大連沉箱氣囊下水施工方案書

jimosea

一、沉箱技術參數：
1、沉箱C×1、2、4
長度：15.24米
型寬：7.9米
型深：8.9米
重量：601T
設計吃水：5.96米
2、沉箱C×3
長度：15.16米
型寬：7.9米
型深：8.9米
重量：616T
設計吃水：6.32米
坡道坡比:1:80、1:60、1:35、1:14
二、沉箱建造承臺
建造原則；不破壞原箱臺并滿足建造需要。
三、氣囊助浮
沉箱兩側各固定三條直徑1.8m、長15m氣囊，總計六條，浮力240T；
    前后各固定三條直徑1.8m、長7m氣囊，總計六條，浮力120T。
    助浮力總計360T，有效浮力按70%計算。
    改變沉箱CX1，2，4吃水至2.91m左右；改變沉箱CX3吃水至3.02m左右。
    利用當地潮差3m就可以完成下水。
四：沉箱下水過程中氣囊基本數據：
1、施工中擬采用12條直徑1.0米,長度8米高壓氣囊，用于頂升移動，其中6條頂升及滾動作業(yè)，6條氣囊備用倒接，每條氣囊承載負荷為W。按6條整體頂升計算。  
   W頂=  G/N  = 616T/6條  =102.6T/條
G：沉箱總質量    N：實際承載氣囊數量
2、頂升撤墩作業(yè)，氣囊工作狀態(tài)。（按頂升高度50cm，氣囊按Φ1.0×8m核算）

名稱	規(guī)  格   (M)	氣囊承載面寬度（M）	數量（條）	條氣囊舉力(T)	實際工作壓強(Mpa)	額定工作壓強(Mpa)
箱舶工程專用氣囊	Φ1.0×8M	0.79	6	102.6	0.17	0.20

結論：氣囊頂升作業(yè)中，實際承受的壓強小于額定工作壓強，故頂升操作安全可靠。

3、前移作業(yè)氣囊工作狀態(tài)（按運行高度50cm核算）

名稱	規(guī)  格   (M)	氣囊承載面寬度（M）	數量（條）	條氣囊舉力(T)	實際工作壓強(Mpa)	額定工作壓強(Mpa)
箱舶工程專用氣囊	Φ1.0×8M	0.79	6	102.6	0.17	0.20

結論：實際工作壓力小于額定工作壓強，安全可靠。

4、氣囊間距：
1：頂升氣囊間距：頂升時用6條氣囊，沉箱長度為了15.16米，氣囊間距為2.53米。
2：運行中氣囊間距：行走氣囊數量為6條，氣囊間距約為2.53米。
3：接續(xù)氣囊間距：接續(xù)氣囊間距為兩倍的工作氣囊間距：5.06米。
5、牽引力計算：
卷揚機牽引力按下例公式計算:
F≥K.FC/(NC.COSβ)
式中：
F    為卷揚機牽引力；
Fc   為箱舶下滑力，采用下例公式計算：
FC=Q.g.sinα-μ.Q.g.COSα+Q.V/T
Q    沉箱重量    KN
g    重力加速度   9.8
Nc          為滑輪組鋼絲繩道數；
β   為鋼絲繩與坡道牽引夾角。
α   坡道水平夾角0.72度
μ   氣囊滾動摩擦系數 (0.01-0.015)
沉箱重量：616噸         
在1：80的坡道上 ， 下滑力:77KN
在1：14的坡道上 ， 下滑力:440KN
在實際的操作中，由于受氣囊角度、壓力、風向、風力等外界方面影響，氣囊的滾動摩擦系數μ在0.01-0.015之間變化.由靜態(tài)變?yōu)閯討B(tài)時要克服靜摩擦需要較大的外力。
分段在1:80的坡道上
1、 摩擦系數μ取0.01時
下滑力: 77KN
摩擦力: 61.6KN  
后牽力：15.4KN
2、摩擦系數μ取0.015時
下滑力: 77KN
摩擦力: 92.4KN  
后牽力：-15.4KN（需前牽）
分段在1:14的坡道上
1、摩擦系數μ取0.01時
下滑力:440KN
摩擦力: 61.6KN  
后牽力：378.4KN
2、摩擦系數μ取0.015時
下滑力: 440KN
摩擦力: 92.4KN  
后牽力：347.6KN
在下水操作過程中安全期間后牽取最大值347.6KN
主后牽卷揚機：200 KN，鋼索道數：4道，總牽引力800kN
800KN÷347.6KN=2.30倍(標準為1.25倍)
下水速度：1. 0米/分
結論: 在1：80坡道上分段需要前牽，在1：14坡道上后牽力滿足需要。

四：準備工作
1：沉箱牽引點設置、助浮氣囊眼板設置  見圖
2：卷揚機固定錨點的設置              見圖
3：浮態(tài)計算                          見圖
五：沉箱下水工作流程
一、 固定助浮氣囊。
二、 頂升  先用14個千斤頂將沉箱頂起，落在墩上，高度不大于600
三、 拆除承臺，清除沉箱底部雜物。
四、 鋪設氣囊，固定前后牽引。
五、 先將沉箱移至最低潮位待潮。位置在1：14坡道末端。
六、 最高潮位時打開脫鉤器解除后牽，利用重力下滑完成下水。