CN212612631U - 一种充气膜结构式水下建筑 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水下工程技术领域，尤其涉及一种充气膜结构式水下建筑，包括承重基座、承压部件和充气部件；所述承压部件的底边与所述承重基座的边缘密封连接形成腔室；所述充气部件与所述腔室相连通；所述承重基座的底部和/或所述承压部件上设置有一个或多个舱门。本发明的充气膜结构式水下建筑通过向承压部件内部充入高压气体使其膨胀排水，进而获得水下充气空间，并利用承压部件内外表面维持一定的压力差的手段来对抗水压对承压部件表面施加的载荷，实现在水下维持建筑物外形的目的，该充气膜结构可大幅降低水下建筑周期和造价，降低材料运输费用和维护费用，解决了现有水下施工困难、耗时长、造价高的问题。

Description

一种充气膜结构式水下建筑

技术领域

本实用新型涉及水下工程技术领域，尤其涉及一种充气膜结构式水下建筑。

背景技术

水下工程是指水域环境中的土木工程，涉及范围极广，包括水利水电工程、港口码头工程、道路桥梁工程，以及海洋石油、潮汐能、海底资源的开发等。

水下施工通常采用围堰法、水面工程船或自升式海工平台。其中，围堰法需要在水中建设围堰并将围堰内部水完全抽干后方能施工，存在工期长、造价高的问题；而水面工程船或自升式海工平台的方法，需要在水面工程船或自升式海工平台上放置用于进行水下施工的装置，在进行施工时，通过钢丝绳、滑轮等将水下施工装置放到水底，通过水下施工装置进行水下施工，然而，频繁地将水下施工装置进行水底、水平面的传送需要耗费较大的人力、物力，造成能源的浪费。

因此，为克服现有水下施工困难、耗时长、造价高的缺点，急需一种新型水下建筑以便于水下工程作业的进行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种充气膜结构式水下建筑，解决现有水下施工困难、耗时长、造价高的问题。

本实用新型提供的一种充气膜结构式水下建筑，包括承重基座、承压部件和充气部件；

所述承压部件的底边与所述承重基座的边缘密封连接形成腔室；

所述充气部件与所述腔室相连通；

所述承重基座的底部和/或所述承压部件上设置有一个或多个舱门。

本发明的充气膜结构包括承重基座、承压部件和充气部件，承重基座与承压部件密封连接形成腔室，充气部件与腔室连通，并为腔室提供气源，当承压部件内部的压强与外部水压形成一定压差时，充气膜结构在水下形成相对稳定的充气结构。为便于人员进出充气膜结构，承重基座的底部和/或承压部件上设置有一个或多个舱门，当该充气膜结构用于浅水作业时，可在承压部件上设置有一个出入通道，且该通道与地面相连通；当该充气结构用于深水作业时，在承重基座的底部设置有出入通道。本发明的充气膜结构式水下建筑通过向承压部件内部充入高压气体使其膨胀排水，进而获得水下充气空间，并利用承压部件内外表面维持一定的压力差的手段来对抗水压对承压部件表面施加的载荷，实现在水下维持建筑物外形的目的，该充气膜结构可大幅降低水下建筑周期和造价，降低材料运输费用和维护费用，解决了现有水下施工困难、耗时长、造价高的问题。

进一步，还包括废气处理部件，所述废气处理部件与所述腔室相连通。

为保证充气膜结构内部正常空气的流通，承压部件内部还设置有废气处理部件，废气处理部件与腔室连通，可及时将腔室内部的废气排出，保持正常的空气流动，为腔室内部人员提供良好的空气环境。

进一步，所述承压部件上设置有进气口和排气口；

所述进气口与所述充气部件相连通；

所述排气口与所述废气处理部件相连通。

承压部件设置有进气口和排气口，其中，进气口与充气部件相连通，以便于充气部件为腔室提供气源，排气口与废气处理部件相连通或通过阀门直接向水体泄压，以便于腔室内部废气的排出，保证空气的流通。

