远谋之拼图式模块化南海礁堡平台工程构想

远谋之拼图式模块化南海礁堡平台工程构想


一　前言：

时间紧张，所以我只是画一个大概的示意图，大家不要挑图面毛病。设想的尺寸数字，都是初步想法，不一定合理。
至于方案本身，我花了一个多小时，所以缺陷难免，权当抛砖引玉。


二 说明:

本方案的目的，在于应急抢建。在外来干预出现之前，在极短的时间内，快速在礁盘上面建立防御工事或礁堡。 它并不能完全取代传统的海上建造办法。

预想中的拼图式钢筋混凝土采用双企口拼图外形（平面结构而言），加强箱形和普通箱形中间为一个内螺纹管，并有一个米字形的加强结构

（采用耐海水腐蚀钢）。内螺丝管装有一支十字自攻桩（也是采用耐海水腐蚀钢）。自攻桩的长度设想是在6-8米左右（其中钻入礁盘部分

约在3米）。第一箱形则有四支十字自攻桩，且头部位置的连接件为万向的。双企口的接口设计有利加快安装进程和结构连接强度。

箱体的顶面，设计有与模块化礁堡上层建筑相符应的预留接口（例如植筋等）。

采用自攻桩的目的，是因应礁盘多珊瑚石，相对稀疏的特点，通过自攻桩上面的螺纹，一来减少攻入过程的震动对礁盘的影响，二为通过螺纹加强握桩力，三来是能通过螺纹来分散受力，避免全部受力作用于桩底。

预想中的箱体大小长宽约为2.5x2.5米至4x4米，高度为4米-6米。（具体的合适尺寸数字我没有仔细研究和计算）。箱形的上下是通的，中

间是空心的,所以无须担忧箱体的海水压力。但中间有加强钢结构。四周是200mm厚的钢筋混凝土箱壁。

如果吊重有问题，可以进一步缩小箱体尺寸以减少重量，但会增加安装时间。



工程方案至少需要三个箱形：

图1.1 是第一箱形，这个箱形只需要一块，是安装的第一块，区别是它有四支十字自攻桩。在波浪汹涌的礁盘里面固定一个水平面我相信是

有困难的。所以第一箱形设计了四支十字自攻桩，通过微调自攻桩的攻入深度来调整第一块箱体的水平度，自攻桩的攻入角度是否垂直，不

是很重要，这个箱形底部没有加强结构，所以不妨碍。第一个箱体需要校正水平面（实质就是为了校正垂直面）。

图1.2 是普通箱形，大部分的箱体都是这个箱形，这个箱形的十字自攻桩的直径较小，具体直径应该是多少我没仔细考虑过，个人预想是如

果是4x4米的尺寸的话，普通形的十字自攻桩直径需要在200mm左右（只是估计，我没认真计算过）.

