多功能一体式水上建筑的制作方法

文档序号:15429432发布日期:2018-09-14 21:25阅读:151来源:国知局

本发明涉及水上构筑物领域,特别是涉及多功能一体式水上建筑。



背景技术:

我国是海洋大国,拥有1.8万公里的海岸线,居世界第四位。随着我国经济的不断发展,越来越多的工程将在海上开展,比如,海上风力发电厂、海上灯塔、海上酒店等海上建筑物。

海上建筑物建设在海上,由于海浪具有较大的冲击力,并且海风较为猛烈,在海浪的冲击以及海风的吹袭下,导致在海上建设的建筑物往往稳固性不佳。



技术实现要素:

基于此,有必要针对传统海上建筑物结构较为不稳固的特性提供一种多功能一体式水上建筑。

一种多功能一体式水上建筑,包括:主体框架和水族箱,所述主体框架包括若干相互焊接的钢架,各所述钢架依次首尾连接形成水上部分、水下部分以及一个污水处理腔室,所述水上部分设置于所述水下部分上,所述水族箱绕所述水下部分设置,所述水下部分设置于所述污水处理腔室上,所述污水处理腔室的底部由边缘向中部逐渐朝下倾斜设置;

所述水族箱包括设置于所述主体框架的外侧边缘的绳网,所述绳网上设置有消浪装置。

进一步地,还包括锚固桩,所述锚固桩一端与所述主体框架的底部连接,另一端用于固定在海底。

进一步地,所述消浪装置包括若干体积相异设置的消浪球。

进一步地,所述主体框架的水上部分为半球形。

进一步地,所述主体框架的水下部分为陀螺型。

进一步地,所述污水处理腔室设置有排水口。

进一步地,所述污水处理室设有排气口,所述排气口的出口处设有喷淋管。

进一步地,各所述腔室包括还包括平衡腔室,所述平衡腔室设置于所述污水处理腔室的外侧,并且与所述污水处理腔室相连通。

进一步地,所述主体框架的顶部设置有太阳能发电装置。

进一步地,围绕所述主体框架外侧边缘连接有桁架,所述桁架上设有浮箱。

本发明的有益效果是:通过在水下腔室的下方设置污水处理腔室,污水处理腔室存放污水后,能够使得主体框架的底部的重量增加,使得多功能一体式水上建筑的重心下移,使得多功能一体式水上建筑更为平稳,有效避免多功能一体式水上建筑被海风吹动,此外,污水处理腔室的地步的中部深度较大,有利于增加污水处理腔室的容纳能力,能够容纳更多污水,进一步使得多功能一体式水上建筑更为平稳,位于主体框架外侧的绳网和消浪装置,能够有效抵御海浪的冲击,使得多功能一体式水上建筑更为平稳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为一实施例的多功能一体式水上建筑的内部结构示意图;

图2为图1中a处局部放大结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示,其为本发明一较佳实施例的多功能一体式水上建筑10,包括:主体框架100和水族箱140,所述主体框架100包括若干相互焊接的钢架110,各所述钢架110依次首尾连接形成水上部分101、水下部分102以及一个污水处理腔室150,所述水上部分101设置于所述水下部分102上,所述水族箱绕所述水下部分102设置,所述水下部分102设置于所述污水处理腔室上,其中,水上部分101也可以称为水上部,水下部分102也可以称为水下部。水上部分101位于水平面或者海平面上,水下部分102位于水平面或者海平面下。

水上部分101内设置有多个生活腔室120,水下部分102内设置有多个水下腔室130、,各所述生活腔室120设置于多个所述水下腔室130上,所述水族箱140绕所述水下腔室130设置,各所述水下腔室130设置于所述污水处理腔室150上,所述污水处理腔室150的底部由边缘向中部逐渐朝下倾斜设置;所述水族箱140包括设置于主体框架100的外侧边缘的绳网210,所述绳网210上设置有消浪装置220。

具体地,本实施例中,主体框架100的钢架110采用不锈钢材质制成,这样,使得主体框架100结构更为稳固,并且不锈钢具有较大密度,使得主体框架100的重量较大,不易被海浪给翻动,使得主体框架100更为平稳。

污水处理腔室150用于收纳生活腔室120和水下腔室130排出的生活用水,并且对生活用水进行沉淀过滤后排出,避免对外部环境造成污染。一个实施例是,污水处理腔室150内存储有污水,而污水处理腔室150处于多功能一体式水上建筑10的整体的底部,通过增加污水处理腔室150内的储水量,这样,使得多功能一体式水上建筑10的重心较低,有利于使得多功能一体式水上建筑10更为平稳。

