CN112478100A

CN112478100A - 一种混凝土球形水中建筑物建造方法

Info

Publication number: CN112478100A
Application number: CN202011507020.XA
Authority: CN
Inventors: 郑亚前; 李子刚; 郑路; 郑伟; 刘逸冰
Original assignee: Lanyue Engineering Management Consulting Co ltd
Current assignee: Lanyue Engineering Management Consulting Co ltd
Priority date: 2020-12-18
Filing date: 2020-12-18
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2040-12-18
Also published as: CN112478100B

Abstract

本发明涉及水上建筑领域，特别是涉及到了一种混凝土球形水中建筑物建造方法。该方法包括以下步骤：1）于设定水深处，在驳船上开始浇筑混凝土球形水中建筑物的墙壁；2）浇筑设定高度后，向混凝土球形水中建筑物建成部分内部添加配重，使驳船和混凝土球形水中建筑物的已建成部分下沉，水面上只保留设定高度的施工面；3）对步骤2）中保留的施工面进行浇筑；4）重复步骤2）、3）直至完成混凝土球形水中建筑物的建造。采用本发明的方法，能够以混凝土为基本材料建造直径较大的混凝土球形建筑物，而混凝土球的造价相对于地面或者地下仓储设施以及一般的海上平台及岸边公共设施来讲要低的多，具有低成本的明显优势。

Description

一种混凝土球形水中建筑物建造方法

技术领域

本发明涉及水上建筑领域，特别是涉及到了一种混凝土球形水中建筑物建造方法。

背景技术

一般情况下，人们将建筑物的定义分为广义建筑物和狭义建筑物两种，广义的建筑物是指人工建筑而成的所有东西，即包括房屋，又包括构筑物。狭义的建筑物是指房屋，具体是指有基础、墙、顶、门、窗，能够遮风避雨，供人在内居住、工作、学习、娱乐、储藏物品或进行其它活动的空间场所。例如住宅、学校、商场、剧院等。构筑物是指不具备、不包含或不提供人类居住功能的人工建造物，例如水塔、水仓、油仓等。

目前，绝大多数的建筑物是建造在陆地上。以油仓为例，战略石油储备一直以来是我国的重点建设项目，石油储备量是否足够直接决定着我国用油是否安全。可是传统的石油储备所用到的油仓不是在地面就是在地下，要处理结构问题、防渗问题、消防问题等，它们的建设成本都非常高。另外，在一些海岛上，为了保障岛上居民的生活，必须储备一定数量的淡水，目前储存淡水用的水仓也多是设在岛上，这在海岛面积寸土寸金的情况下，显然是不利的。

除了上述作为仓储的建筑外，海上平台开发以及岸边公共设施的建设也越来越为世界各国所重视，但是目前的海上平台建设主要还是靠结构物拼接的方式，岸边公共设施也采用的是传统建造方法，海上平台及岸边公共设施的建造也存在着成本高的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土球形水中建筑物建造方法，以解决现有仓储建筑物以及海上或岸边建筑物的高成本问题。

为实现上述目的，本发明的混凝土球形水中建筑物的技术方案是：一种混凝土球形水中建筑物建造方法，该方法包括以下步骤：

1）于设定水深处，在驳船上开始浇筑混凝土球形水中建筑物的墙壁；

2）浇筑设定高度后，向混凝土球形水中建筑物建成部分内部添加配重，使驳船和混凝土球形水中建筑物的已建成部分下沉，水面上只保留设定高度的施工面；

3）对步骤2）中保留的施工面进行浇筑；

4）重复步骤2）、3）直至完成混凝土球形水中建筑物的建造。

有益效果：采用本发明的方法，能够以混凝土为基本材料建造直径较大的混凝土球形建筑物，而混凝土球的造价相对于地面或者地下仓储设施以及一般的海上平台及岸边公共设施来讲，要低的多。尤其是混凝土球形建筑物相当于形成了一个浮体，当用于仓储用途时，可将储存物储存在海上，节约建设用地，加之混凝土在水中长期寖泡后自密性很强的特点，防渗也不需要特别处理，作为仓储设施时，低成本的优势将更加明显。

更进一步地，所述设定水深大于或者等于要建造的混凝土球形水中建筑物的直径。选择大于或者等于要建造的混凝土球形水中建筑物建的直径的设定水深，能够完全满足混凝土球形水中建筑物在建造过程中下沉的需要，能够降低对浇筑设备的扬程的要求。