图1.3 是加强型箱形。它的特点就是中间的十字自攻桩的直径较大。个人预想直径约为400mm-600mm。（这个直径是否还能自攻就是另外一

回事了）。加强型箱形，因应地质条件，可以采用自攻桩以外的打桩办法，以取得更强的支撑，甚至可以设计预留其他类型桩形的孔口。

根据承重或力学需要，还可以设计三桩、四桩形的普通箱体和加强箱形，对拼接外形无影响。

需要建造二艘以上工程气垫船（吨位未考虑，足够举重就行），目的是能够进入礁盘区域。其中一艘工程气垫船中尾部应该有一个浮坞，浮

坞需要有一个适当的龙门架和一个起重机、以及一个大扭力的工程臂(相当于十字螺丝刀），用来钻自攻桩。气垫船需要有自定位能力（即

固定在一个地方）。为了快速定位，需要预先测绘礁盘地图，气垫船需要有北斗定位功能。定位系统主要是用于在大礁盘上面找到第一块的位置，

安装动作本身不需要定位系统。

图1.4和1.5分别是箱体的剖立面图，图1.4可看出箱体底部无结构加强，方便自攻桩调校。图1.5的自攻桩则是垂直攻入的。

箱内的外侧可以设计一些垂直方向的小卡位，使平台安装时能够自动找平。（图中未表现）


三、安装方法

1、先派工程气垫船进入预定建造区域，固定好本身后，浮坞吊下第一块箱（第一箱形），用工程臂将第一箱形的四颗自攻桩钻进礁盘里面

。（图2.1、图2.2）因为礁盘面崎岖不平，所以可以微调自攻桩的攻入深度来确保平台表面是平整的。



2、用起重机吊进更多的加强箱体或普通箱体（图3.1），用拼图的方式，一块一块地拼起来，这些不需要在浮坞内操作，然后用工程臂同样

将自攻桩钻进礁盘。由于普通箱体内中间带有内螺纹，所以箱体可以固定在某个需要的高度。

3、在一定间隔或特定的块数处，放进加强箱形。加强箱形的自攻桩可以当时或之后某个时间再安装，这是因为加强箱形的自攻桩直径较大

，可能需要别的攻入方式。或者使用其他桩形（即可以使用自攻桩以外的常规或更特殊打桩办法），加强箱形在一定程度上是为了日后改变

为常规建造预留的。

4、拼图式箱形安装后，每块之间可能存在一定缝隙，这个需要采用高强度材料填塞，以确保平台连接的刚度。

5、拼接到一定的面积后，往箱体的空腔先灌进带有发泡止水剂（或其他特殊发泡材料）和高强玻璃纤维的速干混合混凝土,堵塞箱体底部与

礁盘的空隙后，然后抽出箱体内的海水，再倒进带有高强玻璃纤维的速干混凝土，直至将箱体空腔填满（图3.2）。灌浆动作如果时间紧迫

，可以不先灌。对后续工程无影响。可以日后慢慢灌注。

为避免影响日后扩展，一般近外侧处的箱体不灌注混凝土，避免灌注的混凝土流出后妨碍加装部分，可以优先考虑灌注可切割发泡材料起保

护钢桩免受直接海水侵蚀即可。

6、在箱体上面安装钢结构和加厚预制钢筋水泥板以建造礁堡（图3.3）。（这部分和陆上的建造没太大区别，难度不大，所以我不做详细设

想了）。这部分是模块化的。预想在大陆做好模块的尺寸和部件，用起重机吊起来安装就行了，箱体的顶面已经有预留接口。

7、任何时候想扩展礁盘平台的面积，只需要不断安装更多的箱体即可。根据上层建筑的承重要求，可以选择不同直径的自攻桩。

8、如果需要，安装完毕后可以拆除第一箱形的箱体，换为其他箱体。



四、设计特点

1、快速。

所有的构件均在大陆制造好预制件，模块化安装。在训练有素的情况下，第一块预计需要安装时间为1-2小时（未考虑钻桩的难度）。其他

的箱形每块的安装时间应该在半小时至1小时内即可完成。在天气和海况允许的情况下，24小时能够安装20块左右。按每块4x4米面积计算，

可一天内制造出一个320平方米的平台。考虑到钻桩的难度的问题，这个安装面积降至四分之一，即80平方米依然非常可观。

安装难点在第一块的校准程度。

2、轻巧。

箱体为空心设计，重量轻，前期空腔部分不灌注混凝土不影响使用，也不影响上层建筑继续搭建。灌注混凝土则加强结构强度和保护钢桩不

受海水侵蚀。箱体内并后，2道200mm厚箱壁形成四通八达的400mm宽道路。如果前期需要，可以摆放更宽的道路构件在上面。

3、即插即用。

Plug-and-Play设计，在上层结构未建成前和灌注混凝土前，每个箱体都是200mm厚高强度钢筋混凝土防御工事，不怕猴子在施工时来抢礁。如果

需要，甚至可以设计武装型箱体，在箱体内侧加装装甲钢板，在上面预装高射机枪，这种箱体放置在外沿区域。也可以设计后勤箱体，在前

期使用（例如厨房、厕所等）。这些箱体在安装前期就相当于在地面上开挖的战壕，如果驻守箱体前方还有一个箱体的话，那么防御工事的

钢筋混凝土厚度即迅速增加至600mm厚（200mmx3层），这个厚度能防御何种口径火炮我不清楚。

根据需要，还可以设计一侧或两侧为平整面的箱体，用于安装在最外沿，方便用作码头等使用，当然，码头箱体完全可以预装楼梯、系泊装

置等，甚至为了防止敌人攀爬，还可以在一些外沿方向设计外倾角和铁丝网挂架的箱体。

反正就四个字：即插即用。


4、可扩展性

即可以个别增加，也可以个别拆除，根据需要，增加或减少平台的面积。拆除也简单，反方向钻出自攻桩，然后吊出即可。

5、可转向性

这个拼图式模块箱体可以通过增加或减少某个方向的箱体在需要转向的地方转向（不是箱体本身转向），这样能适应该礁盘的不规则特点，

最终，如果需要构建成环形的（类似长城把礁盘围起来），都是完全没问题的。

欢迎指教。


远谋之拼图式模块化南海礁堡平台工程构想


一　前言：

时间紧张，所以我只是画一个大概的示意图，大家不要挑图面毛病。设想的尺寸数字，都是初步想法，不一定合理。
至于方案本身，我花了一个多小时，所以缺陷难免，权当抛砖引玉。


