淺談氣囊助浮技術(shù)在搬運(yùn)沉箱中的應(yīng)用

永泰長榮

淺談氣囊助浮技術(shù)在搬運(yùn)沉箱中的應(yīng)用

本文介紹了氣囊助浮技術(shù)的主要原理是利用氣囊充氣后所具有的浮力、將氣囊助浮和傳統(tǒng)助浮工具以鋼浮筒為 例進(jìn)行了分析比較得出氣囊助浮技術(shù)的多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)，簡介了搬運(yùn)沉箱的助浮設(shè)計(jì)要點(diǎn)和氣意助浮搬運(yùn)沉箱的工藝流程及其 注意事項(xiàng)等內(nèi)容，并展望了氣囊助浮的應(yīng)用領(lǐng)域前景。

我國港口建設(shè)逐漸擴(kuò)大規(guī)模，立足 于向深水化發(fā)展， 一般沉箱的下水分為 船塢進(jìn)水自浮、滑道下水和利用半潛駁， 但大型重力式碼頭的單個(gè)沉箱可達(dá)千噸以 上，致使沉箱等重型構(gòu)件的搬運(yùn)成為難題。 若使用已有的碼頭前沿預(yù)制，其大型起重 設(shè)備儲(chǔ)運(yùn)、安裝的工藝已不適應(yīng)工程施工 的需要，而使用滑道下水等方法又受到投 資成本、場地等的限制，比如滑道末端有 效水深只可溜放吃水深度在13m 內(nèi)的沉 箱，若超過13m,  則無法滿足沉箱吃水要 求。鑒于此種情況下，為了突破大型沉箱 運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)難題，提高市場競爭力，國內(nèi) 外已有的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，運(yùn)用氣囊助浮搬 運(yùn)沉箱的技術(shù)切實(shí)可行，利用氣囊助浮可 以減小吃水深度，滿足運(yùn)輸要求，從而解 決大型沉箱運(yùn)輸?shù)碾y題。
2氣囊助浮搬運(yùn)沉箱技術(shù)
氣囊助浮搬運(yùn)沉箱技術(shù)是利用氣囊  充氣可產(chǎn)生較大的浮力，將其捆綁在沉箱  上的專用吊鼻上，可以產(chǎn)生與制浮簡等其  他助浮用具相同的助浮效果。氣囊較輕， 可以人工搬運(yùn)，安裝方便，而將沉箱助浮  完成后，直接拉出銷子即可拆卸氣囊，操  作簡單，因此漸漸被推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)的鋼  浮簡助浮沉箱出運(yùn)方法的優(yōu)點(diǎn)是堅(jiān)硬、牢  固，但質(zhì)量過大，且施工難度大，需要預(yù)  設(shè)固定鐵件，增加進(jìn)排水系統(tǒng)、外部電源  等要求，且難于水下拆除，比較費(fèi)工麻煩。 而氣囊質(zhì)量小，安裝和拆卸便捷，塔吊或  吊機(jī)即可完成，通過閥門充放氣工作，且  無需外部電源，成本低廉，制作時(shí)間短而  使用壽命長。氣囊助浮技術(shù)不僅應(yīng)用于港  口、碼頭搬運(yùn)沉箱，由于其優(yōu)點(diǎn)顯著,我  國在起吊著名的“南海一號(hào)”時(shí)，就運(yùn)用  了氣囊助浮這一技術(shù)，利用充足氣的氣囊  產(chǎn)生的浮力，用起吊裝置將沉箱移到全潛  駁上，從而打撈成功。
3 沉箱的助浮設(shè)計(jì)
船塢最大水深減去富裕水深即為沉  箱的吃水深度，據(jù)此計(jì)算出搬運(yùn)沉箱所需  助浮浮力，計(jì)算沉箱的重心位置、重力大  小等因素，設(shè)計(jì)氣囊所需數(shù)量和規(guī)格大小， 考慮氣囊性能等因素。同時(shí)在正式起浮前  需進(jìn)行試驗(yàn)，觀察沉箱的浮起深度是否達(dá)  到施工設(shè)計(jì)的要求，如不合可再進(jìn)行修改。
4氣囊助浮搬運(yùn)沉箱下水工藝