进一步，还包括锚固结构，

所述承重基座与所述锚固结构可拆卸连接，并通过所述锚固结构与水底地面连接。

深水作业时，为便于施工的进行，可在水底地面建立锚固结构，以为充气膜式建筑结构提供适宜的高度，而承重基座与锚固结构可拆卸连接。

进一步，所述承压部件为气承膜或由多个气肋连接而成的充气腔；

所述充气部件与所述充气腔相连通。

承压部件可以为气承膜，也可以为由多个气肋连接而成的充气腔，当承压部件为气承膜时，充气部件仅与气承膜与承压基座所形成的腔室连通即可；当时承压部件为由多个气肋连接而成的充气腔时，充气部件不仅与充气腔与承压基座所形成的腔室连通，还需与充气腔相连通。充气腔式的承压部件，承压能力更强，具有更高的稳定性。

进一步，还包括支撑柱结构，

所述支撑柱结构与所述承重基座固定连接；

所述气承膜覆盖于所述支撑柱结构的外表面；

所述支撑柱结构与所述充气部件相连通。

为进一步提高充气膜结构式水下建筑的稳定性，承压部件内部还设置有支撑柱结构，支撑柱结构与承重基座固定连接，而气承膜覆盖在支撑柱结构的外表面，充气部件与支撑柱结构连通，为支撑柱结构提供气源，进而提高气承膜的承压能力。

进一步，所述支撑住结构包括若干个相互交叉的拱形支撑柱；所述支撑柱与所述充气部件相连通。

支撑柱结构由若干个相互交叉的拱形支撑柱组成，并且，充气部件与每个支撑柱相连通，进而为支撑柱提供气源。

进一步，所述气承膜由一个或多个膜片组合而成。

为满足对不同尺寸大小气承膜的需要，气承膜可由一个或多个膜片组合而成。

进一步，所述承重基座上设置有注水口。

为提高承重基座的承压能力和承重能力，承重基座上设置有注水口，注水式的承重基座就地取材，可提高资源利用率。

与现有技术相比，本实用新型的水下建筑具有以下技术效果：

本发明的充气膜结构式水下建筑通过向承压部件内部充入高压气体使其膨胀排水，进而获得水下充气空间，并利用承压部件内外表面维持一定的压力差的手段来对抗水压对承压部件表面施加的载荷，实现在水下维持建筑物外形的目的，该充气膜结构可大幅降低水下建筑周期和造价，降低材料运输费用和维护费用，解决了现有水下施工困难、耗时长、造价高的问题。

附图说明

图1为本实用新型实施例1充气膜结构式水下建筑的示意图；

图2为本实用新型实施例2充气膜结构式水下建筑的示意图；

图3为本实用新型实施例3充气膜结构式水下建筑的主视图；

图4为本实用新型实施例3充气膜结构式水下建筑的左视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、承重基座，2、承压部件，3、充气部件，4、舱门，5、废气处理部件，6、进气口，7、排气口，8、锚固结构，9、气承膜，10、充气腔，11、支撑柱，12、注水口，13、耐压壳。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“中心”、“内”、“外”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型充气膜结构式水下建筑，包括承重基座1、承压部件2和充气部件3；其中，承压部件2为气承膜9，气承膜9的底边与承重基座1的边缘密封连接形成腔室，并保证气承膜9与承重基座1连接处不漏气，而充气部件3与腔室相连通，这里的充气部件3可以为高压气源，并由通风机将高压气体导入腔室，这样气承膜9逐渐膨起，当充气膜的位移和形状稳定后，便形成了充气膜结构。此为，为便于人员出入，所述承重基座1的底部和/或所述承压部件2上设置有一个或多个舱门4。当该充气膜结构用于浅水作业时，可在气承膜9上设置出入通道，且该通道与地面相连通；当该充气膜结构用于深水作业时，在承重基座1的底部设置出入通道。

为保证充气膜结构内部正常空气的流通，气承膜9内部还设置有废气处理部件5，废气处理部件5与腔室连通，可及时将腔室内部的废气排出，保持正常的空气流动，为腔室内部人员提供良好的空气环境。

