專利名稱：軟著底建筑物及其安裝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及以既不沉陷又不上浮至表面的著底狀態(tài)安裝在海洋或其它水域底部的軟著底建筑物，以及這種軟著底建筑物的安裝方法。完工的軟著底建筑物具有相當(dāng)于陸地建筑物的功能，除了房屋設(shè)施和娛樂(lè)設(shè)施以外還可以用作基礎(chǔ)設(shè)施，包括生產(chǎn)基地、海水變淡水蒸餾設(shè)施和廢物處理工廠等。
構(gòu)筑海上建筑物的傳統(tǒng)方法粗略地分成兩種。一種是在海上通過(guò)“填筑”或通過(guò)“排水填筑”加上在陸地上的傳統(tǒng)建筑物修筑，在海上造出一片土地。另一種是在海上的建筑物漂浮。在填筑法中，沿著預(yù)期的填筑陸地修筑一條堤，在填筑區(qū)域改善海底的不良底土，在用砂、土等填滿圍住的區(qū)域形成的地面上構(gòu)筑建筑物。在排水填筑法中，在近海淺水中修筑一條堤，從圍住的區(qū)域排水，再進(jìn)行類似于填筑法的建筑物修筑工作。在漂浮法中，簡(jiǎn)單地通過(guò)浮力使漂浮建筑物浮在海上，同時(shí)錨定在海底上。
在上述各方法中，用填筑法修筑建筑物是形成填筑陸地而且如果需要進(jìn)行改善之后，進(jìn)行與正常陸地建筑物的修筑相似的修筑工作。因此，在這種情形中的建筑物在完工時(shí)象陸地建筑物一樣抵御風(fēng)、潮流等。另一方面，需要大量工時(shí)和建筑成本之后才可開(kāi)始建筑物的構(gòu)筑。此外，還有可能遇到隨時(shí)間逝去的地面沉陷，或者在發(fā)生地震時(shí)的液化危險(xiǎn)。另外，當(dāng)鄰近于已填筑土地的地區(qū)被填筑時(shí)，已填筑的土地會(huì)被拉向新填筑的土地。因此，在已填筑土地上的現(xiàn)存設(shè)施易于發(fā)生沉陷不同的現(xiàn)象。因此，很難按照填筑法擴(kuò)大填筑規(guī)模。
按照排水填筑法，由于填筑的土面位于或低于海面，因而建筑物抵抗災(zāi)害的安全性依賴于堤的可靠性。但是，當(dāng)?shù)逃捎诘卣鸹蝻L(fēng)暴潮被破壞時(shí)，建筑物處于沒(méi)有防護(hù)的狀態(tài)。另外，與填筑法相似，作為建筑物修筑的準(zhǔn)備工作，修堤、排水要花費(fèi)大量時(shí)間。
按照漂浮法的建筑物與海底地面相分離，因此不直接受到地震力的影響，也不會(huì)發(fā)生沉陷。因此，這種建筑物抗地震破壞的能力很高。但是，由于這種建筑物漂浮在海上，因而風(fēng)或潮流容易使其搖動(dòng)。這種漂浮建筑物具有穩(wěn)定性缺陷，在最壞的情形中，有漂移、沉沒(méi)或翻倒的危險(xiǎn)。另外，當(dāng)擴(kuò)大建筑物區(qū)域時(shí)，建筑物的勁度相對(duì)下降。但是，只要建筑物漂浮在海上，建筑物總要受到潮流的影響，易于發(fā)生局部無(wú)序運(yùn)動(dòng)。因此，不可能得到大平面面積的建筑物。
如上所述，除漂浮法以外的傳統(tǒng)方法不可避免地需要很長(zhǎng)工期才能使建筑物完工，從而引起包括環(huán)境保護(hù)的許多問(wèn)題。也就是說(shuō)，在建筑工程完工后，建筑工地不能恢復(fù)至原來(lái)的狀態(tài)。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)，本申請(qǐng)人在日本專利公開(kāi)文本第4-85410號(hào)中提出了一種建筑物及其安裝方法，以便克服傳統(tǒng)方法中的弱點(diǎn)。按照該技術(shù)方案，用水作為壓艙物，調(diào)整建筑物的自重，從而將建筑物的接觸壓力調(diào)節(jié)在需要的程度上，這樣壓載的建筑物安裝在挖掘的海底上，因而建筑物在海底上著底，不會(huì)向表面上浮，也不沉陷，并且保持穩(wěn)定狀態(tài)以抵抗地震、波浪和潮流等引起的水平力。因此，這種建筑物及其安裝方法的優(yōu)點(diǎn)是，不僅縮短了工期、降低了建筑成本，而且也獲得在海上的高度安全性和穩(wěn)定性。但是，這種建筑物安裝后不沉陷或保持抵抗水平力的穩(wěn)定性只是依賴于地面挖掘的作用。因此，按照地面狀況或其它條件如水面變化范圍及波浪壓力的大小等要挖掘相當(dāng)大海底范圍，在最壞的情形中，甚至不能實(shí)現(xiàn)這項(xiàng)工程。
另外，通過(guò)調(diào)節(jié)在每個(gè)壓艙物箱中的水量的方式，可以保證在拖運(yùn)或建筑中在漂浮狀態(tài)中的水平穩(wěn)定性及在著底狀態(tài)中的完工建筑物的水平穩(wěn)定性。但是，在一個(gè)方向上只設(shè)有一對(duì)壓艙物箱時(shí)，難于保證建筑物在垂直于兩壓艙物箱的方向上的穩(wěn)定性。
本發(fā)明是以上述發(fā)明為出發(fā)點(diǎn)作出的，本發(fā)明的目的是提供一種按照不同于上述發(fā)明的技術(shù)保持穩(wěn)定著底的建筑物，以及這種建筑物的安裝方法。
按照本發(fā)明，建筑物的接觸壓力是靠用作壓艙物的水來(lái)調(diào)節(jié)的，而用于安裝的水底地面稍作改善而不作過(guò)多的挖掘，與日本專利公開(kāi)文本第4-85410號(hào)所公開(kāi)的發(fā)明類似，建筑物安裝在水底，既不向表面上浮，也不引起有害的沉陷，從而使建筑物穩(wěn)固以阻抗如波浪、潮流和地震等外力，并可防止翻倒、沉沒(méi)、漂移等在水域中安裝建筑物時(shí)容易發(fā)生問(wèn)題，從而解決了在傳統(tǒng)方法中的所有問(wèn)題。
建筑物可以在下述條件下以浸沒(méi)狀態(tài)安裝在水底上而不沉陷，即，將在地面中一定深度的應(yīng)力(該應(yīng)力由該深度上方土壤自重引起的自重應(yīng)力和在該深度由建筑物的接觸壓力引起的附加應(yīng)力之和決定的)調(diào)節(jié)得不超過(guò)在該深度的地面的搗實(shí)屈服應(yīng)力。通過(guò)任意調(diào)節(jié)作用在設(shè)有多個(gè)可注水的壓艙物箱的建筑物上的浮力加上按照需要挖掘地面的方式，在地面中的上述應(yīng)力可以設(shè)定在需要的水平上。通過(guò)稍許改善地面或者挖掘地面加上地面改善的方式，可以使搗實(shí)屈服應(yīng)力高于地面中的上述應(yīng)力。
