[发明专利]用于沉井的多墙式壳体

说明书

本发明涉及水上固定建筑物，特别是，涉及一种用于沉井的多墙式壳体及其采用这种壳体的钢-混凝土组合结构的多墙式沉井。

水上固定建筑物如人工岛、作业平台等，具有广泛的用途，特别是海上人工岛、石油钻探平台等。这些水上固定建筑物以往常常做成平台式、重力式沉箱、方块结构式高桩承台结构，共有的不足之处是现场施工量大；工期长，这样，就有易受气候影响、施工不便、造价大等缺点。

另一种曾用于建造海上人工岛的结构物是钢—混凝土组合结构圆筒形沉井，整体形状呈圆筒形，下端封闭，筒壁是由两层隔开的壁板构成的“墙”，两层壁板为钢板，其间填充混凝土，筒底有底梁。下沉时，在筒内浇注混凝土，使其沉入海底下一定深度。这种结构的不足之处是挖土量大，混凝土浇注量大，造成现场施工量大，作业期长，材料费用高等。

专利号为2,705,403的美国专利公开了一种多墙式沉井壳体，它包括围成四周封闭的筒形的二层环墙，二层环墙间连有隔墙。形成环墙和隔墙的两层隔开的壁板间填有钢筋混凝土。这种结构同样具有挖土量大、现场施工量大、作业期长等不足之处。

本发明的目的是克服了上述已有技术的不足之处，提出一种用于沉井的多墙式壳体。

本发明的另一个目的是提出一种采用上述多墙式壳体的多墙式沉井。

这里，所谓“多墙式”指具有两道或两道以上类似于已有技术中的“墙”，本发明提出的多墙式沉井具有一个通常由钢制成的壳体，壳体呈上下开口的中空筒形，具有多道围成该壳体的筒形的墙，例如，内环墙和外环墙，墙之墙之间空开一距离，以隔墙相连接，隔墙把环墙之间的空间分成各个区间，如同许多格子，起着连接内外墙和构成牢固的整体结构的作用。至少有一道墙是具有夹层的，即由两层或两层以上形状相似的壁板构成，壁板之间具有加强筋等起连接和支撑作用的构件，并且，至少一道墙的两壁板夹层下端封闭，形成上端开口的空心墙，围成筒形壳体。这样，该壳体可因足够的排水量而浮于水面，被拖至预定的施工区域，下沉时，在具有夹层的墙体内，即墙的两层壁板之间浇注混凝土，从而使壳体沉至水底，继续浇注混凝土至预定高度，同时，在墙与墙之间由隔墙隔成的区间内取土，直至壳体沉陷入水底以下预定深度，然后，在内外墙之间由隔墙隔成的区间内浇注水下混凝土，以便使底部封闭，稳定在预定深度上。这样，就构成了由多道环形封闭墙和填充在墙内的混凝土组成的钢-混凝土组合结构的多墙式沉井。

这种多墙式沉井可以有两道或更多道墙，但具有较大实用意义是两道墙。壳体形状通常是四周封闭、上下开口的筒形，其横截面可以有矩形等各种形状，但以光滑的封闭曲线为佳，尤其是圆形最佳。至少有一道墙是双层壁板构成的，且下端封闭，以便提供水上运输所需的浮力和在下沉时浇注混凝土，在最佳实施例中，两道墙都具有双层壁板，且下端封闭。另外，隔墙也可以是双层的，也起到上述作用。隔墙的高度也可以有多种选择，例如，几乎环墙同样高，但是，由于隔墙的作用主要是用于连接和支撑环墙，其高度可以低于环墙，或者，做成高低交替的隔墙，例如，较高的隔墙在壳体沉降至预定深度后略高于水面，较低的隔墙在壳体刚沉至水底时略高于水面，这种较低的隔墙也可以称作底梁，主要用于加强壳体下部的刚度，特别是水面以下部位的刚度。

本发明的多墙式沉井适合于在江河湖海的浅水水域建设人工岛、泵站等设施，特别是在浅海建设人工岛。沉降至预定深度后，沉井上端露出水面，可以在环墙上架设平台，设置工作站台等，还可以抽干环墙内围区域的水，形成一口旱井，在内部安装设备。所以，这种沉井的空间利用率较高，对于面积有限而投资很大的水上建筑来说，充分开拓了其潜力而加以有效的利用，具有显著的经济性。

由于本发明的多墙式沉井采用预先制成壳体后浮在水上拖至预定水面进行浇注混凝土、取水底土下沉的方式建成人工岛，所以，现场施工量小，可收到工期短、费用少的效果。同时，与已有的单墙式沉井相比，可显著减少混凝土用量，或者，用相同数量的混凝土建设更大的沉井。

多道环墙保证了沉井的整体性，并且由于其中的混凝土使各道环墙更加紧密地结合在一起，形成牢固的环形筒，具有相当的刚度。这样，沉井可做得更大，例如，可达百米以上的线度，而无需在沉井中央部位进行加固。

图1以俯视图的形式表示本发明一个实施例的多墙式沉井壳体的整体结构，

图2是图1中壳体沉入海底形成沉井的示意图，

图3是图1的局部剖视图，

图4是图3的局部剖视图，

图5是图4中沿I-I′方向的局部剖视图。

下面结合附图给由本发明的一个最佳实施例。