200噸護(hù)衛(wèi)艇采用氣囊柔性上岸技術(shù)方案一

jimosea

一、 技術(shù)參數(shù)：
總長：                   45.4m
型寬：                   6.4m
自重：                   197.7T(按最大排水)
艏吃水:                    1.48m
艉吃水:                    1.74m
坡道坡比:                  約1：100
二、氣囊負(fù)荷計(jì)算：
1、施工中可采用18條直徑1.8m長度≥7.0m氣囊，其中9條頂升及滾動(dòng)作業(yè)，9條氣囊備用倒接。因線形不同每條氣囊的頂升力不相等，根據(jù)線型圖計(jì)算用8條氣囊頂升能滿足此艇的需要。 船底氣囊可利用頂升位置在24-64號(hào)肋位共15米，頂升氣囊間距0.5米,接續(xù)氣囊間距為1米，運(yùn)行高度0.5米時(shí)氣囊壓力為0.06MPa,船體艉部有螺旋漿等設(shè)備尚有11.5米無法用氣囊頂升處于懸空狀態(tài)(附圖示)。
2、氣囊放氣時(shí)機(jī)  由于船體在向前運(yùn)行時(shí)所有的氣囊都要從船體艉部吐出，防止氣囊的頂升力對(duì)艉軸產(chǎn)生作用力，當(dāng)滾動(dòng)氣囊接近艉軸時(shí)將氣囊壓力降低，放氣位置應(yīng)在64號(hào)肋位置，直至氣囊對(duì)艉軸造不成外力后，方可繼續(xù)拖曳。
三、氣囊通道的要求:
   據(jù)了解當(dāng)?shù)仄碌罏闉┩繕?gòu)造，要求承載力應(yīng)大于6T/m2，在施工過程中防止承重氣囊陷進(jìn)沙子，沙灘平坦不應(yīng)有明顯的起伏，灘涂區(qū)與平臺(tái)應(yīng)做平順過渡處理。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)沙灘質(zhì)地松軟的特點(diǎn)，在施工過程中盡可能的多用運(yùn)行氣囊，并盡可能降低運(yùn)行高度，增加氣囊與沙灘的接觸面積最大限度降低對(duì)沙灘的壓強(qiáng)。
四、拉力分析：
1、拖曳上岸
按總量G=200T，   氣囊滾動(dòng)磨擦系數(shù)u=0.01計(jì)算
估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)坡比約1:100：
a. 下滑力:   F1=2.0T
b. 摩擦力：  F2=2.0T
c. 牽引力：F3=F1+F2=2.0T+2.0T=4.0T
此計(jì)算為不計(jì)浮力時(shí)的最大拉力.
經(jīng)上述計(jì)算，上岸拉力最大為4.0T.由于地面為質(zhì)地較軟的沙灘, 在實(shí)際施工作業(yè)中取5倍安全倍數(shù),提供的拉力應(yīng)≥20T（標(biāo)準(zhǔn)1.25倍）。牽引速度應(yīng)控制在1.2米/分以下.
2、完工下水
按總量G=200T，   氣囊滾動(dòng)磨擦系數(shù)u=0.01計(jì)算
估計(jì)現(xiàn)場(chǎng)坡比約1:100：
d. 下滑力:   F1=2.0T
e. 摩擦力：  F2=2.0T
f. 下滑力：F3=F1-F2=2.0T-2.0T=0T
計(jì)算結(jié)果表明，下水時(shí)沒有下滑力，需要靠外力實(shí)現(xiàn)下水，所以下水前事先在船體全浮區(qū)前沿60米處拋錨，利用船上事先備好的卷揚(yáng)機(jī)連接定位錨提供前牽拉力，采用2T慢速卷揚(yáng)機(jī)穿二道繩，提供4T拉力，能滿足下水拉力要求。同時(shí)在艏部采用上岸時(shí)的卷揚(yáng)機(jī)用1道繩提供10T拉力控制船體的運(yùn)行速度，起安全保護(hù)的作用。
五、施工對(duì)自然條件的要求
    1、風(fēng)力   施工時(shí)海面風(fēng)力不應(yīng)大于蒲氏4級(jí)。
    2、溜速   施工時(shí)溜速不應(yīng)大于1節(jié)。
六、上岸操作過程描述(附圖示)：
（一）、首先了解當(dāng)?shù)爻毕兓闆r，計(jì)算潮差；然后計(jì)算坡比。
1、預(yù)鋪氣囊   根據(jù)坡比和潮高計(jì)算出船體搶灘時(shí)所在的位置，在船體搶灘位置利用低潮位預(yù)鋪氣囊并用沙袋固定防止被水沖走。
2、定位搶灘   高潮位時(shí)將船體牽引到預(yù)鋪氣囊的位置，采用四纜定位的方式將船體準(zhǔn)確的坐在預(yù)鋪氣囊上。
3、拖曳船體   隨著落潮將氣囊充氣將船體頂起，在船體運(yùn)行方向擺好接續(xù)氣囊，利用事先備好的絞車將船體牽引到指定位置。
4、在牽引過程中一定注意艉吃水情況，保證螺旋槳、導(dǎo)流罩的安全。盡可能降低艏部的運(yùn)行高度，保證艉部不拖地。
（二）、操作流程
焊接船體拖拉眼板(也可用纜樁)-------根據(jù)潮汐確定搶灘位置------放置定位標(biāo)示------低潮位擺放氣囊-------用沙袋固定氣囊----拋定位錨----高潮位定位搶灘------掛前牽引滑輪 -------充氣頂升-------隨漲潮開始拖曳船體—---做好氣囊的前吃中喂—------拖曳到指定位置-----頂升支墩-------解除牽引--------撤出氣囊-----完成上岸作業(yè)。
（三）、施工準(zhǔn)備：
a. 組織準(zhǔn)備：確定崗位人員，明確施工要求，明確現(xiàn)場(chǎng)指揮口令，強(qiáng)調(diào)安全作業(yè)要求。
b. 現(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備：清理出運(yùn)通道，與施工無關(guān)的器械遷出工作面，地面平整，無任何雜物。
c. 工器具準(zhǔn)備：氣囊完好、充氣配管、管道、閥門、壓力表等齊備，空壓機(jī)就位,檢查空壓機(jī)工作是否正常.
d. 檢查后牽卷揚(yáng)機(jī)，滑輪組，鋼絲繩，卸扣聯(lián)結(jié)點(diǎn)，錨點(diǎn)等重要部位是否正常。
1、 調(diào)整氣囊工作高度：
a. 通過調(diào)整氣囊壓力，調(diào)整船體高度，使其達(dá)到出運(yùn)高度。
b. 觀察船體的穩(wěn)定性及前牽拉力。
c. 根據(jù)受力情況，實(shí)現(xiàn)氣囊變坡，將船體平順拉到指定位置。
七、應(yīng)急預(yù)案
  1、船體穩(wěn)性   根據(jù)船體重心高度2.3米,位置于45號(hào)肋位，船體較寬位置于11站與12站之間，按11站做橫剖分析，即使船體傾斜，外底與地面全部接觸，重心仍然在接觸點(diǎn)以內(nèi)，最大傾斜角度為11.51。所以不會(huì)產(chǎn)生傾倒的可能性（附圖示）。況且船底部有氣囊支撐，當(dāng)船體向一側(cè)傾斜時(shí)，傾斜面船體與氣囊的接觸面積會(huì)逐漸加大，另一側(cè)船體與氣囊的接觸面積會(huì)逐漸減小，由于氣囊的頂升力的大小與船體接觸面積成正比，也就是說傾斜方向受氣囊的頂升力大于另一側(cè)，形成一個(gè)扶正力，使船體不會(huì)傾斜。
2、運(yùn)行速度  運(yùn)行速度按每分鐘1米計(jì)算（包括準(zhǔn)備工作時(shí)間），260米需要4.3個(gè)小時(shí)，漲落潮的時(shí)間為6小時(shí)一個(gè)周期(按黃、渤海一日二潮),理論上可以利用一個(gè)潮時(shí)完成作業(yè)，如果萬一運(yùn)行速度小于漲潮速度時(shí)，可以將氣囊放氣，將船體坐在沙灘上等待下一個(gè)潮位繼續(xù)作業(yè)。
八、下水工程裝備器材一纜表
甲方提供的設(shè)備：