不受建筑物等引起的外力影響的在一定深度的地下的應(yīng)力是由該深度上方直至地表面的土壤自重決定的。當(dāng)由于構(gòu)筑建筑物而使附加應(yīng)力(接觸壓力)施加在地表面上時(shí)，恰在建筑物下方的地面中的應(yīng)力增加一個(gè)相應(yīng)于所施加的接觸壓力的量。另一方面，施加在地表面上的附加應(yīng)力通過(guò)地傳播，隨著至建筑物的距離(深度)的增加而可作用在比建筑物面積更廣大的面積上。因此，在建筑物下的地下的附加應(yīng)力依靠深度增加而減小，從而減輕地下應(yīng)力的增加。即使建筑物的構(gòu)筑使使地下應(yīng)力增加一個(gè)過(guò)大的值，在建筑物建筑之前，地下應(yīng)力達(dá)到一定的值，地面才開(kāi)始沉陷。足以開(kāi)始沉陷的應(yīng)力稱為搗實(shí)屈服應(yīng)力。在從地質(zhì)上講年輕的地面中，由于用作開(kāi)始沉陷的臨界值的搗實(shí)屈服應(yīng)力大致等于土壤自重引起的地下應(yīng)力，因而稍許的附加應(yīng)力就可使地面沉陷。另一方面，在地質(zhì)上講年老的地面中，由于搗實(shí)屈服應(yīng)力高于土壤自重引起的地中應(yīng)力，因而在某些情況下存在小的附加應(yīng)力地面也不會(huì)開(kāi)始沉陷。
這就是說(shuō)，建筑物可以在下述條件下安裝在水底而不沉陷，即，在建筑物構(gòu)筑后，按照某些方法，使地中應(yīng)力處在小于地面搗實(shí)屈服應(yīng)力的范圍內(nèi)，或者，在建筑物構(gòu)筑后，為了使搗實(shí)屈服應(yīng)力增加得大于地中應(yīng)力，對(duì)地面施行某些改善方法。特別是綜合上述兩種條件，效果最大。
當(dāng)建筑物安裝地點(diǎn)水面變化時(shí)，浮力隨水面高度而增加，因此，接觸壓力減小。另一方面，接觸壓力隨水面降低而增加。因此，上述地中應(yīng)力和搗實(shí)屈服應(yīng)力之間的平衡被改變。但是，通過(guò)按照水面變化改變壓艙物箱中的水量以保持建筑物接觸壓力不變的方式，或者通過(guò)使地中應(yīng)力和地面搗實(shí)屈服應(yīng)力之間的差在水面變化引起的接觸壓力變化范圍內(nèi)，總是足以滿足上述條件的方式，可以應(yīng)付上述平衡的變化。在下面的說(shuō)明中，上述平衡變化的允許接觸壓力稱為適當(dāng)?shù)慕佑|壓力，而上述平衡變化允許的搗實(shí)屈服應(yīng)力稱為適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服應(yīng)力。
如上所述，通過(guò)任意調(diào)節(jié)作用在設(shè)有多個(gè)可以注水的壓艙物箱的建筑物上的浮力的方式，或者通過(guò)挖掘地面加上調(diào)節(jié)壓艙物的方式，可以保證適當(dāng)?shù)牡刂袘?yīng)力。另一方面，通過(guò)稍許改善地面或挖掘地面加上地面改善的方式，可以保證適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服應(yīng)力。通過(guò)一種土壤改善方法可以使搗實(shí)屈服應(yīng)力增加至適當(dāng)?shù)闹?，上述土壤改善方法包括預(yù)加載法、化學(xué)固化法、砂堆壓實(shí)法等，以及上述方法的組合或者加上地面挖掘。
建筑物可以在地面在建筑物安裝地點(diǎn)具有足夠大的剪切阻力的條件下以浸沒(méi)狀態(tài)安裝在水底而不因水平力如波浪而在水平方向水平發(fā)生滑移等不穩(wěn)定行為。只要通過(guò)改善地面或稍許挖掘地面加上地面改善來(lái)保證建筑物安裝地點(diǎn)的強(qiáng)度，使建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在安裝地點(diǎn)的面上著底，上述條件就可以得到滿足。
由于建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在適當(dāng)強(qiáng)度的水底地面上著底，因而基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)作用在安裝地點(diǎn)的地面上的摩擦力抵抗風(fēng)、浪及潮流引起的外力，避免滑移和搖動(dòng)。另一方面，與日本專利公開(kāi)文本第4-85410號(hào)公開(kāi)的建筑物相似，由于建筑物可相對(duì)于安裝地點(diǎn)的地面滑動(dòng)，或在水面下的部分可引起適當(dāng)?shù)募羟凶冃?，因而地震等外力借助相?duì)較小的摩擦力與建筑物隔絕，從而減小外力向建筑物的輸入。因此，建筑物可以獨(dú)自地得到穩(wěn)定，抵卸各種擾動(dòng)，最大限度地減小翻倒、沉陷、漂移等事故的可能性。
如上所述，按照本發(fā)明，事先稍許改善地面以提高地面的搗實(shí)屈服應(yīng)力，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量以獲得適當(dāng)?shù)慕佑|壓力，在上述條件下，建筑物可以在浸入的狀態(tài)中安裝而不發(fā)生沉陷。在填筑法中，由于填筑砂、土的重量引起的附加應(yīng)力，即，作用在海底的接觸壓力極高，地中應(yīng)力大大超過(guò)地面的搗實(shí)屈服應(yīng)力。地中應(yīng)力過(guò)大的量相當(dāng)于從海底至填筑陸地表面厚度的土壤重量與相應(yīng)于填筑步驟中海底面沉陷的厚度的土壤重量之和所產(chǎn)生的壓力。因此，地中應(yīng)力即使減去作用在土壤上的浮力仍是過(guò)大的。作為這種情形的對(duì)策，如果為提高地面搗實(shí)屈服應(yīng)力或先改善地面，那么，進(jìn)行這項(xiàng)工作需要極高的成本和很長(zhǎng)的工期。另外，當(dāng)大面積填筑時(shí)，顯著的應(yīng)力增加延伸至很深的地層。因此，甚至在地質(zhì)陳舊的地面，地中深部的應(yīng)力也會(huì)超過(guò)地面搗實(shí)屈服應(yīng)力。但是由于不可能向很深部分改善地面，因而較大沉陷會(huì)長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)。
另一方面，與軟著底建筑物的安裝地點(diǎn)的深度無(wú)關(guān)，通過(guò)調(diào)節(jié)壓艙物可以將建筑物施加的附加應(yīng)力限制在最小的需要值。因此，只需要稍許增加地面的搗實(shí)屈服應(yīng)力的地面改善，或者只需要稍許挖掘地面加上地面改善。因此，與按照填筑法改善地面的情形相比，可以顯著降低建筑成本并縮短工期。另外，通過(guò)控制接觸壓力，使其不超過(guò)在地質(zhì)陳舊地面的深部中的搗實(shí)屈服應(yīng)力的方式，還可以避免深土壤層的長(zhǎng)期沉陷。
