專(zhuān)利名稱(chēng)：海洋景觀球狀觀察艙的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種固定的海洋生態(tài)球狀觀察艙，可應(yīng)用于海洋調(diào)查、海洋 旅游等領(lǐng)域，能使人類(lèi)方便地進(jìn)行海洋魚(yú)類(lèi)、珊瑚、藻類(lèi)等現(xiàn)場(chǎng)觀察。
背景技術(shù)：
在海洋珊瑚礁保護(hù)區(qū)內(nèi)，在蔚藍(lán)、透明、清澈的海水里，生活著種類(lèi)繁多的 硬珊瑚和軟珊瑚，還有搖曳多姿的藻類(lèi)植物，追來(lái)逐去的龐大魚(yú)群，海蛇、海膽、 海星等，海洋珊瑚礁保護(hù)區(qū)具有較大的海洋旅游開(kāi)發(fā)價(jià)值。我國(guó)北京、南京、青島、秦皇島、杭州等城市已建成多個(gè)海底世界公園，在 公園的海底隧道中，重達(dá)200多斤的大海龜，3米多長(zhǎng)的大鯊魚(yú)，直徑l米多的 魚(yú)從您頭上悠閑自在的游過(guò)，各個(gè)千奇百怪，美不勝收。面對(duì)絢麗多姿的海洋世界，人類(lèi)向往著潛入海底，進(jìn)行近距離的海洋生態(tài)觀 察，五光十色的珊瑚礁叢、珍稀的海洋動(dòng)物，迷人的景觀盡收眼底。海洋中觀魚(yú) 的方式有很多，可以自帶泳鏡和呼氣管飄在海面上看魚(yú)，可以潛水，可以乘坐潛 水艇潛到40米深的海底，也可以乘坐玻璃平底船出海觀魚(yú)。直接潛水浮潛、水肺潛水旅游項(xiàng)目適合淺海觀魚(yú)；半潛式海底游覽船使人們 像潛水員一樣目睹海底神奇景觀，僅適合淺海觀魚(yú)；深海觀光潛艇能到達(dá)潛水觀 光無(wú)法到達(dá)的地方，令人們仿佛置身于珊瑚及千百種海洋魚(yú)類(lèi)之中，享受海龍王 的快樂(lè)，但是其費(fèi)用較高。海洋旅游界期待著一種經(jīng)濟(jì)、安全、使用方便的深海 觀魚(yú)旅游項(xiàng)目。本實(shí)用新型涉及一種固定的海洋生態(tài)球狀觀察艙，可應(yīng)用于海洋調(diào)査、海洋 旅游等領(lǐng)域，能使人類(lèi)方便地進(jìn)行海洋魚(yú)類(lèi)、藻類(lèi)等現(xiàn)場(chǎng)觀察。利用打入式密閉，作為垂直運(yùn)輸工具，鋼管樁 頂部設(shè)置三角支撐，構(gòu)筑觀光休息平臺(tái)。本實(shí)用新型具有經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全、使用 方便，可用于深海海洋生態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)觀察。實(shí)用新型內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題本實(shí)用新型涉及一種用于深海海洋生態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)觀察海洋景觀球狀 觀察艙。技術(shù)方案 一種海洋景觀球狀觀察艙，包括密閉鋼管，在密閉鋼管的上端設(shè) 有鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)，在密閉鋼管上套設(shè)球形艙，在密閉鋼管內(nèi)設(shè)有電梯，所述 電梯的樓層出口設(shè)在球形艙內(nèi)，在所述球形艙上設(shè)有用于海洋觀景的穹形觀察玻 璃窗。有益效果利用類(lèi)似海洋鉆井平臺(tái)和海灣橋梁深水基礎(chǔ)施工工藝，采用打樁 設(shè)備，打入密閉鋼管，作為海洋景觀觀察構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)支柱，采用重力式混凝土 基礎(chǔ)或纜索抵抗水平力，鋼管樁上焊有多個(gè)大直徑球形殼結(jié)構(gòu)，球殼結(jié)構(gòu)作為海 洋景觀觀察艙，采用穹形亞克力玻璃作為海洋景觀觀察窗，密閉鋼管內(nèi)設(shè)置圓形 電梯，作為垂直運(yùn)輸工具，鋼管樁頂部設(shè)置三角支撐，構(gòu)筑觀光休息平臺(tái)。本實(shí) 用新型經(jīng)濟(jì)實(shí)惠、安全、使用方便。本實(shí)用新型采用打樁設(shè)備，打入密閉鋼管， 作為海洋景觀觀察構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)支柱，密閉鋼管內(nèi)設(shè)置圓形電梯，作為垂直運(yùn)輸 工具，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理。