气承膜9上设置有进气口6和排气口7，其中，进气口6与充气部件3 相连通，以便于充气部件3为腔室提供气源，排气口7与废气处理部件5相连通，以便于腔室内部废气的排出，保证空气的流通。

此为，为提高承重基座1的承压能力和承重能力，承重基座1上设置有注水口12，注水式的承重基座1就地取材，可提高资源利用率。

如图2所示，本实用新型充气膜结构式水下建筑进一步优选的技术方案，承压部件2为气承膜9和若干个相互交叉的拱形支撑柱11，支撑柱11的设置可进一步提高气承膜9的承压能力，此时，充气部件3不仅与气承膜9与承重基座1所形成的腔室连通，还需要与支撑柱11连通，为支撑柱11提供气源，进而提高气承膜9的承压能力。

在上述方案的基础上，进一步，还包括锚固结构8，所述承重基座1与所述锚固结构8可拆卸连接，并通过所述锚固结构8与水底地面连接。

深水作业时，为便于施工的进行，可在水底地面建立锚固结构8，以为充气膜式建筑结构提供适宜的高度，而承重基座1与锚固结构8可拆卸连接。

如图3-4所示，本实用新型充气膜结构式水下建筑更为优选的技术方案，承压部件2还可以由多个气肋连接而成的充气腔10组成，此时，充气部件3 不仅与充气腔10与承压基座所形成的腔室连通，还需与充气腔10相连通。充气腔10式的承压部件2，承压能力更强，具有更高的稳定性。

进一步，所述腔室内部还设置有耐压壳13，耐压壳13上设置有气闸舱，此时，人员可先通过承重底座上的舱门4进入耐压壳13，然后再由耐压壳 13上的气闸舱进入腔室。耐压壳13和舱门4形成的空间中用高压气体形成空腔，作为船坞和码头供潜航器停泊，从而保证腔室内部生活区相对舒适的气压。

在上述优选技术方案的基础上，更为优选的，承压部件2上还设置有气压检测与泄压装置，在腔室内气压过高时，可主动泄压。

为满足对不同尺寸大小气承膜9的需要，气承膜9可由一个或多个膜片组合而成。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种充气膜结构式水下建筑，其特征在于，包括承重基座(1)、承压部件(2)和充气部件(3)；

所述承压部件(2)的底边与所述承重基座(1)的边缘密封连接形成腔室；

所述充气部件(3)与所述腔室相连通；

所述承重基座(1)的底部和/或所述承压部件(2)上设置有一个或多个舱门(4)。

2.根据权利要求1所述的水下建筑，其特征在于，还包括废气处理部件(5)，所述废气处理部件(5)与所述腔室相连通。

3.根据权利要求2所述的水下建筑，其特征在于，所述承压部件(2)上设置有进气口(6)和排气口(7)；

所述进气口(6)与所述充气部件(3)相连通；

所述排气口(7)所述废气处理部件(5)相连通。

4.根据权利要求1所述的水下建筑，其特征在于，还包括锚固结构(8)，

所述承重基座(1)与所述锚固结构(8)可拆卸连接，并通过所述锚固结构(8)与水底地面连接。

5.根据权利要求1所述的水下建筑，其特征在于，所述承压部件(2)为气承膜(9)或由多个气肋连接而成的充气腔(10)；

所述充气部件(3)与所述充气腔(10)相连通。

6.根据权利要求5所述的水下建筑，其特征在于，还包括支撑柱结构，

所述支撑柱结构与所述承重基座(1)固定连接；

所述气承膜(9)覆盖于所述支撑柱结构的外表面；

所述支撑柱结构与所述充气部件(3)相连通。

7.根据权利要求6所述的水下建筑，其特征在于，所述支撑柱结构包括若干个相互交叉的拱形支撑柱(11)；所述支撑柱(11)与所述充气部件(3)相连通。

8.根据权利要求7所述的水下建筑，其特征在于，所述气承膜(9)由一个或多个膜片组合而成。

9.根据权利要求1-8任一项所述的水下建筑，其特征在于，所述承重基座(1)上设置有注水口(12)。

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