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回形针 - PaperClip, Vol.086 如何建造一座人工岛

Vol.086 如何建造一座人工岛

这是 位于 南海 的 美济礁

2015 年 1 月 它 的 礁盘 还 全 在 水下

只有 退潮 时 才 会 露出 四周 的 礁石 而已

但 仅仅 八个 月 后

中国 人 就 把 这里 建成 了 南海 最大 的 岛

面积 5.66 平方公里

相当于 4 个 首都国际机场

与 之 类似

迪拜 的 棕榈岛 、 日本 的 关西 国际机场 、 港珠澳 大桥 的 海底隧道 入口 也 都 是 人工岛

这些 岛 是 如何 建造 的 ?

建 一座 人工岛 要花 多少钱 ?

建 人工岛 的 本质 就是 往 海里 填土

以 港珠澳大桥 上 的 人工岛 为例

为 方便 大型 船舶 通航

大桥 在 跨海 时 修 了 一段 海底隧道

隧道 的 出入口 就 造 了 东西 两座 人工岛

造岛 的 流程 主要 有 这 四步

第一步 人工 围堰

就是 用 土石 围成 海堤

形成 岛 的 轮廓

传统 上要 先用 挖泥船 挖出 海底 柔软 的 淤泥

再 填入 砂石

通过 重力 挤压 使 地基 紧致 稳固

然后 用 石块 或 沙袋 堆成 海堤

但 这种 方式 非常 耗时

港珠澳 大桥 人工岛 采用 的 是 更 高效 的 钢 圆筒 围堰

将 直径 22 米 、 高 40 多米 、 重 500 吨 的 钢 圆筒

利用 8 台 振动 锤 直接插入 软 土层

到达 海底 坚固 的 不透水 层后

再 往 圆筒 内 注入 沙子

其中 的 西 人工岛 一共 插 了 61 个 钢 圆筒

钢筒 间 还要 插入 弧形 钢板 填补 空隙 并 注入 沙子

形成 围堰 后 把 内部 的 海水 抽干

第二步 岛身 填筑

就是 往 围堰 里 填 沙子

西 人工岛 用 的 是 平均 直径 0.35mm 以上 的 中 粗砂

从 陆地 通过 船只 运输 而 来

但 如果 是 在 南海 这样 遥远 的 地方 造岛

从 陆地 运沙 耗时 耗力

岛身 填筑 就 得 就地取材

主要 靠 这种 绞吸式 挖泥船

工作 时 船 尾部 的 一根 钢桩 会 插入 海底

固定 船只

接着 在 两侧 依次 抛设 横移 锚

再 将 绞刀 放入 海底

通过 牵引 横移 锚 上 的 线缆 让 绞刀 左右 摆动 挖泥

而 利用 船尾 两根 钢桩 交替 插入 海底 就 能 让 船只 缓慢 前进 持续 挖泥

绞刀 挖 的 泥 会 被 船 内 的 泥泵 吸入

并 通过 排泥管 最终 将 泥沙 喷到 人工岛 上

称为 “ 吹 填 ”

中国 制造 的 最大 绞吸船 “ 天鲲 号 ” 每 小时 能 挖泥 6000 立方米

可 填满 3 个 标准 游泳池

不过 岛身 填筑 的 泥沙 含水量 高 、 质地 松软

还 需 经过 地基 处理

西 人工岛 采取 的 是 深井 降水 联合 堆载 预压

简单 来说 就是 往 沙土 中 打入 外壁 带孔 的 排水管道

利用 沙土 的 重力 挤压 让 水分 渗到 管道 中 再 抽到 岛外

使 沙土 紧实 固结

需 持续 4~5 个 月

地基 处理 的 具体方法 非常复杂

你 可以 在 我们 的 微信 公众 号 后台 回复 “ 人工岛 ” 获取 详细资料

在 处理 地基 的 同时 可以 开始 修建 护岸

在 钢 圆筒 外侧 先 挖掉 淤泥 后 填入 2 米 厚 的 碎石 层

接着 要 靠 砂桩 船 进一步 加固 土层

这艘 从 日本 引进 的 “ 砂桩 6 号 ”

尾部 的 金属 套管 有 30 层楼 高

会 在 振动 锤 作用 下 打入 海底

穿透 20 米 的 土层 后

向 套管 内 投入 砂石

通过 反复 起拔 、 下压 、 振动 形成 直径约 1.6 米 的 砂桩

通过 砂桩 挤压 就 能 让 松软 的 土层 紧实

最后 再 抛入 碎石 堆成 斜坡

放入 扭 工字 块

形成 护岸 防止 海浪 侵蚀 人工岛

整座 人工岛 的 建设 耗时 约 7 个 月

那么 这样 一座 人工岛 要花 多少钱 呢 ?