更进一步地，所述配重为加入混凝土球形水中建筑物的建成部分中的水。以水为配重，不仅可以就地取材，成本低廉，而且还具有便于放出的优点。

更进一步地，作为配重加入混凝土球形水中建筑物的建成部分中的水为淡水。与海水相比，淡水可以起到促进混凝土凝固，同时保护混凝土内部钢筋的作用；在海上施工时，可以使混凝土球形水中建筑物的外壁面与内部钢筋的距离大于内壁面与内部钢筋的距离，从而更好的防止海水渗透导致钢筋腐蚀。

更进一步地，作为所述配重的水是通过泵送的方式泵入至混凝土球形水中建筑物的建成部分中。以泵送的方式将用于配重的水送至混凝土球形水中建筑物的建成部分，具有便于控制重量的优点，可更加容易实现自动化。

更进一步地，在混凝土球形水中建筑物的建成部分中设有内浮动平台，在所述内浮动平台上对混凝土球形水中建筑物的墙壁进行浇筑。内浮动平台可实现混凝土球形水中建筑物的内外同时施工，施工效率高。

更进一步地，所述设定高度为3-5米。3-5米的高度最适宜进行浇筑作业。

更进一步地，步骤3）中的浇筑包括在混凝土球形水中建筑物外部的浇筑，该浇筑是在水面的浮台上进行的。混凝土球形水中建筑物外部浇筑，具有更加容易取材的优点。

更进一步地，浇筑混凝土球形水中建筑物的墙壁时，位于下部的墙壁的厚度大于位于上部的墙壁的厚度。位于下部的墙壁的厚度大于位于上部的墙壁的厚度的情况下，能够有效控制混凝土球形水中建筑物的重心位置，保证其在建造及使用过程中的稳定性。

更进一步地，还包括步骤5）取出所述配重，向驳船灌水，直至筑混凝土球形水中建筑物与驳船分离。驳船灌水与混凝土球形水中建筑物分离，具有低成本、安全性高的优点。

附图说明

图1为本发明的混本发明的混凝土球形水中建筑物建造方法的示意图；

图2为依照本发明的方法建造的一种混凝土球形水中建筑物的结构示意图。

附图标记说明：11-建筑主体，111-仓储腔室，112-仓储物入口，12-石油，13-海水，14-配重水，15-钢筋部分，16-浮式外施工平台，17-浮式内施工平台。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请，即所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

本发明的混凝土球形水中建筑物建造方法的具体实施方式：

该方法包括以下步骤：

3）对步骤2）中保留的施工面进行浇筑；

4）重复步骤2）、3）直至完成混凝土球形水中建筑物的建造；

5）取出所述配重，向驳船灌水，直至筑混凝土球形水中建筑物与驳船分离。

如图1所示，以建造直径为50米的混凝土球形水中建筑物为例来具体说明本发明的混凝土球形水中建筑物建造方法。由于构成混凝土球形水中建筑物的主要组成部分—建筑主体11的直径达到了50米，其自重较大，吃水深度较深，一般的岸边水深达不到要求，并且在岸边浇筑需要搭建50m高的脚手架造价高难度大。在离岸50m水深的地方进行建筑主体（混凝土球）的浇筑施工，即所述的设定水深在本实施例中为50米，等于建筑主体的直径。当然，在其它实施例中，设定水深还可以大于建筑主体11的直径。浇筑作业首先在驳船上开始，随着建筑主体11高度的增加，当浇筑设定高度时，向建筑主体11的已经建造完成的部分内部泵入配重水14，这样驳船和建筑主体已建成部分都会逐步没入海水13中，直至水面上只保留设定高度（一般为3-5米）的施工面并留出钢筋部分15；浇筑作业需要首先进行模板的搭建，在本实施例中，模板的搭建可以在建筑主体11的已经建造完成的部分内、外分别设置浮式内施工平台17、浮式外施工平台16同时进行，浇筑作业也可以在上述浮式内施工平台17、浮式外施工平台16同时进行，在其它实施例中，还可以仅在二者中的其中一个上进行。待建筑主体11的墙壁浇筑完成后，将作为配重的配重水14抽出，球形水中建筑物与驳船分离即完成筑混凝土球形水中建筑物的建造。在建造过程中，为了保证建筑主体在漂浮状态下有更好的稳定性，还可以通过使建筑主体的墙壁在不同位置有不同的厚度，依次来降低建筑主体的重心。例如将建筑主体的墙壁的下部的厚度设为大于上部的厚度，这种厚度的变化既可以是分级的变化（从外部可看到台阶）也可以是逐渐的连续的变化（外表各处均平滑过渡）。另外，为在混凝土球形水中建筑物的施工过程中防止风浪摆动准确定位问题，可在施工的水域，施工的周围（如四角）设置四个桁架（如铁塔），底部在水中作基础，没入水中，顶部露出水面5m，将浇筑球体的平台驳船四角系缆固定在四个铁塔上，随着施工球体的下沉，系缆也逐步放松，这样即可使驳船平面保持平衡状态。由于混凝土浇筑过程中并不要求被浇筑部分完全静止，在其它实施例中，还可以省略上述的铁塔。

