CN102979068A - 一种岛礁筑岛基础结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种岛礁筑岛基础结构及其施工方法，该基础结构是由多个中空组件相互连接围成的环状体，环状体内部空间与岛礁外部形状尺寸相吻合。低潮位时通过扫海成像技术进行岛礁外观测量；按照测量数据进行环状体设计，并将环状体设计拆分成中空组件；根据设计在陆上码头预制中空组件；高潮位时将中空组件吊入水中，并拖航浮运到施工现场；在施工现场安装中空组件，将中空组件构成与岛礁完全贴紧咬合的环状体。本发明能够提前预制，自浮拖航，现场安装，整个筑岛过程中不会对岛礁珊瑚进行任何破坏和损伤，是一种环境友好型建设方式，特别适合于珊瑚岛礁的地质条件，使珊瑚岛礁筑岛可行性取得突破性进展；同时建造施工速度快，建造施工难度低。

Description

一种岛礁筑岛基础结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种浮式建筑物，具体的说，是涉及一种岛礁筑岛基础结构及其施工方法。

背景技术

在深海和浅海中均有珊瑚礁的存在，其主体由珊瑚虫组成。珊瑚虫是海洋中的一种腔肠动物，在生长过程中能吸收海水中的钙和二氧化碳，然后分泌出石灰石，变为自己生存的外壳。单体珊瑚虫群聚居在一起，一代代地新陈代谢，生长繁衍，同时不断分泌出石灰石，并粘合在一起。这些石灰石经过以后的压实、石化，形成岛屿和礁石，也就是所谓的珊瑚礁。珊瑚礁为许多动植物提供了生活环境，其中包括蠕虫、软体动物、海绵、棘皮动物和甲壳动物，此外珊瑚礁还是大洋带的鱼类的幼鱼生长地。

全球现代珊瑚礁主要分布在南北回归线之间的热带海洋中，我国的珊瑚礁主要分布于北回归线以南的热带海岸和海洋中，散布于南海中的岛礁绝大部分是由珊瑚礁构成的。

三沙市位于中国南海，是中国地理纬度位置最南端的城市，下辖西沙群岛、南沙群岛、中沙群岛的岛礁及其海域。随着三沙市的成立，为了能够对岛礁相关设施和人员进行补给，亟需一些有效、低成本以及环保的珊瑚岛礁建设开发方式，其中首当其冲的是岛礁筑岛。

然而，由于珊瑚岛礁的特殊地质条件以及考虑到珊瑚岛礁对其周围物理环境和生态条件的影响，目前还没有特别理想的珊瑚岛礁筑岛方式。已有的普通岛礁筑岛技术主要是板桩筑岛，由于珊瑚岛礁不具备打桩条件，同时岛礁上打桩也会对珊瑚岛礁的生态造成破坏性的影响，只能在岛礁附近打桩，但是因为岛礁附近的水深较大，需要深水打桩，因此成本和技术难度都很大。而其他岛礁筑岛技术，如重力式筑岛技术、沉箱筑岛技术等由于岛礁的特殊土质和岛礁周围的水深条件也都基本无法采用。

因此，目前在珊瑚筑岛礁筑岛一直是困扰建筑业的一个难题。

发明内容

本发明要解决的是目前珊瑚岛礁筑岛困难，对珊瑚岛礁生态环境影响较大的技术问题，提供一种岛礁筑岛基础结构及其施工方法，整个筑岛过程不会对岛礁珊瑚造成破坏和损伤，环境友好。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种岛礁筑岛基础结构，该基础结构是由2~10个中空组件相互连接围成的环状体，每个所述中空组件上设置有管路接头；所述环状体内部空间与岛礁外部形状尺寸相吻合，使得所述环状体能够贴紧咬合于岛礁。

