青島永泰長榮
標(biāo)題: 碼頭工程沉箱出運(yùn)及安裝施工方案 [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時間: 2023-12-30 17:38
標(biāo)題: 碼頭工程沉箱出運(yùn)及安裝施工方案
沉箱出運(yùn)及安裝施工方案
項目經(jīng)理部
2011 年 6 月
目錄
一、 工程概況............................................................................................. 3
二、 現(xiàn)場自然及施工條件......................................................................... 3
2.1、半潛駁施工的環(huán)境要求為：....................................................................................................................... 3
2.2、自然條件........................................................................................................................................................ 3
三、 本工程沉箱出運(yùn)受力計算................................................................. 8
四、 沉箱出運(yùn)............................................................................................. 8
4.1、卷揚(yáng)機(jī)選用................................................................................................................................................... 8
4.2、滑輪組計算................................................................................................................................................... 8
4.3、鋼絲繩計算................................................................................................................................................... 9
4.4、氣囊計算....................................................................................................................................................... 9
4.5、沉箱頂升設(shè)計............................................................................................................................................. 10
4.6、主要設(shè)備配備............................................................................................................................................. 10
4.7、半潛駁搭板................................................................................................................................................. 10
4.8、沉箱出運(yùn)、上駁施工工藝主要流程 ......................................................................................................... 12
4.9、沉箱出運(yùn)施工方法(陸地部分)................................................................................................................. 14
4.10、質(zhì)量保證措施........................................................................................................................................... 15
五、沉箱浮運(yùn)下潛出駁............................................................................. 21
六、沉箱安裝............................................................................................. 26
七、安全措施............................................................................................. 29
八、安全保證體系與環(huán)保措施................................................................. 30
九、附圖..................................................................................................... 33
一 、 工程概況
1.1、設(shè)計碼頭采用圓筒沉箱重力式結(jié)構(gòu)，碼頭墩式布置，本工程預(yù)制沉箱共31件，
沉箱底部為正八邊形，圓筒直徑13.8m, 高25.5m,單件最大重量 2350t。設(shè)計如圖1.1示：
[attach]7979[/attach]
圖1.1 沉箱設(shè)計圖
1.2、 沉箱的出運(yùn)設(shè)計采用氣囊直接頂升脫模，再使用氣囊出運(yùn)上駁施工工藝。5000
噸級半潛駁靖海號運(yùn)輸(具體性能參數(shù)詳見附圖1)。
