一種可潛式水下景觀隧道的製作方法

2023-06-12 07:51:56

專利名稱：一種可潛式水下景觀隧道的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道，特別是一種可潛式水下景觀隧道，屬於交通領域。
背景技術：
傳統的「海底隧道」挖掘與建造技術有三大缺陷1、造價高；2、施工難度大；3、工 期長；4、地質環境要求高(選址受限)；5、在施工或使用過程中如遇到地質災害(地震)會 造成海底隧道損壞(斷裂或漏水)，6、隧道出口佔用大量土地等資源。

發明內容
本發明的目的在於克服現有技術的不足之處，而提供一種造價較低、工期短、施工 方便、不受地理環境約束，不受地質災害影響的具有多種功能的一種可潛式水下景觀隧道。一種可潛式水下景觀隧道，包括一個或一個以上相互連接在一起的可潛式鋼質箱 體，在箱體的下部設置有錨泊定位裝置，在箱體頂甲板上還設置有通風排氣裝置，在各箱體 內設置有將箱體分隔為上、下兩層的中間甲板，上層為功能箱，下層為潛伏箱，在潛浮箱設 置有潛浮裝置，景觀隧道的兩端部還設置有通岸裝置。這種結構的可潛式水下景觀隧道，具有建造成本低，與傳統的開炸開挖方式相比 使用本方案可節省30-40%建造成本，工期短、施工方便且安全。可選擇有條件的海灣或岸 線，在異地施工完成後拖到現場組裝成型後下潛定位。採取地面施工，分段焊接拼裝方式， 避免在海底隧道挖掘中因地質災害塌方造成生命財產的損失，可有效預防地質地震、颱風 海嘯破壞。相鄰兩箱體之間的連接為包括連接鋼質套筒，箱體與套筒、箱體與箱體之間設置 有橡膠緩衝墊，在各個箱體的端部，其連接套筒的四周及兩箱之間的上層設置有成排的連 接孔，所述的連接套筒設置於相鄰兩箱體的連接處，連接套筒與相鄰的兩箱體分別固定。採用這種套筒式(標準件)連接，可提高連接的密封性、穩定性、安全性，確保隧道 在水下抗壓性，防止斷裂等。所述的潛浮裝置包括啟閉機、潛水泵，啟閉機包括閘門、閘杆、固定銓，潛水泵設 置在箱體的底板，開啟閘門進水壓載下潛、抽空水上浮，啟閉機、潛水泵的電控系統設置在 上層箱內，以便安全操作下潛與上浮。所述的通風排氣裝置為軟管構成，軟管與箱體相連，與箱體的功能箱相連通，設置 水深處預留航道，確保通航安全。在軟管的露出水面一端設置有航標裝置，以保證通風排氣並確保通航安全。這樣即能保證通航方便，又可確保隧道通風排氣安全。所述的通岸裝置在岸線設置有鋼筋砼固定基座、鋼質卷板，在景觀隧道箱體兩端 的兩側翼設置碗槽，隧道箱體的一端碗槽與岸上基座的鋼質卷板成活動式對接，在岸線基 座兩側翼和隧道通岸 箱體兩側翼還設置有吊環、鏈條，鏈條與吊環為可拆卸式的通岸工 程的柔性活動連接
所述的活動連接為扣接。所述的錨泊定位裝置每個潛浮箱體均設置有獨立的錨泊裝置進行定位錨泊裝置 由不同規格和品種的錨鏈與鋼筋砼蛙錨及大抓力錨組成，錨鏈通過錨鏈管從潛浮箱底部或 兩側入水，在設定水域定位，此時隧道整體持上浮狀態以垂直錨重量將隧道箱體在水下緊 鏈固定。在箱體的上層設置有機動車輛車道、人行道、綠化帶、海洋水族箱、太空窗、景觀小 品設施。可潛式景觀隧道上層箱體內形成整體密封艙，根據區域的功能劃分，下層為潛浮 工作艙，包括潛浮設備艙、泵艙設施，有下潛、上浮功能；上層為車輛、人行交通通道，在其艙 內，可設置人車通道、景觀小品、海洋水族箱、太空窗設施。