CN105040661B - 用于建造人工岛的钢模及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于建造人工岛的钢模及施工方法，所述钢模包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架；利用钢模建造人工岛的施工方法，包括步骤：打设固定桩；立模；插设板桩；吹填；真空预压及固化处理；所述的钢模结构设计简单，易于制作加工，且用于建造人工岛时方便可靠，大大提高了施工效率。所述的利用钢模建造人工岛的施工方法能够避免施工过程中对底泥的扰动，减小底泥扰动对湖泊、水库等水源地的影响及污染；节约了用地或水域面积；且节约资源，无需大量外运砂石料，可充分使用周围底泥；该方法施工快速、造价节约。

Description

用于建造人工岛的钢模及施工方法

技术领域

本发明涉及一种建造人工岛的方法，特别涉及一种用于建造人工岛的钢模及施工方法。

背景技术

伴随着人类文明的飞速发展，人类主要居住地，沿海城市土地日益短缺问题逐渐凸显，这使得人类将目光投向了占地球表面积约71%的海洋，因此，在海洋中建造陆地便成了人类工程界的又一大工程问题。人工岛用途广泛，可用于兴建停泊大型船舶的开敞深水港；起飞着陆安全、不对城市产生噪声污染的机场；易于解决冷却和污染问题的大型电站或核电站；开采离岸不远的海上石油（气）田和建造石油、天然气加工厂；开采海底煤、铁矿或建造海上选矿厂和金属冶炼厂；建造水产加工厂、纸厂、废品处理厂、毒品与危险品仓库等，还可以建造海上公园，甚至新的海上城市。

人类在海洋中建造的陆地，简称人工岛，早期的人工岛是浮动结构，建于止水，或以木制、巨石等在浅水建造。现代人工岛大多填海而成，现代人工岛工程主要包括岛身填筑、护岸和岛陆之间交通联系三部分。其中最主要的岛身填筑工程一般有先抛填后护岸和先围海后填筑两种施工方法。先抛填后护岸适用于掩蔽较好的海域，用驳船运送土石料在海上直接抛填，最后修建护岸设施。先围海后填筑适用于风浪较大的海域，先将人工岛所需水域用堤坝圈围起来，留必要的缺口，以便驳船运送土石料进行抛填或用挖泥船进行水力吹填。护岸的结构型式常采用斜坡式和直墙式；斜坡式护岸采用人工砂坡，并用块石、混凝土块或人工异形块体护坡；直墙式护岸采用钢板桩或钢筋混凝土板桩墙，钢板桩格形结构或沉箱、沉井等。采用以上方法进行施工时往往对底泥会产生较大扰动，在填筑过程中对周围水质有较大影响，另外，使用船舶运输往往效率偏低。

发明内容

本发明目的在于提出一种用于建造人工岛的钢模及使用该钢模快速拼装板桩得以快速建造人工岛的施工方法，该方法施工过程对周围环境影响小，且施工方法快速简单。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种用于建造人工岛的钢模，包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架，所述固定环包括一个板桩外圈固定环以及套设于板桩外圈固定环内部的板桩内圈固定环，所述板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间通过呈周向设置的若干个连接钢板连接。

所述固定支架可拆卸式安装于板桩外圈固定环的外壁上。

所述钢模的材质为不锈钢。

一种利用钢模建造人工岛的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，打设固定桩；将固定桩打设于待建人工岛的水域，打设过程中应保证固定桩是垂直的，所述固定桩上开设有用于安装钢模固定支架的凹槽；所述钢模包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架，所述固定环包括一个板桩外圈固定环以及套设于板桩外圈固定环内部的板桩内圈固定环，所述板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间通过呈环向设置的若干个连接钢板连接；

步骤二，立模；待步骤一中的固定桩打设好，将预制好的钢模运输至固定桩打设地点，将钢模的固定支架稳定安装于固定桩的凹槽中；

步骤三，插设板桩；待步骤二中钢模固定好后，在板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间的间隙中沿着板桩外圈固定环的周长方向插设板桩，插设过程中应保证板桩之间能够密封连接；

步骤四，吹填；向步骤三的板桩围合区域内吹填土；

步骤五，真空预压及固化处理；对步骤四中的吹填土进行真空预压排水处理并对底部进行固化处理。

所述步骤三与步骤四之间还包括步骤A：拔模；将步骤二中的钢模及固定桩拔出来。

所述步骤三与步骤四之间还包括步骤B：板桩外侧套设多圈钢箍，钢箍用于将板桩牢固的围成桶形，保证桶形板桩在承受外部压力的同时能够承受内部压力。

所述固定支架可拆卸式安装于板桩外圈固定环的外壁上。

所述步骤三中插设板桩时，沿着板桩内圈固定环的外壁与板桩外圈固定环的内壁进行。

本申请采用上述技术方案具有如下技术效果：

本申请所述的钢模结构设计简单，易于制作加工，且用于建造人工岛时方便可靠，大大提高了施工效率。

本申请所述的利用钢模建造人工岛的施工方法能够避免施工过程中对底泥的扰动，减小底泥扰动对湖泊、水库等水源地的影响及污染；节约了用地或水域面积；且节约资源，无需大量外运砂石料，可充分使用周围底泥；该方法施工快速、造价节约。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为钢模安装于固定桩上的立体图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中固定桩的A-A剖面图；