二、 現(xiàn)場自然及施工條件
2.1、半潛駁施工的環(huán)境要求為：
沉箱上駁時，波高H/? 小于等于0.5米，風(fēng)速小于等于6級；
半潛駁下潛、沉箱出駁時，波高H/? 小于等于1.0米，風(fēng)速小于等于6級。
沉箱拖運(yùn)安裝施工的環(huán)境要求為：
波高H/? 小于等于1.0米，風(fēng)速小于等于6級。
2.2、自然條件
2.2.1、港口地理位置
XX港位于北部灣北岸，在 XX 港市漁漫島西南端，其東部為企沙半島，西部為XX 半島，
灣口向南敞開，中間被漁漫島分為東西兩個海灣。西灣為防城河主流入海通道
2、徑流
進(jìn)入防城灣的河流主要是防城河，防城河在針魚嶺附近入灣后分成兩支，主流沿西灣 的牛頭嶺附近南下，另一支經(jīng)暗埠江南下。防城河源于十萬大山，全長約100km, 流域面 積810km2, 屬山區(qū)性河流，水位暴漲暴落，流量隨季節(jié)變化很大。據(jù)上游長歧水文站(距
河口40km 左右)1957～1985 年實(shí)測資料統(tǒng)計，多年平均流量為32.5m2/s, 最大洪峰流量
為5450m2/s(1967 年8月7日),最小流量為0 . 15m2/s(1980 年4月21日),多年平均年
徑流量為10.6億m3,最大年徑流量為14.2億m(1960 年),最小年徑流量為6.6億m(1976 年)。4～9月洪水季節(jié)徑流量占全年徑流量的75～80%。每年洪水季節(jié)一般有4 次洪峰出 現(xiàn)，其累計時間為11～22天，徑流量占4～9月徑流量的21～51%,占全年徑流量的17~
44%。
三、 本工程沉箱出運(yùn)受力計算
沉箱自重最大約2350t, 氣囊滾動時與地面的摩擦系數(shù)f=0.03 (沙土地的實(shí)驗(yàn)值),
所以沉箱在出運(yùn)過程中：
水平面牽引力F=fG=0.03×2350 =70.5t
沉箱在出運(yùn)時一般保持前后高差在△d=20cm 范圍以內(nèi)，即前高后低的狀態(tài)。所以在
出運(yùn)時還要考慮高差引起的后傾力F1:
F1=G×△d/R=2350 ×0.2/17.8 =26.4t
因此：沉箱出運(yùn)時牽引力F 為：
F=fG+F1=70.5t +26.4t =96.9t
四、 沉箱出運(yùn)
4.1、 卷揚(yáng)機(jī)選用
已知：Q=2350t,μ 摩擦系數(shù)=0.03(在壓實(shí)的砂地上，氣囊的滾動摩擦系數(shù)接近0.05),
前后高差最大為△d =20cm, 沉箱拉繩數(shù)量 n=2)
單臺卷揚(yáng)機(jī)牽引力F= (fG +F1)/n
= (0.03×2350+2350 ×0.2/17.8)/2 =48.45t
卷揚(yáng)機(jī)牽引力為10t, 配9股滑輪組。
Fg=9Fn=9×10×0.9 =81(t)>48.45(t)(滿足使用要求)
4.2、 滑輪組計算
依據(jù)卷揚(yáng)機(jī)最大拉力設(shè)計使用95t 級，2輪滑輪組，現(xiàn)驗(yàn)算其起重力是否足夠。
已知：2F 最大=9×10 =90t< 95t (滿足使用要求)。
4.3、 鋼絲繩計算
4.3.1、 沉箱拉繩用φ65mm(6×37) 合成纖維芯鋼絲繩
已知： d=65mm (公稱直徑) 卷揚(yáng)機(jī)水平牽引力F 牽=48.45t
最小破斷拉力總和為F 破 = 5 0d2=50×65×65 =211.25 t
安全系數(shù)K1=F 破/F率=211.25/48.45 =4.36(倍) 滿足要求。
4.3.2、 卷揚(yáng)機(jī)水平牽引用φ24mm(6×37) 合成纖維芯鋼絲繩
已知： d=24mm (公稱直徑) 水平牽引F*=48.45/9 =5.38t
最小破斷拉力總和為F 破 = 5 0d2=50×24×24 =28.8t
安全系數(shù)K2=F#/F*=28.8/5.38=5.35 ( 倍 ) 滿足要求。
4.4、 氣囊計算
4.4.1 、2350t 沉箱頂升氣囊選用計算
采用青島永泰長榮工廠生產(chǎn)的超高壓氣囊φ1m 氣囊進(jìn)行施工。
已知： G=2350t, 沉箱底最長17.8m, 寬度7.37m～17.8m, 依據(jù)設(shè)計要求，需要直接
頂升。
依據(jù)構(gòu)件底面尺寸，選用氣囊有效長度為L=16.0m; 設(shè)計頂升高度h=0.4m; 使用
氣囊數(shù)量n=9 (頂升時采用9條氣囊、出運(yùn)過程中采用10~11條氣囊);安全系數(shù)K=1.5,
所以：
單條氣囊承載面寬B=π(D-H)/2=3.14×(1-0.4)/2
氣囊受力的總長度： L =121m
總承載面積： S =LB =121×0.942=114m2
選用氣囊壓力： P=KG/S=1.5×2350t/114m2=0.3MPa
建議使用0.3 Mpa 超高壓氣囊。
4.4.2、2350t 沉箱出運(yùn)氣囊選用計算
采用超高壓氣囊φ1m 氣囊進(jìn)行出運(yùn)。
經(jīng)計算同樣采用頂升時所用的9條0.3MP 超高壓氣囊
附氣囊規(guī)格形狀示意如下：[attach]7980[/attach]
超高壓氣囊(公稱直
徑D=1.0m)
氣囊
|
工作壓力 (Mpa)
|
試驗(yàn)壓力
(Mpa)
|
不同工作高度時的每米曩體承載力(KN/m)
|
50cm
|
40cm
|
30cm
|
≤0.30
|
0.39
|
236
|
283
|
330
|
4.5、 沉箱頂升設(shè)計
沉箱預(yù)制時，采用 C30 混凝土底模，對沉箱底胎膜基礎(chǔ)先進(jìn)行處理，然后采用工28 型鋼
組成槽(共9組)及槽鋼上鋪設(shè)木枋和紙膠版形成底模。放入氣囊充氣頂起沉箱。
沉箱脫模以滿足穿入氣囊進(jìn)行出運(yùn)作業(yè)，要求沉箱離底模至少25cm。
頂升使用的是直接在底模上預(yù)留頂升氣囊槽，沉箱達(dá)到出運(yùn)強(qiáng)度后使用頂升氣囊穿入 頂升槽直接頂升，要求在枕木或工字鋼組之間的間隔內(nèi)設(shè)置氣囊，氣囊的間隔與枕木或工
字鋼組的間隔一致。該方法的優(yōu)點(diǎn)是施工簡潔，操作方便可以保持工地清潔。
4.6、 主要設(shè)備配備
全部沉箱出運(yùn)機(jī)械設(shè)備及相關(guān)材料明細(xì)表4.1 表4. [size=11.5000pt]1
名稱
|
規(guī)格
|
數(shù)量單位
|
用途
|
備 注
|
超高壓氣囊
|
[size=10.5000pt]L16.0m×φ1.0m 0.3Mpa
|
15條
|
頂升、縱移
|
|
卷揚(yáng)機(jī)
|
JM10
|
4臺
|
移運(yùn)沉箱
|
|
鋼絲繩
|
φ65mm 6×37股
|
300m
|
牽引用
|
|
鋼絲繩
|
φ24mm 6×37股
|
2000m
|
卷揚(yáng)機(jī)用
|
|
卸扣
|
85t
|
一批
|
牽引配件
|
|
滑輪組
|
2 輪 9 股
|
4組
|
配卷揚(yáng)機(jī)
|
|
枕木
|
200×25×25(cm)
|
若干
|
臨時支墊用
|
材質(zhì)強(qiáng)渡4 Mpa以上。
|
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