綜上所述的，本發明的優點在於1、實用性根據不同需求可廣泛應用在江、河、湖、海，可作為水下人車隧道之交 通，首開水下景觀隧道領域之先河，為浮動式城市及旅遊景區提供多元化水上交通，創造良 好的居住環境，方便遊客、造福社會；2、景觀性隨著氣候變暖，海平面不斷上升，未來的浮動城市隨之而來，以及開發 水上旅遊景區，水下景觀走廊，凸顯海底景觀之特色及具有動感與浪漫之色彩，生態型真實 體現人與自然，近距離與海洋生物接觸；3、親水性水下景觀隧道可根據旅遊島、水下景觀，實現人與自然，親水生態人文 結合，創造親水景觀世界之美；4、多功能性可設置水下交通、水下酒店、水下娛樂休閒，以及國防軍事用途。本發明的一種可潛式水下景觀隧道，是採用最新的結構方案、新型材料和建造技 術，具備如下優點1、建造成本底，與傳統打洞方式相比使用本專案可節省30-40%建造成 本；2、工期短，與傳統打洞方式相比使用本專案可縮短工期三份之一時間；3、施工方便，可 選擇有條件的海灣或岸線，在異地施工完成後用拖輪拖到現場組裝成型後下潛定位；4、施 工安全，是採取地面(場地)施工、分段焊接拼裝方式，避免在海底隧道挖掘中因地層原因 塌方造成生命財產的損失；5、可有效預防地質災害、避免因地震造成大破壞財產損失；6、 獨創性、新穎性、實用性，節約型、親水型、生態型、水景觀突出，為創新旅遊首開陸-島水下 交通之先河。


圖1是本發明實施例的可潛式水下景觀隧道的結構示意圖
圖2是箱體與箱體之間的連接示意圖
圖3是圖2連接的透視圖
圖4是圖2的A-A剖視圖
圖5是潛浮裝置結構示意圖
圖6是通風排氣裝置結構示意圖
圖7是圖6的B處放大圖
圖8是通岸裝置結構示意圖
圖9是圖8的俯視圖
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圖10是錨泊定位裝置結構示意11是圖10的仰視圖標號說明1箱體2錨泊定位裝置3通風排氣裝置31軟管32航標裝置4中間甲板 41功能箱42潛伏箱421潛伏裝置4211閘門4212閘杆4213潛水泵4214進水口 4215出水 口 5通岸裝置51固定基座52鋼質卷板53碗槽54吊環55鏈條6連接套筒61橡膠緩衝墊 62連接孔
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進行更詳細的描述。實施例1、一種如圖1所示的可潛式水下景觀隧道，包括一個或一個以上相互連接在一起的 可潛式鋼質箱體1，在箱體的下部設置有錨泊定位裝置2，在箱體頂甲板上還設置有通風排 氣裝置3，在各箱體內設置有將箱體分隔為上、下兩層的中間甲板4，上層為功能箱41，下層 為潛伏箱42，在潛浮箱設置有潛浮裝置421，景觀隧道的兩端部還設置有通岸裝置5。相鄰兩箱體之間的連接如圖2-4 為包括連接套筒(鋼質)6，箱體與套筒、箱體與 箱體之間設置有橡膠緩衝墊61，在各個單體(箱體)的端部其連接套筒的四周及箱與箱之 間(下層)設置有成排的連接孔62 (供鉚釘、鏍紋固定件專用)，將箱體與箱體間牢固地連 接。所述的連接套筒設置於相鄰兩箱體的連接處，連接套筒與兩箱體連接可採用兩邊對接 方式連接固定，以有效的整體對接固定。所述的潛浮裝置421如圖5 包括啟閉機(閘門4211、閘杆4212、固定銓)，潛水泵 4213等設置在箱體的底板(層)並設置有進4214、出水口 4215，開啟閘門進水壓載下潛、 抽空(水)上浮。啟閉機、潛水泵的電控系統設置在上層的箱體內，以便安全操作下潛與上 浮，確保使用安全與維修。所述的通風排氣裝置3如圖6、7為軟管構成，軟管31與箱體相連，與箱體的功能 箱相連通，。在軟管的末端(出水面處)設置有航標裝置32。所述的通岸裝置5如圖8、9 在岸線設置有鋼筋砼固定基座51、鋼質卷板52，在景 觀隧道箱體兩端的兩側翼設置碗槽53，隧道箱體的一端碗槽與岸上基座的鋼質卷板成活動 式對接，在岸線基座兩側翼和隧道通岸端箱體兩側翼還設置有吊環54、鏈條55，鏈條與吊 環為可拆卸式的通岸工程的柔性活動連接。