专利探秘上海世茂“深坑酒店”里的“深科技”

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来源：IP创新赢（ID：IP2win）

作者：张颖 刘丽君 张成龙 审协北京中心化学部

原标题：专利探秘上海世茂“深坑酒店”里的“深科技”

上海佘山世茂洲际酒店；

全球人工海拔最低的超五星级深坑酒店；

央视纪录片《中国建设者》对它进行报道；

入选美国国家地理频道的

《世界伟大工程巡礼》；

建造过程中拿下专利38项，

解决5项首创难题；

与迪拜帆船酒店相媲美，

被评为“世界十大建筑奇迹”；

先带大家欣赏一下这令世界为之惊叹的建筑奇迹。

酒店下探地表88米，客房总数336间，

地平线上2层，地平线下16层；

客房中能看到瀑布、花园和崖壁。

你想象得到吗？

绿意盎然、风景独特的深坑酒店，

曾经是个深80米、约5个足球场大小，

难以填平的废弃采石坑！

从废弃石坑到五星级酒店，

这是怎样的华丽转变？

设计团队和建设团队

如何在大自然的伤疤上绣上了花？

自2006年立项以来，

光是方案论证就花了7年，

施工时间更是超过了10年，

这80米深坑中的疯狂设想，

自上而下的反向施工，

面临着一系列建筑领域前所未有的难题：

• 原生态坑壁如何加固与覆绿？

• 大量的施工人员和施工材料如何从地面运输至地下80米？

• 混凝土如何向下输送至地下80米进行浇筑？

• 深坑里积水了怎么办？

• 深坑里发生火灾了如何逃生？

• 深坑里通风条件不好如何解决？

………………

在建造之前，曾有专家断言：深坑里无法建酒店。然而，正是这些前所未有的难题，成就了建筑史上的奇迹。下面，小赢就带你一一盘点解决这些难题到底都使用了那些“深科技”，以及这些“深科技”背后的专利秘密。

上海世茂深坑酒店所在的采石坑边坡周长约1千米，面积约为36800平方米，崖壁坡角约80°。因酒店沿崖壁边坡而建，因此，确保边坡稳定是工程建设和运营的基本保证。

如何对崖壁边坡进行加固？工程师们想到了采用微差爆破方法，从矿坑的顶部至底部对坡面进行分层削坡，形成台阶式边坡；然后搭建脚手架操作平台，再从底至顶分层对边坡进行加固，加固操作采用锚固件以及浇筑混凝土形成网格梁（参见ZL201410223184.8）。

边坡加固后，再在其上进行覆土配制绿植，绿意盎然、安全稳定的生态边坡就展现在我们的面前啦！真正体现了与自然和谐共生的设计理念！

工程师们还别出心裁地保留了崖壁上的鸽子洞，并在此基础上制造了80米落差的人造瀑布。从酒店客房向外眺望，不但能够欣赏到“飞流直下三千尺”的美景，还能经常看见成群的白鸽翱翔归巢，何等的悠闲自在！仿佛置身世外桃源！

大多数工程要解决的是如何将人员和材料向上运输的问题，而建造深坑酒店，则需要解决如何将人员和材料向下输送到近80米的坑底的问题。

人员物资的输送，一般工程都采用在规则的建筑结构外侧设置升降机，而在倾斜的崖壁，升降机的附墙装置由于附墙长度有限无法附着于崖壁，工程师们使用上下四道拉杆与崖壁相连，为“无依无靠”的电梯立柱作了稳固措施，再在立柱上附着四座电梯轿箱（参见ZL 201410399694.0），四座轿厢一次可搭乘32人上下往返，很大程度解决了深坑施工人员和材料输送的问题。

现有施工技术中，通常需要先建造塔吊承台，再将塔吊安装在塔吊承台上进行吊装作业，而在深坑酒店施工中，工程师们创造性地使用坑内的支撑梁作为塔吊的安装基础，在支撑梁上安装塔吊进行吊装作业（参见ZL 201510821116.6），避免了单独建造塔吊承台，节约了成本和工期，更是创造了国内临空崖壁安装塔吊的历史。

