世界第一高塔东京天空树——晴空塔

世界第一高塔东京天空树——晴空塔第二组东京天空树：项目简介：东京天空树（日语：东京スカイツリー，英语：TokyoSkyTree），正式命名前称为新东京铁塔（新东京タワー），又称墨田塔（すみだタワー）、东京晴天塔，是位于日本东京都墨田区的电波塔。晴空塔认证为“世界第一高塔”，全世界最高的自立式电波塔；其亦为目前世界第二高的人工构造物，仅次于哈里发塔。建筑师：澄川喜一、安藤忠雄开发时间：2012年2月竣工，5月正式启用项目区位：位于日本东京都墨田区押上一丁目1-13，东武铁道总部旁边，东武伊势崎线的押上站和业平桥站之间。建设规模：占地面积约6.34公顷，总建筑面积23万平方米项目内容：东京晴空塔城，指的是东京晴空塔的所有设施，它东起东武桥、西至押上駅，长约400米，包括了主塔、商业设施及办工大楼等。晴空塔高达634米，其附属大楼地上31层、地下3层，主要作为商办使用。塔城包含下列设施：1）东京晴空塔（电波塔）——位于街区中央处。2）东京晴空镇（商业设施）——东京晴空塔附属购物中心，其涵盖附属大楼的多数区域，楼板面积约52000m²，可容纳约300个店铺。3）东京晴空塔东塔（商办、教育相关设施）——附属大楼东侧的高楼层部分；其中13—29楼为出租办公室，总出租面积约25300m²。4）“天空”in东京晴空城——位于附属大楼东侧，由柯尼卡美能达经营，为多功能型圆顶电影院。5）墨田水族馆——位于附属大楼西侧，定位为一座“都市型水族馆”。6）设置1100个车位的停车场。·关于东京晴空塔：东京晴空塔的最大作用是地面数字广播的发送．虽然从2003年12月开始,在关东地区开始地面数字广播，在电波的发送方面，因为可能会受到东京都市中心林立的200m超高层大楼的影响。因此，希望从600m级的新高塔发送。如果向600m级的新高塔过渡，因为地面数字广播的发送高度将达到目前的2倍，随着能够对逐年增加的超高层大楼的影响而提出建议，人们也期待从2006年4月开始的面向移动终端用的数字广播服务“ONESEGMENT”的区域扩大。另外，人们也期待在发生灾害时，发挥作为防灾功能的高塔的作用。该 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 的工程概况：历时3年、耗资400亿日元的全球第一高塔东京晴空塔又称东京天空树或新东京铁塔，位于日本东京都墨田区。高达634米，内部有各种不同的空间及设施，包括水族馆，天文馆，购物和餐厅。它的展望台位于350米高的地方，由5米厚的玻璃包裹，能为人们提供全景视野，还能使游客看见远处70千米范围之内的场景，而450米处的玻璃走廊则让人感觉像是漂浮在半空中。内设2台商用电梯以及4台用来连接地面与东京晴空塔第一观景台的电梯和用于连接第一观景台与第二观景台等用途的7台电梯。这个电视塔由外立面钢铁结构包裹，它们环绕中心的水泥支柱。为了抵御地震影响， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 巧妙处理中心柱体与周围结构之间的关系，产生中心支柱和周围结构因重量差别而向相反方向倾斜的趋势，从而抵消了地震造成的破坏力。由东武铁道全额出资成立的“东武塔天空树株式会社”负责建造，共钢材使用量约为4.1万吨，构件数多达3.7万个。主体构造为“塔体”，直到高度497m都是由圆截面钢管组成的桁架。最粗的底层钢管直径为2.3m，壁厚10cm。每增高20m，钢管的直径大约缩小10cm，直径在300m高附近为大约1m，之后直到497m则都不再变化，这些钢管使用高张力钢材制造，即使发生千年一遇的巨大地震，构造也不会崩溃。晴空塔在高600多米处设置65吨重锤，抵御风力引起的摇摆，能够承受110m/s的飓风。