大型沉箱无掩护海域安装技术分析,本论文可用于海域论文范文参考下载，海域相关论文写作参考研究。
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摘 要：当前码头工程岸线已延伸到外海,施工环境趋于恶劣,沉箱的规格越来越大,无掩护海域大型沉箱的安装成为新的挑战.某工程三件大型沉箱无掩护海域浮游安装的成功,为今后相似工程的施工提供了经验.
关键词：沉箱；无掩护海域；浮游稳定
中图分类号：U443.13 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2017）06-0038-03
近几十年我国码头工程大量建设,原有适于建设码头的优质岸线已基本耗尽,不足以承担货运量的增加和运输船舶的增大,码头建设走向外海、走向更恶劣的海况已是必然,沉箱的规格也趋于增大.某防波堤工程在堤头安装三件大型,既可作为港池的掩护,内侧也可作为泊位停靠船舶.沉箱安装位置距离天然岸线超过1km,水深超过30m,施工期间水文资料取两年重现期,平均波高1.7m,周期6.9s,波长73m,处于大风浪长周期波影响范围,沉箱安装是否成功直接决定工程建设能否完成.
每件沉箱尺寸均为23.45m×15.95m×18.5m,重3613t,全过程浮游安装,4200t半潜驳运载沉箱至施工现场,在下潜坑下潜,用2000t定位方驳上两台10t卷扬机通过导向滚筒牵引沉箱出驳,靠定位方驳并加固牢靠,等待低平潮灌水下沉定位安装.
1 沉箱浮游相关计算
钢筋混凝土重度取24.5kN/m3,海水重度取10.25kN/m3.
1.1 定倾高度
根据《重力式码头设计和施工规范》（JTS167-2-2009）,近程浮运时,沉箱定倾高度不小于0.2m；远程浮运以液体压载时,沉箱定倾高度不小于0.4m.沉箱采用半潜驳运输至现场附近,再浮游出坞安装,可以认为沉箱为近程浮运,但由于施工现场为无掩护海域,沉箱安装周期超过12小时,风浪较大,沉箱定倾高度必须大于0.4m.空载时沉箱无法达到浮游稳定,采用压载海水的方式加强沉箱浮游稳定,经计算,沉箱各格仓压载水2.65m,沉箱顶工作平台约5t重,此时定倾高度为0.42m,满足要求.
1.2 干舷高度
沉箱浮运满足浮游稳定后,安装过程中还需满足干舷高度的要求,由于当地平均波高1.7m,无法满足规范中波高小于1m的安装条件,取最小干舷高度大于2m,并适当扩大沉箱倾斜角度至10°进行复核.经计算,沉箱各格仓压载水2.65m,干舷高度5.51m,满足要求.
1.3 拖带力
沉箱出驳时,吃水11.39m,当地平均涌浪波高1.7m,施工区域所测得最大水流0.71m/s经计算,配置2台10t卷扬机拖带沉箱出坞,安全系数仅2倍,实际安装过程中要选取合适天气,涌浪较小.密切跟踪天气情况,避开天文大潮,第一件沉箱安装当天波高小于1.2m,选择高平潮出坞,另配置750kW拖轮一艘,辅助沉箱出坞.
2 施工方法
2.1 施工流程
沉箱安装主要施工流程：施工现场准备→半潜驳运输沉箱到场→半潜驳定位下潜→定位驳锚机牵引沉箱出半潜驳→定位驳锚机拖带沉箱进入基床→沉箱带缆定位→沉箱就位安装
2.2 施工前准备
定位方驳由拖轮引导进入下潜点附近后,测量人员用GPS协助定位方驳在下潜点附近抛锚定位,半潜驳布置在方驳北方约50m.方驳上配有4台10t锚机和一台120kW发电机,用来牵引沉箱出半潜驳,并配备一台75kW发电机备用.沉箱顶部根据隔仓尺寸加工操作平台,操作平台呈十字形放置于沉箱顶部
沉箱在预制过程中,对其内部两边横隔墙距隔仓底0.5m分别预留有连通孔（共16个）,将沉箱4×6等于24个隔仓形成8大分水仓.每个分水仓对应有一个进水阀门（阀门直径
沉箱顶四角预埋有拉环,分别用4根100m长
2.3 沉箱安装
2.3.1 沉箱出半潜驳
安排在高平潮期间进行出半潜驳,此时水流平稳,持续时间超过2h,能满足出驳要求.所以半潜驳下潜时间选择在达到 位前5h开始注水下潜,沉箱出半潜驳工作1h可以完成.
2.3.2 沉箱悬浮
涨潮过程中,接近高平潮且风浪较小时,半潜驳开始下潜,首先调平船体,再向各水仓同时进水,保持半潜驳匀速缓慢下沉,不发生倾斜.当水漫上甲板面时停止加水,待半潜驳平稳后继續下潜,并保持尾倾0.3度.
在半潜驳下潜过程中,指挥员密切注意半潜驳的下潜情况,以及沉箱的吃水深度,半潜驳各水仓的灌水顺序及灌水量要满足整个船体的平衡和稳定要求.沉箱稳定起浮吃水为11.39m,空载沉箱需吃水达到9.88m时才开始起浮,但浮游不稳定,所以随着半潜驳不断灌水下潜,当水位漫过6m高处的进水孔时,海水通过预先打开的进水阀对沉箱进行灌水压载,直至灌满1.85m压载水时关闭阀门,同时半潜驳继续下潜.当沉箱吃水达到10.8m时,已接近沉箱起浮的临界条件,此时半潜驳暂停下潜.在旁待命的交通船上,施工员带领施工人员,乘坐交通船检查捆绑沉箱的尼龙缆和方驳上锚机的连接、电缆的布设等,检查无误后,半潜驳继续下潜.沉箱底板离半潜驳甲板面有1m的距离,继续下潜深度要根据现场的风浪情况确定,如浪高大于1m时,半潜驳不宜下潜,立即上浮,等待合适海况再下潜,一旦沉箱底离开甲板,则必须继续下潜.整个下潜过程要平稳缓慢,同时注意沉箱的稳定状况,及时进行调整.
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