本文介绍了“四航南沙”号浮船坞的下潜过程,南沙港区一期工程3号、4号泊位2212t 沉箱的出坞、 洋游拖运及沉箱安装等施工工艺,并对其工艺过程及技术问题进行了分析和比较。 关键词:沉箱;出坞;浮游;拖运;安装 Undocking,Floating Transportation and Installation of Large Caisson
Abstract: This paper introduces the submerging procedure of leetirg cock"Sthang Nancha",undocking,fkeating transportation and installation techniques of 2212t cnisson for berth 3 and berth 4 oi Nansha port aone phase I project.It analyzes and compares their technical peedures and techrucs!pr-Siems. Key worls: caisom;urdcking;flcauirg transportation;installation
南沙港区 一 期工程3号、4号泊位共有沉箱42件,为 顺岸式安装。沉箱外型尺寸长17 . 84m 、 宽 1 5m 、 高 18.9m, 重2212t。 沉箱在中港四航局一公司东江口预制厂预制,采用超 高压气囊出运技术将沉箱移运到“四航南沙”浮船坞上, 由拖轮拖航至施工水域现场,浮船坞在预定下潜坑下潜、 沉箱出坞,井存放于存放场,或用拖轮直接将沉箱拖运到 安装位置进行安装。 安装过程共分为下潜出鸠、浮游拖运、就位安装三个 主要工序。 2 浮游稳定验算 为确保沉箱出坞、存放、浮游拖运和安装等顺利进行 和安全,沉箱出运前对沉箱进行浮游稳定性计算,作为施 工的重要参考数据。 沉箱浮游稳定计算如下: 沉箱仓内压载采用水压载,以 “B” 型沉箱(中间有橡 胶护舷预留缺口)为例,经计算: ZVX=6843.30m⁴ ZV₁Y₁=6997.35m⁴
单 件 沉 箱 体 积 : 8 8 1 . 3 1m³; 单 个 沉 箱 重 量 : 22121.00kN。 沉箱重心: X=7.762m;Ye=7.943m。 采用力矩平衡原理计算如下(以沉箱迎水面中心线 计): 偏心距离=(1+14/2) - 7 . 762=0 . 238m 偏主矩=(22121+8)×0 . 238=5266 . 7kN.m(8kN 为封水板重量) 需加平衡水量t (后四仓)计算如下: 10.25×[4×(15.85t-0.317)]×4.52=5266.7 得 t=1.813m 上式(15 .85t-0.317) 为后四仓单仓注水体积计算公 式 。 “B” 型沉箱浮游稳定计算汇总见表1。 稳定干舷高度7.44m 经过计算,本工程沉箱稳定吃水深度为11.45m, 沉箱 浮游拖运时,为了安全,综合现场水域水深情况,适当增 加沉箱吃水深度,以提高沉箱拖运时的浮游稳定性。 3 沉箱出坞 3.1 下潜坑 根据浮船坞下潜、沉箱出坞要求,在施工水域附近选 定 一 区域:50m×60m, 抛砂至高程 - 13 . 5m 后作为下潜 坑 。 3.2 下潜出坞的潮位和时间确定
表1 “B”型沉箱浮游稳定计算表
本工程沉箱经计算稳定吃水深度为11 . 45m, 沉 箱 支 垫 高 度 0 . 3 0m; 考虑出坞时的工作余量后,“四航南沙”号需 要下潜至最大下潜深度才能满足沉箱的出坞要求 , 所以下 潜区水深必须达到如下要求: 下 潜 坑 水 深 ≥ 下 潜 深 度 + 型 深 = 1 2m+3.4m=15.4m “四航南沙”号浮船坞下潜至最大潜深整个过程需要时 间 为 4 . 5 ~ 5h, 沉 箱 出 坞 所 需 时 间 为 0 . 5 ~ 1h。 所以沉箱出坞时 , 下潜区城当天潮位必须满足如下条 件 : 高潮潮位水深≥15 . 4m, 且 此 潮 位 必 须 维 持 1h 以 上 。 “四航南沙”号浮船坞下潜时间选择在下潜区水深达到 15.4m 之 前 5 ~ 5 . 5h 开始注水下潜。 3.3 淳船坞下潜、沉箱准备工作 3.3.1 浮船坞抛锚定位,操作平台及水泵安装 “四航南沙”号浮船鸠在下潜坑处抛锚定位后,工作船 就位,在沉箱与“四航南沙”号操纵室顶之间安装人行栈 桥 、 操 作 平 台 ( 见 图 1 ) 。 在 沉 箱 内 外 分 别 各 安 装 6 ~ 1 2 台 大流量港水退,用于沉箱隔仓油滤水和调整沉箱平衡稳定。 沉箱法水采用阀门注水方式时,沉箱外不需安装水泵。
图 1 沉箱顶操作平台示意图
考虑到灌水的需要 , 沉箱的前 、 中 、 后三排隔仓的上 游两个隔仓 、 下游两个隔仓预制时 , 分别在其隔墙最下方 预留连通孔 , 形成两两相通 , 这样沉箱可按六个内仓孔考 虑 。 在倒滤井侧壁上预留安装闸阀用的通水孔 , 并在沉箱 移 运 上 浮 船 坞 前 安 装 好 注 水 闸 阀 ( 见 图 2 ) 。 3.3.2 固 定 及 溜 尾 缆 绳 安 装 在沉箱顶四角预埋有拉环,分别用缆绳与“四航南沙” 号 坞 墙 上 的 4 个 角 的 缆 桩 连 接 , 做 为 沉 箱 出 坞 时 沉 箱 稳 定 和 溜 尾 用 ( 见 图 3 ) 。 在 沉 箱 前 后 仓 出 坞 方 向 , 离 沉 箱 底 面 1 3 . 6m 处 安 装 2 根 带 孔 缘 拉 杆 , 并 分 别 用 卡 环 接 上 短 钢 丝 绳 (O15.5mm, 8m), 做 为 出 坞 及 拖 运 用 。 在 沉 箱 四 角 上 方 安 装 带 孔 缘 拉 杆 , 并 分 别 用 卡 环 接 上 短 钢 丝 绳 (O15.5mm,8m), 作 为 安装时使用。 3.3.3 驳 船 就 位 驳船定位于沉箱出坞方向,跨过沉箱存放场,离“四 航南沙”号浮船坞80~100m 处 。 驳 船 上 固 定 有 牵 引 沉 箱 用的2台卷扬机,并配备供电发电机、照明灯具及起重机。
隔仓连通孔 图 2 连通孔及注水阀门孔示意图
|