名 稱	規(guī)   格	單位	數(shù) 量	備    注
吊車	15T	臺(tái)	1	吊運(yùn)氣囊、卷揚(yáng)機(jī)
工作船	艘	1	帶纜
潮汐表	份	1	當(dāng)?shù)爻毕硪环?br />
20T地錨	個(gè)	1	地錨可現(xiàn)場(chǎng)制作
0.3T錨及錨鏈	口	4	定位、下水時(shí)使用，每口錨保證20m錨鏈
另需50KW三向電源保證牽引設(shè)備

名稱	規(guī)　　　格	單位	數(shù)　量	備注
重載荷氣囊	Φ1.8×7M	條	18	額定工作壓力0.11Mpa
氣泵	6m3/min	臺(tái)	1
高壓氣管	6分管耐5公斤以上	米	100
高壓氣管	Φ34mm高壓管	米	300
氣囊操作人員	人	6
卷揚(yáng)機(jī)	10T	臺(tái)	2	牽引船體，容繩量大于1500m
卷揚(yáng)機(jī)	2T	臺(tái)	1	下水時(shí)用，容繩量大于600m
電纜	Φ25mm	米	30	主牽卷揚(yáng)機(jī)用
電纜	Φ16mm	米	30	氣泵用
電纜	Φ4.0mm	米	300	2T卷揚(yáng)機(jī)用
配套牽引設(shè)備	套	1
卸扣	50T	個(gè)	4
備注：其它小型工具、耗材未列入