按照日本專利公開(kāi)文本第4-85410號(hào)，水底被挖掘，而且壓艙物被調(diào)節(jié)，以便將建筑物的接觸壓力控制得小于被挖掘去的土壤的重量引起的壓力，從而可防止在地中深于挖掘出的底部的深度的應(yīng)力的增加，從而滿足了地中應(yīng)力不超過(guò)搗實(shí)屈服應(yīng)力的條件。但是，當(dāng)認(rèn)為這樣確定的挖掘底部的地面強(qiáng)度不足以抵抗作用在建筑物上的水平力時(shí)，或者，當(dāng)水面變化很大時(shí)，水底應(yīng)被挖掘得深于防止沉陷所需的水平。因此，在某些情況下，會(huì)不必要地增高建筑物，從而增加建筑成本。另一方面，按照本發(fā)明，由于地面強(qiáng)度可以提高，同時(shí)改善地面以提高地面的搗實(shí)屈服應(yīng)力，因而可以事先自由地改善地面的狀況，包括建筑物抵御水平力的穩(wěn)定性。因此不必挖掘水底，或者只需稍許挖掘。
以著底狀態(tài)，在適當(dāng)?shù)慕佑|壓力下構(gòu)筑在水底上的軟著底建筑物(下文中簡(jiǎn)稱為SLS)1(或3或4標(biāo)號(hào)與附圖標(biāo)號(hào)相應(yīng))是一種部分或大部分浸入水下，并且以著底狀態(tài)安裝在水底上的建筑物。建筑物(SLS1，3或4)包括能夠注水并自由調(diào)節(jié)水量的壓艙物箱(一個(gè)或多個(gè))。
借助多個(gè)布置在兩個(gè)水平方向中的每一個(gè)方向上的壓艙物箱可以保證在著底前的漂浮狀態(tài)中和在著底狀態(tài)中的建筑物的水平穩(wěn)定性。
基本建筑物(單個(gè)的SLS1或3或SLS1和SLS3的組合)在水底著底，構(gòu)成一個(gè)下部結(jié)構(gòu)，一個(gè)上部建筑物安裝在下部結(jié)構(gòu)上，從水面伸出，從而可構(gòu)成一個(gè)能夠具有生產(chǎn)功能的建筑物、居住設(shè)施等。
每個(gè)都裝有上部建筑物的多個(gè)基本建筑物(SLS1)或建筑物(SLS3)以聚集狀態(tài)連接成一個(gè)人造島，其具有大容量的各種設(shè)施。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)基本建筑物(SLS1和/或SLS3)在平面上相連，在一個(gè)或兩個(gè)方面上延伸時(shí)，建筑物(SLS1和/或SLS3)可自由相連或者相互分離。因此，當(dāng)建筑物已組成一個(gè)人造島時(shí)，可以任意擴(kuò)大或縮小人造島的規(guī)模。因此，這種建筑物適于構(gòu)筑包括生產(chǎn)功能的各種基礎(chǔ)設(shè)施，建筑物可具有各種用途。另外，當(dāng)多個(gè)建筑物環(huán)形相連，構(gòu)成一個(gè)具有內(nèi)部平靜水域的人造島時(shí)，這種被包圍的水域可以用于各種目的。
當(dāng)建筑物(SLS1和/或SLS3)在平面中以平行的十字形或環(huán)形組合起來(lái)時(shí)，建筑物(SLS4)的安裝水域被分成內(nèi)、外水域。在這種情形中，內(nèi)部平靜水域可以用作海洋牧場(chǎng)、海水娛樂(lè)設(shè)施等。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)建筑物環(huán)形連接時(shí)，并且當(dāng)由封閉建筑物(SLS4)包圍的內(nèi)部水域的水面調(diào)節(jié)得低于建筑物(SLS4)外部的水域的水面時(shí)，力(環(huán)壓)被引至相鄰的基本建筑物(SLS1或SLS3)，從而使建筑物與相鄰建筑物相接觸。同樣，當(dāng)建筑物(SLS1或SLS3)的內(nèi)周面連續(xù)相接為圓形時(shí)，而且當(dāng)內(nèi)部水域的水面調(diào)節(jié)得低于外部水域時(shí)，力(拱接arching)被在圓周方向上引導(dǎo)以分散外部力(如水壓)。由于這些被引導(dǎo)的力，建筑物(SLS4)抵抗外力的穩(wěn)定性得以提高。
現(xiàn)在描述建筑物(SLS1，3或4)的安裝方法。
建筑物(SLS)在下述條件下可以在漂浮狀態(tài)中拖運(yùn)至其安裝候選地點(diǎn)，即，建筑物呈一種形狀，當(dāng)其浸入水中預(yù)定深度時(shí)足以取得相應(yīng)于建筑物(SLS)總重量的浮力；用于拖運(yùn)建筑物的水域深于上述預(yù)定深度。另一方面，建筑物可以在下述條件下安裝在水底，即，建筑物可防止向水面上浮，該條件是，建筑物(SLS)的總重量大于作用在建筑物安裝地深度上的建筑物(SLS)上的浮力。
在建筑物具有多個(gè)能夠注水以任意調(diào)節(jié)作用在建筑物(SLS)上的浮力的壓艙物箱的條件下，使用同一個(gè)建筑物可以滿足上述兩種條件。
安裝按照權(quán)利要求1和2所述的軟著底建筑物(SLS1)或按照權(quán)利要求3所述的包括由建筑物(SLS1)構(gòu)筑的下部結(jié)構(gòu)和裝在下部結(jié)構(gòu)上的上部建筑物的軟著底建筑物(SLS3)的一種方法是按照下述方式實(shí)施的。即，水底地面被改善或稍許挖掘加上地面改善，使得在完成這些建筑物(SLS1和/或SLS3)的安裝時(shí)，地面具有超過(guò)地中應(yīng)力的需要的適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服強(qiáng)度。另一方面，在陸地或水上構(gòu)筑建筑物(SLS1和/或SLS3)，然后拖運(yùn)至安裝候選水域，或者，在安裝候選水域中構(gòu)筑，然后通過(guò)向壓艙物箱注水在水底著底，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量以達(dá)到適當(dāng)?shù)慕佑|壓力。
一種安裝由下部結(jié)構(gòu)和安裝在下部結(jié)構(gòu)上的上部建筑物構(gòu)成的建筑物(SLS3)的方法是按照下述方式實(shí)施的。即，改善水底地面或稍許挖掘地面加上地面改善，使得在完成建筑物(SLS3)的安裝時(shí)，地面具有超過(guò)地中應(yīng)力的需要的適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服強(qiáng)度。另一方面，下部結(jié)構(gòu)或裝有部分上部建筑物的下部結(jié)構(gòu)之部分或全部在陸地或水上構(gòu)筑，然后拖運(yùn)至安裝候選水域，或者在安裝候選水域構(gòu)筑，然后通過(guò)向壓艙物箱注水在水底上著底。其后，在水底上的著底狀態(tài)中，構(gòu)筑建筑物的其余部分以完成基本組件的安裝，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物中的水量以保持適當(dāng)?shù)慕佑|壓力。由多個(gè)建筑物(SLS3)構(gòu)成的建筑物(SLS4)也可通過(guò)重復(fù)上述過(guò)程來(lái)構(gòu)筑。
