本文介绍陆域预制沉箱的一种新的出运下水方法。该方法采用设有异型船艏的半潜驳及搭岸结构，可使 沉箱安全、平稳牵引上船，且无需对船体吃水进行即时调整。该工艺投资省、投产快、效率高、通用性强，为远 离专用沉箱预制场的工程建设项目采用沉箱结构创造了条件。具有较好的推广价值。 关键词：沉箱；半潜驳：出运下水
New Technology of launching Ca isson s Prefabrica ted on Land Using Sem i subm erged Barge
Abstract A naw method of launching caisons prefabricated on land is introduced in thepaper The sem rsubmerged barge w ith specal-shaped bow and the structure link ing up w ith bank was used in thismethod The caisonswere towed on barge steadily and safely and the draught of barge hull needn't to adjust timehy The techno lbgy is of generality,save inve stnent,going into operaton quckly and high effcency and ereates favours conditons for the onstruction site far from the specialiced caisson prefabricating yard It has good popularivred value Key words caissons san i-sulm erged barge, lhunching
1 前言 沉箱结构由于其整体稳定性好，水下作业量小，施工 速度快，工程造价较低等优点而广泛应用于码头、栈桥、防 波堤、海上孤立墩等海工建筑物。但由于受预制条件的限 制，通常需要在专用场地预制沉箱，其下水设施建设周期 长，费用高，因而在远离专用沉箱预制场的地区就难以采 用沉箱结构。因此，在工程建设地点设置临时预制场，采 用简单、方便、价廉的下水设施是长期研究探讨的课题。 1994年10月，为了开拓经营的需要，我公司正式向局 提交了“采用半潜驳运载沉箱下水新工艺”的方案，并获 准实施。该方案系用旧方驳改造起步。1995年11月完成了 将一艘旧方驳(方驳85)改造成可出运沉箱的半潜驳，并 进行了空载和重载下潜试验。 水，至1999年2月底，已顺利下水1200t沉箱47个，半 潜驳各项性能指标均达到设计要求，采用半潜驳运载沉箱 下水工艺实用可靠。 2 陆域预制沉箱的常用下水方法 以往陆域预制沉箱的常用下水方法主要有三种，但这 些方法若用于临时预制场，则存在许多不足： (1)斜坡滑道溜放下水 首先将沉箱牵引到台面水平的斜架车上，然后通过卷 扬机释放牵引钢丝绳，沉箱随同斜架车在重力作用下，沿 水下滑道徐徐入水，达到一定吃水深度后，沉箱起浮下水。 这种方法需要预先建造长达一百余米的水下滑道，相 应的深水航道，以及斜架车等专用设备。投资高，施工准 备期长，且工程完工后水下滑道无法回收。
1998年5月半潜驳正式用于烟台港三期工程沉箱下
(2)座底浮船坞运载下水 首先将沉箱牵引到与岸壁连接的座底浮船坞上，浮坞 排水起浮连同沉箱一起拖至深水区驻位，浮坞注水下沉， 至一定吃水深度，沉箱起浮下水。该法需要建造坚固的水下浮坞座底基础(含基础梁),基础梁顶标高的精度要求 高，以及购置价格高昂的浮坞，设备投资高而利用率低，工 程完工后水下基础也无法回收。当岸壁前水深较深或地质 较差时，水下基础的费用很高。特别是有现成岸壁可利用 时，该方法也不适宜采用。 (3)起重船吊运下水 用起重船将沉箱从岸壁上吊起放入水中，该法需购置 大型的起重船和建造深水港池，投资费用高，设备利用率 低。 总之，上述方法都不能以较短的时间、较低的造价形
筑箱上组 成沉箱下水的施工能力，故不宜在远离固定沉箱预制场的 地区设置临时预制场， 一次性建造沉箱重力式水工工程。 3 半潜驳运载沉箱下水新工艺介绍 采用半潜驳运载沉箱的下水新工艺，是针对已有沉箱 下水方法存在的不足，为陆域预制沉箱提供了一种通用性 强、现场临时工程量小、投资低、施工准备期短、适宜流动 施工的下水方法。新工艺中(图1)所用的半潜驳设有可搭 岸的、纵剖面为矩形的异型船艏，岸壁设有与之匹配的承 台和支座。整个船体尺度、内部结构及设备配置均按要求 出运下水的最大沉箱尺寸、重量及吃水等指标进行设计。
元箱下水起
图1 沉箱下水示意图
承台由砼或钢筋砼构成。支座可用重轨、型钢等材料制作。 陆域预制沉箱的上船及下水程序如下： (1)半潜驳垂直靠岸，初步就位。 (2)半潜驳注水调整船舶艏艉的吃水，当船艏高于支座 面20m 左右时，准确调整船位使船与岸的台车轨道对接， 然后注水使船艏支承于岸壁承台支座，同时将船体调平。 (3)将运输台车牵引至提前顶起的沉箱下就位，并使沉箱 坐于台车上。用设于半潜驳上的卷扬机通过滑轮组，将其牵引 至半潜驳船艏甲板上，并用螺栓铁楔将台车与船体固定。 (4)调整压载舱内的压载水，使艏部离开台座，船舶离岸， 然后拖运至选定的下潜水域。该水域应有足够的水深，海底应 较平整。水深不足时可适当挖泥并抛砂垫层找平。 (5)按半潜驳下潜程序要求向压载舱注水，使船体倾斜 下水至沉箱达到起浮吃水要求时，沉箱与船体分离，沉箱浮 于水中，即可用拖轮拖走。 (6)半潜驳排水起浮，当干舷达到0.5m 以上时，即可 拖带返航进行下一轮作业。 在本工艺中，沉箱从岸端牵引上半潜驳时，船系处于漂浮 状态，如何使沉箱能安全平稳地上船十分关键。解决的思路是： 似一直角三角形的棱柱体，直角三角形的底边为支座至船艉的 距离，高为艉吃水增加值，棱柱体长为船宽。其浮力力臂等于 浮心至支座的距离，即上述直角三角形底边长的2/3,由于船 体较长，浮力力臂比沉箱的重力力臂大得多，因而船舶艉吃水 增加不大。纵倾也小。同时船艉至支座的距离远比支座至艏端 的距离大。故实际船岸轨顶错牙极小。 以半潜驳长70m, 宽20.8m, 沉箱重1200t, 沉箱重心 至台车尾轮(即岸端)间距6m 为例，简化计算如下：
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