所述的潛浮式箱體為一種鋼質預製模塊(長方型)構架結構，或鋼筋砼混合構架 結構。是由工廠化或異地施工建造，採用分段預製焊接，底板鋼筋砼現場整體成型，舷側板 和端壁板採用高頻灌漿垂直整體成型，鋼絲網水泥覆面採用高頻灌漿成型。可潛式箱體建成後，以拖輪浮運到指定水域進行拼裝、下潛、錨泊定位，經定位安 全測試後與岸上聯接投入使用。是解決陸-島、江-河、湖_海旅遊景區，以及水上民用建築物交通通道的重大突 破。本發明可有效預防因地震、強颱風、海嘯等自然災害造成水下景觀隧道的破壞。具有造 價低廉、建造方便、工期短、使用範圍廣，安全可靠等特點。所述的潛浮式箱體包含有甲板、中板、底板、內部骨架、艙壁、舷側板及端壁板，其 甲板和底部均為整體型鋼質架構式結構，或鋼筋砼防腐縱構架式結構，其舷側為橫構架式結構，或全部採用鋼質整體型船體構架結構，其外層均採用防腐的鋼絲網水泥包覆或採用 海洋工程塗漆防腐，頂甲板及通道舷側板採用鋼筋砼結構(根據景觀需要可設太空窗，採 用水下專用的高強度壓克力玻璃等新型材料建造)。所述的潛浮箱體內部骨架和艙壁為鋼質結構、底板為鋼筋砼結構、舷側板和壁板 為鋼絲網水泥結構、甲板採用鋼板上覆鋼絲網水泥的結構；所述的端壁板上下邊緣設有特 殊的橡膠密封裝置。潛浮箱設置的若干道縱艙壁和若干道橫艙壁而構成若干個獨立的水密隔艙，該潛 浮箱內設置有潛浮系統設備，專用於隧道的可潛功能。使可潛式隧道可隨著實際需要升降，確保在各向浪、流最不利的組合作用下保持 穩定，可有效抵抗風暴潮、海嘯、地震等自然災害的襲擊。如圖10、11每個潛浮箱體均設置有獨立的錨泊裝置進行定位，能在各向風、浪、流 最不利的組合作用下保持穩定，錨鏈通過錨鏈管從潛浮箱底部或兩側入水，於高水位時初 步定位，至低水位時緊鏈，使單體最終定位。單體的典型錨泊方式為每座單體共設八具定位 錨，錨鏈與單體中心線的夾角為45度，錨鏈管與單體中心線平行，與底板的交角應小於45 度，請同時參照(圖六)所示。根據使用水域的自然條件，對風、浪、流組合作用下受力最大 的錨鏈，通過受力分析或模型式驗後，可作適當加強。可潛式水下景觀隧道的組合錨泊系統 按各向受力的情況，由不同規格和品種的錨鏈與鋼筋砼蛙錨及大抓力錨組成。本工程主體為鋼結構，按不同工況可能出現的最大設計壓載(潛)進行結構設計。 為確保在60年的使用年限內不需要進塢維修，除執行國際上常用的厚鋼板政策外，對主甲 板、底板和外側板用耐海水腐蝕性強的複合材料——鋼絲網水泥包覆防腐，通過具有國際 先進水平的高頻灌漿工藝成型。水下觀景部分態空窗則利用高強度壓克力玻璃和新型材料 建造。其主體結構可以在具有VLCC超級油輪塢修能力的幹船塢內建造，也可就地組織 現場施工，進行總體組裝，調試和檢測，在前期工作階段進行相應的物理模型試驗。可潛式 隧道在出塢前，尚需進行總體密性試驗、連接裝置的實體強度試驗和錨泊定位試驗，進一步 提高浮動建築物的安全性和可靠性。根據本專利設計製造的可潛式景觀隧道，在海水中的 使用年限大於60年，在淡水中的使用年限大於80年。本實施例未述部分與現有技術相同。
權利要求
一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於包括一個或一個以上相互連接在一起的可潛式鋼質箱體(1)，在箱體的下部設置有錨泊定位裝置(2)，在箱體頂甲板上還設置有通風排氣裝置(3)，在各箱體內設置有將箱體分隔為上、下兩層的中間甲板(4)，上層為功能箱(41)，下層為潛伏箱(42)，在潛浮箱設置有潛浮裝置(421)，景觀隧道的兩端部還設置有通岸裝置(5)。