该实施例中，建筑主体11的直径为50米，其混凝土壁的壁厚为0.5米。可知建筑主体11的体积为V₁=4R³π/3=4×25³×π/3=65449.85㎥；容积为：V₂=4R³π/3=4×24.5³×π=61600.87㎥；所用混凝土体积为：V₃=V₁－V₂=3484.93㎥。建筑所用材料的成本较低。

依照该方法建造的混凝土球形水中建筑物的结构如图2所示，该混凝土球形水中建筑物是作为石油存储容器使用的。建筑主体11的内腔形成仓储腔室111，仓储腔室111设置了仓储物入口112，仓储物入口112设于建筑主体11的顶部，可以与建筑主体11一体浇筑成型，通过相应的盖子封闭。本实施例中的混凝土球形水中建筑物是作为油仓使用的，

使用该混凝土球形水中建筑物，可将储存的石油放在海水中（如图1所示）。其优点主要表现在以下几个方面：首先，由于石油12的比重和水的比重差不多，一般在0.95—1.1之间。随着建筑主体11内石油12的增加建筑主体11也逐步没入水中，建筑主体11内部石油12的外张力和海水13的压力基本平衡。这样建筑主体11的结构设计便不需要太复杂。其次，混凝土球的造价要比传统地下或地上的储油设施便宜的多，防渗也不需要特别处理，因为混凝土在水中长期寖泡后自密性很强。第三是在海水13中储存石油海水温度低且稳定，石油12的挥发性小，增加了安全性。在水中储存也会减少很多消防设施的投资。并且在水中储存石油一般远离岸边，远离人群，也增加了石油12储存的安全性。第四，建筑主体11在没有储存石油12时实际上就是一个浮体，加上动力或拖船是可以自由移动的，这极大地提高了该混凝土球形水中建筑物使用的灵活性。我国是石油进口大国，70%的石油需要油轮拉过来，这种储油方式不需要造价昂贵复杂的石油码头，卸油比较方便，更便于吃水深度大的大型油轮卸油。第五，这种储油方式还可以节约土地资源。

在其它实施例中，还可以通过在建筑主体11底部留进水口的方式向建筑主体内加水作为配重。配重还可以为其它的配重，如直接可以是要储存的存储物。另外，其它实施例中，建筑主体的直径还可以为100米，混凝土壁的厚度为1米，体积为：V₁=4R³π/3=4×50³×π/3=523598.78㎥,容积为：V₂=4R³π/3=4×49³π/3=492806.98㎥；所用混凝土体积为：V₃=V₁－V₂=30791.8㎥。

以上所述，仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，本申请的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本申请的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本申请的保护范围内。

Claims

1.一种混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

3）对步骤2）中保留的施工面进行浇筑；

2.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，所述设定水深大于或者等于要建造的混凝土球形水中建筑物的直径。

3.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，所述配重为加入混凝土球形水中建筑物的建成部分中的水。

4.根据权利要求3所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，作为配重加入混凝土球形水中建筑物的建成部分中的水为淡水。

5.根据权利要求3所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，作为所述配重的水是通过泵送的方式泵入至混凝土球形水中建筑物的建成部分中。

6.根据权利要求3或4或5所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，在混凝土球形水中建筑物的建成部分中设有内浮动平台，在所述内浮动平台上对混凝土球形水中建筑物的墙壁进行浇筑。

7.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，所述设定高度为3-5米。

8.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，步骤3）中的浇筑包括在混凝土球形水中建筑物外部的浇筑，该浇筑是在水面的浮台上进行的。

9.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，浇筑混凝土球形水中建筑物的墙壁时，位于下部的墙壁的厚度大于位于上部的墙壁的厚度。

10.根据权利要求1所述的混凝土球形水中建筑物建造方法，其特征在于，还包括步骤5）取出所述配重，向驳船灌水，直至筑混凝土球形水中建筑物与驳船分离。