我们 没 找到 港珠澳 大桥 人工岛 的 造价 资料

但 可以 参考 另 一座 跨海大桥

深中 通道 的 西 人工岛

也 是 用 钢 圆筒 造岛

面积 13.7 万平方米

不 含 岛上 建筑 造价 19.08 亿

相当于 每平米 一万 四

比 北京 的 房价 便宜 多 了

总体而言 在 近海 建造 这 类 小型 人工岛 其实 还 算 容易

难 的 是 在 远洋 造 大型 人工岛

因为 你 填海 的 速度 可能 赶不上 海浪 冲刷 的 速度

2015 年 越南 用 船只 载 着 挖掘机 在 南海 的 南华 礁 辛辛苦苦 堆出 了 两座 人工岛

结果 不幸 被 风浪 冲垮

而 中国 造美济岛 时

一 共出动 了 32 艘 大型 挖泥船

海浪 还 没 反应 过来

岛 就 已经 填完 了

2017 年 商务部 和 海关总署 更是 以 “ 维护 国家 安全 ” 的 名义 对 这些 挖泥船 限制 出口

以 避免 这些 填海 神器 落入 敌手

此外 除了 上述 政府 主导 的 人工岛 项目

中国 也 有 商业 性质 的 填 海造陆

2012 年 恒大 集团 就 斥资 1600 亿在 海南省 儋州市 建造 海 花岛

面积 783 公顷

根据 《 中华人民共和国 海域 使用 管理法 》

50 公顷 以上 的 填海 项目 必须 报 国务院 审批

但恒大 却 想 办法 绕开 了 这项 法规

且 起初 只能 作为 旅游 用地 的 海 花岛

在 后来 被 悄悄 改成 了 商业地产

2015 年 开盘 一周 成交额 就 达到 122 亿

当然 这 一切 都 获得 了 当地政府 的 默许 和 配合

反正 你 花钱 造 的 岛

最后 也 还是 国家 的 地


Vol.086 如何建造一座人工岛 Vol.086 How to Build an Artificial Island Vol.086 人工島を作るには?

这是 位于 南海 的 美济礁 This is Meiji Reef in South China Sea.

2015 年 1 月 它 的 礁盘 还 全 在 水下 In January 2015, its reef was still underwater,

只有 退潮 时 才 会 露出 四周 的 礁石 而已 and only the lateral reefs would be exposed when the tide is low.

但 仅仅 八个 月 后 But just eight months later,

中国 人 就 把 这里 建成 了 南海 最大 的 岛 the Chinese built it into the largest island in the South China Sea.

面积 5.66 平方公里 It covers an area of 5.66 square kilometers,

相当于 4 个 首都国际机场 equivalent to four capital international airports.

与 之 类似 Similarly,

迪拜 的 棕榈岛 、 日本 的 关西 国际机场 、 港珠澳 大桥 的 海底隧道 入口 也 都 是 人工岛 the Palm Island in Dubai, the Kansai International Airport in Japan, and the entrance to the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge are also artificial islands.

这些 岛 是 如何 建造 的 ? How are these islands built?

建 一座 人工岛 要花 多少钱 ? How much does it cost to build an artificial island?

建 人工岛 的 本质 就是 往 海里 填土 The essence of building an artificial island is to fill the sea.

以 港珠澳大桥 上 的 人工岛 为例 Taking the artificial island on the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge as an example,

为 方便 大型 船舶 通航 in order to facilitate the navigation of large ships,

大桥 在 跨海 时 修 了 一段 海底隧道 the bridge was built a section of the underwater tunnel when crossing the sea.

隧道 的 出入口 就 造 了 东西 两座 人工岛 Two artificial islands were built at the entrance and exit of the tunnel.

造岛 的 流程 主要 有 这 四步 The process of island building mainly has these four steps.

第一步 人工 围堰 The first step is the artificial cofferdam,

就是 用 土石 围成 海堤 which is to form a seawall with earth and stone

形成 岛 的 轮廓 to form the outline of the island.

传统 上要 先用 挖泥船 挖出 海底 柔软 的 淤泥 Traditionally, dredgers are used to excavate the soft mud on the seabed

再 填入 砂石 and then fill in the sand.

通过 重力 挤压 使 地基 紧致 稳固 The foundation is stabilized by gravity extrusion.

然后 用 石块 或 沙袋 堆成 海堤 Then pile up the seawall with stones or sandbags.

但 这种 方式 非常 耗时 But this method is very time consuming.

港珠澳 大桥 人工岛 采用 的 是 更 高效 的 钢 圆筒 围堰 The artificial island of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge uses a more efficient steel cylinder cofferdam.