由多個(gè)連接的建筑物(SLS1和/或SLS3)構(gòu)成的軟著底建筑物(SLS1)的安裝方法按照下述方式實(shí)施。即，改善水底地面或稍許挖掘地面加上地面改善，使地面具有超過(guò)在完成建筑物安裝時(shí)超過(guò)地中應(yīng)力的需要的適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服應(yīng)力。另一方面，按照權(quán)利要求1或2的建筑物(SLS1)或按照權(quán)利要求3的結(jié)構(gòu)(SLS3)的部分或全部在陸地或水上構(gòu)筑，然后拖運(yùn)至安裝候選水域，或者在安裝候選水域構(gòu)筑，然后通過(guò)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量保持漂浮時(shí)進(jìn)行連接，然后向壓艙物箱中注水以便在水底著底。然后構(gòu)筑建筑物的其余部分，以便在水底上的著底狀態(tài)中完成建筑物(SLS4)的安裝，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量以保持適當(dāng)?shù)慕佑|壓力。
按照本發(fā)明的方法與傳統(tǒng)的填筑法的區(qū)別在于，自然水底地面只是部分地改善，即，水底地面幾乎是原樣使用的，同時(shí)，浸入水中的下部結(jié)構(gòu)是事先在陸地或水上構(gòu)筑的。因此，按照本發(fā)明，在建筑物已在水底安裝后，建筑物的其余部分在水上接著構(gòu)筑，因而整體來(lái)說(shuō)工作步驟數(shù)目減少。此外，建筑現(xiàn)場(chǎng)的工作得到簡(jiǎn)化，節(jié)省了建筑成本，縮短了在水域中建筑的工期。
另外，建筑物(SLS1和/或SLS3)在陸地或水上的場(chǎng)地構(gòu)筑并在水域中安裝以便在水底上著底。因此，當(dāng)當(dāng)建筑物(SLS)不再可以安全使用或已完成其任務(wù)時(shí)，建筑物可以按照相反的步驟拆卸以恢復(fù)建筑場(chǎng)地的原狀。因此，可以保護(hù)安裝地點(diǎn)附近的環(huán)境，在建筑期間及在完全建筑物的建筑之后不會(huì)損害環(huán)境。
附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明如下

圖1是表示一種軟著底建筑物(SLS1)的立體圖，它可以裝置在與浸入水中的空間尺寸相比為大深度的水域中，也從特征上表示壓艙物的功能；圖2的剖視圖表示采用圖1所示的一個(gè)SLS1安裝的SLS3的狀態(tài)；圖3的剖視圖表示通過(guò)連接多個(gè)圖1所示的SLS1的方式而安裝的SLS的狀態(tài)；圖4是圖3的平面圖；圖5是表示SLS4的平面圖，該SLS4具有從連接每個(gè)圖1的SLS1的空間而得到的可用空間；圖6的示意圖表示用于圖5的SLS4的各SLS1的特征；圖7的剖視圖表示多個(gè)相鄰SLS1的結(jié)構(gòu)體的連接；圖8表示在水上連接多個(gè)圖1的SLS1的壓艙物箱的方法；圖9表示在圖8所示的連接的壓艙物箱上的結(jié)構(gòu)體的結(jié)構(gòu)；圖10是表示如何改善水底地面的斷面圖11是表示在水面連接的SLS1的狀態(tài)的斷面圖；圖12是表示當(dāng)著底時(shí)圖11的SLS4的狀態(tài)的斷面圖；圖13是在SLS1上建筑的上部結(jié)構(gòu)的斷面圖；圖14是圖13的局部放大視圖；圖15的剖視圖表示當(dāng)上部結(jié)構(gòu)預(yù)澆注時(shí)結(jié)構(gòu)體工作的執(zhí)行流；圖16的剖視圖表示當(dāng)水底地面稍許挖掘時(shí)SLS4的結(jié)構(gòu)；圖17是圖16的平面圖；圖18的示意圖表示當(dāng)SLS3在著底狀態(tài)安裝時(shí)每個(gè)部分的載荷、浮力和接觸壓力之間的關(guān)系；圖19的平面圖表示當(dāng)SLS1和/或SLS3在平行十字形組合時(shí)的SLS4；圖20的平面圖表示當(dāng)SLS1和/或SLS3環(huán)形組合時(shí)的SLS4；圖21是圖20的剖視圖；圖22的平面圖表示環(huán)形組合的SLS4的另一實(shí)施例；圖23的剖視圖表示圖19、20和22等所示的SLS4增設(shè)附加件以保證安全的狀態(tài)；圖24的立體圖表示一種SLS1，其中壓艙物箱結(jié)合在一結(jié)構(gòu)體中；圖25的鳥瞰圖表示一種SLS4，其中設(shè)置作為下部結(jié)構(gòu)和環(huán)形連接的多個(gè)SLS1；圖26是圖25的剖開(kāi)的立體圖。
現(xiàn)在描述按照權(quán)利要求1至4的本發(fā)明。
圖1和24表示按照權(quán)利要求1的本發(fā)明的軟著底結(jié)構(gòu)1(下文稱SLS1)。在SLS1安裝在小深度水域中及在結(jié)構(gòu)中的可用空間保證降至水底地基的情形中，SLS1基本按照?qǐng)D24所示那樣構(gòu)筑。在這種情形中的SLS1包括一個(gè)為每個(gè)壓艙物箱而設(shè)的空間12＇(下文中稱為壓艙物箱)，它與一可用空間結(jié)合在一個(gè)結(jié)構(gòu)中，壓艙物箱12＇能夠注水，也能自由調(diào)節(jié)水量。
另一方面，在SLS1安裝在大深度水域中且具有足夠可用空間的情形中，SLS1基本象圖1所示那樣構(gòu)筑。在這種情形中的SLS1包括一個(gè)布置在SLS1的下部的若干壓艙物箱12和含有可用空間且布置在壓艙物箱上的結(jié)構(gòu)體11。壓艙物只有一個(gè)注水及自由調(diào)節(jié)水量的壓載功能。在后一種情形中的SLS1也可以包括根據(jù)需要結(jié)合在結(jié)構(gòu)體11中的壓艙物箱12＇，如圖2所示。
SLS1包括能夠注水及自由調(diào)節(jié)水量的壓艙物箱12，12＇，以著底狀態(tài)安裝在水底上，不致因浮力上浮至表面，也不因地面壓實(shí)而沉陷，這是通過(guò)改善水底地面或稍許挖掘地面加上改善地面，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物箱12，12＇中的水量而實(shí)現(xiàn)的。因此，SLS1可以建筑成為水域中的靜止結(jié)構(gòu)。
按照權(quán)利要求2的本發(fā)明的SLS1包括多個(gè)壓艙物箱2，布置在兩個(gè)水方向中的每一個(gè)上，以便實(shí)現(xiàn)特別是在SLS1的浮動(dòng)狀態(tài)和著底狀態(tài)中在水平方向上的穩(wěn)定性。圖1表示滿足上述要求的作為最小組件的SLS1。在下文中，SLS1包括按照權(quán)利要求1的本發(fā)明和按照權(quán)利要求2的本發(fā)明。
