大型沉箱溜放出运施工工艺及体会(2)
作者:佚名; 更新时间:2013-10-15
  (2)纵移
  纵移沉箱气囊选用计算:详见表5。
  移运高度:50cm
  每条气囊承载长度:11m
  每条气囊承载宽度=(3.14-0.5×3.14)÷2=0.785m
  气囊总承载面积=88×0.785=69.08m2
  所需工作压强=1132÷69.08=16.39×9.8÷1000=0.16Mpa
  设计工作压强为0.18Mpa
  通过以上计算,气囊的实际压强0.16Mpa是额定压强的53.3%,设计工作压强为0.18Mpa是额定压强60%,移动过程是安全的。
  (五)水平移运前后牵引系统及安全验算
  沉箱在下水平台及预制场水平移运的前牵引:
  F1=?滋G=5%×1132=56.6T
  考虑到滑轮组的机械效率0.85和3倍保险系数,则牵引力:
  F2=56.6÷0.85=66.6T
  F3=3×66.6=199.8T
  2个横移前牵主地锚各按牵引力60T设计,牵引系统采用2台JM-10型卷扬机及其配套滑轮组(n=4),牵引力为2×4×10÷0.85=94.1t,能满足气囊起步的牵引F=N×f=1132t×5%=56.6t的要求。其中摩檫系数f=3%~5%,与气囊的工作气压与地面的硬化参数有关,根据以往出运经验考虑取值为5%。牵引系统安全系数=94.1/56.6=1.66。
  沉箱在1∶22~1∶40预制场至下水平台斜坡道移运,为沉箱溜放下水通过下水滑道积累施工经验考虑,2个横移后牵主地锚各按牵引力60T设计,后牵引地锚安全系数=120/27=4.44。牵引系统采用2台JM-10型卷扬机及其配套滑轮组(n=4),后牵引力F4=2×4×10÷0.85=94.1t,按1∶18斜坡道后牵引复核计算:F1=Gsinθ-?滋Gcosθ=27T,后牵引系统安全系数=94.1/27=3.49。
  施工中牵引速度宜控制在2m/min内。
  水平移运前后牵引系统机具选择详见表6水平移运前后牵引系统机具表。
  (六)溜放下水后牵引系统设计与计算
  沉箱在1∶10下水滑道上后牵引:F1=Gsinθ-?滋Gcosθ=79T
  考虑到滑轮组的机械效率0.85和3倍以上保险系数,则牵引力:
  F2=79÷0.85=93T
  F3=3×93=279T
  2个后牵主地锚各按后牵引力120T设计,后牵引地锚安全系数=240/79=3.04。后牵引系统采用2台JM-20型卷扬机及其配套滑轮组(n=6),牵引力F4=2×6×20÷0.85=282t,后牵引系统安全系数=282/79=3.56。
  施工中牵引速度宜控制在2m/min内。
  溜放下水后牵引系统机具选择详见表7后牵引系统机具表。
  (七)供气系统
  气囊采用2台排气量为6m3/min的空压机,多管道空气分配阀,两边各2根高压管同时充气。
  (八)出运下水平衡及防倾覆助浮计算
  1.水中平衡助浮计算
  前趾重量:(0.5+0.8)/2×17.02×2.5=27.66T
  前趾排水量:(0.5+0.8)/2×17.02×1=11.06T
  助浮气囊计算:L≥(27.66-11.06)×4/3.14=21.14m
  采用L=11m气囊2条平衡助浮。
  气囊采用钢丝绳绑扎固定于沉箱前趾上方沉箱中心以下位置,下水时,沉箱前趾侧空仓略注水调节平衡。
  2.出运防倾覆助浮
  为防止沉箱水中倾覆,沉箱两侧各加设1条L=15m气囊助浮,当沉箱纵移出运下滑至设计低潮水位位置时,暂停出运,等待设计高潮水位3.0m继续。
  (九)沉箱浮游稳定计算
  经计算,沉箱前舱灌水2.2m,后舱灌水3.71m时,处于浮游稳定状态,这时沉箱吃水8.07m(空箱吃水6.27m),重心4.65m,浮心3.11m,定倾半径0.85m,定倾高度0.21m(>0.2m,近海浮运,定倾高度取m≥0.2m)。
  四、施工注意事项
  1.沉箱移运时,气囊所通过的通道地面要求清除所有障碍物和尖锐物。
  2.沉箱在移动中有走偏的可能,应通过调整气囊的摆放角度,或两侧卷扬机的先后启动顺序和速度来纠正偏差。
  3.移运时风力不能大于5级以上,须视野开阔良好。
  
  五、结语
  
  通过以上对沉箱移运溜放下水作业设计以及安全验算,说明沉箱采用气囊溜放下水是完全可行的,并且十分安全可靠。项目部与出运队伍紧密合作,圆满完成本工程全部沉箱溜放下水出运作业施工任务,丰富了类似工程的出运经验。
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