四伸臂自动积沙墙人造岛的制作方法

1.本发明属于人造岛屿领域，特别涉及一种四伸臂自动积沙墙人造岛。


背景技术：

2.伴随着经济的飞速发展，土地资源变得愈发紧张，围海造地已经成为人类对于海洋开发利用的一个重要举措。随着科学技术的发展与进步，围海造岛已经从沿海地区的填海造陆工程发展到海洋中岛礁为基点的填海造岛工程。
3.现有的填海造岛手段是采用挖泥船进行海上吹沙填岛，所用的填海土料一般为就近浅滩的海沙、淤泥以及陆地上运输的部分土料，而由陆地上专门为填海造岛开采挖掘并运输土料，不论是取材还是运输方面皆成本高昂。
4.另外，我国围海造岛工程主要是采用混凝土灌注桩技术形成围挡，再往围挡内吹沙填土，最后进行地基处理的方法，但是混凝土灌注桩具有施工过程复杂，人工操作步骤较多，人工和机械成本较高，且耐腐蚀行较差。


技术实现要素：

5.为解决上述存在的技术问题，本发明提供一种可解决人工造岛的工程量较大且成本较高的问题，采用天然积沙的手段造岛，尽量减少人工作业量，降低施工成本。
6.本发明的技术方案为：一种四伸臂自动积沙墙人造岛，包括漫水沙丘和四伸臂自动积沙墙，所述漫水沙丘的顶面高度位于平均低潮水位线和平均高潮水位线之间，所述漫水沙丘周围设置有漫水沙丘边坡，所述四伸臂自动积沙墙分别设置于漫水沙丘的顶部周围，所述四伸臂自动积沙墙设置有上伸积沙壁、内平伸抗翻壁、斜外伸加强壁和底部稳定壁，所述上伸积沙壁竖直设置，且所述上伸积沙壁顶部高于平均高潮水位线，所述上伸积沙壁设置有积沙孔，所述内平伸抗翻壁位于四伸臂自动积沙墙内侧且延伸至漫水沙丘顶部，所述斜外伸加强壁与漫水沙丘边坡相配合，所述底部稳定壁嵌入漫水沙丘内，所述四伸臂自动积沙墙的上伸积沙壁与漫水沙丘顶部所围成的部分为自动积沙坑，自动积沙坑内设置有坑内积沙层，所述坑内积沙层顶部设置有填土层，所述四伸臂自动积沙墙的外侧设置有坑外积沙。
7.优选的，所述上伸积沙壁和所述底部稳定壁竖直对齐，所述内平伸抗翻壁的下边缘为水平，所述内平伸抗翻壁的上边缘为斜坡，且所述内平伸抗翻壁的上边缘远离所述交接节点的一端向下倾斜，所述内平伸抗翻壁、所述上伸积沙壁和所述底部稳定壁相连接处为交接节点，所述斜外伸加强壁分别与所述上伸积沙壁和所述底部稳定壁在交接节点处连接，所述斜外伸加强壁位于四伸臂自动积沙墙外侧，且斜外伸加强壁倾斜向下延伸，所述斜外伸加强壁的坡度倾角为30
‑
60
°
。
8.优选的，所述四伸臂自动积沙墙内设置有内侧弯折抗弯钢筋和外侧弯折抗弯钢筋，所述内侧弯折抗弯钢筋设置有积沙壁受弯钢筋、抗翻壁受弯钢筋、水平弯折段、竖向弯折段、环箍底角和内环箍交错角，所述环箍底角位于所述水平弯折段两端，所述抗翻壁受弯
钢筋和竖向弯折段通过所述内环箍交错角连接，所述积沙壁受弯钢筋位于所述上伸积沙壁内，所述抗翻壁受弯钢筋位于所述内平伸抗翻壁内，所述水平弯折段和所述环箍底角位于所述底部稳定壁内，所述外侧弯折抗弯钢筋包括积沙壁加强钢筋、加强壁受弯钢筋、加强壁加强钢筋、竖直弯折段、环箍外侧角和外环箍交错角，所述环箍外侧角位于所述竖直弯折段两端，所述积沙壁加强钢筋位于所述上伸积沙壁内，所述加强壁受弯钢筋、所述加强壁加强钢筋、所述竖直弯折段和所述环箍外侧角均位于所述斜外伸加强壁内，所述外环箍交错角位于所述交接节点处。
9.优选的，所述积沙壁受弯钢筋位于所述上伸积沙壁内靠近所述自动积沙坑的一侧，所述积沙壁加强钢筋位于所述上伸积沙壁内远离所述自动积沙坑的一侧，所述抗翻壁受弯钢筋位于所述内平伸抗翻壁内靠近所述自动积沙坑的一侧，所述水平弯折段位于所述底部稳定壁内的底部，所述环箍底角内设置纵向钢筋，所述抗翻壁受弯钢筋底部设置若干均匀分布的纵向钢筋；所述外环箍交错角与所述内环箍交错角相交叉，二者相交叉的部分设置纵向钢筋。
10.优选的，所述积沙壁受弯钢筋竖直设置与，所述竖向弯折段垂直于所述水平弯折段，再向积沙壁受弯钢筋方向弯折，所述抗翻壁受弯钢筋水平向下倾斜，且与所述积沙壁受弯钢筋相交，所述积沙壁受弯钢筋、所述抗翻壁受弯钢筋、所述水平弯折段、所述竖直弯折段、所述环箍底角和所述内环箍交错角为一体结构。
11.优选的，所述积沙壁加强钢筋、所述加强壁受弯钢筋、所述加强壁加强钢筋、所述竖直弯折段、所述环箍外侧角和所述外环箍交错角为一体结构，所述积沙壁加强钢筋竖直设置，所述加强壁加强钢筋由所述积沙壁加强钢筋底部按顺时针方向弯折30
°
~60
°
形成，所述竖直弯折段竖直设置，所述加强壁受弯钢筋与所述积沙壁加强钢筋相交叉，所述外环箍交错角由所述积沙壁加强钢筋和所述加强壁加强钢筋之间的夹角形成。