SLS1用作按照權(quán)利要求3的軟著底結(jié)構(gòu)3(下文中稱為SLS3)的最小組件，它包括SLS1和建筑在SLS1上的一個(gè)上部結(jié)構(gòu)2，并用作由SLS3構(gòu)成的軟著底結(jié)構(gòu)4(下文中稱為SLS4)的最小組件。
按照權(quán)利要求3的本發(fā)明的SLS3包括由按照權(quán)利要求1的SLS1構(gòu)筑的下部結(jié)構(gòu)和建筑在SLS1上的上部結(jié)構(gòu)。SLS3在下述條件下安裝在水底上，即，在每個(gè)壓艙物箱12，12＇中的水量調(diào)節(jié)得使包括SLS1的重量、上部結(jié)構(gòu)2的重量及作為壓艙物的水的重量的SLS的總自重大于在著底狀態(tài)中的SLS3的浮力；在著底狀態(tài)中的SLS3即使浮力改變也不引起地面沉陷；以及SLS3以適當(dāng)?shù)淖阋猿惺芩搅σ鸬淖冃蔚慕佑|壓力下以著底狀態(tài)安裝。圖2表示使用圖1所示的SLS1構(gòu)筑的SLS3的實(shí)施例。
按照權(quán)利要求4的本發(fā)明的SLS4基本由按照權(quán)利要求1的SLS1或按照權(quán)利要求3的SLS3構(gòu)成。其中，多個(gè)SLS1或3在一個(gè)或兩個(gè)方向上組合和連接。圖3至5和13表示這樣構(gòu)筑的SLS4的一個(gè)實(shí)施例。后面將講到，按照權(quán)利要求5的本發(fā)明的SLS4，在構(gòu)思上說(shuō)，包含在按照權(quán)利要求4的SLS4中。
SLS1包括一個(gè)布置在平面中心的壓艙物箱12，或多個(gè)壓艙物箱12，其均勻地布置在兩個(gè)水平方向中的每個(gè)上，如圖1所示。甚至在單一的SLS1包括一個(gè)壓艙物箱12的情形中，只要壓艙物箱內(nèi)部由隔壁分成多個(gè)空間，在這種情形中的單一壓艙物箱就相當(dāng)于多個(gè)壓艙物箱12。壓艙物箱12的數(shù)目及壓艙物箱12和結(jié)構(gòu)體11之間的位置關(guān)系是根據(jù)如何將包括上部結(jié)構(gòu)2的SLS3或由SLS3構(gòu)成的SLS4用作結(jié)構(gòu)的情況確定的。
現(xiàn)在描述以圖1所示SLS1為基礎(chǔ)的SLS4的結(jié)構(gòu)。
SLS1的結(jié)構(gòu)體修筑在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)(包括預(yù)澆注混凝土結(jié)構(gòu))、鋼結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)的復(fù)合結(jié)構(gòu)中。壓艙物箱的構(gòu)筑類似于結(jié)構(gòu)體，或者在鋼殼上覆蓋混凝土。
圖1所示SLS1按下述方式制成，即，將為調(diào)節(jié)浮力所需數(shù)目的壓艙物箱12通過(guò)圖3和4所示的連接件13相連接，并在壓艙物箱12上構(gòu)筑結(jié)構(gòu)體11。
多個(gè)SLS1在結(jié)構(gòu)體的如圖7所示部分相連接，以便構(gòu)成按照權(quán)利要求4至6所述的SLS4，其中，一平面形狀如圖5所示在一或二個(gè)方向上自由伸展。圖6表示構(gòu)成圖5所示SLS4的SLS1的式樣。順便來(lái)說(shuō)，當(dāng)SLS4不必連接在水表面下面的空間時(shí)，多個(gè)SLS1可在上部結(jié)構(gòu)2，2的部分相連接。
圖1所示的SLS1的結(jié)構(gòu)體11由底板111和側(cè)壁112構(gòu)成。如圖6所示，側(cè)壁112在相鄰的SLS1，1之間的接觸部分被部分切割，或者并不要求依賴于SLS1在平面上的位置。相應(yīng)于內(nèi)部空間的交通線路或如何使用空間。圖6所示的SLS1的六個(gè)式樣布置在圖5上的位置之標(biāo)記相應(yīng)于式樣的標(biāo)記。水密封帶14鋪設(shè)在相鄰SLS1，1的結(jié)構(gòu)體11，11的對(duì)接表面上，以阻隔水。另外，由于結(jié)構(gòu)體11本身是由底板111和側(cè)壁112構(gòu)成以形成箱體的形狀，因而SLS的結(jié)構(gòu)應(yīng)可抵抗四周作用的水壓。因此，內(nèi)部空間和上部結(jié)構(gòu)2被構(gòu)筑而不考慮外力的影響。
圖7是圖3的局部放大視圖，表示相鄰SLS1，1的結(jié)構(gòu)體11，11之間的連接部分。如圖7所示，兩結(jié)構(gòu)體11，11相連接，以便能夠通過(guò)用于承受拉力的受拉構(gòu)件15和兩結(jié)構(gòu)體之間填充的混凝土16傳遞拉力和壓力。在這種連接狀態(tài)中，可以防止相鄰SLS1，1之間的無(wú)序行為。用來(lái)維持連接狀態(tài)的水壓一般是從周圍作用以便使連續(xù)布置的SLS1相互抵接，松釋連接狀態(tài)的拉力是由于波浪和強(qiáng)風(fēng)等而產(chǎn)生，從而使連續(xù)布置的SLS1相互分離的。但是，在按照本發(fā)明的連接部分中，混凝土16可抵抗水壓，而受拉構(gòu)件14可抵抗拉力。
現(xiàn)在參閱分別表示使用圖1所示SLS1的情形中各項(xiàng)工作的進(jìn)行情況的圖8至12，來(lái)描述由多個(gè)SLS1構(gòu)成的SLS4從連接至著底的工作進(jìn)行概況。
圖1所示SLS1可以在陸地上的適當(dāng)場(chǎng)所完全制成之后拖運(yùn)至安裝的候選水域。或者，壓艙物箱12，12可以在平靜的水域或安裝的候選水域以浮動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行連接，如圖8所示，然后在著底狀態(tài)安裝在水底上，以便構(gòu)筑結(jié)構(gòu)體11。結(jié)構(gòu)體11也可以在浮動(dòng)狀態(tài)的壓艙物箱12上構(gòu)筑，如圖9所示。
多個(gè)SLS1可在獨(dú)立地著底后進(jìn)行連接。或者，多個(gè)SLS1可在浮動(dòng)狀態(tài)中進(jìn)行連接，如圖11所示。
SLS1獨(dú)立在或在每個(gè)壓艙物箱12中注水后成組地浸入水中，然后以相互連接的狀態(tài)著底，如圖12和3所示。在著底時(shí)SLS1的壓艙物箱12中的注水量應(yīng)予調(diào)節(jié)，使包括水的重量的組件1的總重量大于SLS1在著底狀態(tài)中的浮力；使在著底狀態(tài)中的SLS1即使在浮力改變時(shí)也不使地面沉陷；并使SLS1在足以承受水平力引起的變形的適當(dāng)接觸壓力下，以著底狀態(tài)安裝在水底上。