所述中空组件为混凝土结构、钢结构或者钢混组合结构。

所述环状体的外径为50~300m，高度为2~50m。

所述环状体上表面环形宽度为1~50m。

所述中空组件之间的连接方式为焊接、螺栓连接或卡环连接。

一种岛礁筑岛基础结构的施工方法，包括如下步骤：

a．当岛礁水位处于低潮位时，通过扫海成像技术对水位上下10~50m范围进行岛礁外观测量；

b．根据测量数据设计环状体，使所述环状体内部空间与岛礁外部的形状和尺寸相吻合，并将所述环状体设计拆分成2~10个中空组件；

c．根据设计在陆上码头预制所述中空组件；

d．当岛礁水位处于高潮位时，将所述中空组件吊入水中，并拖航浮运到施工现场；

e．在施工现场安装所述中空组件，使所述中空组件构成与岛礁完全贴紧咬合的所述环状体。

其中，步骤（e）的具体施工步骤如下：

（1）在施工现场先安装第一个中空组件，当岛礁水位处于高潮位时，将该中空组件与岛礁对位，借助船体或岛屿提供定位点，通过钢丝绳进行临时定位；当岛礁水位处于低潮位时，对该中空组件进行注水或注砂压载操作，使该中空组件与岛礁完全贴紧咬合；

（2）在施工现场按照步骤（1）安装其他的中空组件，直至将所有的中空组件安装完成；

（3）将所有的所述中空组件相互连接固定成为所述环状体。

或者，步骤（e）的具体施工步骤如下：

（1）当岛礁水位处于高潮位时，依次将各个所述中空组件与岛礁对位，借助船体或岛屿提供定位点，通过钢丝绳进行临时定位；

（2）当岛礁水位处于高潮位时，将所有的所述中空组件相互连接固定成为所述环状体；

（3）当岛礁水位处于低潮位时，对所有的所述中空组件同时进行注水或注砂压载操作，使所述环状体与岛礁完全贴紧咬合。

本发明的有益效果是：

本发明的岛礁筑岛基础结构能够提前预制，自浮拖航，现场安装，其施工方法无需现场进行浇筑作业，整个筑岛过程中不会对岛礁珊瑚进行任何破坏和损伤，是一种环境友好型建设方式，特别适合于珊瑚岛礁的地质条件，避免破坏珊瑚岛礁的生态平衡，解决了珊瑚岛礁筑岛难题，使珊瑚岛礁筑岛可行性取得突破性进展；同时建造施工速度快，建造施工难度低。

附图说明

图1是本发明所提供的岛礁筑岛基础结构的剖面图；

图2是本发明所提供的岛礁筑岛基础结构的俯视图；

图3是本发明所提供的岛礁筑岛基础结构安装后的示意图。

图中：1，中空组件；2，岛礁。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及效果，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

如图1和图2所示，本实施例披露了一种岛礁筑岛基础结构，该基础结构是由2~10个中空组件1围成的环状体，环状体内部空间与岛礁外部形状尺寸相吻合，使得环状体能够贴紧咬合于岛礁。环状体的外径为50~300m，高度为2~50m；环状体上表面的环形宽度为1~50m。

中空组件1之间通过焊接、螺栓连接、卡环连接等方式相互连接固定，连接方式不做限制，只要是能够实现方便组装和拆卸的均可。中空组件1为混凝土结构、钢结构或者钢混组合结构。每个中空组件1上设置有管路接头，管路接头可以连接注/排水管路、注/排气管路。

上述岛礁筑岛基础结构的施工方法，具体步骤如下：

当岛礁水位处于低潮位时，对要筑岛的岛礁水位上下10~50m范围通过扫海成像技术进行外观测量。将扫海成像的数据导入结构设计软件，如CAD、solidwors等，按照岛礁外观进行环状体的设计，使环状体内部空间的形状和尺寸与岛礁外部的形状和尺寸相吻合。同时，根据岛礁大小尺寸以及施工难度，将环状体设计拆分成2~10中空组件1。本实施例中的中空组件1为两个。

根据设计在陆上码头预制中空组件1。

当岛礁水位处于高潮位时，将中空组件1通过吊机设备吊入水中，然后通过拖轮拖航浮运到施工现场。先安装一个中空组件1，当其与岛礁完全对位后，借助船体或岛屿提供定位点，通过钢丝绳进行临时定位。