该工程的独特之处及创新之处:晴空塔地基深入地下50米，在大型挖掘机挖出的深洞中，放入了特殊机械在坚固的地盘上掘出侧凹再置入相当于10层楼高的钢筋筐，注入混泥土。之后形成一种具有突起状的“knucklewall”咬合住地面。因其支撑在坚固的地基上，增强了稳定性。还有一种新技术是位于天空树的中心，圆筒状的心柱心柱与塔体固定，从下往上延伸125米，上端与发挥减震作用的减震器相连，使得心柱可以自由活动混泥土制的心柱与钢铁塔体，因为晃动周期各异所以双方的晃动相抵消，这种系统为世界首创。该工程的设计理念是怎样的，考虑了什么问题?色彩设计:象征超越时空，传播充满温馨的城市的未来的“白塔”。东京晴空塔的色彩设计是对周围景观的调和以及名称、设计理念“创造超越时空的城市景观：日本的传统的美和将来的设计的融合”作出精心考虑，富有独创的色彩“SKYTREEWhite”。这是以日本的传统色，最淡雅的“蓝白”为基调的独创色彩。SKYTREEWHITE也是以白色为基调，模仿染蓝工匠的技术，在高塔的白色再加上绿色,犹如白瓷略带绿色的白色，发出柔和的光辉。堪称日本的传统工艺，由染蓝工匠的手所制成的色彩,在建造高塔的工商业者居住区继承的工匠文化，通过与高塔相遇，新文化揭幕之感油然而生。身披“SKYTREEWHITE”的高塔掩映在东京的工商业者居住区的蔚蓝色天空之下，正在超越时空，发出更绚丽的光辉。建筑设计的理念：新塔将建在东京都墨田区押上地区和业平地区之间的东武铁道领地。塔高610m。在离地面350m和450m的位置将分别设置掺望台。此次采用的设计中，新塔由“心柱”――钢筋混凝土中心轴，以及心柱周围的笼状钢架搭成的“塔体”组成。根据对设计进行监修的雕刻家、原东京艺术大学校长――澄川喜一介绍，该构造与迄今为止经受住了地震未倒塌的京都东寺和奈良法隆寺的五重塔的构造相同。心柱和塔体的相互作用能够减轻地震带来的晃动，此次通过在二者之间设置减震器，能进一步提高抗震性能。塔的形状也充满了日本古代建筑的美感。具体来说形状如下。首先，因为塔由心柱和塔体上的3根塔腿支撑，所以塔在地面附近的截面是以塔腿为顶点的正三角形。但是掺望台所在的350m以上的断面则为圆形。这是因为在0～350m之间，三角形的三条边逐渐向外凸弯，使三角形逐渐接近圆形。因此，从不同角度观察，塔的外形有时会像日本的代表刀具的形状一样平滑地向后弯，或者是向前凸出。这种膨胀弧形在日语里称为“むくり（MUKURI）”，这是注重参考了日本和世界古代建筑里柱子的弧形设计。施工遇到什么问题，如何克服并处理?问题及处理1：施工过程中遭遇东日本大地震。东京晴空塔在施工的最后阶段遇到了东日本大地震，而且“是在顶升施工法的最后阶段，当时正在进行天线增益塔的升吊作业，时机真是非常不凑巧”（田边部长）。地震后，塔顶向水平方向倾斜了1.4m。地震发生时身在塔顶的50名施工人员事后说道：“当时觉得这下要完蛋了。”然而，塔身毫无损坏，施工人员也都平安无事。如果在施工过程中要求具有与完工后相同的抗震性，那么成本就会无限度地增高。如何平衡安全性和经济效益呢？大林组面临艰难的选择。解决方案：通过减震阻尼器将上方的起重机与塔体连接在一起的对策发挥了作用。问题及处理2：GainTower发生旋转因为晴空塔的钢骨实现了最高的精度，直径1米的钢柱，歪斜度被限制在3毫米，但就是因为高度精度使得重达3000吨的GainTower呈逆时针旋转，如果继续旋转下去，就会脱离防碰撞装置，就会有碰撞塔体之虞。解决方案：后来施工方设计了用来挺值旋转的“导向固定器”，GainTower要发生旋转的时候，固定器便会阻止，凭借它使得GainTower的移动不会超过3公分创新过程及对新材料、新工艺有何应用?