40m。
进一步的，所述的观光区采用特种玻璃材料，高2-5m，宽1-4m。
进一步的，所述的建筑结构平面直径15-40m，托盘直径18-40m。
进一步的，本发明中，数个临近位置的建筑结构施工完毕后，采用栈桥将各建筑结构连接，形成建筑群。
另外，本发明还提供了一种可自浮拖航的海上建筑结构的施工方法，首先在岸边将建筑结构部分和沉箱基础部分分别建造完毕，通过浮运拖航分别将建筑结构部分和沉箱基础部分运输至指定安装位置，到达安装位置后，先将沉箱基础部分下沉至基础底板接触泥面，将建筑结构部分吊装至沉箱基础部分顶部托盘上，重复以上步骤，安装三个或以上建筑结构，用栈桥连接各建筑结构形成建筑群。
本发明的施工方法及有益效果是：
本发明的建筑结构位于沉箱基础上部，两者均可在陆地岸边施工建造，可有效减少海上施工作业时间；建筑结构与沉箱基础均采用自浮拖航到达安装地点，可以有效减少大型船舶的使用及材料的运输；拖航到达指定地点后，沉箱基础下沉至泥面与地基接触，使用浮吊船将建筑结构吊至基础托盘上，建筑结构位于设计高水位以上，可以避免海水环境对其的影响；通过连接段内部到达观光区可以观察海底风景及海洋环境；将数个建筑结构及基础安装在临近位置并用栈桥连接，可以形成海上建筑结构群，对人类居住、海洋勘察、资源开发利用都有较大帮助。
附图说明
图1是建筑结构的剖立面图。
图2是建筑群的俯视图。
图3是建筑结构的拖航状态示意图。
图中：1.顶部结构；2.隔舱箱体层；3.基础底板；4.连接段；5.托盘；6.观光区；7.栈桥；8.隔舱板。
具体实施方式
下面以用于近海海域的建筑结构群及其施工方式为例对本发明作进一步的详细阐述，以下实施例可以使本专业技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。
建筑结构底部采用隔舱箱型结构，使建筑结构所受的浮力大于建筑结构的重量，以使建筑结构能够自浮于水面并能拖航。建筑结构可为钢结构、玻璃钢结构或轻骨料混凝土薄壁结构；基础结构包括底板、连接段，在基础顶部设置托盘，以使建筑结构能够放置于基础上，在基础底板连接段周围设置观光区，以实现对海底风景的观光和海洋环境的观测；采用栈桥将数个建筑结构连为一体形成建筑群。
如图1和图2所示，本实施例公开了一种用于近海海域的建筑结构群及其沉箱基础。建筑结构主要包括上部顶部结构1和底部隔舱箱体层2，沉箱基础结构主要包括基础底板3、连接段4、托盘5、观光区6，建筑结构之间设置栈桥7，将各建筑结构连接成为一个整体。
建筑结构平面一般呈圆形，直径15-40m，上部的顶部结构1一般呈半球形或半椭球形，建筑结构采用薄壁结构以减轻自身重量；
建筑结构底部的隔舱箱体层2分成4-10个舱，高度1-5米，建筑结构所受浮力大于自身重量以使建筑结构能够漂浮于海上并进行拖航；
基础底板3呈圆形或方形，直径或边长15-50m，基础底板3一般为钢筋混凝土结构，基础底板3下部包含有隔舱板8，隔舱板8高度3-15m，隔舱板采用加肋钢板结构；
连接段4从上到下直径逐渐变大，上端直径3-8m，下端直径6-30m，根据水深连接段4设置高度5-40m，采用钢结构或混凝土结构；
托盘5呈圆形，直径18-40m，一般大于建筑结构直径，托盘5位于设计高水位以上，避免受到海水环境的影响；
观光区6位于连接段4底部一周，呈外凸椭球形，高2-5m，宽1-4m，材料采用特种玻璃，可从连接段4内部进入观光区6；
栈桥7位于各建筑结构之间，连接各建筑形成建筑群。
结合图1、图2、图3所示，上述近海海域建筑结构群及其施工过程如下：
首先在岸边将建筑结构部分和沉箱基础部分分别建造完毕，通过浮运拖航分别将建筑结构部分和沉箱基础部分运输至指定安装位置，运输过程状态如图3所示；到达安装位置后，先将沉箱基础部分下沉至基础底板3接触泥面，将建筑结构部分吊装至沉箱基础部分顶部的托盘5上，安装完毕后如图1所示；重复以上步骤，安装三个或以上建筑结构，用栈桥7连接各建筑结构形成建筑群如图2所示。
尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可自浮拖航的海上建筑结构，由平面为圆形的建筑结构部分、沉箱基础部分组成，设置在近海海域，其特征是：所述的建筑结构部分包括上部呈半球形或半椭球形的顶部结构和设置在顶部结构底部的隔舱箱体层；
所述的沉箱基础包括基础底板、连接段、托盘、观光区，所述的连接段连接托盘和基础底板，整体从上到下直径逐渐变大，所述的观光区位于连接段底部一周，呈外凸椭球形，可从连接段内部进入观光区；所述的托盘呈圆形，其直径大于建筑结构部分的直径，所述的基础底板下部包含有隔舱板；
所述的托盘位于海面水位以上，所述的观光区位于海面水位以下。
2.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的顶部结构采用钢结构、玻璃钢结构或轻骨料混凝土薄壁结构。
3.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的隔舱箱体层分成4-10个舱，高度1-5米。
4.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的基础底板呈圆形或方形，直径或边长15-50m。
5.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的隔舱板采用加肋钢板结构；隔舱板高度3-15m。
6.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的连接段采用钢结构或混凝土结构，上端直径3-8m，下端直径6-30m，高度5-40m。
7.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的观光区采用特种玻璃材料，高2-5m，宽1-4m。
8.根据权利要求1所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：所述的建筑结构平面直径15-40m，托盘直径18-40m。
9.根据权利要求1—8任一所述的可自浮拖航的海上建筑结构，其特征是：数个临近位置的建筑结构施工完毕后，采用栈桥将各建筑结构连接，形成建筑群。
10.一种权利要求1—8任一所述的可自浮拖航的海上建筑结构的施工方法，其特征是：首先在岸边将建筑结构部分和沉箱基础部分分别建造完毕，通过浮运拖航分别将建筑结构部分和沉箱基础部分运输至指定安装位置，到达安装位置后，先将沉箱基础部分下沉至基础底板接触泥面，将建筑结构部分吊装至沉箱基础部分顶部托盘上，重复以上步骤，安装三个或以上建筑结构，用栈桥连接各建筑结构形成建筑群。
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