利用斜船臺(tái)進(jìn)行沉箱下水工藝研究

永泰長(zhǎng)榮

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

關(guān)鍵詞：斜船臺(tái)  沉箱  溜放

1.工程情況概述

遼寧某碼頭工程設(shè)計(jì)采用沉箱結(jié)構(gòu)直立岸壁，沉箱結(jié)構(gòu)如下：

沉箱尺寸表

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

沉箱平面結(jié)構(gòu)如右：

由于沉箱數(shù)量較少，且重量達(dá)610噸，一般出運(yùn)工藝為起重吊裝出運(yùn)或利用半潛駁出運(yùn)，有固定預(yù)制場(chǎng)的也采用滑道或在船塢中預(yù)制出運(yùn)。但該工程附近無(wú)可用固定預(yù)制場(chǎng)，且如調(diào)遣大型船舶如起重船和半潛駁費(fèi)用較高。工程附近有一船舶制造廠的斜船臺(tái)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(tái)出運(yùn)沉箱將大大提高功效和節(jié)約成本。

斜船臺(tái)的直立岸壁結(jié)構(gòu)形式如下：

現(xiàn)場(chǎng)潮位為：設(shè)計(jì)高水位3.4m，設(shè)計(jì)低水位0.15m，極端高水位4.37m，極端低水位-1.32m。據(jù)統(tǒng)計(jì)，沉箱出運(yùn)的水位應(yīng)在3.2m。

2.施工設(shè)想

沉箱拖運(yùn)圖

2.1沉箱浮游穩(wěn)定

沉箱浮游穩(wěn)定計(jì)算

（1）由于沉箱設(shè)置前趾，沉箱空載時(shí)橫向m為-0.12m，浮游不穩(wěn)定?？v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(cāng)蓋板，沉箱后倉(cāng)加載60T時(shí)，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(jì)算見《重力式碼頭設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》[1]6.2.4條，這里不做詳述。

2.2沉箱溜放設(shè)想

沉箱預(yù)制完成后，低潮位采用氣囊拖運(yùn)至斜船臺(tái)。從施工拖運(yùn)時(shí)看，沉箱只能拖運(yùn)至斜船臺(tái)內(nèi)1m位置。

在3.2m潮位時(shí)，沉箱距斜船臺(tái)1m停止時(shí)，受到浮力為沉箱吃水高度，應(yīng)扣除拖運(yùn)氣囊工作高度和船臺(tái)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(wú)法起浮的。

2.2.1設(shè)想一

設(shè)置助浮氣囊，但困難是在助浮氣囊直徑為1.8m，3.2m潮位時(shí)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(cè)氣囊，增加浮力為94.2T，仍無(wú)法起浮。是否考慮設(shè)置托架捆綁助浮氣囊達(dá)到起浮狀態(tài)，托架設(shè)計(jì)圖如下：

存在問(wèn)題：

1、托架剛度較大，計(jì)算托架需要使用型鋼約40T。且每個(gè)沉箱連接托架預(yù)埋鐵件需要2.5T。

2、沉箱不能壓載，本身不設(shè)置助浮時(shí)浮游不穩(wěn)定，設(shè)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(shí)間較長(zhǎng)，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(duì)連接處彎矩過(guò)大，預(yù)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(shè)想二

利用船舶溜放工藝進(jìn)行沉箱溜放。船舶下水分四個(gè)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(jì)算非常復(fù)雜，主要考慮在船體的仰傾現(xiàn)象。