jimosea 发表于 2023-12-29 18:00:09

大连沉箱气囊下水施工方案书

一、沉箱技术参数:
1、沉箱C×1、2、4
长度:15.24米
型宽:7.9米
型深:8.9米
重量:601T
设计吃水:5.96米
2、沉箱C×3
长度:15.16米
型宽:7.9米
型深:8.9米
重量:616T
设计吃水:6.32米
坡道坡比:1:80、1:60、1:35、1:14
二、沉箱建造承台
建造原则;不破坏原箱台并满足建造需要。
三、气囊助浮
沉箱两侧各固定三条直径1.8m、长15m气囊,总计六条,浮力240T;
    前后各固定三条直径1.8m、长7m气囊,总计六条,浮力120T。
    助浮力总计360T,有效浮力按70%计算。
    改变沉箱CX1,2,4吃水至2.91m左右;改变沉箱CX3吃水至3.02m左右。
    利用当地潮差3m就可以完成下水。
四:沉箱下水过程中气囊基本数据:
1、施工中拟采用12条直径1.0米,长度8米高压气囊,用于顶升移动,其中6条顶升及滚动作业,6条气囊备用倒接,每条气囊承载负荷为W。按6条整体顶升计算。
   W顶=G/N= 616T/6条=102.6T/条
G:沉箱总质量    N:实际承载气囊数量
2、顶升撤墩作业,气囊工作状态。(按顶升高度50cm,气囊按Φ1.0×8m核算)

名称
规格   (M)
气囊承载面宽度(M)
数量(条)
条气囊举力(T)
实际工作压强(Mpa)
额定工作压强(Mpa)

箱舶工程专用气囊
Φ1.0×8M
0.79
6102.6
0.17
0.20


结论:气囊顶升作业中,实际承受的压强小于额定工作压强,故顶升操作安全可靠。

3、前移作业气囊工作状态(按运行高度50cm核算)

名称
规格   (M)
气囊承载面宽度(M)
数量(条)
条气囊举力(T)
实际工作压强(Mpa)
额定工作压强(Mpa)

箱舶工程专用气囊
Φ1.0×8M
0.79
6102.6
0.17
0.20



结论:实际工作压力小于额定工作压强,安全可靠。

4、气囊间距:
1:顶升气囊间距:顶升时用6条气囊,沉箱长度为了15.16米,气囊间距为2.53米。
2:运行中气囊间距:行走气囊数量为6条,气囊间距约为2.53米。
3:接续气囊间距:接续气囊间距为两倍的工作气囊间距:5.06米。
5、牵引力计算:
卷扬机牵引力按下例公式计算:
F≥K.FC/(NC.COSβ)
式中:
F    为卷扬机牵引力;
Fc   为箱舶下滑力,采用下例公式计算:
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          为滑轮组钢丝绳道数;
β   为钢丝绳与坡道牵引夹角。
α   坡道水平夹角0.72度
μ   气囊滚动摩擦系数 (0.01-0.015)
沉箱重量:616吨         
在1:80的坡道上 , 下滑力:77KN
在1:14的坡道上 , 下滑力:440KN
在实际的操作中,由于受气囊角度、压力、风向、风力等外界方面影响,气囊的滚动摩擦系数μ在0.01-0.015之间变化.由静态变为动态时要克服静摩擦需要较大的外力。
分段在1:80的坡道上
1、 摩擦系数μ取0.01时
下滑力: 77KN
摩擦力: 61.6KN
后牵力:15.4KN
2、摩擦系数μ取0.015时
下滑力: 77KN
摩擦力: 92.4KN
后牵力:-15.4KN(需前牵)
分段在1:14的坡道上
1、摩擦系数μ取0.01时
下滑力:440KN
摩擦力: 61.6KN
后牵力:378.4KN
2、摩擦系数μ取0.015时
下滑力: 440KN
摩擦力: 92.4KN
后牵力:347.6KN
在下水操作过程中安全期间后牵取最大值347.6KN
主后牵卷扬机:200 KN,钢索道数:4道,总牵引力800kN
800KN÷347.6KN=2.30倍(标准为1.25倍)
下水速度:1. 0米/分
结论: 在1:80坡道上分段需要前牵,在1:14坡道上后牵力满足需要。

四:准备工作
1:沉箱牵引点设置、助浮气囊眼板设置见图
2:卷扬机固定锚点的设置            见图
3:浮态计算                        见图
五:沉箱下水工作流程
一、 固定助浮气囊。
二、 顶升先用14个千斤顶将沉箱顶起,落在墩上,高度不大于600
三、 拆除承台,清除沉箱底部杂物。
四、 铺设气囊,固定前后牵引。
五、 先将沉箱移至最低潮位待潮。位置在1:14坡道末端。
六、 最高潮位时打开脱钩器解除后牵,利用重力下滑完成下水。



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