鋼管樁上焊有多個(gè)大直徑球形殼結(jié)構(gòu)，作為海洋景觀觀 察艙，球殼結(jié)構(gòu)能承受巨大的水壓力，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。采用本實(shí)用新型，可進(jìn) 行近距離的海洋生態(tài)觀察，五光十色的珊瑚礁叢、珍稀的海洋動(dòng)物，迷人的景觀 盡收眼底，使人們像潛水員一樣目睹海底神奇景觀，能到達(dá)潛水觀光無(wú)法到達(dá)的 地方，令人們仿佛置身于珊瑚及千百種海洋魚(yú)類(lèi)之中，享受海龍王的快樂(lè)。海洋 珊瑚礁保護(hù)區(qū)具有較大的海洋旅游開(kāi)發(fā)價(jià)值，采用本實(shí)用新型，可方便的使人們 進(jìn)行深海觀魚(yú)，進(jìn)一步提高人們對(duì)海洋生態(tài)的觀察興趣。

圖1是一種固定的海洋景觀球狀觀察艙剖面圖。
圖中有密閉鋼管l;鋼管內(nèi)混凝土填充物2;球形艙3;上鋼球殼結(jié)構(gòu)4; 下鋼球殼結(jié)構(gòu)5;穹形觀察玻璃窗6;鋼結(jié)構(gòu)吊頂7;鋼結(jié)構(gòu)地板8;鋼結(jié)構(gòu)三角 支撐9;鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)10;電梯ll;機(jī)房12。
具體實(shí)施方式
一種海洋景觀球狀觀察艙，其特征在于包括密閉鋼管l，在密閉鋼管l的上
端設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)10，在密閉鋼管1上套設(shè)球形艙3，在密閉鋼管1內(nèi)設(shè) 有電梯ll，所述電梯ll的樓層出口設(shè)在球形艙3內(nèi)，在所述球形艙3上設(shè)有用 于海洋觀景的穹形觀察玻璃窗6，在球形艙3內(nèi)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)地板8和鋼結(jié)構(gòu)吊頂 7，所述的球形艙3的數(shù)量可以是1個(gè)、2個(gè)或多個(gè)，在本實(shí)施例中，球形艙3 采用2個(gè)，位于上面的球形艙3采用上鋼球殼結(jié)構(gòu)4，位于下面的球形艙3采用 下鋼球殼結(jié)構(gòu)5，鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)10利用鋼結(jié)構(gòu)三角支撐9固定在密閉鋼管1 上，在密閉鋼管1頂部設(shè)有機(jī)房12。
本實(shí)用新型，根據(jù)海洋地質(zhì)、地形、地貌條件及海洋生物地理環(huán)境，確定海 洋生態(tài)觀察位置，精密放樣測(cè)量，布置定位導(dǎo)架，選定密閉鋼管打入位置。
采用浮運(yùn)方法，將鋼管運(yùn)現(xiàn)場(chǎng)，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝焊接成樁，噴涂防腐涂料。采 用合理的打樁設(shè)備，將密閉鋼管1打入海底設(shè)計(jì)深度，抽取管樁內(nèi)的海水，采用 微膨脹混凝土進(jìn)行鋼管內(nèi)澆筑，形成鋼管內(nèi)混凝土填充物2?，F(xiàn)場(chǎng)吊裝鋼筋籠， 將鋼筋籠沉至預(yù)定基礎(chǔ)位置，水下澆筑混凝土，形成重力式混凝土基礎(chǔ)，必要時(shí) 增設(shè)抵抗水平力的纜索和錨樁。
在工廠下料球殼板，拼裝成形上鋼球殼結(jié)構(gòu)4和下鋼球殼結(jié)構(gòu)5，并安裝穹 形觀察玻璃窗6，安裝鋼結(jié)構(gòu)吊頂7和鋼結(jié)構(gòu)地板8。采用浮運(yùn)方法將鋼球殼結(jié) 構(gòu)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，采用吊裝方法，將成品球殼套入鋼管樁內(nèi)，水下焊接固定成形并確 保防水效果。在預(yù)定的門(mén)洞位置，打通密閉鋼管1和上鋼球殼結(jié)構(gòu)4、下鋼球殼 結(jié)構(gòu)5，安裝鋼門(mén)框，達(dá)到受力和防水的要求。進(jìn)行觀察球殼結(jié)構(gòu)的內(nèi)部裝潢及 設(shè)備電氣安裝。
在海平面上，密閉鋼管1四周焊接三角形支撐9，搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)10，安裝平臺(tái)間門(mén)窗。進(jìn)行休息平臺(tái)間內(nèi)部裝潢及設(shè)備電氣安裝，進(jìn)行運(yùn)輸電梯11 和機(jī)房12的安裝。進(jìn)行必要的救生設(shè)備和柴油發(fā)電機(jī)的配置。配備小型船艇， 進(jìn)行人員接送。