另一方面，借助改善水底地面或稍許挖掘地面加上地面改善的方式可以獲得水底地面所需要的適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服應(yīng)力或強(qiáng)度。地面可按照下述方法改善位移方法，或者除了通常為支承陸地結(jié)構(gòu)的不良地基下層土而進(jìn)行的壓實(shí)法外，混合化學(xué)穩(wěn)定劑的混合法，脫水法或凝結(jié)法，或上述方法的組合。
圖10表示砂井法，其中，當(dāng)形成砂樁6時(shí)，將砂墊5鋪設(shè)在用于安裝軟著底建筑物的候選水底上，將土和砂或毛石堆放置在砂墊5上，向水底施加一個(gè)載荷。但是按照本發(fā)明，與按照填筑法等改善地面的情形相比較，只是對(duì)地面稍加改善，這是由于建筑物對(duì)地面的接觸壓力被限制到不可減小的最小適當(dāng)值，這是通過(guò)調(diào)節(jié)作為壓艙物的水的重量而實(shí)現(xiàn)的，這一點(diǎn)將在下文中詳述。地面也可按照上述其它方法改善。取決于水底土壤條件，改善地面的方法可以任意選擇。在圖10的情形中，當(dāng)處于調(diào)平狀態(tài)的毛石堆7已可堆放需要的時(shí)間后，地面的改善即告完成。
除了上述方法以外，連同改善地面輔助進(jìn)行地面的部分挖掘或打樁也可以保證水底地面所需要的適當(dāng)搗實(shí)屈服應(yīng)力或強(qiáng)度。在這種情形中，在改善地面之后，部分地挖掘地面或打樁。但是，與在陸地上進(jìn)行工作的情形相比較，這種局部挖掘或打樁是輔助性工作，只是稍許進(jìn)行。另外，不必將地面挖掘到獨(dú)立實(shí)施日本專利公開(kāi)文本第4-85410號(hào)所公開(kāi)的方法所需要的那種程度。圖16和17表示在稍許挖掘水底的情形中軟著底建筑物的結(jié)構(gòu)。
在著底的SLS3和水底之間的接觸壓力范圍經(jīng)調(diào)節(jié)應(yīng)滿足下述條件(見(jiàn)圖18)。
在水底和由SLS1和在SLS1上構(gòu)筑的建筑物2構(gòu)成的SLS3之間的接觸壓力可由〔(W1+W2+W3)-γw.V〕被A除所得的商表示，其中，(W1+W2+W3)-γw.V代表用作水下結(jié)構(gòu)的SLS1的總重量W1、注入裝在組件1的上的壓艙物箱12中的水的重量W2和上部建筑物2的總重量W3之和(W1+W2+W3)與作用在著底狀態(tài)的SLS3的水下部分上的浮力γw.V之差，A代表在安裝的SLS1之下的面積。當(dāng)在SLS1上構(gòu)筑上部建筑物2以完成SLS3的建筑時(shí)，只要這樣得到的商不管水面如何變化都為正值，就可以防止SLS3向表面上浮。在這種情形中，γw代表單位水重，V代表SLS3的浸入部分的體積。
如上所述，接觸壓力P是按照公式〔(W1+W2+W3)-γw.V〕/A求出的。在由接觸壓力P引起的水下應(yīng)力增量Δσ和由土壤自重決定的水下部分的自重應(yīng)力σo之和小于搗實(shí)屈服應(yīng)力σy的條件下，即，在σo+Δσ＜σy的條件下，可以防止由于壓實(shí)引起的沉陷。當(dāng)V隨水面變化而改變時(shí)，在σo和相應(yīng)于接觸壓力P的最大值的應(yīng)力增量Δσmax之和小于搗實(shí)屈服應(yīng)力σy的條件下，即，在σo+Δσmax＜σy的條件下，可以防止地面沉陷。
通過(guò)改善地面，或稍許挖掘地面加上改善地面，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物(即，壓艙物箱12中的水量)以滿足上述公式的方式，可以得到適當(dāng)?shù)慕佑|壓力或適當(dāng)?shù)膿v實(shí)屈服應(yīng)力。
另一方面，當(dāng)安裝地點(diǎn)的地面強(qiáng)度是通過(guò)改善地面或稍許挖掘地面加上地面改善而得到時(shí)，裝有上部建筑物2的SLS1或SLS3可以容易地抵抗風(fēng)、浪或潮流引起的力而造成的水平位移。浪的壓力等水平力的大小與受水平力影響的建筑物側(cè)面的面積成正比。但是，由于阻抗力與建筑物安裝之下的面積成正比，因而SLS1或SLS3的安全隨著建筑物的規(guī)劃的增大而得到改善。
順便提到，當(dāng)受到大載荷如地震時(shí)，這種外力向建筑物的傳遞可以通過(guò)在水底地面上引起的剪切變形或建筑物相對(duì)于水底地面的滑移而防止。
在SLS1上構(gòu)筑上部建筑物2的過(guò)程中可能出現(xiàn)在水平面上偏心的垂向載荷時(shí)，需要調(diào)節(jié)每個(gè)壓艙物箱12中的水量，從而使建筑物的總重量均勻分布在平面內(nèi)以避免不同的沉陷、傾斜及建筑物的翻倒。
水底地面的改善或挖掘與如圖8和9所示的SLS1的制造并行，或者與如圖11所示的直至SLS1，1的連接的建筑工作并行。裝有尚未完工的上部建筑物2的SLS1或SLS4被拖運(yùn)至安裝的候選水域，在那里地面已經(jīng)被改善或挖掘。然后，向壓艙物箱12注水，使SLS4整個(gè)浸入水中以便著底，如圖12所示?；蛘撸?dāng)構(gòu)筑上部建筑物時(shí)，整個(gè)SLS4浸入水中以便著底。當(dāng)每個(gè)SLS1獨(dú)立地拖運(yùn)至安裝候選水域時(shí)，在已改善的水底上連接SLS1，1，如圖11所示。
除了陸地上的干燥場(chǎng)地以外，SLS1可在平靜水域的場(chǎng)地中制造。如圖8和9所示。因此，如果制造場(chǎng)地設(shè)在SLS1的安裝候選水域附近，那么，就不必長(zhǎng)距離拖運(yùn)SLS1。因此，可以不需要SLS1的拖運(yùn)過(guò)程，此外，SLS1的制造可以同地面的改善并行，從而可以縮短工期。
圖15表示在SLS1上構(gòu)筑上部建筑物的流程。如圖14所示，當(dāng)由預(yù)制混凝土構(gòu)筑上部建筑物時(shí)，如圖15所示，可以在每個(gè)SLS1的結(jié)構(gòu)體11上進(jìn)行包括制備混合后的混凝土。制造預(yù)制混凝土構(gòu)件及其組裝等建筑工作。因此，不必從陸地運(yùn)輸構(gòu)件，從而縮短了工期。
如圖19所示，按照權(quán)利要求5的SLS4是由按照權(quán)利要求1或3的多個(gè)SLS1(或3)構(gòu)成的，它們?cè)谄矫嬷幸云叫械氖中蜗噙B接。由SLS1或3所包圍的內(nèi)部水域構(gòu)成適于各種用途的內(nèi)部平靜水域。例如，除了用作海洋牧場(chǎng)或魚類聚集場(chǎng)所以外，內(nèi)部平靜水域可以用作娛樂(lè)設(shè)施如淋浴休閑場(chǎng)所。