12.优选的，所述上伸积沙壁顶部高于平均高潮水位线0.5m~3m，所述填充填土层顶面与所述上伸积沙壁的顶面齐平，所述坑内积沙层的顶部与平均高潮水位线之间的距离为0mm~100mm，所述沙丘边坡坡度与斜外伸加强壁的坡度相同，优选的，所述上伸积沙壁的高度是所述底部稳定壁高度的5倍~10倍，所述内平伸抗翻壁长度为所述上伸积沙壁长度的0.5倍~0.8倍，所述斜外伸加强壁长度为所述上伸积沙壁长度的0.5倍~1倍。
13.优选的，所述的四伸臂自动积沙墙采用混凝土材料。
14.本发明的优点为：本发明的人造岛屿主要采用四伸臂自动积沙墙天然积沙，能够捕集随着近岸流而流动的沙子，当流沙从积沙孔进入自动积沙坑后，在自动积沙坑内形成坑内积沙，节省了人工填砂的操作步骤，从而大量减少人工成本与机械费用，有助于人工岛屿的建设；同时，本发明才用采用四伸臂式的积沙墙，能够有效的与沙丘进行进行配合，实现操作方便、有效减少工程量和提高施工效率，同时能够有效降低人造岛所受到侵蚀。
15.附图说明
16.图1为本发明施工完成后的结构示意图；图2为本发明自动积沙中期的结构示意图；
图3为本发明自动积沙后期的结构示意图；图4为本发明填土层完成后的结构示意图；图5为本发明四伸臂自动积沙墙内部结构图示意图；图6为本发明四伸臂自动积沙墙外立面示意图示意图；图7为图6中a
‑
a向的剖面图；图8为本发明内侧弯折抗弯钢筋结构示意图；图9为本发明外侧弯折抗弯钢筋结构示意图。
17.图中，1、四伸臂自动积沙墙；2、自动积沙坑；3、漫水沙丘；4、漫水沙丘边坡；5、坑内积沙层；6、坑外积沙；7、填土层；1
‑
1、上伸积沙壁；1
‑
2、内平伸抗翻壁；1
‑
3、斜外伸加强壁；1
‑
4、底部稳定壁；1
‑
5、交接节点；1
‑
6、内侧弯折抗弯钢筋；1
‑
7、外侧弯折抗弯钢筋；1
‑
8、纵向钢筋；1
‑
9、积沙孔；1
‑6‑
1、积沙壁受弯钢筋；1
‑6‑
2、抗翻壁受弯钢筋；1
‑6‑
3、水平弯折段；1
‑6‑
4、竖向弯折段；1
‑6‑
5、环箍底角；1
‑6‑
6、内环箍交错角；1
‑7‑
1、积沙壁加强钢筋；1
‑7‑
2、加强壁受弯钢筋；1
‑7‑
3、加强壁加强钢筋；1
‑7‑
4、竖直弯折段；1
‑7‑
5、环箍外侧角；1
‑7‑
6、外环箍交错角。
具体实施方式
18.为了进一步说明本发明，下面结合附图及实施例对本发明进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
19.参考附图1~9，本发明提出的四伸臂自动积沙墙1人造岛一种四伸臂自动积沙墙1人造岛，包括漫水沙丘3和四伸臂自动积沙墙1，所述漫水沙丘3的顶面高度位于平均低潮水位线和平均高潮水位线之间，所述漫水沙丘3周围设置有漫水沙丘3边坡，所述四伸臂自动积沙墙1分别设置于漫水沙丘3的顶部周围，优选为，将四伸臂自动积沙墙1分别设置于漫水沙丘3的顶部的四面，所述四伸臂自动积沙墙1设置有上伸积沙壁1
‑
1、内平伸抗翻壁1
‑
2、斜外伸加强壁1
‑
3和底部稳定壁1
‑
4，所述上伸积沙壁1
‑
1竖直设置，且所述上伸积沙壁1
‑
1顶部高于平均高潮水位线，所述上伸积沙壁1
‑
1设置有积沙孔1
‑
9，所述积沙孔1
‑
9位于上伸积沙壁1
‑
1内侧的一端向下倾斜，所述内平伸抗翻壁1
‑
2位于四伸臂自动积沙墙1内侧且延伸至漫水沙丘3顶部，所述斜外伸加强壁1
‑
3与漫水沙丘3边坡相配合，所述底部稳定壁1
‑
4嵌入漫水沙丘3内，上伸积沙壁1
‑
1与漫水沙丘3顶部所围成的部分为自动积沙坑2，优选的，各四伸臂自动积沙墙1的内平伸抗翻壁1
‑
2在自动积沙坑2底部拼成矩形框架，所述自动积沙坑2内设置有坑内积沙层5，所述坑内积沙层5顶部设置有填土层7，所述四伸臂自动积沙墙1的外侧设置有坑外积沙6。
20.本发明采用此结构，通过在漫水沙丘3顶部安装四伸臂自动积沙墙1，海水中的流沙随着潮水涨落，经过积沙孔1
‑
9进入自动积沙坑2内，在自动积沙坑2内自动形成坑内积沙层5，而且，由于斜外伸加强壁1
‑
3与上伸积沙壁1
‑
1之间存在夹角，使得海内流沙会不断聚积在四伸臂自动积沙墙1的外侧，形成坑外积沙6层；随着海内无需吹沙和人工填沙，大大节省施工成本，同时，内平伸抗翻壁1
‑
2位于四伸臂自动积沙墙1内侧且延伸至漫水沙丘3顶部并形成矩形框架，当自动积沙坑2内形成坑内积沙层5后，可增加四伸臂自动积沙墙1的稳定性；斜外伸加强壁1
‑
3可有效与漫水沙丘3边坡边缘贴和，即可增加四伸臂自动积沙墙1的稳
定性，有可有效减少漫水沙丘3边坡所受的侵蚀。
21.优选的，所述上伸积沙壁1
‑
1和所述底部稳定壁1
‑
4竖直对齐，所述内平伸抗翻壁1
‑
2的下边缘为水平，所述内平伸抗翻壁1
‑
2的上边缘为斜坡，且所述内平伸抗翻壁1
