專利技術(shù)
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來源:IP創(chuàng)新贏(ID:IP2win)
作者:張穎 劉麗君 張成龍 審協(xié)北京中心化學(xué)部
原標(biāo)題:專利探秘上海世茂“深坑酒店”里的“深科技”
近日,“深坑酒店”在朋友圈刷屏了。這座建造在巨大廢石坑里的五星級酒店引起了萬眾矚目。歷時12年,狂砸20億,海拔負(fù)80米,被評為“世界十大建筑奇跡”,面對5大前所未有的技術(shù)難題,“深坑酒店”背后又有哪些“深科技”呢?小贏帶你去一探究竟。
上海佘山世茂洲際酒店;
全球人工海拔最低的超五星級深坑酒店;
央視紀(jì)錄片《中國建設(shè)者》對它進(jìn)行報道;
入選美國國家地理頻道的
《世界偉大工程巡禮》;
建造過程中拿下專利38項(xiàng),
解決5項(xiàng)首創(chuàng)難題;
與迪拜帆船酒店相媲美,
被評為“世界十大建筑奇跡”;
先帶大家欣賞一下這令世界為之驚嘆的建筑奇跡。
酒店下探地表88米,客房總數(shù)336間,
地平線上2層,地平線下16層;
客房中能看到瀑布、花園和崖壁。
你想象得到嗎?
綠意盎然、風(fēng)景獨(dú)特的深坑酒店,
曾經(jīng)是個深80米、約5個足球場大小,
難以填平的廢棄采石坑!
從廢棄石坑到五星級酒店,
這是怎樣的華麗轉(zhuǎn)變?
設(shè)計團(tuán)隊(duì)和建設(shè)團(tuán)隊(duì)
如何在大自然的傷疤上繡上了花?
自2006年立項(xiàng)以來,
光是方案論證就花了7年,
施工時間更是超過了10年,
這80米深坑中的瘋狂設(shè)想,
自上而下的反向施工,
面臨著一系列建筑領(lǐng)域前所未有的難題:
原生態(tài)坑壁如何加固與覆綠?
大量的施工人員和施工材料如何從地面運(yùn)輸至地下80米?
混凝土如何向下輸送至地下80米進(jìn)行澆筑?
深坑里積水了怎么辦?
深坑里發(fā)生火災(zāi)了如何逃生?
深坑里通風(fēng)條件不好如何解決?
………………
在建造之前,曾有專家斷言:深坑里無法建酒店。然而,正是這些前所未有的難題,成就了建筑史上的奇跡。下面,小贏就帶你一一盤點(diǎn)解決這些難題到底都使用了那些“深科技”,以及這些“深科技”背后的專利秘密。
1、原生態(tài)坑壁的加固與覆綠問題
上海世茂深坑酒店所在的采石坑邊坡周長約1千米,面積約為36800平方米,崖壁坡角約80°。因酒店沿崖壁邊坡而建,因此,確保邊坡穩(wěn)定是工程建設(shè)和運(yùn)營的基本保證。
如何對崖壁邊坡進(jìn)行加固?工程師們想到了采用微差爆破方法,從礦坑的頂部至底部對坡面進(jìn)行分層削坡,形成臺階式邊坡;然后搭建腳手架操作平臺,再從底至頂分層對邊坡進(jìn)行加固,加固操作采用錨固件以及澆筑混凝土形成網(wǎng)格梁(參見ZL201410223184.8)。
邊坡加固后,再在其上進(jìn)行覆土配制綠植,綠意盎然、安全穩(wěn)定的生態(tài)邊坡就展現(xiàn)在我們的面前啦!真正體現(xiàn)了與自然和諧共生的設(shè)計理念!
工程師們還別出心裁地保留了崖壁上的鴿子洞,并在此基礎(chǔ)上制造了80米落差的人造瀑布。從酒店客房向外眺望,不但能夠欣賞到“飛流直下三千尺”的美景,還能經(jīng)常看見成群的白鴿翱翔歸巢,何等的悠閑自在!仿佛置身世外桃源!
2、施工人員和施工原材料向地下80米輸送問題
大多數(shù)工程要解決的是如何將人員和材料向上運(yùn)輸?shù)膯栴},而建造深坑酒店,則需要解決如何將人員和材料向下輸送到近80米的坑底的問題。
人員物資的輸送,一般工程都采用在規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)外側(cè)設(shè)置升降機(jī),而在傾斜的崖壁,升降機(jī)的附墻裝置由于附墻長度有限無法附著于崖壁,工程師們使用上下四道拉桿與崖壁相連,為“無依無靠”的電梯立柱作了穩(wěn)固措施,再在立柱上附著四座電梯轎箱(參見ZL 201410399694.0),四座轎廂一次可搭乘32人上下往返,很大程度解決了深坑施工人員和材料輸送的問題。
現(xiàn)有施工技術(shù)中,通常需要先建造塔吊承臺,再將塔吊安裝在塔吊承臺上進(jìn)行吊裝作業(yè),而在深坑酒店施工中,工程師們創(chuàng)造性地使用坑內(nèi)的支撐梁作為塔吊的安裝基礎(chǔ),在支撐梁上安裝塔吊進(jìn)行吊裝作業(yè)(參見ZL 201510821116.6),避免了單獨(dú)建造塔吊承臺,節(jié)約了成本和工期,更是創(chuàng)造了國內(nèi)臨空崖壁安裝塔吊的歷史。
此外,施工團(tuán)隊(duì)還設(shè)計了結(jié)構(gòu)簡單、機(jī)動靈活、材料可重復(fù)利用、現(xiàn)場安拆簡易、利用時間長、符合施工管理標(biāo)準(zhǔn)化要求的人員上下基坑用臨時通道(參見ZL201420547155.2),解決了深坑施工周期長,施工人員多,上下不便的問題。
在施工結(jié)束后,這臨時通道被改造成了游客步道,成為酒店的最佳觀景點(diǎn)之一。
3、混凝土向地下80米的輸送澆筑問題
深坑酒店總建筑面積為61087平方米,需要7萬多方混凝土。混凝土向下超深輸送是施工過程中遇到的重大難題之一,如果光靠塔吊輸送,差不多需要長達(dá)10年的時間,而主體建筑工期卻只有3年時間。如何解決?