如圖20和22所示，按照權(quán)利要求6的SLS4是由按照權(quán)利要求1或3的多個(gè)SLS1(或3)構(gòu)成的，它們?cè)谄矫嬷幸苑忾]狀態(tài)環(huán)形連接。如圖21所示，當(dāng)由封閉狀態(tài)構(gòu)制的由SLS4封閉的內(nèi)部水域的水面調(diào)節(jié)得低于SLS4外部的水域的水面時(shí)，可以使力(環(huán)壓)作用在相鄰的SLS1(或3)上，從而使SLS1(或3)與相鄰的SLS1(或3)壓緊接觸，如圖20所示，同時(shí)使力(拱接力)作用在相鄰的SLS1(或3)上，以便在圓周方向上分散外力如水壓，如圖22所示，按照?qǐng)D20和22所示的兩種情形，SLS4抵抗外力的穩(wěn)定性得以增強(qiáng)。
在圖20所示的前一種情形中，由SLS4隔開(kāi)的外部水域中的水壓高于內(nèi)部水域中的水壓，因而壓力總是向內(nèi)作用在SLS1(或3)上，其大小相當(dāng)于內(nèi)、外水域之間的壓差。在這種狀態(tài)中，環(huán)壓作用在相鄰的SLS1(或3)上，從而壓迫SLS1(或3)，使之與相鄰的SLS1(或3)接觸。在圖22所示的后一種情形中，雖然SLS4在平面中具有方形外周，但是，SLS1或3的內(nèi)表面連續(xù)地相接為圓，因此，從外部水域向內(nèi)部水域作用的水壓、由于沿內(nèi)周的拱形連接而在圓周方向上分散，因而與環(huán)壓相似地使SLS1(或3)受壓而接觸相鄰的SLS1(或3)。
按照?qǐng)D19至22所示的實(shí)施例，SLS1(或3)線性連接，因此，與在平面中連接的SLS1(或3)的情況相比較，難于保持SLS1(或3)之間的連接。因此，如圖23所示，一剪切鍵81或一錨82嵌在SLS1(或3)的底部中，或一止動(dòng)件安整在SLS1(或3)的外側(cè)，或一個(gè)系纜樁84安裝在外側(cè)水域中，以防備大地震等緊急情況?；蛘撸鶕?jù)需要還可另外采取其它措施。圖23表示為了安全向圖20的實(shí)施例增設(shè)剪切鍵81、錨82、止動(dòng)件83和系纜樁84的情況。
圖25表示使用圖24的SLS1構(gòu)筑成圓形的SLS4的情況，圖26表示圖25的SLS4的剖面。
照權(quán)利要求7至9的本發(fā)明的安裝方法是在水底上安裝按照權(quán)利要求1至6的建筑物。
按照權(quán)利要求7的安裝方法基本上是安裝由按照權(quán)利要求1至3的SLS1(或3)例如，圖1所示的SLS1構(gòu)筑的下部結(jié)構(gòu)和在圖2所示的下部結(jié)構(gòu)上構(gòu)筑的上部建筑物2構(gòu)成的SLS4。也就是說(shuō)，按照權(quán)利要求1至3的SLS1(或3)在陸地上或在水上構(gòu)筑，然后拖運(yùn)至安裝的候選水域，或者在安裝的候選水域上構(gòu)筑。然后使這樣構(gòu)筑的SLS1(或3)在水底上以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力著底，這是通過(guò)向壓艙物箱12注水實(shí)現(xiàn)的。
按照權(quán)利要求8的安裝方法是按照下述方式實(shí)施的。即，作為下部結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)筑SLS1，對(duì)水底的地面進(jìn)行改善，或者稍許挖掘加上改善地面，使包括下部結(jié)構(gòu)的重量、上部建筑物2的重量和壓艙物箱12中水的重量的SLS3或4的總重量調(diào)節(jié)得大于浮力，使著底狀態(tài)的SLS3或4即使浮力變化也不致引起地面沉陷，并使SLS3或4以適當(dāng)接觸壓力在水底上著底，上述適當(dāng)接觸壓力是按照足以承受水平力引起的變形而確定的。另一方面，SLS1在陸地或水上構(gòu)筑，然后拖運(yùn)至安裝的候選水域，或者在安裝的水域中構(gòu)筑。然后通過(guò)向壓艙物箱注水，使這樣構(gòu)筑的SLS1在水底上著底。然后，在下部結(jié)構(gòu)上構(gòu)筑上部建筑物2時(shí)，調(diào)節(jié)壓艙物箱12中的水量，使包括注入壓艙物箱中的水量的SLS3或4的總重量調(diào)節(jié)在設(shè)定值的范圍內(nèi)。因此，在完成其構(gòu)筑的過(guò)程中，使安裝有上部建筑物的SLS3或4在水底上的著底狀態(tài)中安裝。
按照權(quán)利要求9的安裝方法是按照下述方式進(jìn)行的。即，水底地面進(jìn)行改善或稍許挖掘加上地面改善，使包括下部結(jié)構(gòu)的重量、上部建筑物2的重量和壓艙物箱中水的重量的SLS4的總重量大于浮力；使著底狀態(tài)的SLS4即使浮力變化也不致引起地面沉陷；并且使SLS4在適當(dāng)?shù)慕佑|壓力下在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力是按照足以承受水平力引起的變形而確定的。另一方面，用作下部結(jié)構(gòu)的按照權(quán)利要求1或2的SLS1在陸地或水上構(gòu)筑，然后拖運(yùn)至安裝候選水域，或者在安裝候選水域中構(gòu)筑。然后，這樣構(gòu)筑的SLS1在漂浮狀態(tài)進(jìn)行連接，然后通過(guò)向壓艙物箱12中注水，使其在水底上著底，而部分或全部的上部建筑物2是通過(guò)調(diào)節(jié)壓艙物箱12中的水量在漂浮狀態(tài)的SLS1上構(gòu)筑的。因此，按照權(quán)利要求4至6的裝有上部建筑物2的SLS4是在水底上以著底狀態(tài)安裝的，同時(shí)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量，使包括壓艙物箱中的水的重量的SLS4的總重量范圍落在設(shè)定的值內(nèi)。圖8至12表示權(quán)利要求9限定的本發(fā)明的安裝方法的過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種軟著底建筑物，它是作為安裝在經(jīng)過(guò)改善的或稍許挖掘加上地面改善的水底地面上的建筑物構(gòu)筑的，它包括一個(gè)能夠注水并自由調(diào)節(jié)水量的壓艙物箱；其中，軟著底建筑物是在下述條件下安裝在水底地面上的，即，壓艙物箱中的水量被調(diào)節(jié)，使包括壓艙物箱中水的重量的建筑物總重量在著底狀態(tài)中即使安裝水域的水面變化也致引起地面沉陷，并使建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力確定得足以承受水平力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的軟著底建筑物，其特征在于在兩個(gè)水平方向的每一個(gè)上布置多個(gè)壓艙物箱。