二 说明:

本方案的目的，在于应急抢建。在外来干预出现之前，在极短的时间内，快速在礁盘上面建立防御工事或礁堡。 它并不能完全取代传统的海上建造办法。

预想中的拼图式钢筋混凝土采用双企口拼图外形（平面结构而言），加强箱形和普通箱形中间为一个内螺纹管，并有一个米字形的加强结构

（采用耐海水腐蚀钢）。内螺丝管装有一支十字自攻桩（也是采用耐海水腐蚀钢）。自攻桩的长度设想是在6-8米左右（其中钻入礁盘部分

约在3米）。第一箱形则有四支十字自攻桩，且头部位置的连接件为万向的。双企口的接口设计有利加快安装进程和结构连接强度。

箱体的顶面，设计有与模块化礁堡上层建筑相符应的预留接口（例如植筋等）。

采用自攻桩的目的，是因应礁盘多珊瑚石，相对稀疏的特点，通过自攻桩上面的螺纹，一来减少攻入过程的震动对礁盘的影响，二为通过螺纹加强握桩力，三来是能通过螺纹来分散受力，避免全部受力作用于桩底。

预想中的箱体大小长宽约为2.5x2.5米至4x4米，高度为4米-6米。（具体的合适尺寸数字我没有仔细研究和计算）。箱形的上下是通的，中

间是空心的,所以无须担忧箱体的海水压力。但中间有加强钢结构。四周是200mm厚的钢筋混凝土箱壁。

如果吊重有问题，可以进一步缩小箱体尺寸以减少重量，但会增加安装时间。



工程方案至少需要三个箱形：

图1.1 是第一箱形，这个箱形只需要一块，是安装的第一块，区别是它有四支十字自攻桩。在波浪汹涌的礁盘里面固定一个水平面我相信是

有困难的。所以第一箱形设计了四支十字自攻桩，通过微调自攻桩的攻入深度来调整第一块箱体的水平度，自攻桩的攻入角度是否垂直，不

是很重要，这个箱形底部没有加强结构，所以不妨碍。第一个箱体需要校正水平面（实质就是为了校正垂直面）。

图1.2 是普通箱形，大部分的箱体都是这个箱形，这个箱形的十字自攻桩的直径较小，具体直径应该是多少我没仔细考虑过，个人预想是如

果是4x4米的尺寸的话，普通形的十字自攻桩直径需要在200mm左右（只是估计，我没认真计算过）.