图4为板桩打设过程剖面图；

图5为板桩构成人工岛的结构俯视图；

图6为板桩形成人工岛的整体结构示意图；

图中：1——固定支架；2——固定桩；3——板桩内圈固定环；4——板桩外圈固定环；5——连接钢板。

具体实施方式

为使本发明的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1所示，本申请所述钢模包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架1，所述固定环包括一个板桩外圈固定环4以及套设于板桩外圈固定环4内部的板桩内圈固定环3，所述板桩外圈固定环4与板桩内圈固定环3之间通过若干个呈周向设置的连接钢板5连接。

进一步地，连接钢板5的数量根据人工岛周长适当增加，满足能够支撑板桩外圈固定环4与板桩内圈固定环3重量的要求。

板桩外圈固定环4以及板桩内圈固定环3用于固定板桩的打设位置，用于能够形成圆形人工岛。

优选地，所述板桩外圈固定环4与板桩内圈固定环3之间的间距即用于插设板桩，如果只插设一圈板桩即可，则此间距即为板桩的厚度，这样板桩就可以稳定的卡设于板桩外圈固定环4与板桩内圈固定环3之间；如果需要插设多圈板桩，则保证此间距为多圈板桩的叠加厚度。

参照图3所示，固定桩2上开设有凹槽，用于将固定支架1安放在固定桩2上，牢固支撑。

参照图2所示，将预制好的钢模运输至固定桩2的打设地点，将钢模的固定支架1稳定放置于固定桩2的凹槽中。

进一步地，四个方向的固定桩2可有一排或者多排，根据实际情况达到对于钢模的固定作用。

一种利用钢模建造人工岛的施工方法，包括以下步骤：

步骤一，打设固定桩2；将固定桩2打设于待建人工岛的水域，打设过程中应保证固定桩2是垂直的，如图1所示；

步骤二，立模；待步骤一中的固定桩2打设好，将预制好的钢模运输至固定桩2的打设地点，将钢模的固定支架1稳定放置于固定桩2的凹槽中；

步骤三，插设板桩；如图4所示，插板机在船上施工，将板桩沿圆周逐根打入板桩外圈固定环4以及板桩内圈固定环3之间形成桶形结构。打设顺序按照图5中的①、②、③、④等环向进行，插设过程中应保证板桩之间能够密封连接，能够阻止水在岛内与岛外区域流动。

优选地，所述板桩为圆弧形混凝土板桩或钢板桩。

参照图5所示，桶形结构中的板桩可按照采用多边形进行连接，板桩外边界的角度根据数量进行确定。

本申请所述步骤三与步骤四之间还可以考虑包括步骤A：拔模；将步骤一及步骤二中的钢模及固定桩拔出来。

参照图6所示，进一步地，优选地在步骤三中形成的环形板桩外侧套设多圈钢箍或其他材料制成的箍，能够将板桩牢固的围成桶形，在承受外部压力的同时能够承受内部压力。

步骤四，吹填；将板桩外部底泥抽入桶形板桩区域内部，进行自然沉积，静置一段时间后清除上部清水再进行吹填。

步骤五，真空预压及固化处理；当吹填土填满桶形板桩区域内部后，插设塑料排水板，铺设真空膜等等进行真空预压排水，形成地基土，并进行后期的人工机械处理，形成人工岛。

本申请介绍的是建造环形人工岛的施工办法，依据本申请的设计思路还可以开发一种建造方形或异性人工岛的施工思路，都在本申请的保护范围之内。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本发明中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (6)

1.一种利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，所述钢模包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架，所述固定环包括一个板桩外圈固定环以及套设于板桩外圈固定环内部的板桩内圈固定环，所述板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间通过呈周向设置的若干个连接钢板连接；所述施工方法包括以下步骤：

步骤一，打设固定桩；将固定桩打设于待建人工岛的水域，打设过程中应保证固定桩是垂直的，所述固定桩上开设有用于安装钢模的凹槽；所述钢模包括一个固定环和周向设置于该固定环外壁上的若干个固定支架，所述固定环包括一个板桩外圈固定环以及套设于板桩外圈固定环内部的板桩内圈固定环，所述板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间通过呈周向设置的若干个连接钢板连接；

步骤二，立模；待步骤一中的固定桩打设好，将预制好的钢模运输至固定桩打设地点，将钢模的固定支架稳定安装于固定桩的凹槽中；

步骤三，插设板桩；待步骤二中钢模固定好后，在板桩外圈固定环与板桩内圈固定环之间的间隙中沿着板桩外圈固定环的周长方向插设板桩，插设过程中应保证板桩之间能够密封连接；

步骤四，吹填；向步骤三的板桩围合区域内吹填土；

步骤五，真空预压及固化处理；对步骤四中的吹填土进行真空预压排水处理并对底部进行固化处理。

2.根据权利要求1所述的利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，所述步骤三与步骤四之间还包括步骤A：拔模；将步骤二中的钢模及固定桩拔出。

3.根据权利要求1所述的利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，所述步骤三与步骤四之间还包括步骤B：板桩外侧套设多圈用于将板桩牢固的围成桶形的钢箍，保证桶形的板桩在承受外部压力的同时能够承受内部压力。

4.根据权利要求1所述的利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，所述固定支架可拆卸式安装于板桩外圈固定环的外壁上。

5.根据权利要求1所述的利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，所述步骤三中插设板桩时，沿着板桩内圈固定环的外壁与板桩外圈固定环的内壁进行。

6.根据权利要求1所述的利用钢模建造人工岛的施工方法，其特征在于，钢模的材质为不锈钢。