青島永泰長榮
標題: 高壓氣囊搬運大型沉箱上船工藝及安全措施 [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時間: 2023-12-30 17:38
標題: 高壓氣囊搬運大型沉箱上船工藝及安全措施
要]本文介紹了將1200t 重的沉箱，采用氣囊頂升、 滾動，利用卷揚機作為牽引，采用滾動氣囊從預制場地通 過出運碼頭拉移上半潛駁船，探討了高壓氣囊搬運沉箱的 施工工藝和安全措施。
[關鍵詞]港區(qū)碼頭沉箱氣囊
IAbstract]This paper introduces the 1200t weight caison,us- ingaitbag jad.-up and rolling,taking the windlass as tracion, by rolling ar bag from the precast yard through transportation wharf pull on semi-submersiHe barge,discusses the corstruct- ion tcdnology and salety measures fer the highpresaure gasb- 4 mspurtng cisson
IKeywurts|port,caisson,aithag
一、 工程概況
1. 工程簡介
為了配合威海港航沉箱碼頭工程施工需要，在 現(xiàn)場預制沉箱25 個，斷面尺寸(長X寬×高)20 ×11×11m, 約重1200t 。結合現(xiàn)場實際情況，沉 箱采用現(xiàn)場地坪預制，并采用滾動氣囊從預制場地 通過出運碼頭拉移上半潛駁船上(見圖1)。
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圖1 沉箱出運俯視圖
2. 施工方案
將預制好的沉箱在預制場地上用高壓氣囊頂 起，用墊塊支墊，抽出頂升氣囊、落下頂升槽蓋板， 然后穿拉移氣囊，用高壓氣囊將沉箱頂起，將墊塊 支座移除后，通過卷揚機牽引將沉箱拉移上半潛駁 甲板面上支墊，抽出氣囊。
二、 施工工序
1. 施工前準備工作
本工程施工質(zhì)量、安全要求高，施工時間和質(zhì) 量對整個工程產(chǎn)生嚴重影響，因此，準備工作必須 十分充足。
(1)必須做到三保證：人員保證、技術保證和 安全保證
(2)船舶調(diào)遣要密切注意天氣情況，并進行可 靠的預報。
(3)場地布置
1)沉箱預制場地布置在緊靠出運碼頭，較少出 運距離，并預留一定的堆放區(qū)。
2)地牛設置：在出運通道上設置300KN 地牛
12個，500KN 地牛4個。
3)卷揚機的布置：在出運滑道兩端的兩個側面 各布置一個50KN 卷揚機座，共計四個卷揚機座，
分別將四臺50KN 卷揚機固定在卷揚機座上，二臺 用于牽引，二臺用于溜尾。
4)場地處理：沉箱搭建場地地面需要整平，保 證氣囊拉移滑道都基本處于一個平面內(nèi)。
(4)索具準備：在工程開工前，應把沉箱的拉 移索具、頂升工具準備好。
(5)清除沉箱底和滑道面上尖銳物：沉箱拉移 上半潛駁前，需安排人員檢查，并清除沉箱底和拉 移滑道面上的尖銳物，以免刺破氣囊。
(6)半潛駁甲板面拉力點準備：半潛駁進場前 在甲板面相應位置布置二個300KN拉力點。
2. 沉箱頂升
(1)清理并檢查頂升槽內(nèi)有無尖銳物，應去除 所有尖銳物品：
(2)穿入頂升氣囊：塔吊或門吊協(xié)助穿入頂升 氣囊
(3)頂升、支墊：8條高壓(中1.0×12m) 頂 升氣囊均勻充氣頂升，將沉箱頂升至離地面高度 40CM 以上，塞入預先備好的墊塊，塞墊塊時應預留
拉移氣囊的空間，塞入墊塊應能滿足壓力要求。 3. 做好拉移前的準備工作
(1)穿好兩組拉移和兩組留尾滑車組。
(2)牽引系統(tǒng)就位：卷揚機與定滑輪固定后， 將動滑輪與沉箱卡掛好，收緊拉移和溜尾鋼經(jīng)繩， 保持沉箱處于受力狀態(tài)，前后受力基本平衡。
(3)布置拉移氣囊：根據(jù)沉箱拉移的氣囊布置 要求，調(diào)整拉移氣囊的位置并充氣，將沉箱底支撐 物全部撤掉，調(diào)整氣壓至沉箱底離地面約40cm 后， 停止充氣。
4. 第一階段拉移(陸地拉移見圖2)
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圖2陸地拉移