图1.3 是加强型箱形。它的特点就是中间的十字自攻桩的直径较大。个人预想直径约为400mm-600mm。（这个直径是否还能自攻就是另外一

回事了）。加强型箱形，因应地质条件，可以采用自攻桩以外的打桩办法，以取得更强的支撑，甚至可以设计预留其他类型桩形的孔口。

根据承重或力学需要，还可以设计三桩、四桩形的普通箱体和加强箱形，对拼接外形无影响。

需要建造二艘以上工程气垫船（吨位未考虑，足够举重就行），目的是能够进入礁盘区域。其中一艘工程气垫船中尾部应该有一个浮坞，浮

坞需要有一个适当的龙门架和一个起重机、以及一个大扭力的工程臂(相当于十字螺丝刀），用来钻自攻桩。气垫船需要有自定位能力（即

固定在一个地方）。为了快速定位，需要预先测绘礁盘地图，气垫船需要有北斗定位功能。定位系统主要是用于在大礁盘上面找到第一块的位置，

安装动作本身不需要定位系统。

图1.4和1.5分别是箱体的剖立面图，图1.4可看出箱体底部无结构加强，方便自攻桩调校。图1.5的自攻桩则是垂直攻入的。

箱内的外侧可以设计一些垂直方向的小卡位，使平台安装时能够自动找平。（图中未表现）


三、安装方法

1、先派工程气垫船进入预定建造区域，固定好本身后，浮坞吊下第一块箱（第一箱形），用工程臂将第一箱形的四颗自攻桩钻进礁盘里面

。（图2.1、图2.2）因为礁盘面崎岖不平，所以可以微调自攻桩的攻入深度来确保平台表面是平整的。



2、用起重机吊进更多的加强箱体或普通箱体（图3.1），用拼图的方式，一块一块地拼起来，这些不需要在浮坞内操作，然后用工程臂同样

将自攻桩钻进礁盘。由于普通箱体内中间带有内螺纹，所以箱体可以固定在某个需要的高度。

3、在一定间隔或特定的块数处，放进加强箱形。加强箱形的自攻桩可以当时或之后某个时间再安装，这是因为加强箱形的自攻桩直径较大

，可能需要别的攻入方式。或者使用其他桩形（即可以使用自攻桩以外的常规或更特殊打桩办法），加强箱形在一定程度上是为了日后改变

为常规建造预留的。

4、拼图式箱形安装后，每块之间可能存在一定缝隙，这个需要采用高强度材料填塞，以确保平台连接的刚度。

5、拼接到一定的面积后，往箱体的空腔先灌进带有发泡止水剂（或其他特殊发泡材料）和高强玻璃纤维的速干混合混凝土,堵塞箱体底部与

礁盘的空隙后，然后抽出箱体内的海水，再倒进带有高强玻璃纤维的速干混凝土，直至将箱体空腔填满（图3.2）。灌浆动作如果时间紧迫

，可以不先灌。对后续工程无影响。可以日后慢慢灌注。

为避免影响日后扩展，一般近外侧处的箱体不灌注混凝土，避免灌注的混凝土流出后妨碍加装部分，可以优先考虑灌注可切割发泡材料起保

护钢桩免受直接海水侵蚀即可。

6、在箱体上面安装钢结构和加厚预制钢筋水泥板以建造礁堡（图3.3）。（这部分和陆上的建造没太大区别，难度不大，所以我不做详细设

想了）。这部分是模块化的。预想在大陆做好模块的尺寸和部件，用起重机吊起来安装就行了，箱体的顶面已经有预留接口。

7、任何时候想扩展礁盘平台的面积，只需要不断安装更多的箱体即可。根据上层建筑的承重要求，可以选择不同直径的自攻桩。

8、如果需要，安装完毕后可以拆除第一箱形的箱体，换为其他箱体。



四、设计特点

1、快速。

所有的构件均在大陆制造好预制件，模块化安装。在训练有素的情况下，第一块预计需要安装时间为1-2小时（未考虑钻桩的难度）。其他

的箱形每块的安装时间应该在半小时至1小时内即可完成。在天气和海况允许的情况下，24小时能够安装20块左右。按每块4x4米面积计算，

可一天内制造出一个320平方米的平台。考虑到钻桩的难度的问题，这个安装面积降至四分之一，即80平方米依然非常可观。

安装难点在第一块的校准程度。

2、轻巧。

箱体为空心设计，重量轻，前期空腔部分不灌注混凝土不影响使用，也不影响上层建筑继续搭建。灌注混凝土则加强结构强度和保护钢桩不

受海水侵蚀。箱体内并后，2道200mm厚箱壁形成四通八达的400mm宽道路。如果前期需要，可以摆放更宽的道路构件在上面。

3、即插即用。

Plug-and-Play设计，在上层结构未建成前和灌注混凝土前，每个箱体都是200mm厚高强度钢筋混凝土防御工事，不怕猴子在施工时来抢礁。如果

需要，甚至可以设计武装型箱体，在箱体内侧加装装甲钢板，在上面预装高射机枪，这种箱体放置在外沿区域。也可以设计后勤箱体，在前

期使用（例如厨房、厕所等）。这些箱体在安装前期就相当于在地面上开挖的战壕，如果驻守箱体前方还有一个箱体的话，那么防御工事的

钢筋混凝土厚度即迅速增加至600mm厚（200mmx3层），这个厚度能防御何种口径火炮我不清楚。

根据需要，还可以设计一侧或两侧为平整面的箱体，用于安装在最外沿，方便用作码头等使用，当然，码头箱体完全可以预装楼梯、系泊装

置等，甚至为了防止敌人攀爬，还可以在一些外沿方向设计外倾角和铁丝网挂架的箱体。

反正就四个字：即插即用。


4、可扩展性

即可以个别增加，也可以个别拆除，根据需要，增加或减少平台的面积。拆除也简单，反方向钻出自攻桩，然后吊出即可。

5、可转向性

这个拼图式模块箱体可以通过增加或减少某个方向的箱体在需要转向的地方转向（不是箱体本身转向），这样能适应该礁盘的不规则特点，

最终，如果需要构建成环形的（类似长城把礁盘围起来），都是完全没问题的。

欢迎指教。