利用斜船臺進行沉箱下水工藝研究

永泰長榮

摘要：本文通過遼寧某水工工程為例，介紹了在斜船臺上溜放沉箱下水工藝，借鑒船舶溜放下水工藝進行沉箱溜放下水，可節(jié)約大型船舶的調(diào)遣和出運費用，在特殊情況下可采用的節(jié)約成本的沉箱出運工藝。

關鍵詞：斜船臺  沉箱  溜放

1.工程情況概述

遼寧某碼頭工程設計采用沉箱結構直立岸壁，沉箱結構如下：

沉箱尺寸表

型號	沉箱尺寸（m）			趾長	倉格	數(shù)量	砼量(m3)	鋼筋 （t）	重量 （t）
	長	寬	高
CX1	15.24	7.9	8.9	0.7	6	7	240.4	33.5	610

沉箱平面結構如右：

由于沉箱數(shù)量較少，且重量達610噸，一般出運工藝為起重吊裝出運或利用半潛駁出運，有固定預制場的也采用滑道或在船塢中預制出運。但該工程附近無可用固定預制場，且如調(diào)遣大型船舶如起重船和半潛駁費用較高。工程附近有一船舶制造廠的斜船臺空閑，其主要功能為船舶制造并溜放下水。是否可以利用斜船臺出運沉箱將大大提高功效和節(jié)約成本。

斜船臺的直立岸壁結構形式如下：

現(xiàn)場潮位為：設計高水位3.4m，設計低水位0.15m，極端高水位4.37m，極端低水位-1.32m。據(jù)統(tǒng)計，沉箱出運的水位應在3.2m。

2.施工設想

沉箱拖運圖

2.1沉箱浮游穩(wěn)定

沉箱浮游穩(wěn)定計算

（1）由于沉箱設置前趾，沉箱空載時橫向m為-0.12m，浮游不穩(wěn)定。縱向定傾高度m值為2.4m，縱向浮游穩(wěn)定。

（2）沉箱需配載，并考慮封倉蓋板，沉箱后倉加載60T時，沉箱橫向定傾高度m值為0.24浮游穩(wěn)定，且橫向重心基本與浮心重合。

沉箱浮游穩(wěn)定計算見《重力式碼頭設計與施工規(guī)范》[1]6.2.4條，這里不做詳述。

2.2沉箱溜放設想

沉箱預制完成后，低潮位采用氣囊拖運至斜船臺。從施工拖運時看，沉箱只能拖運至斜船臺內(nèi)1m位置。

在3.2m潮位時，沉箱距斜船臺1m停止時，受到浮力為沉箱吃水高度，應扣除拖運氣囊工作高度和船臺的斜度。沉箱吃水平均為2.65m，浮力為316T，而沉箱重為610噸，沉箱是無法起浮的。

2.2.1設想一

設置助浮氣囊，但困難是在助浮氣囊直徑為1.8m，3.2m潮位時氣囊如果采用捆裝帶懸掛在沉箱底部的方式，氣囊吃水受到較大影響，只能有一排氣囊吃水。四周都懸掛氣囊，不考慮后側氣囊，增加浮力為94.2T，仍無法起浮。是否考慮設置托架捆綁助浮氣囊達到起浮狀態(tài)，托架設計圖如下：

存在問題：

1、托架剛度較大，計算托架需要使用型鋼約40T。且每個沉箱連接托架預埋鐵件需要2.5T。

2、沉箱不能壓載，本身不設置助浮時浮游不穩(wěn)定，設置托架助浮后更難穩(wěn)定。

3、即使沉箱下水后，托架需水下拆除，一旦托架變形，拆除非常困難。

4、需要的潮水較高，且安裝、拆除托架時間較長，每月可利用高潮位較少，功效很慢。

5、為便于拆除，支架與沉箱的連接采用穿銷子連接，由于浮力產(chǎn)生對連接處彎矩過大，預埋件很容易產(chǎn)生破壞。

沉箱下水前位置

  

  

托架助浮氣囊布置圖

2.2.3設想二

利用船舶溜放工藝進行沉箱溜放。船舶下水分四個階段，船舶在空氣中的滑行階段；船舶從艉部接觸水面到艉浮階段，船舶從艉浮到全浮階段，船舶從全浮到船舶漂浮至既定水域階段。船舶從從艉部接觸水面到艉浮階段，船舶從艉浮到全浮階段計算非常復雜，主要考慮在船體的仰傾現(xiàn)象。