做好拉移前的準備工作后，開始拉移沉箱。在 拉移過程中，在沉箱前應按預先計算好的位置布置 5 條以上預備氣囊。當沉箱前側邊沿位于氣囊中間 時，給氣囊充氣，可以在沉箱移動過程中進行充氣， 直到氣壓達到額定氣壓值。拉移過程中，使用塔吊 將氣囊從沉箱后部倒至前方擺放。在拉移過程中， 前端和后端高度可能會發(fā)生變化，應注意觀察并測 量沉箱與地面間的高度，通過調(diào)整氣囊氣壓保持沉
箱基本水平。
第一階段拉移盡量將沉箱移到離碼頭前沿盡可 能近的距離，距碼頭前沿約5m。第一階段拉移到位 后，在沉箱周邊放置支敦，氣囊適當放氣，使氣囊 與支敦同時受力支承沉箱。沉箱落在支敦上后，將 牽引滑輪組拆除，準備第二階段拉移。
5. 沉箱拉移上半潛駁(見圖3)
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圖3 沉箱拉移上半潛駁
(1)上船拉移前準備
1)確定上船時間：根據(jù)潮汐表和天氣情況，確 定上船時間。
2)牽引系統(tǒng)就位：利用現(xiàn)有的卷揚機，將定滑 輪固定在船上的拉力點上，并將鋼絲繩與動滑輪組 和沉箱上的拉環(huán)對接。
3)調(diào)整半潛駁船位：半潛駁靠岸后，利用船上 拉力機精確調(diào)整駁船船位，使沉箱軸線與拉移軸線 重合。
4)鋪過渡板：半潛駁就位后，鋪過渡板，在軸 線兩邊并排各布置8m 過渡板。搭接板與船和碼頭 的搭接處應用細砂墊平。
5)氣囊充氣、撤支敦：駁船就位的同時應給氣 囊充氣、撤出周邊支敦。
(2)上船拉移
1)做好拉移前的準備工作后，開始拉移沉箱。 利用兩臺50 KN 卷揚機和布置在半潛駁甲板面兩組 四輪滑車同時收緊，岸上的兩組留尾四輪滑車組也 同步放松，使沉箱緩慢拉移上船。
2)沉箱就位：沉箱拉移到位后，支墊墊木，氣 囊放氣，沉箱落在墊塊上，利用船上的吊車將氣囊 抽出。解除拉移和留尾的滑輪組。做好臨時加固措 施，則完成沉箱拉移上船工作。
三、 相關計算
1. 沉箱頂升和拉移氣囊的選取
根據(jù)沉箱的相關技術參數(shù)，沉箱長20m, 寬 11m, 沉箱重量1200 t, 經(jīng)計算，頂升氣囊采用有 效工作長度11m 的高壓氣囊2 條，氣囊的直徑為 1.0m, 當氣囊頂升高度為0.4m, 氣囊承載寬度約為
0.94m。
拉移氣囊采用有效工作長度19m 的高壓氣囊5 條，氣囊的直徑為1.0m, 當氣囊頂升高度為0.4m, 氣囊承載寬度約為0.94m (見表1)。
表1相關計算結果參考表
| | | 頂升 | 拉移過程 | |
| | 工作 氣壓 P(Fa) | 工作 高度 H(m) | 氣囊總承壓面積 S(mm) | 工作 氣壓 PMFa |
| | | | | | | | | |
從上述計算結果可見，頂升/拉移階段的氣囊最 防溜系統(tǒng)的配置應與牽引系統(tǒng)一致，確保同步。 (5)卷揚機系統(tǒng)(卷揚機、滑輪、鋼經(jīng)繩)必
高氣壓要求為0.55Mpa,因此選用8層以D3綿綸浸 (6)氣囊充氣應該緩慢進行，充氣人員應注意
漆簾線為骨架材料的高壓氣囊做為頂升/拉移氣囊。 充氣過程氣囊及其充氣壓力的變化情況，氣壓表損
2. 牽引力計算 壞的應及時進行更換。移運啟動前，氣囊必須全部
牽引系統(tǒng)布置在半潛駁上，選用50KN 卷揚機2 張開并達到預定壓力值。
臺并配合320KN 四輪滑車組2 套牽引系統(tǒng)，地牛 (7)移運啟動前，應檢查牽引系統(tǒng)(防溜系統(tǒng))
30 t. 及地錨情況，確保各連接安全可靠。
配置時牽引力公式： F=f*G (8)移運過程中應注意觀察氣囊的滾動情況，
F為牽引力， f 為氣囊與地面的滾動磨擦系數(shù)， 防止氣囊自身扭轉現(xiàn)象出現(xiàn)及相鄰氣囊在滾動過程
取0.03,G為沉箱的重量。 中壓疊在一起。要及時觀察重物(構件)的垂直度
故F=0.03×1200t=36t, 即卷揚機在平路段移 及跑偏情況及時糾正。
運需36t 牽引力，因采用二套牽引系統(tǒng)，每套系統(tǒng) (9)沉箱移運到位后，指揮及相關工作人員在
承擔18t 拉力?；喗M鋼絲繩采用24mm,卷揚機通 支墊好枕木，疏導好交通后才允許離開現(xiàn)場。
過6倍率滑輪組對沉箱進行牽引和溜尾，每臺卷揚 2. 空氣壓縮機安全技術操作規(guī)程
機牽引力為30 t (未考慮機械效率及夾角的影響), (1)輸氣管應避免急彎。
