威海船体气囊柔性下水基本数据及气囊数据计算
船体气囊柔性下水基本数据：
一：船体基本数据：
型长：130.00米
型宽：24.00米
型高： 米
重量：约4700吨
二：气囊船体顶升拖带过程中基本数据：
1：气囊基本数据：
直径1.80米
有效工作长度7.00米
工作压力0.10Mpa
气囊顶升工作高度0.90米，承载能力保证值98.91t/条
气囊行走工作高度0.60米，承载能力保证值131.88t/条
气囊试验压力：1.25倍工作压力
气囊安全系数： 4. 0倍工作压力
2：气囊工作时基本数据
船体顶升
工作气囊数量 50条
工作高度 0.90m
气囊压力 0.09Mpa
气囊间距 4.50~5.00米（由建造墩间距确定）
3：船体坡道牵引
1:80下水坡道
气囊数量 44条
接续气囊数量 8条
气囊工作高度 0.60m
气囊压力 0.08Mpa
下滑力 665KN（摩擦系数0.03）
摩擦力 1382KN（摩擦系数0.03）
牵引力 869KN（安全系数1.30）
4:尾浮保障条件
水下坡道坡度为1：80
尾浮条件：
船体入水距离 164.8米
船入水端吃水深度约 2.06米
海水保证深度距岸边 150米处 海水深≥3.00米
在上述条件下船体具备尾浮条件，此时在船尾处（入水端）海水深度需大于或等于船尾吃水深度+气囊工作高度。
所以必须保证在1:80坡度下，船体入水距离164.8米海水深度必需大于等于3.00米时，才具备下水条件，且海底不得有沙丘、礁石等障碍物。
由于厂方未提供的船体技术数据（线形、船体重心位置），坡道参数以及水下状态和下水水域状态、最大潮水时坡道所具备的下水条件等技术资料，无法准确计算船体入水时尾浮状态、下水过程中船体与坡道的相对关系和气囊的工作状态等。所以上述数据需厂方提供详实数据再次核算。
三：基本情况
1：船体牵引点设置
牵引点的设置由工厂根据船体分段结构强度确定，眼板有船厂自行设定，并经气囊公司确认。
2：卷扬机，定滑轮固定点的设置
定滑轮固定点，卷扬机尾绳固定点可根据现场实际情况，利用造船平台钢制预埋件灵活的布置临时锚固点，需双方共同确认。
滑轮组固定点强度 100吨。
卷扬机固定点强度 30吨。
3：对于道路承载力的要求
船体顶升当中地面承载能力要求为≥10吨/㎡，行走当中地面承载能力为≥10吨 /㎡。
4：准备设备情况
工程在进行过程中为便于明确双方各自工作做如下分工：
关东气囊公司准备
卷 扬 机 2台 25吨
2台 8吨
滑 轮 组 4台 100吨
4台 20吨
气 囊 50条直径1800毫米长7.0米。
气 带 50米
压 力 表 10台
对 讲 机 十部
船厂准备
压缩空气气源 0.6 Mpa 6~10m³/分
叉 车 1台
吊 车 25吨 1台
地锚制作
工作人员 协助撤墩添加工作墩倒运气囊
船体牵引眼板
潜水员 船下水后打捞船底气囊
5：气囊的布置
按照计算，船体顶升时气囊数量保证50条。平移行走保证44条，气囊间距约4.50~~5.00米之间 ，接续气囊8条。
6：气囊的顶升
工作气囊安排好后，在气囊充气之前首先将船体分段与牵引卷扬机连接好，适当收紧卷扬机钢索将船体分段固定，钢索不要收的过紧，否则影响气囊顶升及撤离建造支墩工作。
气囊逐渐充气达到设计工作压力，船体分段逐渐抬起，撤除支墩，调整气囊压力降低气囊工作高度，满足行走高度。
7：接续气囊的布置
由于船体分段在行进的过程当中，气囊工作间距约5.0米，接续气囊的位置应该安置在工作气囊刚刚进入船底受力时前方10.0米处。
8：下水过程中海域潮水位的保证
根据船厂下水区域的海底状态，为保证顺利下水潮水下水前应做到以下几点工作，以保证船体平安顺利下水。
下水前对下水通道海底进行一次全面的探查保证海底的平整，。确定下水通道的坡度和水深。
核实潮汐表与实际潮水高差的关系及误差。
四、船体拖带
（1）拖带开始之前应注意下面几点：
1：检查船底下及路面上是否有人员和其他障碍物、坚硬石子等物品。
2：钢丝绳等紧固件是否扭紧。
3：检查所有指挥人员，工作人员、卷扬机操作人员是否全部到位。
4：卷扬机电气及机械部分运转是否正常，气囊压力是否正常。
5：保证空压机正常运转，气带保持良好的状态。
（2）船体的拖带
上述应检查的项目全部检查完后指挥员方可下令牵引开始。
1：卷扬机手要听从指挥员的统一指挥。
2：按规定摆好接续气囊。
3：牵引速度控制在3.0m/min之内。
4：牵引过程中，工作人员随时检查气囊压力的变化。
（3）牵引操作
在启动牵引的瞬间，卷扬机的牵引力要克服船体分段的静止状态，牵引力比较大，所以操作人员要控制好卷扬机启动运行时电机的档位不要过高，在一档位置比较合适，指挥人员尽量要求多台卷扬机同时达到最大出力状态，以保证卷扬机在最佳的工作状态下工作。
