abstract: the caisson is composed by the three models.of 169t, 475t and 695t.there is only one 475t caisson and only two 695t caissons . in order to reduce the entry and exit costs of lifting equipment, save the cost of the project, determined by calculating to use the pontoon and tidal range when install the large caisson with 200t crane ship.keywords: pontoon; airbags; caisson; crane ship
2.1 c型沉箱出運方案c型沉箱陸地預(yù)制5.5m高(重量535t),海上接高2.7m。c型沉箱第一、二層預(yù)制完后,采用大型平板車乘低潮時運輸至坡底-1.2m浮箱平臺后,然后采用200t起重船吊浮至-4.0m水深處進(jìn)行沉箱接高?;炷吝_(dá)到起吊強(qiáng)度后采用200t起重船進(jìn)行吊扶安裝就位。根據(jù)最重的c型沉箱設(shè)計四個鋼浮箱,其尺寸為分別為2.2*2.0*9m的兩個和2.2*2.0*8m的兩個鋼浮箱。經(jīng)過計算,浮箱用鋼材總重量為25t,4個浮箱助浮力為149t。浮箱平臺尺寸較c型沉箱平面尺寸各邊大5cm,浮箱斷面圖如下。
2.2.2 氣囊壓力計算氣囊的承載面寬計算:氣囊受壓變形后,可視為一種規(guī)則的形態(tài),即氣囊橫截面呈正扁形態(tài),氣囊承載面寬按下列公式計算:b=(πd-πh)/2其中: d為氣囊公稱直徑;h為氣囊受壓后高度即工作高度,一般取d的一半。則氣囊承載面寬b=(πd-πh)/2=0.785m對于c型沉箱沉箱頂升出運時,氣囊與沉箱的總接觸長度l=11×3=33m總接觸面積s=l×b=33×0.785 =25.9m2氣囊所受壓力p= g/s=535/25.9=20.66t/m2=0.2066 mpa通過以上計算可知,根據(jù)沉箱平面尺寸,采用0.3mpa氣囊可以滿足c型沉箱的頂升工作。2.2.3氣囊充氣頂升連接空氣壓縮機(jī)與氣囊之間的氣管,連接妥當(dāng)后充氣,對氣囊充氣時應(yīng)均勻、緩慢,每條氣囊充氣壓力達(dá)到沉箱預(yù)定頂升壓力的80℅時,停止充氣,檢查所有氣囊的壓力是否一致,不一致時可向單個氣囊充氣,使壓力基本一致。再繼續(xù)充氣,直到氣囊達(dá)到頂升壓力,才將各氣囊的氣閥關(guān)閉,停止供氣,此時沉箱離開混凝土胎座大約50cm左右,然后采用枕木支墊沉箱。待沉箱墊平后,同時打開各氣囊排氣閥緩慢放氣,使用沉箱平穩(wěn)擱置在支墊枕木上。
2.2.4千斤頂頂升沉箱千斤頂及油泵就位,保證千斤頂中心正對沉箱底板上的千斤頂中心,千斤頂頂板的位置在沉箱外墻上。頂升沉箱設(shè)4個500t級千斤頂組,前后兩側(cè)各設(shè)兩個,每兩個千斤頂用一臺油泵供油,將沉箱繼續(xù)往上頂升20cm,然后加墊枕木。在千斤頂?shù)撞考臃鸥叨葹?0cm鋼支墊繼續(xù)用千斤頂頂升沉箱,當(dāng)沉箱頂升高度達(dá)到90cm時則滿足要求。2.3平板車運輸水平運輸沉箱青島交運集團(tuán)的大型運輸平板車寬6m,長20m,通過高度調(diào)節(jié)裝置,高度可控制范圍為80cm~100cm。當(dāng)沉箱頂升90cm時,平板車高度調(diào)節(jié)到最低高度,并行使到沉箱底部調(diào)節(jié)平板車高度。千斤頂卸載使沉箱下落至平板車上。清除運輸?shù)缆飞纤姓系K物,平板車運輸沉箱至指定位置。平板車的結(jié)構(gòu)形式見下圖。
(2)施工工藝分析施工現(xiàn)場高潮水位0.96m,低潮水位-1.11m,潮差2.07m。當(dāng)出運滑道坡底平臺標(biāo)高為-1.2m時,沉箱乘低潮時出運至平臺上,乘高潮出運安裝沉箱,此時沉箱吃水2.16m,則起重力為:g’=475-110.2-99.18×1.16=250t此時采用300t起重船方可起吊安裝施工。如果借助浮箱出運,考慮沉箱吃水2m時出運:g’浮箱=475-110.2-99.18×1-149+25=141.62t ﹤ 200t此時采用200t起重船則可以滿足起吊安裝施工。當(dāng)采用500t起重船時,沉箱則可以出運至臨時出運碼頭上,然后500t起重船吊運安裝。綜上考慮,d、e型沉箱采用氣囊出運至-1.2 m浮箱平臺上,然后借助浮箱出運,采用200t起重船進(jìn)行吊運安裝比較經(jīng)濟(jì),并能滿足安全施工的要求。
(2)施工工藝分析當(dāng)出運滑道坡底平臺標(biāo)高為-1.2m時,沉箱乘低潮時出運至平臺上,乘高潮出運安裝沉箱,此時沉箱吃水2.16m,則起重力為:g’=689-134.6-99.18×1.16=439t此時采用500t起重船方可起吊安裝施工。當(dāng)出運滑道坡底平臺標(biāo)高為-2.8m時,乘高潮出運安裝沉箱,此時沉箱吃水2.76m,則起重力為:g″=689-134.6-99.18×2.76=280.7t此時采用300t起重船方可起吊安裝施工,但是沉箱需水下平移約20m距離。綜上所述,c型沉箱預(yù)制到頂后,從氣囊運輸至-1.2m平臺上,然后需采用500t起重船才能起吊安裝。以下對c型沉箱采用水下接高進(jìn)行分析。
(3)水上接高工藝分析c型沉箱在預(yù)制場內(nèi)預(yù)制完第二層后,乘低潮采用平板車出運至-1.2m標(biāo)高浮箱平臺上,然后采用200t起重船吊浮至-4.0m水深處進(jìn)行水上接高。陸地預(yù)制后,沉箱重量g為535t。當(dāng)出運至-1.2 m平臺處利用潮差不采用浮箱助浮時,此時沉箱起重力為:g’=535-134.6-99.18×1.16=285t此時采用300t起重船起方可起吊。如陸地預(yù)制后采用鋼浮箱助浮,考慮沉箱吃水2.0mg’浮箱=535-134.6-99.18×1.0-149+25=177t﹤ 200t此時采用200t起重船起則可以起吊。在-4.0m水深處進(jìn)行第三層預(yù)制接高后,乘高潮出運沉箱,此時沉箱起重力為:g’=689-134.6-99.18×3.96=161.6t根據(jù)以上數(shù)據(jù),c型沉箱采用陸地預(yù)制5.5m高后采用200t起重船吊裝至-4.0m水深處,海上接高2.7m后乘高潮利用用200t起重船吊扶安裝就位。