二臺卷揚機合力可達60t, 合力大于36t, 因此牽 (2)出氣口處不準有人工作，不得在儲氣罐附
引系統(tǒng)設備安全可靠。 近進行焊接和熱加工。
四、 嚴格執(zhí)行操作規(guī)程 (3)壓力表，安全閥和調(diào)節(jié)器儲氣罐管道要定
1. 氣囊移運操作規(guī)程 期檢查校驗，保持靈敏可靠。
(1)根據(jù)施工現(xiàn)場的實際情況，對氣囊的選型 (4)每班作業(yè)后須打開放氣閥，放出水分油質(zhì)
及壓力計算進行復核，確保氣囊工作壓力不超過氣 等物，每月至少將罐內(nèi)油質(zhì)等物清除一次。
囊的額定工作壓力，并留有一定的富余量。要對氣 (5)嚴禁用汽油或煤油洗刷曲軸箱，濾油器或
囊進行預充氣檢查及在頂升工作開始時進行工作壓 其它氣路零件。
力的測定。 (6)所有導電部分或皮帶傳動部分均須設安全
(2)氣囊移運通過的通道場地必須經(jīng)過平整， 防護裝置。
不存在尖銳物及障礙物。存在斜坡的，斜坡段左右 (7)用汽車拖運移動式空壓機時，要控制車速
水平度不得大于8cm 。 (20km/h 以內(nèi)),轉彎時必須慢行。
(3)重物(構件)使用氣囊移運時的工作高度 (8)空壓機必須放置水平：工作時要保持通風
宜使用氣囊直徑的30%～40%,并應大于氣囊囊咀結 散熱：空壓機油及時添加。
構體直徑10cm以上。超高壓氣囊應選用較高的工作 3. 卷揚機安全技術操作規(guī)程
須定期保養(yǎng)
五、 大型沉箱出運安全注意事項
(1)沉箱移運時，氣囊所通過的通道地面要求 清除所有障礙物和尖銳物。
(2)沉箱在移動中有走偏的可能，應通過調(diào)整 氣囊的擺放角度，或兩側卷揚機的先后啟動順序和 速度來糾正偏差。
(3)沉箱上塢前2h, 必須移到碼頭前沿10m 以內(nèi)。出運當天，可操作潮水潮位應有3h。風力六 級以下才允許沉箱移運，施工兩側20m范圍內(nèi)設工 作警戒。
(4)通道及沉箱可能經(jīng)過的范圍應該保證平 整，高差不超過±2 cm。
(5)事前先標志好沉箱擺放位置，氣囊的軸線 平行且與位移方向垂直，露出沉箱兩側長度相等， 氣囊拖進沉箱底部時要順直，不得斜拖。
(6)對氣囊充氣時應均勻、緩慢(由閥門控制), 當充氣壓力達到沉箱預定初始壓力，停止充氣：檢 查并調(diào)整氣囊的壓力值，使各氣囊的壓力基本一致 ， 再繼續(xù)充氣，直到將沉箱底面完全脫離支承型鋼約 5cm, 此時沉箱處于直立狀態(tài)。
(7)由指揮下令啟動各卷揚機，注意同步均勻， 無關人員離開工作范圍。副指揮及時向指揮通報所 處位置觀察的運行情況和氣囊位置，做到氣囊平行， 對沉箱走偏進行糾偏：充、放氣緩慢，注意避免突 然彈出。
(8)浮船塢與出運碼頭的搭接應符合要求，根 據(jù)實際情況調(diào)節(jié)浮船塢壓水。
六、 結語
高度。
(4)氣囊在重物(構件)下的擺放間隔應盡量 均勻，氣囊之間的間隔(凈距)應不少于重物(構 件)運行方向長度的1/40～1/30;對于囊頭部分需 要承載的應取較大值，并應滿足支墊空間的需要。 滾動氣囊之間的中心距應保證重物(構件)的結構 強度。
(5)大型重物(構件)移運，特別是存在斜坡 段移運的，必須有止滑防溜措施，設置防溜系統(tǒng)，
(1)卷揚機的安裝機身地面必須牢固。卷揚筒 與導向滑輪中心線應垂直對正；
(2)工作前應檢查鋼絲繩，離合器，制動器棘 輪滑輪、電器等，正常后才能工作。
(3)操作時，檔位須從0檔徐徐調(diào)至最高檔： 停止操作，則相反。
(4)作業(yè)中突然停電或者停止工作，人員離開 前應將電源斷開，并將運送物件放下，鎖止閘箱， 蓋好防水帆布。
通過以上對沉箱移運上半潛駁船作業(yè)設計以及 安全驗算，說明沉箱采用氣囊頂升，卷揚機牽引將 沉箱拉移上半潛駁船上是完全可行的，并且十分安 全可靠。項目部與出運隊伍緊密合作，圓滿完成本 工程全部沉箱移運上半潛駁船施工任務，豐富了類 似工程的出運經(jīng)驗。
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聲明：以上有關船用氣囊和橡膠護舷的資料部分會青島永泰長榮工廠技術資料，也有網(wǎng)絡上搜集下載所得，本著氣囊護舷行業(yè)資料共享的精神，我們拿出來分享，如有侵權，請聯(lián)系0532-84592888刪除，謝謝
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