海洋景观球状观察舱.pdf

一种海洋景观球状观察舱，包括密闭钢管，在密闭钢管的上端设有钢结构出入口平台，在密闭钢管上套设球形舱，在密闭钢管内设有电梯，所述电梯的楼层出口设在球形舱内，在所述球形舱上设有用于海洋观景的穹形观察玻璃窗，在球形舱内设有钢结构地板和钢结构吊顶。采用本发明，可进行近距离的海洋生态观察，五光十色的珊瑚礁丛、珍稀的海洋动物，迷人的景观尽收眼底，使人们像潜水员一样目睹海底神奇景观，能到达潜水观光无法到达的地方。

1.  一种海洋景观球状观察舱，其特征在于包括密闭钢管(1)，在密闭钢管(1)的上端设有钢结构出入口平台(10)，在密闭钢管(1)上套设球形舱(3)，在密闭钢管(1)内设有电梯(11)，所述电梯(11)的楼层出口设在球形舱(3)内，在所述球形舱(3)上设有用于海洋观景的穹形观察玻璃窗(6)。

2.  根据权利要求1所述的海洋景观球状观察舱，其特征在于在球形舱(3)内设有钢结构地板(8)和钢结构吊顶(7)。

海洋景观球状观察舱
技术领域
本发明涉及一种固定的海洋生态球状观察舱，可应用于海洋调查、海洋旅游等领域，能使人类方便地进行海洋鱼类、珊瑚、藻类等现场观察。
背景技术
在海洋珊瑚礁保护区内，在蔚蓝、透明、清澈的海水里，生活着种类繁多的硬珊瑚和软珊瑚，还有摇曳多姿的藻类植物，追来逐去的庞大鱼群，海蛇、海胆、海星等，海洋珊瑚礁保护区具有较大的海洋旅游开发价值。
我国北京、南京、青岛、秦皇岛、杭州等城市已建成多个海底世界公园，在公园的海底隧道中，重达200多斤的大海龟，3米多长的大鲨鱼，直径1米多的鱼从您头上悠闲自在的游过，各个千奇百怪，美不胜收。
面对绚丽多姿的海洋世界，人类向往着潜入海底，进行近距离的海洋生态观察，五光十色的珊瑚礁丛、珍稀的海洋动物，迷人的景观尽收眼底。海洋中观鱼的方式有很多，可以自带泳镜和呼气管飘在海面上看鱼，可以潜水，可以乘坐潜水艇潜到40米深的海底，也可以乘坐玻璃平底船出海观鱼。
直接潜水浮潜、水肺潜水旅游项目适合浅海观鱼；半潜式海底游览船使人们像潜水员一样目睹海底神奇景观，仅适合浅海观鱼；深海观光潜艇能到达潜水观光无法到达的地方，令人们仿佛置身于珊瑚及千百种海洋鱼类之中，享受海龙王的快乐，但是其费用较高。海洋旅游界期待着一种经济、安全、使用方便的深海观鱼旅游项目。
本发明涉及一种固定的海洋生态球状观察舱，可应用于海洋调查、海洋旅游等领域，能使人类方便地进行海洋鱼类、藻类等现场观察。利用打入式密闭钢管作为构筑物结构支柱，采用重力式混凝土基础或缆索抵抗水平力，钢管桩上焊有多个大直径球形壳结构，球壳结构作为海洋景观观察舱，采用穹形亚克力玻璃作为海洋景观观察窗，密闭钢管内设置圆形电梯，作为垂直运输工具，钢管桩顶部设置三角支撑，构筑观光休息平台。本发明具有经济实惠、安全、使用方便，可用于深海海洋生态的现场观察。
发明内容
技术问题：本发明涉及一种用于深海海洋生态的现场观察海洋景观球状观察舱。
技术方案：一种海洋景观球状观察舱，包括密闭钢管，在密闭钢管的上端设有钢结构出入口平台，在密闭钢管上套设球形舱，在密闭钢管内设有电梯，所述电梯的楼层出口设在球形舱内，在所述球形舱上设有用于海洋观景的穹形观察玻璃窗。
