沉箱氣囊工法-港灣工程另類工法」 大型沉箱陸上預(yù)製的一...

jimosea

港灣工程前進海洋、圍堤造地或解決廢棄土問題對一個島國，都是一個非常值得關(guān)注與發(fā)展的課題，而港灣沉箱預(yù)製技術(shù)近年發(fā)展逐漸成熟，從早期小型於海邊沙灘圍堤施工，製造完成，乘漲潮破堤抽砂沉降拖出，到近期以大型氣壓式浮沉臺船，配合滑模施工箱體，於適當(dāng)水深港渠製造、拖放，大型沉箱預(yù)製速度倍增，筆者近期有機會至海峽對
岸考察，並尋訪沉箱製造及拖放作業(yè)，對其中於陸上以門型吊車生產(chǎn)線製造沉箱，及底部以氣囊發(fā)展出900轉(zhuǎn)折方式最為有趣，對於這種沉箱施工方式無以名之，暫謂之『沉箱
氣囊工法』，介紹如下：

1.重力式碼頭：規(guī)劃碼頭深度以供運輸沉箱半潛舶停靠，碼頭凹入以供沉箱滑進半潛舶時崁入，上沉箱時，於漲潮時以動態(tài)平衡方式保持半潛舶與碼頭平高，以利氣囊移動。
2.預(yù)鑄生產(chǎn)線及儲存場：觀察為兩條平行生產(chǎn)線，基地整平，其中面臨重力式碼頭者為儲存場，隔鄰為預(yù)鑄生產(chǎn)線，預(yù)鑄生產(chǎn)線兩側(cè)設(shè)置混凝土軌道基礎(chǔ)，其上架設(shè)天車，供吊裝沉箱結(jié)構(gòu)
施工鋼筋材料及滑動模板之用，並提供澆置混凝土?xí)r吊斗之用。(佈置詳圖1)：
3.固定捲揚機2座：設(shè)置於重力式碼頭一側(cè)，提供沉箱前進拉力。
4.活動捲揚機2座：臨時設(shè)置於需橫移沉箱一側(cè)，提供沉箱由預(yù)場橫移到儲存場拉力。　沉箱底版施工時，預(yù)鋪H型鋼梁提供橫移時置放氣囊空間
1)於軌道滑動乾式沉箱預(yù)鑄場址上之軌道床面，為沙質(zhì)整地上鋪H型鋼梁兩側(cè)設(shè)置軌道(如圖2)。軌道置有門形架軌道天車，可以移吊(放)鋼筋及滑動模板之內(nèi)外模組件。
2)H型鋼梁放置時，長向與軌道平行，H型鋼梁(約30×30，t＝cm)間填沙整平後鋪設(shè)底模，完成底模放樣作業(yè)，底模舖設(shè)與鋼梁之接縫預(yù)留開放接縫，以利底模方便脫模及滑移(如圖3)。
3)滑動模板假組裝吊置(如圖4)與底版混凝土施工。
4)滑動模板牆昇模(如圖5)以迄沉箱強施工完成。
1.沉箱橫移前置作業(yè)沉箱完成養(yǎng)治後，將沉箱底版下方填沙以水沖出，並抽出H型鋼梁，同時清除底模模板，置換管型-氣囊 rubber tube @2m後，充氣頂高約40cm，
氣壓值約1-2kg/cm2，完成橫移準(zhǔn)備作業(yè)。
2.橫移作業(yè)
橫移前方以2部活動捲揚機(如圖6)同步側(cè)橫移，沉箱橫移速度V=2m/hr，橫移完畢後置換木質(zhì)墊塊，氣囊rubber　tube放氣後抽出，置換木質(zhì)墊塊(如圖7)，沉箱置放於儲存場。
3.沉箱滑移上鎢作業(yè)
以管型-氣囊 rubber tube置換木質(zhì)方塊作業(yè)同沉箱橫移動作，由設(shè)於重力式碼頭一側(cè)之固定捲揚機2座，鋼纜索經(jīng)由碼頭兩座固定錨座滑車轉(zhuǎn)向(如圖8)，提供沉箱前進拉力，將沉箱向碼頭前滑。
　由圖8所示前方之鍥型鐵塊，置放於3,500T浮塢船(半潛舶)上，於漲潮時以利滑移入塢。由於沉箱重達2,500T滑移入塢，採用手動進水動態(tài)平衡方式，完成置放於3,500T浮塢船後，完成拖航前
置作業(yè)。　沉箱滑移至半潛舶平衡機制，是整個沉箱拖航作業(yè)關(guān)鍵點，由於沉箱上塢產(chǎn)生不平衡載重，將導(dǎo)致沉箱側(cè)傾或翻覆，因此早期上塢作業(yè)除於漲
潮期執(zhí)行外，靠老技工控制進水採動態(tài)平衡，近期有論文研究採數(shù)值分析進水量及穩(wěn)定度分析，論証其進水控制穩(wěn)定機制。採用氣囊工法的實踐性已有量產(chǎn)實績，由於初期投資固定成本龐大，對於固定斷面、不同深度且數(shù)量多的預(yù)製沉箱有其優(yōu)勢。在與對岸工程人員對談中探究，原本氣囊工法的發(fā)軔，起始於臺車推移，臺車載重受限且移動基礎(chǔ)以混凝土構(gòu)造，在沉箱箱體逐漸寬、高後，研究以氣囊替代，而氣囊滾動配合捲揚機動力，可採行雙向滑移是其能解決平移與前進機制，故樂為推介，以資增廣見聞。
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