采用大直徑空心鋼管樁作為支柱結(jié)構(gòu)及垂直運(yùn)輸通道，結(jié)構(gòu)合理，采用球殼 觀察艙，結(jié)構(gòu)受力可靠，本實(shí)用新型可用于深海海洋生態(tài)的現(xiàn)場(chǎng)觀察，具有經(jīng)濟(jì) 實(shí)惠、安全、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。在海洋珊瑚礁保護(hù)區(qū)，可方便的使人們進(jìn)行深海 觀魚(yú)，拓寬海洋旅游開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)。
本實(shí)用新型的海洋生態(tài)球狀觀察艙主要施工工藝流程為海洋生態(tài)觀察艙的 場(chǎng)地選擇一一打入密閉鋼管——鋼管內(nèi)灌入混凝土一一重力式混凝土基礎(chǔ)施工 ——穹形亞克力玻璃窗制作一一海洋觀察球殼艙安裝施工——球殼觀察艙內(nèi)部 裝潢——安裝鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)——安裝電梯、機(jī)房——安裝電氣電機(jī)設(shè)備。海 洋生態(tài)球狀觀察艙施工要點(diǎn)如下
(1) 海洋生態(tài)觀察艙的場(chǎng)地選擇 珊瑚礁中棲息著的生物數(shù)量巨大、動(dòng)植物種類(lèi)繁多，是多種珍稀海洋生物最
重要的棲息地，它的功效相當(dāng)于熱帶地區(qū)的大片雨林。由于珊瑚礁具有復(fù)雜多樣 的形態(tài)，許多海洋生物的卵也附著在珊瑚上，因而為魚(yú)蝦類(lèi)提供了很好的棲息場(chǎng) 所。珊瑚礁不僅有著五彩絢麗的形態(tài)，具有很好的海洋旅游觀光價(jià)值。選擇合適 的珊瑚礁海域，作為深海海洋觀察場(chǎng)所。
(2) 打入密閉鋼管
采用浮運(yùn)方法將密閉鋼管運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行拼裝焊接和防腐噴涂處理，采 用起吊設(shè)備吊裝就位，采用施工機(jī)械打擊沉樁。密閉鋼管在海洋中打入方法主要 有如下幾種①用浮式打樁船打樁，②在棧橋上用可移動(dòng)打樁架或吊機(jī)打樁法， ③用吊船輔以導(dǎo)向架打樁，④用自升平臺(tái)打樁。 一般，深水基礎(chǔ)打樁施工機(jī)械有 打樁船、樁架，蒸汽打樁錘，柴油打樁錘，振動(dòng)錘，液壓打樁錘等。按照設(shè)計(jì)要 求，將密閉鋼管沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，確保其能承受構(gòu)筑物的豎向和水平荷載。為了增 加鋼管樁身的承載能力，鋼管樁內(nèi)應(yīng)灌入混凝土填充物，以增加其抗壓和抗剪的 承載能力。
(3) 重力式混凝土基礎(chǔ)施工 為了提高大直徑管樁抵抗水平荷載的能力，確保構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)安全，應(yīng)設(shè)置重力式混凝土基礎(chǔ)，進(jìn)一步提高構(gòu)筑物的基礎(chǔ)強(qiáng)度和剛度。采用現(xiàn)場(chǎng)吊裝鋼筋籠， 將鋼筋籠沉至預(yù)定基礎(chǔ)位置，水下澆筑混凝土，形成重力式混凝土基礎(chǔ)。如果地 質(zhì)條件較差，可增設(shè)抵抗水平力的纜索，確保構(gòu)筑物基礎(chǔ)的強(qiáng)度和剛度要求。
(4) 穹形亞克力玻璃窗制作 亞克力玻璃是專(zhuān)指純聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，而把PMMA板材
稱(chēng)作亞克力板。亞克力板之特性與優(yōu)點(diǎn)，亞克力具有高透明度，透光率達(dá)92%， 有"塑膠水晶"之美譽(yù)。且有極佳的耐候性，尤其應(yīng)用于室外，居其他塑膠之冠， 并兼具良好的表面硬度與光澤，加工可塑性大，可制成各種所需要的形狀與產(chǎn)品， 厚板仍能維持高透明度。鑒于亞克力玻璃具有良好的特性，已被廣泛應(yīng)用于海洋 觀察裝置，海洋景觀觀察艙選用亞克力玻璃作為觀察窗用料，具有較好的合理性。
(5) 海洋觀察球殼艙安裝施工
海洋深海中水壓較大，采用球殼結(jié)構(gòu)可承受巨大的水壓力，因而選用球殼作 為海洋景觀觀察艙的結(jié)構(gòu)形式。我國(guó)建有大量的儲(chǔ)油儲(chǔ)氣罐，潛艇制造工藝已相 當(dāng)成熟，球殼施工工藝已經(jīng)非常成熟。在球殼施工制作中，球殼板應(yīng)精密下料， 對(duì)其產(chǎn)品部件進(jìn)行嚴(yán)格質(zhì)量監(jiān)檢。球殼板拼裝一般采用焊接工藝，應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行球
