[发明专利]一种基于天然冰与冰雪复合材料建造冰壳建筑物的方法

权利要求书

1.一种基于天然冰与冰雪复合材料建造冰壳建筑物的方法，其特征在于，包括：

获取冰壳建筑物数据，并根据所述冰壳建筑物数据制作气囊；

将所述气囊进行基础固定，并根据所述冰壳建筑物数据对所述气囊进行搭接边缘验证；

根据所述冰壳建筑物数据砌筑冰基础；其中，所述冰基础的原材料为水；

在所述冰基础砌筑完成后，对所述气囊进行充气；

在所述气囊充气完成后，向所述气囊外表面喷射冰雪复合材料以形成冰壳；

在所述冰壳厚度达到预设值后，对所述冰壳进行施工以形成冰壳建筑物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冰壳建筑物数据包括冰壳数据，所述获取冰壳建筑物数据，并根据所述冰壳建筑物数据制作气囊包括：

根据所述冰壳数据拟合出所述气囊充气前的形态；

对充气前的所述气囊的搭接边缘进行控制，拟合出气囊模板数据；

根据所述气囊模板数据制成所述气囊。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对充气前的所述气囊的搭接边缘进行控制，拟合出气囊模板数据包括：

确定冰基础的位置，获取冰基础的结构强度信息；

通过模拟程序模拟充气前的所述气囊充气，以使充气后的所述气囊与所述冰基础的内边缘相切；

根据所述模拟程序设定的边界条件得出所述气囊模板数据。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述气囊模板数据制成所述气囊之后还包括：

在施工现场进行总体放线后，将制成的所述气囊试充气，判断充气后的所述气囊的中心点、轴线以及边界线与放线位置之间的距离是否小于误差允许范围；

若充气后的所述气囊的中心点、轴线以及边界线与放线位置之间距离不小于所述误差允许范围，对气囊对应位置进行调整。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述冰壳建筑物数据还包括冰基础数据，所述将所述气囊进行基础固定，并根据所述冰壳建筑物数据对所述气囊进行搭接边缘验证包括：

根据所述冰基础数据和所述气囊模板数据进行冰基础内外边缘与所述气囊的边缘放线定位；

将所述气囊的边缘锚固于地面；

对所述气囊进行充气，直至所述气囊内的气压达到预设值；

沿所述冰基础的内外边缘线取测量点，测量所述气囊相对于所述测量点的垂直高度；

判断所述垂直高度与计算模型中相应高度的差值是否属于误差允许范围内；

若所述垂直高度与计算模型中相应高度的差值不属于所述误差允许范围内，对所述气囊对应位置进行调整。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述冰壳建筑物数据砌筑冰基础包括：

确保所述气囊处于未充气状态，并对所述气囊进行防护；

根据所述冰基础数据，采用天然冰砌筑所述冰基础。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述冰壳建筑物数据，采用天然冰砌筑冰基础之后包括：

根据所述冰基础的结构强度信息，对所述冰基础进行加强，具体为：在所述冰基础顶端开挖孔洞，在所述孔洞中加设构造柱，并在所述构造柱顶端设置钢筋笼；在所述冰基础的顶端砌筑冰围堰，所述钢筋笼位于所述冰围堰和所述气囊之间，所述冰围堰用于灌注复合冰材料以与所述钢筋笼共同冻结为冰环梁。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述在所述冰基础砌筑完成后，对所述气囊进行充气包括：

在所述冰基础砌筑完成后，拆除所述气囊的防护，并对所述气囊进行充气。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述气囊充气完成后，向所述气囊外表面喷射冰雪复合材料以形成冰壳包括：

对所述冰基础进行防护并预留冰壳衔接面；

在低于-10℃的低温条件下，利用冰雪复合材料对所述气囊外表面进行喷射施工，促使所述冰雪复合材料在所述气囊外表面冻结形成所述冰壳。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在所述冰壳厚度达到预设值后，对所述冰壳进行施工以形成冰壳建筑物包括：

在所述冰壳的厚度达到预设厚度后，撤除所述气囊，并对所述冰壳进行外部以及内部施工以形成所述冰壳建筑物。