船体分段在牵引过程中，牵引速度控制在3.0m/min之内，在较长的通道上面运行，牵引过程中要时刻注意前进方向要始终保持在中轴线上，不可偏离。如发现偏离应及时纠正，通过调整一侧卷扬机牵引力或调整气囊的摆放角度，即与船体分段中轴线垂直放置改为保持有一定角度排放。一次调整不应太大否则气囊行进中可能出现排列不齐、转角和运行阻力过大增加气囊与托板之间摩擦力等问题，导致船体分段偏离轴线难以回调。
在牵引过程中由于牵引钢丝绳夹角逐渐增大，电机的出力也随之增加，操作人员要细心的观察卷扬机转速变化，以及电机的运行的声音变化，如声音变化比较大或转速急速下降，此时要立即通知指挥员下令停止牵引，更换或改变牵引位置。
五、船体的后牵引问题
本次气囊承载船体的道路状况为1：80下坡部分直接入海。水下部分变坡部分暂时以可不考虑。
整个操作过程均需要后卷扬机后牵保证，牵引绳不要过松，要保持一定的张力，运行的过程中以控制船体速度为主要手段（速度不大于0.05米/秒），牵引力的大小除考虑下滑力之外，同时还应考虑船体分段运行过程中的惯性、保证船体运行的安全。实际施工时后牵引部分考虑使用二台80KN卷扬机，钢丝绳数量每台卷扬机用4根，共用8根。
后牵引卷扬机要时刻控制住放绳的速度和船体分段的速度不得大于每秒0.05米，防止船体分段移动过快时卷扬机控制不住发生危险。
六、安全问题
（1）操作安全及人身安全防范
主要注意以下几点：
1：做好班前人员安全教育，提高全体人员的安全意识。
2：在场的全体人员必须佩带安全帽，指挥人员要佩戴红色袖标以区别操作员工。无关人员严禁进入操作区。
（2）对设备的安全检查：
1：气囊在使用之前，要逐一进行充气检查，对气囊的表面检查是否有伤痕，是否有氧化，充气头密封情况、是否有漏气等现象。
2：对充气系统的压力监视仪表，包括空压机的压力表，要逐一进行试验，指示要准确。充气阀门密封要好，不应有漏气现象。
3：充气管以及与气囊连接的气带，连接要紧密锁紧，防止充气过程中充气带脱落。
4：在操作之前对卷扬机的机械性能进行试验。
5：如有条件对地锚、船体牵引眼板进行拉力试验。
（3）机电设备的安全问题
1：所有设备必须全部做好保护接地。
2：手持设备必须采用“一机、一闸、一漏电”的配电设备。
3：电动设备控制电源箱要安放在设备附近，便于操作的位置。
4：设备开关保护整定电流要符合设备要求。
5：做好风、雨天的防雨和安全防范措施。
6：工作结束时要切断电源，摘掉电源线。
（4）牵引运行和下水过程中的注意事项：
1：船体底部铺设支撑气囊前，首先要对支持垫墩的稳定性进行检查，同时还应检查是否有妨碍气囊安全的物体，和妨碍气囊就位的障碍物。
2：要注意过往和围观行人，确保人身的绝对安全。
3：在牵引过程中随时观察气囊的压力变化，特别是在行进途中变坡部位气囊压力变化。
4：在布置气囊时，所有牵引卷扬机要收紧钢索，并将钢索锁死。
5：在更换牵引点时，各牵引钢索要逐一更换，严禁同时将两条钢索同时取下，特别是后牵引卷扬机钢索。
6：牵引的全过程中，注意在坡度比较大的路段，在船的前行通道上不得站人，船体分段后牵引钢索要保持张紧状态，随着船体分段的前行适当放松，严禁工作人员在后牵引钢索松弛状态下在坡道上作业。
7：要求现场指挥员随时掌握各方面的情况，各岗位人员要保持联系，密切配合，即时互通情况，防止不必要的事情发生。确保施工全过程中人员的绝对安全。
8：重力下水操作：主要依靠船体在坡道上的下滑力在卷扬机的控制下滑动下水。船体下水后随船体入水厚船体浮力的增加，下滑力降低，卷扬机出力下降，当船体出现尾浮时，可做好重力下水准备工作。
9：重力下水有尾牵卷扬机完成，将下水卷扬机及绳索处理好，并安装下水脱钩（或切割眼板），收紧牵引绳索，将两侧卷扬机解除，摘除船体牵引滑轮组，在潮水位达到预计高度时，打开脱钩船体靠自身的下滑力在气囊的承载下下水，切断脱钩之前船体必需具备尾浮条件。
七、对船体下水通道要求船厂做好以下工作。
要求船厂在船体下水之前满足以下要求。船厂与气囊公司两方面的分工原则：凡是牵涉到船厂硬件设施需完善的，均有船厂方面解决，凡是与气囊有关的部分，有气囊公司负责解决。
1：下水通道要平整，如有凸凹不平之处需用沙袋填平，为气囊提供安全的滚动下水通道，保证下水船体的安全。
2：下水通道入海部分，海底不得有沙丘、礁石、较大的海沟等影响气囊运行的障碍物，应有船厂方面探查清楚，并处理完成。
3：在船体实施下水操作时，通道内部或两侧的构筑物或建筑物，需临时拆除，船厂方面负责进行处理。
4：卷扬机、固定滑轮组地锚的设计、建造有船厂负责。
5：重力下水操作的下水条件，选择好下水时机，要充分利用海水潮位达到最高潮时开始，在落潮之前完成下水操作，同时海面要有拖轮配合。下水过程的气象条件要求：风力不大于4级风时操作。