2.根據權利要求1所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於箱體與箱體之間的 連接裝置，包括連接鋼質套筒(6)，箱體與套筒、箱體與箱體之間設置有橡膠緩衝墊(61)， 在各個箱體的端部，其連接套筒的四周及兩箱之間的上層設置有成排的連接孔(62)，所述 的連接套筒設置於相鄰兩箱體的連接處，連接套筒與相鄰的兩箱體分別固定。
3.根據權利要求2所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於所述的潛浮裝置 (421)，包括啟閉機、潛水泵(4213)，啟閉機包括閘門(4211)、閘杆(4212)、固定銓，潛水泵 設置在箱體的底板，開啟閘門進水壓載下潛、抽空水上浮，啟閉機、潛水泵的電控系統設置 在上層箱內，以便安全操作下潛與上浮。
4.根據權利要求1至3任何一項所述的一種潛式水下景觀隧道，其特徵在於，所述的通 風排氣裝置(3)為軟管構成，軟管(31)與箱體相連，與箱體的功能箱相連通，設置水深處預 留航道，確保通航安全。
5.根據權利要求4所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於在軟管的露出水面 一端設置有航標裝置(32)，以保證通風排氣並確保通航安全。
6.根據權利要求5所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於所述的通岸裝置 (5)，在岸線設置有鋼筋砼固定基座(51)、鋼質卷板(52)，在景觀隧道箱體兩端的兩側翼設 置碗槽(53)，隧道箱體的一端碗槽與岸上基座的鋼質卷板成活動式對接，在岸線基座兩側 翼和隧道通岸端箱體兩側翼還設置有吊環(54)、鏈條(55)，鏈條與吊環為可拆卸式的通岸 工程的柔性活動連接。
7.根據權利要求6所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於所述的錨泊定位裝 置(2)，每個潛浮箱體均設置有獨立的錨泊裝置進行定位錨泊裝置由不同規格和品種的錨 鏈與鋼筋砼蛙錨及大抓力錨組成，錨鏈通過錨鏈管從潛浮箱底部或兩側入水，在設定水域 定位，此時隧道整體持上浮狀態以垂直錨重量將隧道箱體在水下緊鏈固定。
8.根據權利要求7所述的一種潛式水下景觀隧道，其特徵在於在箱體的上層設置有 機動車輛車道、人行道、綠化帶、海洋水族箱、太空窗、景觀小品設施。
9.根據權利要求8所述的一種可潛式水下景觀隧道，其特徵在於可潛式景觀隧道上 層箱體內形成整體密封艙，根據區域的功能劃分，下層為潛浮工作艙，包括潛浮設備艙、泵 艙設施，有下潛、上浮功能；上層為車輛、人行交通通道，在其艙內，可設置人車通道、景觀小 品、海洋水族箱、太空窗設施。
全文摘要
本發明公開了一種可潛式水下景觀隧道，包括一個或一個以上相互連接在一起的可潛式鋼質箱體，在箱體的下部設置有錨泊定位裝置，在箱體頂甲板上還設置有通風排氣裝置，在各箱體內設置有將箱體分隔為上、下兩層的中間甲板，上層為功能箱，下層為潛伏箱，在潛浮箱設置有潛浮裝置，景觀隧道的兩端部還設置有通岸裝置。其優點在於具有建造成本低，工期短、施工方便且安全。可選擇有條件的海灣或岸線，在異地施工完成後拖到現場組裝成型後下潛定位。可有效預防地質地震、颱風海嘯破壞。
文檔編號E02D29/067GK101851933SQ20101019855
公開日2010年10月6日 申請日期2010年6月11日 優先權日2010年6月11日
發明者許是勇 申請人:許是勇