当岛礁水位处于低潮位时，在第一个中空组件1的管路接头上连接注水管路或注砂管路，同时在另一管路接头上连接排气管路，对第一个中空组件1进行注水或注砂压载操作，使第一个中空组件1与岛礁完全贴紧咬合，从而结合成一体。

然后按同样的方法安装第二个中空组件1，并对第二个中空组件1进行注水或注砂压载操作，使第二个中空组件1与岛礁完全贴紧咬合。最后将两个中空组件1连接成一体，连接方式可以为焊接、螺栓连接、卡环连接等。当中空组件1大于两个时，也按照上述方法依次安装并连接。

当然，在时间允许的情况下，也可以在岛礁水位处于高潮位时，先将两个中空组件1与岛礁对位并进行临时定位，然后将两个中空组件1连接成一体，最后在岛礁水位处于低潮位时，同时对两个中空组件1进行注水或注砂压载操作，使两个中空组件1组成的环状体与岛礁完全贴紧咬合，从而结合成一体。

由此，以本岛礁筑岛基础结构的环状体为地基，可以进行靠船设施、储存结构、民用住所等岛礁生活和工作设施建设。

尽管上面结合附图对本发明的优选实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，并不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可以作出很多形式的具体变换，这些均属于本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种岛礁筑岛基础结构，其特征在于，该基础结构是由2~10个中空组件相互连接围成的环状体，每个所述中空组件上设置有管路接头；所述环状体内部空间与岛礁外部形状尺寸相吻合，使得所述环状体能够贴紧咬合于岛礁。 

2.根据权利要求1所述的一种岛礁筑岛基础结构，其特征在于，所述中空组件为混凝土结构、钢结构或者钢混组合结构。 

3.根据权利要求1所述的一种岛礁筑岛基础结构，其特征在于，所述环状体的外径为50~300m，高度为2~50m。 

4.根据权利要求1所述的一种岛礁筑岛基础结构，其特征在于，所述环状体上表面环形宽度为1~50m。 

5.根据权利要求1所述的一种岛礁筑岛基础结构，其特征在于，所述中空组件之间的连接方式为焊接、螺栓连接或卡环连接。 

6.一种如权利要求中1-5任一项所述岛礁筑岛基础结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤： 

a．当岛礁水位处于低潮位时，通过扫海成像技术对水位上下10~50m范围进行岛礁外观测量； 

b．根据测量数据设计环状体，使所述环状体内部空间与岛礁外部的形状和尺寸相吻合，并将所述环状体设计拆分成2~10个中空组件； 

c．根据设计在陆上码头预制所述中空组件； 

d．当岛礁水位处于高潮位时，将所述中空组件吊入水中，并拖航浮运到施工现场； 

e．在施工现场安装所述中空组件，使所述中空组件构成与岛礁完全贴紧咬合的所述环状体。 

7.根据权利要求6所述的一种岛礁筑岛基础结构的施工方法，其特征在于，步骤（e）的具体施工步骤如下： 

（1）在施工现场先安装第一个中空组件，当岛礁水位处于高潮位时，将该中空组件与岛礁对位，借助船体或岛屿提供定位点，通过钢丝绳进行临时定位；当岛礁水位处于低潮位时，对该中空组件进行注水或注砂压载操作，使该中空组件与岛礁完全贴紧咬合； 

（2）在施工现场按照步骤（1）安装其他的中空组件，直至将所有的中空组件安装完成； 

（3）将所有的所述中空组件相互连接固定成为所述环状体。 

8.根据权利要求6所述的一种岛礁筑岛基础结构的施工方法，其特征在于，步骤（e）的具体施工步骤如下： 

（1）当岛礁水位处于高潮位时，依次将各个所述中空组件与岛礁对位，借助船体或岛屿提供定位点，通过钢丝绳进行临时定位； 

（2）当岛礁水位处于高潮位时，将所有的所述中空组件相互连接固定成为所述环状体； 

（3）当岛礁水位处于低潮位时，对所有的所述中空组件同时进行注水或注砂压载操作，使所述环状体与岛礁完全贴紧咬合。 

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