将 直径 22 米 、 高 40 多米 、 重 500 吨 的 钢 圆筒 A steel cylinder with a diameter of 22 meters, a height of more than 40 meters and a weight of 500 tons

利用 8 台 振动 锤 直接插入 软 土层 is directly inserted into the soft soil layer by using 8 vibrating hammers.

到达 海底 坚固 的 不透水 层后 After reaching the strong impervious layer on the bottom of the sea,

再 往 圆筒 内 注入 沙子 inject sand into the cylinder.

其中 的 西 人工岛 一共 插 了 61 个 钢 圆筒 A total of 61 steel cylinders were inserted in the West Artificial Island.

钢筒 间 还要 插入 弧形 钢板 填补 空隙 并 注入 沙子 Curved steel plates are also inserted between the steel cylinders to fill the gap and inject sand.

形成 围堰 后 把 内部 的 海水 抽干 After the cofferdam is formed, the internal seawater needs to be drained.

第二步 岛身 填筑 The second step is to fill the island,

就是 往 围堰 里 填 沙子 which is to fill the cofferdam with sand.

西 人工岛 用 的 是 平均 直径 0.35mm 以上 的 中 粗砂 The West Artificial Island uses medium coarse sand with an average diameter of 0.35 mm or more,

从 陆地 通过 船只 运输 而 来 which is transported by land from ships.

但 如果 是 在 南海 这样 遥远 的 地方 造岛 However, if it is built in a remote place like the South China Sea,

从 陆地 运沙 耗时 耗力 it takes too much time and effort to transport sand from the land.

岛身 填筑 就 得 就地取材 To fill the island, you have to take the local materials,

主要 靠 这种 绞吸式 挖泥船 mainly relying on this kind of cutter suction dredger.

工作 时 船 尾部 的 一根 钢桩 会 插入 海底 When working, a steel pile at the stern will be inserted into the seabed

固定 船只 to fix the vessel.

接着 在 两侧 依次 抛设 横移 锚 Then, throw the traverse anchors on both sides.

再 将 绞刀 放入 海底 Then put the reamer into the sea bottom,

通过 牵引 横移 锚 上 的 线缆 让 绞刀 左右 摆动 挖泥 and let the reamer swing and dig the mud by pulling the cable on the anchor.

而 利用 船尾 两根 钢桩 交替 插入 海底 就 能 让 船只 缓慢 前进 持续 挖泥 By alternately inserting two steel piles into the seabed at the stern, the vessel can be slowly advanced to continue dredging.

绞刀 挖 的 泥 会 被 船 内 的 泥泵 吸入 The mud dig by the reamer will be sucked in by the mud pump inside the ship,

并 通过 排泥管 最终 将 泥沙 喷到 人工岛 上 and finally the sediment will be sprayed onto the artificial island through the drain pipe,

称为 “ 吹 填 ” which is called “drain filling”.

中国 制造 的 最大 绞吸船 “ 天鲲 号 ” 每 小时 能 挖泥 6000 立方米 The largest cutter suction ship made in China, TIAN KUN HAO, can dig up to 6,000 cubic meters per hour,

可 填满 3 个 标准 游泳池 which can fill three standard swimming pools.

不过 岛身 填筑 的 泥沙 含水量 高 、 质地 松软 However, the sediments filling the islands have high water content, soft texture

还 需 经过 地基 处理 and need to be handled by foundations.

西 人工岛 采取 的 是 深井 降水 联合 堆载 预压 The West Artificial Island adopts deep well precipitation combined with preloading.

简单 来说 就是 往 沙土 中 打入 外壁 带孔 的 排水管道 To put it simply, it is to embed the drainage pipe with holes in the outer wall into the sand,

利用 沙土 的 重力 挤压 让 水分 渗到 管道 中 再 抽到 岛外 and use the gravity extrusion of the sand to allow the water to seep into the pipe and then pump it out of the island

使 沙土 紧实 固结 and make the sand stable.

需 持续 4~5 个 月 This process lasts 4 to 5 months.

地基 处理 的 具体方法 非常复杂 The specific method of ground treatment is very complicated.

你 可以 在 我们 的 微信 公众 号 后台 回复 “ 人工岛 ” 获取 详细资料 You can reply to "Artificial Island" for details in our WeChat public account background.

在 处理 地基 的 同时 可以 开始 修建 护岸 The revetment can be started while the foundation is being treated.

在 钢 圆筒 外侧 先 挖掉 淤泥 后 填入 2 米 厚 的 碎石 层 Dig the silt on the outside of the steel cylinder and fill it with a 2 m thick gravel layer.

接着 要 靠 砂桩 船 进一步 加固 土层 Then use pile ship to further strengthen the soil layer.

这艘 从 日本 引进 的 “ 砂桩 6 号 ” This ship is imported from Japan, "Sand Pile No. 6".