3.一種軟著底建筑物，它是作為安裝在經(jīng)過(guò)改善的或稍許挖掘加上地面改善的水底地面上的建筑物構(gòu)筑的，它包括一個(gè)由按照權(quán)利要求1或2所述的建筑物構(gòu)筑的下部結(jié)構(gòu)；以及一個(gè)在上述下部結(jié)構(gòu)上構(gòu)筑的上部建筑物；其中，所述軟著底建筑物是在下述條件下安裝在水底地面上的，即，壓艙物箱中的水量被調(diào)節(jié)，使包括上部建筑物重量、下部結(jié)構(gòu)重量和注入壓艙物箱中的水的重量的建筑物總重量大于在著底狀態(tài)中的建筑物的浮力；使在著底狀態(tài)中的建筑物即使安裝水域的水面變化也不致引起地面沉陷；并使建筑物在適當(dāng)?shù)慕佑|壓力下在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力的確定足以承受水平力。
4.一種軟著底建筑物，它基本包括多個(gè)按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軟著底建筑物；其中，所述多個(gè)軟著底建筑物在一個(gè)或兩個(gè)方向上相連接以自由增大或縮小建筑物規(guī)模。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的軟著底建筑物，其特征在于所述多個(gè)軟著底建筑物在平面中以平行的十字形組合和連接起來(lái)。
6.一種軟著底建筑物，它基本包括多個(gè)按照權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軟著底建筑物；其中，所述多個(gè)軟著底建筑物在平面中以封閉狀態(tài)的環(huán)形連接，從而限定一個(gè)內(nèi)部平靜水域。
7.一種安裝軟著底建筑物的方法，它包括以下步驟改善水底地面或稍許挖掘水底地面加上地面改善，同時(shí)在陸地或水上構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軟著底建筑物，然后拖運(yùn)至安裝的候選水域，或者在安裝的候選水域中構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軟著底建筑物；然后在水底安裝軟著底建筑物，同時(shí)向壓艙物箱中注水，使包括上部建筑物重量、下部結(jié)構(gòu)的重量和注入壓艙物箱的水的重量的建筑物總重量大于在著底狀態(tài)的建筑物的浮力；使著底狀態(tài)中的建筑物即使安裝水域水面變化也不致使地面沉陷；并使建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力的確定足以承受水平力；從而構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的軟著底建筑物。
8.一種安裝軟著底建筑物的方法，它包括以下步驟改善水底地面或者稍許挖掘水底地面加上地面改善，同時(shí)在陸地或水上構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟著底建筑物的部分或全部，所作下部結(jié)構(gòu)，然后將部分或全部構(gòu)筑的建筑物拖運(yùn)至安裝的候選水域，或者在安裝的候選水域中構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟著底建筑物的部分或全部；通過(guò)向壓艙物箱注水使所述部分或全部構(gòu)筑的建筑物在水底著底；以及然后調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量，使包括在壓艙物箱中注水的重量的建筑物總重量大于在著陸狀態(tài)中建筑物的浮力；使在著底狀態(tài)中的建筑物不致引起地面沉陷；并且使建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力的確定足以承受水平力，同時(shí)在已經(jīng)構(gòu)筑的建筑物上構(gòu)筑下部結(jié)構(gòu)和上部建筑物的其余部分；從而構(gòu)筑按照權(quán)利要求3至6所述的裝有上部建筑物的軟著底建筑物。
9.一種安裝軟著底建筑物的方法，它包括以下步驟改善水底地面，或者稍許挖掘水底地面加上地面改善，同時(shí)在陸地或水上構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟著底建筑物的部分或全部，然后將部分或全部構(gòu)筑的建筑物拖運(yùn)至安裝候選水域，或者在安裝候選水域中構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟著底建筑物的部分或全部；通過(guò)向壓艙物箱注水使所述部分或全部構(gòu)筑的建筑物在水底著底，同時(shí)通過(guò)調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量，在漂浮狀態(tài)中連接根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的軟著底建筑物；以及然后，調(diào)節(jié)壓艙物箱中的水量，使包括壓艙物箱中的水的重量的建筑物總重量大于在著底狀態(tài)中的建筑物的浮力；使在著底狀態(tài)中的建筑物不致引起地面沉陷；以及使建筑物以適當(dāng)?shù)慕佑|壓力在水底上著底，上述適當(dāng)?shù)慕佑|壓力的確定足以承受水平力；從構(gòu)筑根據(jù)權(quán)利要求4至6中任一項(xiàng)所述的裝有上部建筑的的軟著底建筑物。
全文摘要
一種軟著底建筑物(1,3或4)構(gòu)筑成在經(jīng)過(guò)改善或稍許挖掘加上地面改善的水底地面上安裝的建筑物,并且包括多個(gè)能夠注水并自由調(diào)節(jié)水量的壓艙物箱(12)。軟著底建筑物在下述條件下安裝在水底地面上,即,壓艙物箱(12)中的水量被調(diào)節(jié),使包括壓艙物箱(12)中水的重量的建筑物總重量大于著底狀態(tài)中建筑物的浮力;使著底狀態(tài)中的建筑物即使浮力變化也不致使地面沉陷;并且使建筑物以適當(dāng)接觸壓力在水底著底,該適當(dāng)接觸壓力足以承受水平力引起的變形。
文檔編號(hào)E02B17/02GK1176675SQ9519766
公開(kāi)日1998年3月18日 申請(qǐng)日期1995年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月17日
發(fā)明者中瀨明男, 小澤良夫, 正木范昭, 伊勢(shì)村邦郎, 寺師昌明 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日建設(shè)計(jì)