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把酒临风的博客

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说出来你可能不信,永暑岛竟然是“吹”出来的  

2018-04-02 10:36:02|  分类: 收藏日志 |  标签: |举报 |字号 订阅

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  前段时间,“天鲸号”、“永暑岛”赚足了眼球。拥有像“天鲸号”这样的填岛利器确实能够让中国在南海疆域吊打越南、菲律宾等一众小国,但是,“天鲸号”这样一艘巨无霸是怎么使一个小小的珊瑚礁盘变成能够永陆面积达2.8平方公里,还建有机场、医院的永暑岛的呢?

  其实,这类人工岛都是像“天鲸号”这样的挖泥船“吹”出来的,其最为直观的表现就是“天鲸号”在执行吹填作业时,能以每小时4500立方米的速度将海沙、海水的混合物排放到最远6000米外,专业名字叫做“吹砂”。

  砂石混合物从“天鲸号”大怪物的嘴中“吹”出来,这样的描述真的很形象,下图就是吹砂的画面。

说出来你可能不信,永暑岛竟然是“吹”出来的 - 老泉 - 把酒临风的博客

  (一)“吹”出来的砂石如何不被海水冲走?

  大家会不会有这样的疑问,砂石混合物又不像混凝土,能够凝结在一起,海中风浪那么大,洋流那么复杂,海浪一冲,这些砂子不就冲散了吗?还怎么聚沙成岛,怎么能让永暑礁成为永暑岛?这个就涉及到围海造陆的做法了。

  不同类型地质地貌在填岛时所采用的方式虽然是不同的,但是其大致原理却都是一样的。围海造地通常有两类形式,一是与大陆海岸相连的造地,称为“围涂”;二是孤悬在浅海中形成人工岛。

  “围涂”很简单,就是指在海滩或浅海上筑围堤隔离外部海水,并排和抽干围堤内的水使成为陆地的工程,如下图。

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  在靠近陆地的海滩等外围用围堤隔离外部海水,再抽干内侧海水,吹砂填土,形成陆地。这个和建造水电站有点像,而两者不太之处在于,水电站上游只是临时隔断。

  第二种方式就是指在浅海中填出一个岛,永暑岛就是在原有永暑礁的礁盘上建造而成的。

  下图是原来只有退潮时才能露出来的永暑礁石。

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  而接下来这张图则是施工完成后的永暑岛,前后差异巨大。

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  在第二种填造人工岛方式中,为了保证吹填的砂石不被风浪吹散,一开始就要在设计的人工岛边缘设置“障碍”。这种“障碍”目前有沉箱、钢圆筒等方式。

  (二)在稳固砂石上,钢圆筒怎么发挥作用?

  钢圆筒,顾名思义就是用钢铁制作出来的巨大圆筒,先在岸上用厚钢板卷制成弧形,然后焊接成一个整体,形成筒状。

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  它和围堰的作用相同,只不过钢圆筒更适合使用在较深的海域。在吹砂填岛之前,先用钢圆筒在设计的人工岛周遭围上一圈,同时,钢圆筒之间还会有空隙,需要用副格焊接两个相邻的钢圆筒,形成一个整体。

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  (钢圆筒结构,图为深中通道西人工岛钢圆筒振沉完工)

  钢圆筒在从运输船吊装下来之前,得把预计坐落位置下方海底软质基层处理掉,或者充填硬质石料,保证钢圆筒放置在海里,不会出现过大或不均匀沉降。钢圆筒放入海中后,在筒中吹砂,增加其重量,保证在海水中的稳定性,不会产生偏移,造成整体的破坏。

  当钢圆筒整体安装完成后,挖泥船露面的机会就到了,挖泥船直接开始向包围区域中吹砂,把区域中的海水“挤”走,形成陆地。

  像“大国重器”天鲸号就是一种自航的绞吸式挖泥船、大型挖掘疏浚船,装机功率、疏浚能力均位列前茅。虽然稍稍逊色于前不久刚服役的“天鲲号”,但仍然是填海造陆的一把好手。

  关于“天鲸号”挖泥船,我们之前的文章里已经介绍过,想了解更多的朋友可以戳这里:《南海如何一夜造陆?全靠绞吸式挖泥船这个“大杀器”》。

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  (三)“吹”出的砂子又松又软,怎么给建筑打地基?

  挖泥船吹出来的砂石怎么办?本着高效利用的原则,当然是拿来填岛。要知道,从内陆运砂石过来可是费力不讨好,成本太高不说工期还太长,而且,“天鲸号”本来就不是等闲之辈,它把挖泥、采砂、运输、吹砂等功能集于一身,样样都不含糊。

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  上图中,能看到我们“天鲸号”大脸上巨大的铰刀吗?

  像“天鲸号”这类大型挖泥船,在采砂时,就是让这巨大恐怖的铰刀深入海底切割和搅动礁石,再经吸泥管将绞起的泥沙物料,借助强大的泵力,输送到泥沙物料堆积场,然后航行到指定位置,再把砂石料“吹”出来,填在岛上。

  吹填砂石达到设计标高要求时,吹填工作就停止了,但回填的砂石松散,无法作为建筑物的牢固地基,这时候就需要对回填砂做夯实或振冲处理。夯实方法是用强夯机夯实砂土,使其达到设计的承载力。

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  (强夯机)

  机器此起彼落地把一块块巨大的“铁砣”吊到十几米的高空,然后砸下,在地面上盖上无数个深深的“大钢印”,砸地的瞬间传来声声闷响,并伴随着地面的震动,这就是“强夯”施工过程。

  等强夯完成后,原来松散的地基就变成像陆地地面一样紧实,可以在上面打桩、做基础、盖建筑物了。

  而振冲处理是靠振冲器完成工作的,振冲器是振冲法施工中的特制机具。它产生水平向振动力振挤填料及周围土体,而达到提高地基承载能力、减少沉降量、增加地基稳定性的作用。

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  (振冲器原型)

  人工岛的地基处理完成,人工岛的基本使用功能也就具备了,可以用于建造商业或居住的建筑物,也可以用来建机场。人工岛施工最重要的部分就是吹填砂石,保障地基的强度,所以说,人工岛是“吹”出来的一点也不为过。

  结语

  古有“衔微木,填沧海”的精卫鸟,顽强、执着地与大自然抗争;今国有重器绞吸式挖泥船,使得填海造陆变得轻而易举。在抗争自然,改造自然的路上,中国已然走在世界前列。

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