工程師們創(chuàng)造性地設(shè)計了“三級泵送”的輸送方式:在崖壁的頂部設(shè)置的第一泵送機(jī)向下泵送混凝土,將混凝土經(jīng)過緩沖裝置輸送至位于崖壁的中部第二泵送機(jī);通過第二泵送機(jī)將混凝土向下輸送至施工區(qū)域(參見ZL201610787064.X,ZL201510272509.6)。該三級接力泵送方法中,采用的固定泵管的固定裝置、泵管施工方法、緩沖裝置、緩沖料斗等多項(xiàng)專利技術(shù)(參見ZL201610792573.1、ZL 201610788209.8、ZL201610788267.0、ZL 201610787089.X)為混凝土的超深向下輸送提供了有力保障。
然而,由于場地和坑壁條件的限制,在上述三級泵送裝置之外,無法再有合適的位置放置另外一套三級泵送裝置。
工程師們又進(jìn)一步開發(fā)了“一溜到底”的輸送方式:通過在混凝土輸送管間隔串聯(lián)有多個緩沖器,每個緩沖器內(nèi)部設(shè)置有螺旋緩沖通道的方式將混凝土一溜到底(參見ZL201520344401.9),實(shí)現(xiàn)快速輸送的同時,保證了裝置的安全和混凝土的工作性能良好?!耙涣锏降住奔夹g(shù)中采用的混凝土輸送管、混凝土緩沖管以及輸送管底端緩沖裝置參見ZL201520343201.1、ZL201520344402.3和 ZL201520343202.6。
正是這三級接力泵送和一溜到底的輸送方法實(shí)現(xiàn)了將混凝土保質(zhì)保量地向下80米超深輸送,使工程得以順利進(jìn)行。
4、深坑里的積水問題
俗話說水往低處流,更何況南方雨水充沛,在這個百米深坑如何解決積水是個大問題,不用擔(dān)心,工程師們通過對上海歷史水文資料的研究,給深坑酒店安裝了足夠運(yùn)力的抽水泵以確保酒店湖中水位在安全區(qū)間內(nèi)。
5、深坑里的消防安全問題
一旦發(fā)生火災(zāi),消防車進(jìn)不了坑內(nèi),該怎么辦呢?不要害怕,工程師們將酒店每一個陽臺均與消防通道相連,保證住戶以最快的速度撤離。所采用的消防通道在ZL 201511029725.4中進(jìn)行了公開,它是一種將多個鋼錨梁鉆孔安裝在崖壁山體上的崖壁逃生通道,萬一發(fā)生火災(zāi),可以從這個逃生通道安全離開。
ZL201511029725.4說明書附圖
6、深坑里的通風(fēng)問題
深坑酒店依附于崖壁而建,建筑與崖壁之間的空腔不具備通風(fēng)條件,濕度大易滋生細(xì)菌,怎么辦?ZL201720862022.8通過采用混合通風(fēng)技術(shù),設(shè)置多個送風(fēng)機(jī)進(jìn)行機(jī)械對流通風(fēng),改善空氣品質(zhì),避免空氣品質(zhì)惡劣影響建筑使用及內(nèi)部人員健康。
ZL201720862022.8說明書附圖
怎么樣?了解完這些“深坑技術(shù)”背后的專利秘密,是不是對優(yōu)秀的建筑工程師們的創(chuàng)新能力佩服得五體投地呢?正是工程師們的一項(xiàng)項(xiàng)創(chuàng)新,解決了一個個技術(shù)難題,實(shí)現(xiàn)了設(shè)計師在廢石坑中的偉大設(shè)想,彌合了大自然的傷痕,讓這難以填平的巨大廢石坑重新煥發(fā)出了綠色生機(jī)!真正體現(xiàn)了與自然和諧共生!
居住在如此富有創(chuàng)意的深坑酒店里,是怎樣一種體驗(yàn)?你們會不會去打卡呢?什么?沒有時間?那我們就通過下面的視頻和圖片先來一飽眼福吧!
酒店面貌概覽
入口處“卷云舒”藝術(shù)雕塑
以“地心奇遇”為主題的大堂
“朝露晨光”之一樓露臺
融入抽象瀑布概念、流光溢彩的觀光電梯
可以凌空漫步的玻璃棧道
鴿子洞(瀑布后)之“云谷飛鴿”
“世外桃源”之湖心亭
美景盡收眼底的水上客房
水族館環(huán)繞的水下客房
和水下餐廳
來源:IP創(chuàng)新贏(ID:IP2win)
作者:張穎 劉麗君 張成龍 審協(xié)北京中心化學(xué)部
編輯:IPRdaily趙珍 校對:IPRdaily縱橫君
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