生活腔室120呈多层排列设置,每一层包括多个生活腔室120。水下腔室130呈多层排列设置,每一层包括多个水下腔室130。最下层的生活腔室120的底部与最上层的水下腔室130的顶部连接,从而使得各所述生活腔室120设置于多个所述水下腔室130的上方。最下层的水下腔室130的底部与污水处理腔室150的顶部连接,也就是说,水下腔室130设置于污水处理腔室150的上方。

值得一提的是,生活腔室120位于海平面或者水平面的上方,水下腔室130也可称为水下生活腔室120,水下腔室130位于海平面或者水平面以下,也就是说,最上层的水下腔室130的顶部与海平面平齐,最下层的生活腔室120的底部与海平面平齐。

生活腔室120用于提供人们生活、娱乐和饮食的场所,各生活腔室120包括客房、景观阳台、大厅、餐饮室和走廊灯。例如,位于外侧的生活腔室120的外侧为玻璃层,玻璃层能够有效避免被海水和海风侵蚀,此外,还能够使得位于外侧的生活腔室120的的人们能够通过玻璃层观望海上风景,并且还是得位于外侧的生活腔室120内的光线充足。具体地,生活腔室120和水下腔室130的各腔室可通过玻璃隔离,且水上部分的外侧的生活腔室的外侧设置玻璃,使得生活腔室与外部隔离,这样,能够使得多功能一体式水上建筑内部的的光线更为充足。

水下腔室130包括表演厅、观光餐厅和水下景观走廊等,用于提供人们观看水族箱140的场所。水族箱140与水下腔室130平齐,水族箱140用于饲养海洋生物,绳网210包围水下部分102设置,并且绳网210水下部分的外侧海水包围,通过绳网210将海水包围形成水族箱140,使得水族箱140内能够将海水和海洋生物围起来,供人们观看,水族箱140通过玻璃层与水下腔室130间隔,这样,位于水下腔室130内的人们即可通过玻璃层观看欣赏水族箱140内的海洋生物。

一个实施例中,如图2所示,所述消浪装置220包括若干体积相异设置的消浪球221,绳网210与主体框架100连接,消浪球221与绳网210连接,排列在绳网210之上,消浪球221能够吸收海浪的冲击力,使得减小海浪对主体框架100的冲击,有利于使得主体框架100更为平稳。具体地,消浪球221在受到海浪的冲击时,会产生晃动以及浮沉运动,在消浪球221来回晃动以及浮沉的过程中,将抵消海浪的部分的冲击力,进而起到了对主体框架100的缓冲作用,有效减小了海浪对主体框架100的冲击。

在一个实施例中,如图1所示,多功能一体式水上建筑还包括锚固桩310,所述锚固桩310一端与所述主体框架100的底部连接,另一端用于固定在海底或海床。本实施例中,锚固桩310为钢筋混凝土结构,通过将锚固桩310固定在海底或者水底,比如,将至少部分锚固桩310插入海底,使得锚固桩310得到固定,并通过锚固桩310与主体框架100的底部连接,使得主体框架100得到固定,从而有效的防止主体框架因潮汐、海浪或风吹的作用而不受控制地移动。

具体地,在海床上挖一直径≥3米的钢筋混凝土锚固桩,锚固桩的顶部预埋若个耐腐蚀钢环,主体框架就位后采用与耐腐蚀钢环数量相等的根尼龙索将锚固桩的钢环与平台圆柱体外环底的挂勾连接,从而有效的防止主体框架因潮汐、海浪或风吹的作用而不受控制地移动。

一个实施例中,所述锚固桩310一端通过尼龙索与所述主体框架100的底部连接,通过尼龙索能够很好地将锚固桩310与主体框架100连接,使得主体框架100得到固定,并且尼龙索能够有效避免海水腐蚀。

上述实施例中,通过在水下腔室130的下方设置污水处理腔室150,污水处理腔室150存放污水后,能够使得主体框架100的底部的重量增加,使得多功能一体式水上建筑10的重心下移,使得多功能一体式水上建筑10更为平稳,有效避免多功能一体式水上建筑10被海风吹动,此外,污水处理腔室150的底部的中部深度较大,有利于增加污水处理腔室150的容纳能力,能够容纳更多污水,进一步使得多功能一体式水上建筑10更为平稳,位于主体框架100外侧的绳网210和消浪球221,能够有效抵御海浪的冲击,使得多功能一体式水上建筑10更为平稳。