此外，施工团队还设计了结构简单、机动灵活、材料可重复利用、现场安拆简易、利用时间长、符合施工管理标准化要求的人员上下基坑用临时通道（参见ZL201420547155.2），解决了深坑施工周期长，施工人员多，上下不便的问题。

在施工结束后，这临时通道被改造成了游客步道，成为酒店的最佳观景点之一。

深坑酒店总建筑面积为61087平方米，需要7万多方混凝土。混凝土向下超深输送是施工过程中遇到的重大难题之一，如果光靠塔吊输送，差不多需要长达10年的时间，而主体建筑工期却只有3年时间。如何解决？

工程师们创造性地设计了“三级泵送”的输送方式：在崖壁的顶部设置的第一泵送机向下泵送混凝土，将混凝土经过缓冲装置输送至位于崖壁的中部第二泵送机；通过第二泵送机将混凝土向下输送至施工区域（参见ZL201610787064.X，ZL201510272509.6）。该三级接力泵送方法中，采用的固定泵管的固定装置、泵管施工方法、缓冲装置、缓冲料斗等多项专利技术（参见ZL201610792573.1、ZL 201610788209.8、ZL201610788267.0、ZL 201610787089.X）为混凝土的超深向下输送提供了有力保障。

然而，由于场地和坑壁条件的限制，在上述三级泵送装置之外，无法再有合适的位置放置另外一套三级泵送装置。

工程师们又进一步开发了“一溜到底”的输送方式：通过在混凝土输送管间隔串联有多个缓冲器，每个缓冲器内部设置有螺旋缓冲通道的方式将混凝土一溜到底（参见ZL201520344401.9），实现快速输送的同时，保证了装置的安全和混凝土的工作性能良好。“一溜到底”技术中采用的混凝土输送管、混凝土缓冲管以及输送管底端缓冲装置参见ZL201520343201.1、ZL201520344402.3和 ZL201520343202.6。

正是这三级接力泵送和一溜到底的输送方法实现了将混凝土保质保量地向下80米超深输送，使工程得以顺利进行。

俗话说水往低处流，更何况南方雨水充沛，在这个百米深坑如何解决积水是个大问题，不用担心，工程师们通过对上海历史水文资料的研究，给深坑酒店安装了足够运力的抽水泵以确保酒店湖中水位在安全区间内。

一旦发生火灾，消防车进不了坑内，该怎么办呢？不要害怕，工程师们将酒店每一个阳台均与消防通道相连，保证住户以最快的速度撤离。所采用的消防通道在ZL 201511029725.4中进行了公开，它是一种将多个钢锚梁钻孔安装在崖壁山体上的崖壁逃生通道，万一发生火灾，可以从这个逃生通道安全离开。

ZL201511029725.4说明书附图

深坑酒店依附于崖壁而建，建筑与崖壁之间的空腔不具备通风条件，湿度大易滋生细菌，怎么办？ZL201720862022.8通过采用混合通风技术，设置多个送风机进行机械对流通风，改善空气品质，避免空气品质恶劣影响建筑使用及内部人员健康。

ZL201720862022.8说明书附图

怎么样？了解完这些“深坑技术”背后的专利秘密，是不是对优秀的建筑工程师们的创新能力佩服得五体投地呢？正是工程师们的一项项创新，解决了一个个技术难题，实现了设计师在废石坑中的伟大设想，弥合了大自然的伤痕，让这难以填平的巨大废石坑重新焕发出了绿色生机!真正体现了与自然和谐共生！

居住在如此富有创意的深坑酒店里，是怎样一种体验？你们会不会去打卡呢？什么？没有时间？那我们就通过下面的视频和图片先来一饱眼福吧！

酒店面貌概览

入口处“卷云舒”艺术雕塑

以“地心奇遇”为主题的大堂

“朝露晨光”之一楼露台

融入抽象瀑布概念、流光溢彩的观光电梯

可以凌空漫步的玻璃栈道

鸽子洞（瀑布后）之“云谷飞鸽”

“世外桃源”之湖心亭

美景尽收眼底的水上客房

水族馆环绕的水下客房

和水下餐厅

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作者：张颖 刘丽君 张成龙 审协北京中心化学部

编辑：IPRdaily赵珍          校对：IPRdaily纵横君

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