尾部 的 金属 套管 有 30 层楼 高 Its tail metal casing is 30 stories high

会 在 振动 锤 作用 下 打入 海底 and will penetrate the seabed under the action of a vibrating hammer.

穿透 20 米 的 土层 后 After penetrating the soil layer of 20 meters,

向 套管 内 投入 砂石 put the sandstone into the casing.

通过 反复 起拔 、 下压 、 振动 形成 直径约 1.6 米 的 砂桩 And the sand pile with a diameter of about 1.6 m is formed by repeated pulling, pressing and vibrating.

通过 砂桩 挤压 就 能 让 松软 的 土层 紧实 Then use the sand pile to squeeze to make the soft soil tight.

最后 再 抛入 碎石 堆成 斜坡 Finally throw the gravel into it and pile it up.

放入 扭 工字 块 Place the torsion block

形成 护岸 防止 海浪 侵蚀 人工岛 to form a revetment to prevent the waves from eroding the artificial island.

整座 人工岛 的 建设 耗时 约 7 个 月 The construction of the entire artificial island takes about 7 months.

那么 这样 一座 人工岛 要花 多少钱 呢 ? How much does it cost for such an artificial island?

我们 没 找到 港珠澳 大桥 人工岛 的 造价 资料 We did not find the cost information of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge' s artificial island.

但 可以 参考 另 一座 跨海大桥 But you can refer to another cross-sea bridge,

深中 通道 的 西 人工岛 the west artificial island of Shenzhen-Zhongshan Passage.

也 是 用 钢 圆筒 造岛 It is also made of steel cylinders.

面积 13.7 万平方米 Its area is 137,000 square meters.

不 含 岛上 建筑 造价 19.08 亿 The cost (excluding the island building) is 1.908 billion yuan.

相当于 每平米 一万 四 It is equivalent to 14,000 yuan per square meter,

比 北京 的 房价 便宜 多 了 which is much cheaper than Beijing' s housing prices.

总体而言 在 近海 建造 这 类 小型 人工岛 其实 还 算 容易 In general, it is actually quite easy to build such small artificial islands offshore.

难 的 是 在 远洋 造 大型 人工岛 It is difficult to build a large artificial island in the ocean.

因为 你 填海 的 速度 可能 赶不上 海浪 冲刷 的 速度 Because the speed of your reclamation may not catch up with the speed of the waves.

2015 年 越南 用 船只 载 着 挖掘机 在 南海 的 南华 礁 辛辛苦苦 堆出 了 两座 人工岛 In 2015, Vietnam built two artificial islands on the Nanhua Reef in the South China Sea with vessels carrying excavators.

结果 不幸 被 风浪 冲垮 As a result, it was unfortunately washed away by the storm.

而 中国 造美济岛 时 When China built Meiji Island,

一 共出动 了 32 艘 大型 挖泥船 a total of 32 large dredgers were dispatched.

海浪 还 没 反应 过来 The waves had not yet reacted

岛 就 已经 填完 了 before the island has been filled.

2017 年 商务部 和 海关总署 更是 以 “ 维护 国家 安全 ” 的 名义 对 这些 挖泥船 限制 出口 In 2017, the Ministry of Commerce and the General Administration of Customs restricted the export of these dredgers in the name of “maintaining national security”

以 避免 这些 填海 神器 落入 敌手 to prevent these reclamation artifacts from falling into the enemy.

此外 除了 上述 政府 主导 的 人工岛 项目 In addition to the above-mentioned government-led artificial island projects,

中国 也 有 商业 性质 的 填 海造陆 China also has commercial reclamation land.

2012 年 恒大 集团 就 斥资 1600 亿在 海南省 儋州市 建造 海 花岛 In 2012, Evergrande invested 160 billion yuan to build Haihua Island in Zhangzhou City, Hainan Province,

面积 783 公顷 with an area of 783 hectares.

根据 《 中华人民共和国 海域 使用 管理法 》 According to the Law of the People's Republic of China on the Use of Sea Areas,

50 公顷 以上 的 填海 项目 必须 报 国务院 审批 reclamation projects of more than 50 hectares must be submitted to the State Council for approval.

但恒大 却 想 办法 绕开 了 这项 法规 But Evergrande tried to circumvent this regulation.

且 起初 只能 作为 旅游 用地 的 海 花岛 Haihua Island, which was originally only used as a tourist land,

在 后来 被 悄悄 改成 了 商业地产 was later quietly changed into commercial real estate.

2015 年 开盘 一周 成交额 就 达到 122 亿 In 2015, the turnover in the week of opening reached 12.2 billion yuan.

当然 这 一切 都 获得 了 当地政府 的 默许 和 配合 Of course, all of this has received the acquiescence and cooperation of the local government.

反正 你 花钱 造 的 岛 Anyway, the island you built with money

最后 也 还是 国家 的 地 will eventually become the land of the country.