为了更好地减小海浪对主体框架100的冲击,在一个实施例中,各所述消浪球221体积相异设置。本实施例中,各消浪球221体积不同,大小不同,使得各消浪球221在受到风浪冲击时,晃动和浮沉幅度不同,进而使得消浪球221之间的作用力能够相互传递,进而进一步减小各消浪球221的运动幅度,抵消海浪的冲击,进一步有效减小了海浪对主体框架100的冲击,进而使得多功能一体式水上建筑10更为稳固。

为了减小海风对主体框架100的作用力,在一个实施例中,所述主体框架100的水上部分101为半球形。能够有效减小风阻,使得海风能够沿着主体框架100的顶部的曲面吹动,减小海风对主体框架100的作用力,进而使得多功能一体式水上建筑10更为稳固。

在一个实施例中,所述主体框架100的水下部分102为陀螺型。这样,有利于维持主体框架100的平衡。

为了使得主体框架100更为平衡,在一个实施例中,各所述腔室包括还包括平衡腔室160,所述平衡腔室160设置于所述污水处理腔室150的外侧,并且所述平衡腔室与所述污水处理腔室相连通。例如,平衡腔室160绕污水处理腔室150设置,平衡腔室与所述污水处理腔室相连通,使得污水处理腔室内的污水能够流通至平衡腔室,本实施例中,污水处理腔室150和平衡腔室160均设置于主体框架100的底部,且平衡腔室160设置于污水处理腔室150的外侧,这样,在平衡腔室160内灌注水后,平衡腔室160能够使得主体框架100底部的外侧受力均衡,进而使得多功能一体式水上建筑10更为平稳。在一个实施例中,平衡腔室设置为多个,多个平衡腔室绕所述污水处理腔室设置,且各平衡腔室分别与所述污水处理腔室相连通,这样,当主体框架由于承重失衡时,通过将污水处理腔室的污水排放至各平衡腔室内,使得各平衡腔室内的污水量相异,从而使得主体框架保持平衡,避免倾斜。

为了更好的控制平衡腔室中水的排出,平衡腔室的水排出采用电机与水泵强制性排出,为了避免排水对主体框架产生冲击,排水方向可以选择朝向水面。而对平衡腔室进行注入,可在平衡腔室顶部设置自动阀门,需要注水时,打开阀门,水即可自动注入到平衡腔室内。这样,由于风浪、重量分布不均引起主体框架不稳或者倾斜时,可通过控制平衡腔室中水量的多少,调节主体框架重量的分布,稳定主体框架。

水上部分101的中部设置有空心结构,在一个实施例中,水上部分101的中部开设有空心层,空心层能够使得生活腔室的中部空间更大,能够种植植物,并且使得生活腔室内的光线更为充足,并且有利于空气流通,使得用户的生活体验更加。

在一个实施例中,所述主体框架的顶部设置有太阳能发电装置。例如,太阳能发电装置包括太阳能板和蓄电池,太阳能板与蓄电池电连接,太阳能板设置于所述主体框架的顶部,这样,通过该太阳能板吸收太阳能,进而转换为电能,并对蓄电池进行充电,为多功能一体式水上建筑内的各电气设施进行供电。

为了进一步减小海浪对主体框架的冲击,在一个实施例中,绳网用于与海底连接,本实施例中,绳网与海底连接,例如,绳网通过牵引绳和固定锚与海底连接,这样,绳网通过牵引绳和固定锚固定,并且绳网绕主体框架设置,而绳网上的消浪装置则设置于绳网上,这样,当消浪装置受到海浪冲击时,消浪装置将作用于绳网,并且将作用力传递至海底,避免了绳网对主体框架的作用,使得主体框架更为稳固。

为了减轻消浪球的重量,在一个实施例中,所述消浪球为塑料或者橡胶的球体,且消浪球的内部设置为空心,这样,消浪球具有小密度,能够更好的随着波浪晃动。值得一提的是,消浪球密度越小,其下沉和上浮时的幅度越大,有利于更好地抵消海浪的冲击力,进一步减小了海浪对主体框架的冲击。

为了进一步减小海浪对主体框架的冲击,在一个实施例中,主体框架的外侧表面设置有波浪结构,即主体框架的外侧表面设置为多层弯曲的波浪形结构,也就是说,主体框架的水下部分的外侧表面设置为多层弯曲的波浪形结构,这样,当海浪冲击主体框架的外侧表面时,海浪将沿着波浪结构流动,进而使得海浪的作用力从多个方向分散,避免了对主体框架的直接冲击,有效进一步减小海浪对主体框架的冲击,使得主体框架更为稳固。