有益效果：利用类似海洋钻井平台和海湾桥梁深水基础施工工艺，采用打桩设备，打入密闭钢管，作为海洋景观观察构筑物的结构支柱，采用重力式混凝土基础或缆索抵抗水平力，钢管桩上焊有多个大直径球形壳结构，球壳结构作为海洋景观观察舱，采用穹形亚克力玻璃作为海洋景观观察窗，密闭钢管内设置圆形电梯，作为垂直运输工具，钢管桩顶部设置三角支撑，构筑观光休息平台。本发明经济实惠、安全、使用方便。本发明采用打桩设备，打入密闭钢管，作为海洋景观观察构筑物的结构支柱，密闭钢管内设置圆形电梯，作为垂直运输工具，其结构简单合理。钢管桩上焊有多个大直径球形壳结构，作为海洋景观观察舱，球壳结构能承受巨大的水压力，其结构设计合理。采用本发明，可进行近距离的海洋生态观察，五光十色的珊瑚礁丛、珍稀的海洋动物，迷人的景观尽收眼底，使人们像潜水员一样目睹海底神奇景观，能到达潜水观光无法到达的地方，令人们仿佛置身于珊瑚及千百种海洋鱼类之中，享受海龙王的快乐。海洋珊瑚礁保护区具有较大的海洋旅游开发价值，采用本发明，可方便的使人们进行深海观鱼，进一步提高人们对海洋生态的观察兴趣。
附图说明
图1是一种固定的海洋景观球状观察舱剖面图。
图中有：密闭钢管1；钢管内混凝土填充物2；球形舱3；上钢球壳结构4；下钢球壳结构5；穹形观察玻璃窗6；钢结构吊顶7；钢结构地板8；钢结构三角支撑9；钢结构出入口平台10；电梯11；机房12。
具体实施方式
一种海洋景观球状观察舱，其特征在于包括密闭钢管1，在密闭钢管1的上端设有钢结构出入口平台10，在密闭钢管1上套设球形舱3，在密闭钢管1内设有电梯11，所述电梯11的楼层出口设在球形舱3内，在所述球形舱3上设有用于海洋观景的穹形观察玻璃窗6，在球形舱3内设有钢结构地板8和钢结构吊顶7，所述的球形舱3的数量可以是1个、2个或多个，在本实施例中，球形舱3采用2个，位于上面的球形舱3采用上钢球壳结构4，位于下面的球形舱3采用下钢球壳结构5，钢结构出入口平台10利用钢结构三角支撑9固定在密闭钢管1上，在密闭钢管1顶部设有机房12。
本发明，根据海洋地质、地形、地貌条件及海洋生物地理环境，确定海洋生态观察位置，精密放样测量，布置定位导架，选定密闭钢管打入位置。
采用浮运方法，将钢管运现场，进行现场拼装焊接成桩，喷涂防腐涂料。采用合理的打桩设备，将密闭钢管1打入海底设计深度，抽取管桩内的海水，采用微膨胀混凝土进行钢管内浇筑，形成钢管内混凝土填充物2。现场吊装钢筋笼，将钢筋笼沉至预定基础位置，水下浇筑混凝土，形成重力式混凝土基础，必要时增设抵抗水平力的缆索和锚桩。
在工厂下料球壳板，拼装成形上钢球壳结构4和下钢球壳结构5，并安装穹形观察玻璃窗6，安装钢结构吊顶7和钢结构地板8。采用浮运方法将钢球壳结构运至现场，采用吊装方法，将成品球壳套入钢管桩内，水下焊接固定成形并确保防水效果。在预定的门洞位置，打通密闭钢管1和上钢球壳结构4、下钢球壳结构5，安装钢门框，达到受力和防水的要求。进行观察球壳结构的内部装潢及设备电气安装。
在海平面上，密闭钢管1四周焊接三角形支撑9，搭设钢结构出入口平台10，安装平台间门窗。进行休息平台间内部装潢及设备电气安装，进行运输电梯11和机房12的安装。进行必要的救生设备和柴油发电机的配置。配备小型船艇，进行人员接送。
采用大直径空心钢管桩作为支柱结构及垂直运输通道，结构合理，采用球壳观察舱，结构受力可靠，本发明可用于深海海洋生态的现场观察，具有经济实惠、安全、使用方便等优点。在海洋珊瑚礁保护区，可方便的使人们进行深海观鱼，拓宽海洋旅游开发业务。
本发明的海洋生态球状观察舱主要施工工艺流程为：海洋生态观察舱的场地选择——打入密闭钢管——钢管内灌入混凝土——重力式混凝土基础施工——穹形亚克力玻璃窗制作——海洋观察球壳舱安装施工——球壳观察舱内部装潢——安装钢结构出入口平台——安装电梯、机房——安装电气电机设备。海洋生态球状观察舱施工要点如下：
(1)海洋生态观察舱的场地选择