殼制造標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，球殼板的焊接質(zhì)量是非常重要的，必須對(duì)其焊接質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán) 格質(zhì)量監(jiān)控。球殼組裝主要有以下幾種方法①整體吊裝法，②兩半球組裝法， ③分帶組裝法，④大片散裝法。選擇適當(dāng)?shù)膱?chǎng)地，進(jìn)行海洋觀察艙球殼的拼裝， 并安裝穹形亞克力玻璃觀察窗。觀察艙球殼組裝完成后，采用浮運(yùn)方法將鋼球殼 結(jié)構(gòu)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)，采用吊裝方法，將成品球殼套入鋼管內(nèi)，球殼內(nèi)放置鐵砂配重及 注入海水，下沉到設(shè)計(jì)標(biāo)高，水下焊接固定成形，并確保防水效果。
(6) 球殼觀察艙內(nèi)部裝潢
在球殼觀察艙吊裝施工完畢后，在預(yù)定的門(mén)洞位置，打通密閉鋼管和鋼球殼 結(jié)構(gòu)，安裝鋼門(mén)框，達(dá)到受力和防水的要求。觀察艙球殼內(nèi)，安裝鋼結(jié)構(gòu)吊頂和 鋼結(jié)構(gòu)地板，進(jìn)行觀察球殼結(jié)構(gòu)的設(shè)備電氣安裝。
(7) 安裝鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)和電梯
在海平面上，密閉鋼管四周焊接三角形支撐，搭設(shè)鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)，安裝 平臺(tái)間門(mén)窗。進(jìn)行休息平臺(tái)間內(nèi)部裝潢及設(shè)備電氣安裝，進(jìn)行運(yùn)輸電梯和機(jī)房的 安裝。(8)安裝電氣電機(jī)設(shè)備 在固定的海洋景觀球狀觀察艙結(jié)構(gòu)安裝完畢后，安裝門(mén)窗等輔助設(shè)施，進(jìn)行 室內(nèi)裝飾裝潢。安裝水暖電氣設(shè)備，以保證深海觀察艙的空氣新鮮和良好的照明。 并進(jìn)行必要的救生設(shè)備和柴油發(fā)電機(jī)的配置。配備小型船艇，進(jìn)行人員接送。
權(quán)利要求1.一種海洋景觀球狀觀察艙，其特征在于包括密閉鋼管(1)，在密閉鋼管(1)的上端設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)(10)，在密閉鋼管(1)上套設(shè)球形艙(3)，在密閉鋼管(1)內(nèi)設(shè)有電梯(11)，所述電梯(11)的樓層出口設(shè)在球形艙(3)內(nèi)，在所述球形艙(3)上設(shè)有用于海洋觀景的穹形觀察玻璃窗(6)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的海洋景觀球狀觀察艙，其特征在于在球形艙(3) 內(nèi)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)地板(8)和鋼結(jié)構(gòu)吊頂(7)。
專(zhuān)利摘要一種海洋景觀球狀觀察艙，包括密閉鋼管，在密閉鋼管的上端設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)出入口平臺(tái)，在密閉鋼管上套設(shè)球形艙，在密閉鋼管內(nèi)設(shè)有電梯，所述電梯的樓層出口設(shè)在球形艙內(nèi)，在所述球形艙上設(shè)有用于海洋觀景的穹形觀察玻璃窗，在球形艙內(nèi)設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)地板和鋼結(jié)構(gòu)吊頂。采用本實(shí)用新型，可進(jìn)行近距離的海洋生態(tài)觀察，五光十色的珊瑚礁叢、珍稀的海洋動(dòng)物，迷人的景觀盡收眼底，使人們像潛水員一樣目睹海底神奇景觀，能到達(dá)潛水觀光無(wú)法到達(dá)的地方。
文檔編號(hào)E02D29/09GK201411709SQ20092004257
公開(kāi)日2010年2月24日 申請(qǐng)日期2009年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月23日
發(fā)明者晨 周, 徐文平, 航 戴, 王仙美 申請(qǐng)人:東南大學(xué)