2020年08月24日17:25 來源:科技日報
◎ 科技日報記者 俞慧友 通訊員 甘鵬宇 劉重
“無論是拓展城市空間,還是促進城市綠色生態發展,開發地下空間都有極為重要的戰略意義。湖南長沙利用深坑礦體開發的湘江歡樂城建筑具開拓性意義,也為我國廢棄礦坑、采石坑、礦井的有效改造提供了良好的借鑒意義。”日前,在長沙召開的“全國首屆地下空間創新大賽暨創新發展高峰論壇”上,國家最高科學技術獎獲得者、中國工程院院士錢七虎說。
大地“傷疤”上“繡花” 百米深坑變樂園
錢七虎所說的,是湖南新“網紅景點”——建立在廢棄百米深坑中的湘江歡樂城冰雪世界。整個冰雪世界仿若一顆大鉆石,“鑲嵌”在廢棄了近50年,深100多米、敞口面積18萬平方米的礦坑中。
如若不說,人們在充滿阿爾卑斯風情的冰雪世界里,很難想象自己腳下竟是百米深坑,周邊全是峭壁林立。
2014年7月,湘江集團和中建五局總投資120億,共建占地1.6平方公里、總建筑面積50萬平方米的湘江歡樂城。從建設到開園,耗時六年。其核心子項目冰雪世界,是目前國際上唯一一座名副其實“懸浮”于礦坑上的冰雪之城。也被Discovery頻道稱之為“世界九大最難施工項目之一”。
“設計時,主要想充分利用深坑‘保溫蓄水’特征,并以生態修復方式,將礦坑‘變廢為寶’。最后的結果是,打造了世界上唯一一家‘冰雪與水’結合的主題樂園。這是我們在大地‘傷疤’上繡花,和地下空間拓展上的一次嘗試。”中建五局冰雪世界項目副總工程師李璐說。
400多根鋼管柱,1.5萬噸貝雷架 ,“撐”住了這個“世界”
與會專家認為,冰雪世界是一個城市雙修、流域治理和工況棚戶區改造相結合的民生工程和地下空間拓展范本。被業內認可的這個地下“超級工程”里,融合了多項應對世界級難題解決的核心技術。
建造冰雪世界的廢棄礦坑,用地呈不規則多邊形狀,南北跨度300米、東西跨度500米、地塊最大高差近100米。工程主體結構分支撐、平臺和屋蓋三部分。平臺為預應力混凝土結構,面積約3萬平方米。屋蓋為主桁架、次桁架、環桁架組成的重型空間網格結構。整個冰雪世界,重達20余萬噸。
要安放這座樂園,就要在礦坑上鑿孔。不過,該礦坑為典型喀斯特地貌,溶洞、裂隙、斷層及破碎帶廣泛分布。復雜的地質條件,使塌孔、卡鉆、掉鉆現象頻發。團隊通過三維地質雷達加勘探數據,來輔助“預應力錨索+格構梁”工藝,有效解決了巖壁穩定性和承載力問題。最終,5000多根錨索制成的大網,將“冰雪世界”牢牢“困”在百米礦坑巖中。
相當于4艘遼寧艦重量的冰雪世界主體,要以絕壁依托,“懸浮”在60米坑空,還要解決混凝土向下百米輸送難題。團隊采取優化配比后的高性能混凝土,配合發明的向下溜送設備攻克了混凝土100米深坑輸送的技術壁壘。此外,主體平臺離地60米高,要在高空中安全保質量的施工巨型結構,團隊在10幾種支撐方案中,最終確定了鋼管柱貝雷架支撐體系,400多根鋼管柱和1.5萬噸的貝雷架,最終托舉起了這個巨型重載平臺。
除開拓地下空間,還有生態環保上的技術處理。建成后的冰雪世界雪場常年需保持在零下3攝氏度。團隊采用28米長超長保溫板,運用自動打膠技術,配合特殊設計的防排煙口等一系列冷熱橋阻斷技術,最大程度解決了雪場漏冷難題。分布式能源系統的設計,還能回收利用冰雪樂園工藝制冷的冷凝熱,實現能源綜合利用。
來源:科技日報(圖片由記者提供)
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