为了使主体框架更为稳固,在一个实施例中,如图1和图2所示,围绕所述主体框架100外侧边缘连接有桁架170,所述桁架170上设有浮箱180。围绕所述主体框架100外侧边缘连接有桁架170,所述桁架上设有浮箱180。桁架和浮箱的存在,增加了主体框架的浮力和与水面接触的面积,进一步增加了主体框架的稳定性。

为了将污水处理室内的污水排出,在一个实施例中,所述污水处理腔室设置有排水口,在一个实施例中,所述排水口设置有排水阀,通过开启排水阀,使得排水口打开,这样,污水处理腔室内的污水可以由排水口排出至外部,例如,所述排水口设置有排水泵,通过排水泵的作用力,能够快速将污水处理腔室的污水排出,并且有效避免了由于外部海水压强导致的污水无法排出的情况。

为了将污水处理腔室内的污水沉淀并过滤,在一个实施例中,污水处理腔室包括沉淀腔室和排放腔室,所述沉淀腔室和排放腔室连通,所述排放口开设于所述排放腔室的侧壁,所述排放腔室设置于所述沉淀腔室的下方,也就是说,排放腔室的顶部与沉淀腔室的底部连接,这样,沉淀腔室内的污水沉淀后,能够流通至排放腔室进行排放。

在一个实施例中,沉淀腔室通过连通口与排放腔室连通,连通口内设置有过滤层,且连通口内设置有吸附层,例如,过滤层包括过滤网,吸附层设置于连通口的侧壁,吸附层包括碳层,本实施例中,过滤网能够将污水中较大的杂质和颗粒拦截过滤,而吸附层能够将体积较小的颗粒吸附,使得污水得到过滤,使得排出至排放腔室的污水较为纯净。

为了更好的回收利用淡水资源,在一个实施例中,所述平衡腔室与所述污水处理腔室相连通。这样经过处理的污水可以进入平衡腔室,用于供应主体框架中各个腔室的生活所需,例如清洗卫生间、灌溉室内植物等等,既增加水资源的利用率,也可以减轻整个建筑的负重。

为了增加污水处理腔室内空气的流通,避免污水处理腔室产生的废气聚集产生异味,在一个实施例中,所述污水处理腔室还设有若干的排气口,排气口对应不同的方向均匀设置,所述排气口的出口处设有喷淋管。例如,排气口设置8个,分别对应不同的方向。为了最大程度的减少排气口的异味,可将排气口的末端设置在桁架的浮箱内,并且在出口处安装喷淋管,对出口处排出的废气进行喷淋、净化,最大程度的减小异味。

在一个实施例中,所述主体框架围绕所述主体框架外侧边缘连接有桁架,所述桁架上设有浮箱(图未示)。桁架连接主体框架和浮箱,通过浮箱为主体框架增加浮力,并且浮箱围绕主体框架设置,使得主体框架更为稳定。

为了避免锚固桩受到海水侵蚀,在一个实施例中,所述锚固桩上的混凝土添加了防腐剂,所述防腐剂包括如下质量份的各组分:

碳酸钙50份~80份、亚硝酸钙10份~20份、碳酸钠5份~20份,硫酸钠5份~15份、壳聚糖2份~8份,醇胺类化合物0.8份~2份,氟化钠0.5份~2.5份、粉煤灰空心微珠15份~25份,沸石分子筛5份~25份,纳米级二氧化硅粉体2份~12份,其中,所述沸石分子筛中sio2/al2o3的摩尔比为25-30。

加入了上述防腐剂的混凝土,能够具有很好的防腐效果,混凝土包覆在钢筋的外侧,使得钢筋得到很好的保护,有效避免了钢筋被海水腐蚀,延长了锚固桩的使用寿命。

在一个实施例中,所述防腐剂包括如下质量份的各组分:

碳酸钙60份、亚硝酸钙15份、碳酸钠12份,硫酸钠10份、壳聚糖5份,醇胺类化合物1.5份,氟化钠1.5份、粉煤灰空心微珠20份,沸石分子筛15份,纳米级二氧化硅粉体6份,其中,所述沸石分子筛中sio2/al2o3的摩尔比为25-30。

加入了上述防腐剂的混凝土,能够具有很好的防腐效果,混凝土包覆在钢筋的外侧,使得钢筋得到很好的保护,有效避免了钢筋被海水腐蚀,延长了锚固桩的使用寿命。

在一个实施例中,所述醇胺类化合物为三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇单异丙醇胺的质量比为1∶(1~2)∶1的混合物。

在一个实施例中,所述醇胺类化合物为三乙醇胺、三异丙醇胺、乙二醇单异丙醇胺的质量比为1∶1.5∶1的混合物。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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