珊瑚礁中栖息着的生物数量巨大、动植物种类繁多，是多种珍稀海洋生物最重要的栖息地，它的功效相当于热带地区的大片雨林。由于珊瑚礁具有复杂多样的形态，许多海洋生物的卵也附着在珊瑚上，因而为鱼虾类提供了很好的栖息场所。珊瑚礁不仅有着五彩绚丽的形态，具有很好的海洋旅游观光价值。选择合适的珊瑚礁海域，作为深海海洋观察场所。
(2)打入密闭钢管
采用浮运方法将密闭钢管运至现场，现场进行拼装焊接和防腐喷涂处理，采用起吊设备吊装就位，采用施工机械打击沉桩。密闭钢管在海洋中打入方法主要有如下几种：①用浮式打桩船打桩，②在栈桥上用可移动打桩架或吊机打桩法，③用吊船辅以导向架打桩，④用自升平台打桩。一般，深水基础打桩施工机械有：打桩船、桩架，蒸汽打桩锤，柴油打桩锤，振动锤，液压打桩锤等。按照设计要求，将密闭钢管沉到设计标高，确保其能承受构筑物的竖向和水平荷载。为了增加钢管桩身的承载能力，钢管桩内应灌入混凝土填充物，以增加其抗压和抗剪的承载能力。
(3)重力式混凝土基础施工
为了提高大直径管桩抵抗水平荷载的能力，确保构筑物的结构安全，应设置重力式混凝土基础，进一步提高构筑物的基础强度和刚度。采用现场吊装钢筋笼，将钢筋笼沉至预定基础位置，水下浇筑混凝土，形成重力式混凝土基础。如果地质条件较差，可增设抵抗水平力的缆索，确保构筑物基础的强度和刚度要求。
(4)穹形亚克力玻璃窗制作
亚克力玻璃是专指纯聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，而把PMMA板材称作亚克力板。亚克力板之特性与优点，亚克力具有高透明度，透光率达92％，有“塑胶水晶”之美誉。且有极佳的耐候性，尤其应用于室外，居其他塑胶之冠，并兼具良好的表面硬度与光泽，加工可塑性大，可制成各种所需要的形状与产品，厚板仍能维持高透明度。鉴于亚克力玻璃具有良好的特性，已被广泛应用于海洋观察装置，海洋景观观察舱选用亚克力玻璃作为观察窗用料，具有较好的合理性。
(5)海洋观察球壳舱安装施工
海洋深海中水压较大，采用球壳结构可承受巨大的水压力，因而选用球壳作为海洋景观观察舱的结构形式。我国建有大量的储油储气罐，潜艇制造工艺已相当成熟，球壳施工工艺已经非常成熟。在球壳施工制作中，球壳板应精密下料，对其产品部件进行严格质量监检。球壳板拼装一般采用焊接工艺，应严格执行球壳制造标准的规定，球壳板的焊接质量是非常重要的，必须对其焊接质量进行严格质量监控。球壳组装主要有以下几种方法：①整体吊装法，②两半球组装法，③分带组装法，④大片散装法。选择适当的场地，进行海洋观察舱球壳的拼装，并安装穹形亚克力玻璃观察窗。观察舱球壳组装完成后，采用浮运方法将钢球壳结构运至现场，采用吊装方法，将成品球壳套入钢管内，球壳内放置铁砂配重及注入海水，下沉到设计标高，水下焊接固定成形，并确保防水效果。
(6)球壳观察舱内部装潢
在球壳观察舱吊装施工完毕后，在预定的门洞位置，打通密闭钢管和钢球壳结构，安装钢门框，达到受力和防水的要求。观察舱球壳内，安装钢结构吊顶和钢结构地板，进行观察球壳结构的设备电气安装。
(7)安装钢结构出入口平台和电梯
在海平面上，密闭钢管四周焊接三角形支撑，搭设钢结构出入口平台，安装平台间门窗。进行休息平台间内部装潢及设备电气安装，进行运输电梯和机房的安装。
(8)安装电气电机设备
在固定的海洋景观球状观察舱结构安装完毕后，安装门窗等辅助设施，进行室内装饰装潢。安装水暖电气设备，以保证深海观察舱的空气新鲜和良好的照明。并进行必要的救生设备和柴油发电机的配置。配备小型船艇，进行人员接送。