（1）：单缝焊接、埋弧焊接技术“使用压弯方式进行加工的JFE钢铁和神户制钢所是把两块平板钢材弯曲成一个筒状，因此钢管的纵截面方向存在两条接缝。而新日本制铁拥有把钢材卷成圆筒的弯管设备，因此只有一条接缝”（田村副部长）。“工厂采用的是埋弧焊，焊道（焊痕的突起）比较小，但现场焊接需要叠层，而且会留下安装件的痕迹”（田渕所长）。（2）新开发的“重防腐蚀厚膜氟树脂涂装”。在开发涂料之时，开发人员对钢结构物涂装中级别最高、日本本州四国联络桥使用的钢公路桥涂装和防腐蚀用“C-5涂装”工艺进行了改进。最大的改进点是把中层（厚度30μm）和顶层（厚度25μm）氟树脂涂料简化成了一道工程可以完成的单层55μm厚膜氟树脂涂装工艺。通过采用厚膜氟树脂，重新粉刷的间隔从C-5涂装的20年延长到了25年。（3）：“特殊工法部”“顶升施工法”“滑模（SlipForm）施工法”建筑物的高度越高，施工时受风雨和地震等的影响就会越大。由于晴空塔的建筑材料大多采用钢铁材料，焊接作业不可缺少，因此在雨天或是湿度过高时就无法进行作业。另外，如果风力太强，就不得不停止起重机作业。通过“顶升施工法”打好地基后，先不建造心柱，只把周围的钢架搭建至与第一瞭望台相同的高度。然后，在搭建上部周围钢架的同时，在用于建造心柱的空闲空间里，组装用来安装塔顶数字广播天线的铁塔“滑模（SlipForm）施工法”为了防止建筑物倒塌，或因顶部的摇晃而导致塔体从地面被拔起，在进行基础工程时，地下的坚固地基中固定有钢筋混凝土桩，然后在其上面建造建筑物。高634m的晴空塔底部由三只“脚”支撑着，这三只脚构成了边长仅约70m的正三角形。每当电视塔因地震和大风而摇晃时，这三只脚会在上下和水平方向受到强大的力量，因此壁桩是必需的。　　实际上这三只脚是嵌入地下的三个带节壁桩，壁桩之间用巨大的墙壁（地下连续壁桩）连在一起。由三只脚和三面墙构成的巨大三角形作为“根基”，支撑着塔体。与普通的壁桩相比，带节壁桩能够以较小的体积支撑相同大小的建筑物，因此可以减少挖土量，缩短施工周期。（4）冲压法加工制造在东京晴空塔使用的钢管中，尺寸最大的是塔体底部使用的钢管。外径为2300mm，钢管壁厚达到100mm。钢管采用冲压法（PressBend）加工制造。通常冲压法是先在相当于钢管外周形状的模具（下模）与顶端圆润的细长型上模之间插入钢板，加温后再进行弯曲（图2），从钢板的一端开始一点点移动，将其制成带有裂缝的圆筒状，最后将裂缝部分焊接起来就制成钢管了。右上图：外径为2300mm、板厚为100mm的钢管外径精度（外径尺寸允许误差）要求在0.1％以上，仅为原来的1/3左右。外径为2300mm时精度为±3mm。（左图：压弯法的概要下模是钢管外周形状一部分，在下模上放置钢板，通过细长型上模冲压后进行弯曲。将钢板一点点往里送，制成接近圆筒的形状。本刊根据JFE钢铁的资料制作。（5）升降距离电梯最长东芝电梯向东京晴空塔交付了两种电梯。一种是拥有日本最长升降距离的464.4m商用电梯。该电梯需要承受为了实现长升降距离，设备增加的重量。另一种是连接地面与观景台的电梯，虽拥有定员40人的大容量却实现了600m/分钟高速升降。该电梯注重提高乘坐舒适性。该电梯为日本最长的电梯。“升降距离变长的话，卷扬机承受的重量必然会增大”（东芝电梯事业本部建筑技术部部长藤井知秀）。该电梯使用的钢丝绳长500多米。一根钢丝绳的总重量达约1吨，使用了10根。此外，再加上轿厢、对重及补偿链等，总重量高达约40吨。解决方案：该电梯为了最大限度地减轻重量也做了努力。比如，钢丝绳并非通常使用的“A类”，而是在电梯中首次采用了拉伸强度比A类高出约1成的“B类”。由此减少了钢丝绳的使用根数，减轻了约2吨重量。谢谢！