4.1 沉箱溜放前的準(zhǔn)備
助浮氣囊、充氣等設(shè)備以及民船等 船只在沉箱漓放前是要準(zhǔn)備好的，并且還  要保證其可以正常運(yùn)行；將沉箱從平臺(tái)上  移到塔吊運(yùn)行的范圍內(nèi)，并在沉箱的預(yù)埋  鐵板上焊接上氣囊拉環(huán)。將氣囊進(jìn)行充氣， 當(dāng)達(dá)到指定的壓強(qiáng)之后將其按照規(guī)定好的  位置吊起來，并用沉箱外部的拉環(huán)把它固 定住。在全部氣囊安裝完畢之后，要對(duì)沉  箱封倉蓋板的密封性和進(jìn)水孔、過水孔、  螺栓孔的工作狀態(tài)進(jìn)行檢查，之后要掛好  軟梯。然后把沉箱移到斜架車上，并將其  準(zhǔn)備演放。準(zhǔn)備好空壓機(jī)和對(duì)應(yīng)的風(fēng)管，  并放在民船上備用；如果天氣、風(fēng)浪等都  符合要求，可以通過浮漂把空壓機(jī)風(fēng)管 拴好留待備用，在沉箱起浮的地點(diǎn)通過民  船向四個(gè)角的方向放置四口錨，下錨距離  大約在100米，并將錨纜端頭拴好浮漂待  用，而且民船上的所有相關(guān)工作人員要穿  好救生衣隨時(shí)待命。
4.2沉箱注水壓載、連接氣囊
在準(zhǔn)備工作做好之后，根據(jù)先前技 術(shù)人員計(jì)算的壓水?dāng)?shù)據(jù)，起重人員開始進(jìn) 行壓水。在沉箱注水時(shí)，民船靠近沉箱 把風(fēng)管連接到氣囊各充氣口，并且通過連 接的氣壓表來檢查處于底層的氣囊內(nèi)的氣 壓是否在指定壓強(qiáng)的范圍之內(nèi)；還要檢查 各拉帶是否在正確的位置上。包括檢查各 條拉帶的均勻拉緊性，是否處于正確的位 置，卡環(huán)是不是擰緊了以及氣囊的漏氣問 題等。拴在沉箱頂面的吊環(huán)上拴著的是四 角錨纜，每條纜繩要有兩個(gè)人進(jìn)行看護(hù)， 使其隨沉箱的移動(dòng)收放纜繩。
4.3沉箱起浮
必須對(duì)所有氣囊的充氣情況和風(fēng)管、 拉帶、壓力表的運(yùn)行狀況進(jìn)行嚴(yán)格的檢查， 并對(duì)沉箱的壓水準(zhǔn)確值進(jìn)行復(fù)核。在確保  一切運(yùn)行正常后，繼續(xù)將沉箱往下溜放，  直到沉箱達(dá)到起浮狀態(tài)。在沉箱起浮后，  有時(shí)還會(huì)由于其他的因素產(chǎn)生偏移，使斜  架車上還有沉箱的1個(gè)或2個(gè)角。這個(gè)時(shí)  候我們可以通過調(diào)整氣囊的氣壓來實(shí)現(xiàn)沉  箱的平衡。而且在氣囊氣壓進(jìn)行調(diào)整時(shí)，  要注意的一點(diǎn)是：給低位的氣囊充氣之前  要先對(duì)高位的氣囊進(jìn)行少最的放氣。因?yàn)?nbsp; 氣囊所形成的浮力力臂比較大，所以調(diào)整  沉箱的偏斜也可以采用給氣囊充放氣的方  法以改變氣囊的浮力力矩來進(jìn)行，這種方

法有很高靈敏度，而且方便、快捷、準(zhǔn)確。 4.4沉箱吊浮和儲(chǔ)存
在調(diào)整平衡沉箱后，要對(duì)其四角是 否已經(jīng)全部浮起進(jìn)行確認(rèn)，確認(rèn)后松開下 風(fēng)纜，以在下風(fēng)面使拖輪可以靠近沉箱， 將纜繩在沉箱一角的吊環(huán)上拴好，或著下 圍纜通過拖輪把沉箱拖到吊浮點(diǎn)或儲(chǔ)存場 位置，把斜架車拖回岸邊。
4.5沉箱搬運(yùn)和拆卸
當(dāng)氣囊?guī)е料淦鸶『螅?一定不可  以在浮運(yùn)區(qū)和儲(chǔ)存場將氣囊拆卸，必須帶  著氣囊一塊拖運(yùn)到安裝的地方，對(duì)沉箱進(jìn)  行直接安裝。在沉箱拖運(yùn)到安裝現(xiàn)場后， 用錨纜和拖輪把沉箱固定好位置，然后潛  水員下水把氣囊放氣并留有少量氣體，此  時(shí)氣囊里殘存的少量氣體可以使氣囊漂浮  在水面上。拆卸完之后，可以連接好氣囊， 并用民船把氣囊拖回岸邊收好。打開注水  閥門，可將沉箱坐落在定好位的基礎(chǔ)上。
5氣囊助浮工藝要求
(1)正式施工前對(duì)所有工作人員進(jìn)  行安全、技術(shù)交底的工作。 (2)施工中 所用的所有數(shù)據(jù)只有經(jīng)過兩人復(fù)核以及主 管領(lǐng)導(dǎo)的審查、批準(zhǔn)后才可以實(shí)施。(3)  在使用前要對(duì)所有氣囊的各個(gè)部位和配件 的質(zhì)量進(jìn)行檢查，有無安全隱患等。(4) 綁在氣囊上的拉帶必須是平整地，以保證 氣囊受力均勻。(5)確保氣囊拖運(yùn)過程 中可隨時(shí)補(bǔ)氣，在沉箱拖運(yùn)過程中需有隨 航專用民船裝載充氣設(shè)備護(hù)航。 ( 6 ) 所 有氣囊在充氣時(shí)同時(shí)均勻，氣壓范圍在指 定壓強(qiáng)的大小左右。(7)為保證拉環(huán)焊 接的承受能力， 一定要達(dá)到質(zhì)量要求，外 邊緣要進(jìn)行修整、磨邊處理。 (8)氣囊 在使用過程中，要注意安全，防止被利器 損傷以導(dǎo)致漏氣，發(fā)證安全事故。
結(jié)語
由于氣囊助浮技術(shù)日新月異的發(fā)展， 其應(yīng)用范圍越來越廣。由于沉箱重量的提  高對(duì)搬運(yùn)造成了困難，原來滑車拖運(yùn)工藝  等沉箱搬運(yùn)技術(shù)已不是最經(jīng)濟(jì)適用的方 法，需要尋找一種更為簡單經(jīng)濟(jì)的方法代  替，而氣囊助浮技術(shù)成為新的選擇。由于  氣囊其質(zhì)量輕，體積小，便于攜帶，成本  低廉，安裝和拆卸簡單等顯著優(yōu)勢，而更  為施工單位接受，更用于碼頭的護(hù)觸和氣  囊輔助打撈工作中等應(yīng)用范圍




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