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1、,期海岸工程年第卷第月加拿大极地人工岛水下平台施工技术一、引言在加拿大波弗特海的人工岛建造过程中,采用了“种建造坡度为一二水,,,。下平台的方法这种方法不仅减少了建岛用料而且缩短了施工工期降低了施工费用二、人工岛的建造方法填料的挖取及运送用吸扬式挖泥船或铰吸式挖泥船从岛体附近的采料场挖取填料,用浮式管道或浮式,。,软管输至建岛工地采料场距建岛工地不应超过。。如果建岛工地无填料可取可用。拖斗挖泥船将填料送至建岛现场采,、、、用何种挖料系统应根据采料场的位置水深材料性质及岛体的位置形状和大小。由,来决定于人工岛位干无防护的海域挖泥设备应具备长期从事远距离海上作业的能力并经得
2、住风浪的颠簸。自航式拖斗吸扬挖泥船可在浪高的海况条件下作业,具备上述。,作业条件挖取的填料经排泥管输入船舱填料可在短时间内从数个液压操作的船舱底门排卸。人工岛的结构,,用砂料建造的人工岛露出水面后由于受海浪和水流的冲击无法再向堤坡填充砂,。料因此用砂料填充的深水人工岛均由水下平台和上部结构两部分组成座落在水下平台上的上部结,或船形结构物。构为混凝土或钢制沉箱靠用砂料填充上部结构来增加平台,,、。的砂粒应力使之具有礼强的抗力抗击由浪冰产生的横向力石油公司设计的,。人工岛由个正方形混凝土沉箱构成沉箱的正方形空间用砂料填充加拿大,,。公司计划采用个钢制沉箱呈圆形排放其中心空间
3、填充砂料。,盯公司已建成一个装配着钻塔及设备的巨大钢制沉箱沉箱座在水下平台平面上并用挖取的砂料填充。,。,在沉箱堤脚处水下平台上部易受海浪及水流的冲蚀如果增加基础深度可减轻海浪对平台,。上部的冲蚀同时还可减少填料量和加大沉箱的尺寸这就要求有一个最佳的基础深度,它不仅取决于水深,且还取决于填料费用和对沉箱及平台堤脚的冲蚀保护程度等例如,人工岛的基础探度为,而和公司沉箱环形场地的基础深度为,和沉箱礴出水面的高度取决于砂粒抗击冰的能力和为防止海浪侵没岛体时所采取的保护措施。建造水下平台所需的设备水越深,坡度越小,所需的填料量就越大。,见图考虑到建设工期短和费用因素需海岸工程第
4、卷。,,减少填砂量解决的办法是用浮式管道将粒径。的砂料从挖泥船泵输至平底船并由平底船上的水下竖管排卸,筑起数道环形堤坡。然后,再用砂料填充环形堤坡的芯部,,,,。这样可分层建造人工岛每层的半径不断缩小人工岛建成后的坡度为这种筑环形堤坡的建岛方法需使用下列设备在自航式拖斗吸扬挖泥船上安装一套专用卸料装,,,置通过吸入式作用而并非重力式从料斗中卸料这样可控制挖泥船的卸料量同时还可,,用泵输砾石而不会发生阻塞现象采用一套专用的连接系统既使在海浪冲击的不,,以利条件下也可将浮式管道与舶船相联接单底船的水下竖管应尽量接近环形堤坡,减小水下沉混合流的水力冲击具有全套观测定位系统填,
5、料坡度一产厂门’丫奋、乃产公沙毖多户口户口乡一声乒夕声水下平台高度图水下平台填料对比三、人工岛的施工、、人工岛水下平台的建设工期取决于采料场的远近填料量气候条件和挖泥船的采料。。,能力人工岛的建设分为四个阶段进行见图第一阶段是挖去硬粘土上层的软粘土。,。直到露出坚硬的土层为止此项工作是为了确保人工岛基础的稳定性防止其下沉第二,,用虹。阶段是建造堤坡将挖泥船中的填料用泵吸入平底船吸管填充砂料输料量应与平,以确保每段堤坡,,底船的航速保持一致的填料均匀在某些情况下可使用拖斗挖泥船通过自身的吸管填充砂料环形堤坡的芯部可直接从船底的阀门卸料填充或泵输砂料,用吸。,,、管填充第三
6、阶段当水下平台达到所要求的高度后将开底挖泥船浮式软管和平底船配,。,套使用为水下平台铺一层从海底挖取的砾石进行保护最后一阶段是安放匕部结构用拖斗挖泥船挖取泥砂,填充芯部。第,期加拿大极地人工岛水下平台施工技术图人工岛结构、四理论应用如果用水下竖管排出的填料沉入海底,就会出现这样一种情况。填料在沉向海底的过,,,程中因携带的水量产生冲击力而形成一湍流的洼坑填料漫过洼坑以密度流流下斜。,。。坡粗砂沉降在斜坡上细砂继续下流密度流的流速受砂沉降的影响比平衡速度慢平。,。衡流速随颗粒粒径与密度成正比随着细砂沿斜坡的流速放慢斜坡呈凹形如果水平移,,。动竖管可使洼坑局部填充但仍会留下
7、微小的洼凹用二维数据和公式求解坡度的公式为一内,“”,。在公式中为常数既使其它参数变化值仍保持不变一,’肠’一凡些二丛。李一内内如加,由式和式导出一一一一一一一二丝一’‘一‘,’、‘一‘一,之之,则值与平衡速度成若填料的颗粒粒径增大正比由于颗粒粒径的增大减小了水海岸工程第卷,,。,的阻力和砂沉降时的携带水量因此值与肠值成反比若泵输的砂量不变则为。,。恒定值因此坡度与颗粒粒径成正比,如果填料中的砂量相同而含水量增多和由于水下竖管距海底的距离增大而使填料下沉,,,时携带更多的水量的话则值与肠值成反比这就降低了填料的密度使值减,,。小如果减小值