‑
2的上边缘远离所述交接节点1
‑
5的一端向下倾斜，所述内平伸抗翻壁1
‑
2、所述上伸积沙壁1
‑
1和所述底部稳定壁1
‑
4相连接处为交接节点1
‑
5，所述斜外伸加强壁1
‑
3分别与所述上伸积沙壁1
‑
1和所述底部稳定壁1
‑
4在交接节点1
‑
5处连接，所述斜外伸加强壁1
‑
3位于四伸臂自动积沙墙1外侧，且斜外伸加强壁1
‑
3倾斜向下延伸，所述斜外伸加强壁1
‑
3的坡度倾角为30
‑
60
°
；内平伸抗翻壁1
‑
2底部的平面设计，可有效将增加内平伸抗翻壁1
‑
2与漫水沙丘3之间的稳定性，其顶部的倾斜面，可在自动积沙坑2底部形成锥形结构，增加坑内积沙层5对四伸臂自动积沙墙1的固定效果，增加整个人造岛的稳定性；将斜外伸加强壁1
‑
3与交接节点1
‑
5处连接，可增加四伸臂自动积沙墙1的整体强度。
22.优选的，所述四伸臂自动积沙墙1内设置有内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6和外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7，所述内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6设置有积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1、抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2、水平弯折段1
‑6‑
3、竖向弯折段1
‑6‑
4、环箍底角1
‑6‑
5和内环箍交错角1
‑6‑
6，所述环箍底角1
‑6‑
5位于所述水平弯折段1
‑6‑
3两端，所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2和竖向弯折段1
‑6‑
4通过所述内环箍交错角1
‑6‑
6连接，所述积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1位于所述上伸积沙壁1
‑
1内，所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2位于所述内平伸抗翻壁1
‑
2内，所述水平弯折段1
‑6‑
3和所述环箍底角1
‑6‑
5位于所述底部稳定壁1
‑
4内，所述外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7包括积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1、加强壁受弯钢筋1
‑7‑
2、加强壁加强钢筋1
‑7‑
3、竖直弯折段1
‑7‑
4、环箍外侧角1
‑7‑
5和外环箍交错角1
‑7‑
6，所述环箍外侧角1
‑7‑
5位于所述竖直弯折段1
‑7‑
4两端，所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1位于所述上伸积沙壁1
‑
1内，所述加强壁受弯钢筋1
‑7‑
2、所述加强壁加强钢筋1
‑7‑
3、所述竖直弯折段1
‑7‑
4和所述环箍外侧角1
‑7‑
5均位于所述斜外伸加强壁1
‑
3内，所述外环箍交错角1
‑7‑
6位于所述交接节点1
‑
5处。
23.通过在四伸臂自动积沙墙1内设置内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6和外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7，同时，内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6和外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7延伸至四伸臂自动积沙墙1的各个部位，可增加四伸臂自动积沙墙1的整体结构强度，从而增加人造岛的整体结构强度，内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6和外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7的部分结构交错分布，可进一步增加交错处的结构强度。
24.优选的，所述积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1位于所述上伸积沙壁1
‑