6：船体下水后，待船体具备全浮条件并稳定后，应留足一定的时间撤出船底气囊。
基本数据
船体基本数据重量
T 4,700
气囊基本数据直径
M
1.80
型长
M 130
长度
M
7.00
型宽
M 24
顶升工作高度
M
0.90
型深
M
行走工作高度
0.60
标准压力
Mpa
0.10
顶升气囊数量
条
50.00
行走气囊数量
条
44.00
气囊例数
2.00
船台基本数据宽
M
气囊工作状态承载能力
T/M
14.14
长
M
承载能力
T/条
98.96
坡比（系数）
180 0.013
总承载力
T
4,947.86
坡度
工作压力
Mpa
0.10
长度
M
工作面宽
M
1.41
坡度余弦值
8080 0.9999
气囊宽度
M
2.31
工作状态下各种数据
船体顶升高度
M 0.90
坡道牵引状态摩擦力kn
1,382
气囊使用数量
条 50.00
惯性力kn
141
气囊压强
Mpa 0.09
坡道下滑力kn
- 665
气囊承载力
4,947.86
绞车牵引力kn
- 869
气囊需要数量
条 56.99
上排牵引力kn
1,957
值为(-)时为牵引力
行走时气囊状态工作压强Mpa 0.08
下滑力
kn
576
顶升能力t 4,700.00
主卷扬机参数卷扬机
吨位
25
接触面积㎡ 580.55
滑轮组
吨位
100
标准承载力t/m 18.85
绳道数
道
3
受力面宽 m 1.88
导向滑轮
吨位
40
每米承载力t 14.95
总牵引力
吨
150
顶升能力t 4,700.00
后牵卷扬机卷扬机
吨位
8
气囊顶升时压力Mpa 0.08
滑轮组
吨位
50
气囊标准承载力t 5,805.49
绳道数
道
4
气囊间距m 5.31
导向滑轮
吨位
20
船只入水后浮态计算（方驳）
船长（米）:130
船重（吨）:4700
船宽（米）:24
浮起时入水端吃水深:2.06
入水端浮起条件：浮力距=重力距
坡比:1：800.0125
船长船重船宽吃水深入水距离1/3入水距离浮力臂长浮力力矩重力力矩
1304700 24.00 2.0600 164.80 54.93 75.07 305811 305500
1304700 24.00 2.0400 163.20 54.40 75.60 302032 305500
1304700 24.00 2.0450 163.60 54.53 75.47 302979 305500
1304700 24.00 2.0500 164.00 54.67 75.33 303925 305500
1304700 24.00 2.0550 164.40 54.80 75.20 304869 305500
130470024.00 2.0600 164.80 54.93 75.07 305811 305500
1304700 24.00 2.0650 165.20 55.07 74.93 306751 305500
1304700 24.00 2.0700 165.60 55.20 74.80 307690 305500
1304700 24.00 2.0750 166.00 55.33 74.67 308627 305500
1304700 24.00 2.0800 166.40 55.47 74.53 309563 305500
1304700 24.00 2.0850 166.80 55.60 74.40 310496 305500
1304700 24.00 2.0900 167.20 55.73 74.27 311428 305500
1304700 24.00 2.0950 167.60 55.87 74.13 312358 305500
1304700 24.00 2.1000 168.00 56.00 74.00 313286 305500
1304700 24.00 2.1050 168.40 56.13 73.87 314213 305500
1304700 24.00 2.1100 168.80 56.27 73.73 315137 305500
1304700 24.00 2.1150 169.20 56.40 73.60 316060 305500
1304700 24.00 2.1200 169.60 56.53 73.47 316981 305500
1304700 24.00 2.1250 170.00 56.67 73.33 317900 305500
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