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码头工程沉箱出运及安装施工方案

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发表于 2023-12-30 17:38:43 | 显示全部楼层 | 阅读模式

沉箱出运及安装施工方案
项目经理部
2011 年 6 月


目录
一、 工程概况............................................................................................. 3
二、 现场自然及施工条件......................................................................... 3
2.1、半潜驳施工的环境要求为:....................................................................................................................... 3
2.2、自然条件........................................................................................................................................................ 3
三、 本工程沉箱出运受力计算................................................................. 8
四、 沉箱出运............................................................................................. 8
4.1、卷扬机选用................................................................................................................................................... 8
4.2、滑轮组计算................................................................................................................................................... 8
4.3、钢丝绳计算................................................................................................................................................... 9
4.4、气囊计算....................................................................................................................................................... 9
4.5、沉箱顶升设计............................................................................................................................................. 10
4.6、主要设备配备............................................................................................................................................. 10
4.7、半潜驳搭板................................................................................................................................................. 10
4.8、沉箱出运、上驳施工工艺主要流程 ......................................................................................................... 12
4.9、沉箱出运施工方法(陆地部分)................................................................................................................. 14
4.10、质量保证措施........................................................................................................................................... 15
五、沉箱浮运下潜出驳............................................................................. 21
六、沉箱安装............................................................................................. 26
七、安全措施............................................................................................. 29
八、安全保证体系与环保措施................................................................. 30
九、附图..................................................................................................... 33





一 、 工程概况
1.1、设计码头采用圆筒沉箱重力式结构,码头墩式布置,本工程预制沉箱共31件,
沉箱底部为正八边形,圆筒直径13.8m, 高25.5m,单件最大重量 2350t。设计如图1.1示:




图1.1 沉箱设计图
1.2、 沉箱的出运设计采用气囊直接顶升脱模,再使用气囊出运上驳施工工艺。5000
吨级半潜驳靖海号运输(具体性能参数详见附图1)。
二、 现场自然及施工条件
2.1、半潜驳施工的环境要求为:
沉箱上驳时,波高H/₀ 小于等于0.5米,风速小于等于6级;
半潜驳下潜、沉箱出驳时,波高H/₀ 小于等于1.0米,风速小于等于6级。
沉箱拖运安装施工的环境要求为:
波高H/₀ 小于等于1.0米,风速小于等于6级。
2.2、自然条件
2.2.1、港口地理位置
XX港位于北部湾北岸,在 XX 港市渔漫岛西南端,其东部为企沙半岛,西部为XX 半岛,
湾口向南敞开,中间被渔漫岛分为东西两个海湾。西湾为防城河主流入海通道


2、径流
进入防城湾的河流主要是防城河,防城河在针鱼岭附近入湾后分成两支,主流沿西湾 的牛头岭附近南下,另一支经暗埠江南下。防城河源于十万大山,全长约100km, 流域面 积810km², 属山区性河流,水位暴涨暴落,流量随季节变化很大。据上游长歧水文站(距
河口40km 左右)1957~1985 年实测资料统计,多年平均流量为32.5m²/s,   最大洪峰流量
为5450m²/s(1967 年8月7日),最小流量为0 . 15m²/s(1980 年4月21日),多年平均年
径流量为10.6亿m3,最大年径流量为14.2亿m(1960 年),最小年径流量为6.6亿m(1976  年)。4~9月洪水季节径流量占全年径流量的75~80%。每年洪水季节一般有4 次洪峰出 现,其累计时间为11~22天,径流量占4~9月径流量的21~51%,占全年径流量的17~
44%。
三、 本工程沉箱出运受力计算
沉箱自重最大约2350t, 气囊滚动时与地面的摩擦系数f=0.03 (沙土地的实验值),
所以沉箱在出运过程中:
水平面牵引力F=fG=0.03×2350                  =70.5t
沉箱在出运时一般保持前后高差在△d=20cm   范围以内,即前高后低的状态。所以在
出运时还要考虑高差引起的后倾力F1:
F1=G×△d/R=2350                       ×0.2/17.8                      =26.4t
因此:沉箱出运时牵引力F 为:
F=fG+F1=70.5t             +26.4t             =96.9t
四、 沉箱出运
4.1、 卷扬机选用
已知:Q=2350t,μ       摩擦系数=0.03(在压实的砂地上,气囊的滚动摩擦系数接近0.05),
前后高差最大为△d  =20cm, 沉箱拉绳数量 n=2)
单台卷扬机牵引力F=    (fG        +F1)/n
=    (0.03×2350+2350               ×0.2/17.8)/2              =48.45t
卷扬机牵引力为10t,   配9股滑轮组。
Fg=9Fn=9×10×0.9            =81(t)>48.45(t)(满足使用要求)
4.2、 滑轮组计算

依据卷扬机最大拉力设计使用95t 级,2轮滑轮组,现验算其起重力是否足够。
已知:2F 最大=9×10 =90t<      95t   (满足使用要求)。
4.3、 钢丝绳计算
4.3.1、 沉箱拉绳用φ65mm(6×37)     合成纤维芯钢丝绳
已知: d=65mm    (公称直径) 卷扬机水平牵引力F 牵=48.45t
最小破断拉力总和为F 破 = 5 0d²=50×65×65        =211.25        t
安全系数K1=F   破/F率=211.25/48.45 =4.36(倍)  满足要求。
4.3.2、 卷扬机水平牵引用φ24mm(6×37)     合成纤维芯钢丝绳
已知: d=24mm    (公称直径) 水平牵引F*=48.45/9        =5.38t
最小破断拉力总和为F 破 = 5 0d²=50×24×24            =28.8t
安全系数K2=F#/F*=28.8/5.38=5.35                ( 倍 )   满足要求。
4.4、 气囊计算
4.4.1 、2350t    沉箱顶升气囊选用计算
采用青岛永泰长荣工厂生产的超高压气囊φ1m 气囊进行施工。
已知: G=2350t,      沉箱底最长17.8m,  宽度7.37m~17.8m,  依据设计要求,需要直接
顶升。
依据构件底面尺寸,选用气囊有效长度为L=16.0m;   设计顶升高度h=0.4m;   使用
气囊数量n=9  (顶升时采用9条气囊、出运过程中采用10~11条气囊);安全系数K=1.5,
所以:
单条气囊承载面宽B=π(D-H)/2=3.14×(1-0.4)/2
气囊受力的总长度: L =121m
总承载面积: S     =LB     =121×0.942=114m²
选用气囊压力: P=KG/S=1.5×2350t/114m²=0.3MPa
建议使用0.3 Mpa 超高压气囊。
4.4.2、2350t 沉箱出运气囊选用计算
采用超高压气囊φ1m 气囊进行出运。
经计算同样采用顶升时所用的9条0.3MP 超高压气囊

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