1内靠近所述自动积沙坑2的一侧，所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1位于所述上伸积沙壁1
‑
1内远离所述自动积沙坑2的一侧，所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2位于所述内平伸抗翻壁1
‑
2内靠近所述自动积沙坑2的一侧，所述水平弯折段1
‑6‑
3位于所述底部稳定壁1
‑
4内的底部，所述环箍底角1
‑6‑
5内设置纵向钢筋1
‑
8，所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2底部设置若干均匀分布的纵向钢筋1
‑
8；所述外环箍交错角1
‑7‑
6与所述内环箍交错角1
‑6‑
6相交叉，二者相交叉的部分设置纵向钢筋1
‑
8。
25.积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1和积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1分别位于上伸积沙壁1
‑
1内的两侧，可增加上伸积沙壁1
‑
1两侧面的强度，增加抗冲击能力，纵向钢筋1
‑
8的设置，进一步增加了四伸臂自动积沙墙1的整体强度。
26.优选的，所述积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1竖直设置，所述竖直弯折段1
‑7‑
41
‑6‑
4垂直于
所述水平弯折段1
‑6‑
3，再向积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1方向弯折，所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2水平向下倾斜，且与所述积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1相交，所述积沙壁受弯钢筋1
‑6‑
1、所述抗翻壁受弯钢筋1
‑6‑
2、所述水平弯折段1
‑6‑
3、所述竖向弯折段1
‑6‑
4、所述环箍底角1
‑6‑
5和所述内环箍交错角1
‑6‑
6为一体结构；所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1、所述加强壁受弯钢筋1
‑7‑
2、所述加强壁加强钢筋1
‑7‑
3、所述竖直弯折段1
‑7‑
4、所述环箍外侧角1
‑7‑
5和所述外环箍交错角1
‑7‑
6为一体结构，所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1竖直设置，所述加强壁加强钢筋1
‑7‑
3由所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1底部按顺时针方向弯折30
°
~60
°
形成，所述竖直弯折段1
‑7‑
4竖直设置，所述加强壁受弯钢筋1
‑7‑
2与所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1相交叉，所述外环箍交错角1
‑7‑
6由所述积沙壁加强钢筋1
‑7‑
1和所述加强壁加强钢筋1
‑7‑
3之间的夹角形成。
27.采用一体结构，只需将内侧弯折抗弯钢筋1
‑
6和外侧弯折抗弯钢筋1
‑
7进行弯折加工即可，降低了施工难度，增加施工效率。
28.优选的，所述上伸积沙壁1
‑
1顶部高于平均高潮水位线0.5m~3m，所述填充填土层7顶面与所述上伸积沙壁1
‑
1的顶面齐平，所述坑内积沙层5的顶部与平均高潮水位线之间的距离为0mm~100mm，所述沙丘边坡坡度与斜外伸加强壁1
‑
3的坡度相同；当坑内积沙层5累积到一定高度后，进行人工填充填土层7，对坑内积沙层5进行封堵，之后形成整体的人造岛，上伸积沙壁1
‑
1顶部高于平均高潮水位线，可有效降低海水对人造岛侵蚀。
29.优选的，所述上伸积沙壁1
‑
1的高度是所述底部稳定壁1
‑
4高度的5倍~10倍，所述内平伸抗翻壁1
‑
2长度为所述上伸积沙壁1
‑
1长度的0.5倍~0.8倍，所述斜外伸加强壁1
‑
3长度为所述上伸积沙壁1
‑
1长度的0.5倍~1倍，采用上述比例关系，可进一步增加四伸臂自动积沙墙1的结构稳定性。
30.优选的，所述的四伸臂自动积沙墙1采用混凝土材料，混凝土材质的四伸臂自动积沙墙1不仅结构强度高，且自重较大，可有效增加人工岛的施工完成初期的稳定性。
31.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。