青島永泰長榮
標題: 氣囊在沉箱出運上駁施工中的應(yīng)用 [打印本頁]
作者: 永泰長榮 時間: 2023-12-30 17:39
標題: 氣囊在沉箱出運上駁施工中的應(yīng)用
摘 要：文中以福建省泉港預(yù)制場大型預(yù)制沉箱的出坑、出運和上駁為例，介紹高壓橡膠氣囊在大型沉箱出運、上 駁施工中的應(yīng)用及其工藝技術(shù)。
關(guān)鍵詞：氣囊；沉箱；出坑出運；上駁；施工；應(yīng)用；技術(shù)工藝
一、引言
預(yù)制沉箱的出坑、出運和上駁施工，是以圓柱型氣囊為 載體，在沉箱預(yù)制件的底面放置通過計算需用個數(shù)量的圓柱 型氣囊，采用氣動傳動技術(shù)，將沉箱頂升，使沉箱作相對運 動，通過橫、縱向的移動，將沉箱橫移出坑，再通過縱移將 沉箱牽引至上駁平臺，再進一步上駁，最后通過半潛駁的運 輸將沉箱拖運至工程所在地進行沉箱的安裝施工。
二、工程概況
1. 本案共有預(yù)制沉箱29個，其基本參數(shù)詳見下表1。
表1 沉箱的基本參數(shù)
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2. 預(yù)制場及沉箱出運的總平布置概況 沉箱的上駁平臺位于預(yù)制場的南端，約為東西走向，沿 碼頭橫向方向直至預(yù)制場后方是沉箱的出運通道，沉箱出運 通道的西側(cè)長方向上位沉箱的預(yù)制場地。 3. 沉箱的預(yù)制平臺概況 預(yù)制平臺以 C28 型工字鋼按沉箱的長度邊并沿預(yù)制場 的長方向布設(shè)，以利于沉箱出坑后的縱移出運和安全共計布 設(shè)6道并架高28cm 形成。 4. 沉籍的出坑、出運通道 通道平整無障礙物和尖銳物，場地承載力*20T/M2, 沉箱出運安全。 5. 沉箱的上駁 沉箱的上駁為半潛駁，其船型為型長×型寬×型深 =54m×33.6m×4.5m, 半潛駁的排水量3,000t;2000P 拖輪拖帶，沉箱的過駁平臺(臨時碼頭)具備。 三、沉箱的移動和氣囊選擇 1. 氣囊的工作要求及結(jié)構(gòu) 氣囊的頭部為半球體。詳下圖1。 |
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圖 1 氣囊的結(jié)構(gòu)
備注：A—半球體氣囊嘴鑄件； D—氣囊直徑； LO—有效 氣囊長度； L—氣囊的實際總長度。
2. 頂升施工及氣囊的選用
沉箱的出運主要包括了各環(huán)節(jié)施工前的準備工作、頂升、 出坑、移動出運、上半潛駁等過程。
(1)沉箱的頂升施工
首先是清理準備工作。其次，利用沉箱預(yù)制場四角已布 設(shè)好的卷揚機和橫移地錨，通過滑輪組并使鋼絲繩與沉箱相 對應(yīng)的四角拉點相連接并使之受力，之后于沉箱底部各工字 鋼支墊的分隔艙中布設(shè)橡膠氣囊。之后，拆除原預(yù)制沉箱平 臺的底支墊工字鋼，橫向位置支墊于氣囊的分隔位。最后， 將氣囊逐條放氣。至此，沉箱的出坑準備工作就緒。
(2)氣囊的選用 (詳見下表2)
施工選用的氣囊詳見下表2,氣囊的布設(shè)及其受壓橫斷 面詳見下圖2。
表 2 選 用 氣 囊 的 參 數(shù)
名稱 規(guī)格m 數(shù)量 總承載長度 | | | | |
氣 意 1 × 1 2 5 條 5 8 . 2 5 m | | | | |
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圖 2 受壓氣囊橫斷面示意圖
3. 沉箱出坑及及氣囊的選用
沉箱的出坑主要是通過通過橫移施工工藝實現(xiàn)。在沉箱 四角拉結(jié)點連接受力后，對氣囊均勻充氣，當沉箱被平穩(wěn)頂 升并完全脫離原支墊的枕木時，拆除原有的支墊枕木，施工 總負責人通過高頻對講機指揮，沉箱四角所布設(shè)的四臺卷揚 機同步啟動，通過橫移，使沉箱沿著垂直于預(yù)制場的橫向方 向勻速移動。沉箱在出坑橫移的移動過程中，不斷地將預(yù)備 氣囊或沉箱尾部滾動出來的氣囊，倒接入沉箱移動的頭部方 向下，同步剎車并停止牽引系統(tǒng)的工作。同理，在沉箱底部 四周分別支墊上已備好的枕木，并在氣囊均勻放氣后使沉箱
平穩(wěn)座落于枕木上。氣囊作用的安全移運高度同理考慮 H=40cm 。 因此，沉箱出坑施工同理是安全可靠，氣囊的選 用等同，詳見表2。
4. 沉箱的出運及氣囊的選用
氣囊的選用，考慮到材料的綜合周轉(zhuǎn)和重復(fù)利用，降低 施工成本，在滿足安全的條件下，高壓氣囊的選用詳見如上 施工分析，采用等規(guī)格的施工高壓氣囊。氣囊作用的安全移 運高度同理考慮H=40cm 以抗傾覆等。其施工選用的氣囊及 參數(shù)，詳見下表3。
表 3 選 用 氣 囊 的 參 數(shù)
名稱 規(guī)格m數(shù)量 總承載長度 總承載面積 額定壓強 工作壓強 舉力 |
| 55.84m1 0.35Mpa 0.17Mpa 947T |
四 、沉箱的上駁過程概述
1. 當沉箱經(jīng)出運通道移至上駁平臺后，將“后牽引的定 滑輪”改錨于離該沉箱最近的地錨上， “前牽引”改用半潛 駁上的卷揚機連接；
2. 將沉箱上駁所需的氣囊按施工要求的距離擺放好后， 收緊“后牽引”,并對氣囊充氣使其達到“頂升施工”所需的 充氣量的一半止后，等待潮水并使半潛駁的甲板面能與出運 碼頭面順接時再進行沉箱的上駁；
3.把沉箱上駁后的支墊枕木整理好并整齊擺放在半潛駁 船的四周邊備用，檢查并完成其他需準備的所有準備工作；
4. 測算并根據(jù)潮水的漲退潮情況，當半潛駁船甲板面即 將順搭接上出運碼頭面時，開始對氣囊進行充氣，水手及岸 上起重工配合擺放使碼頭面與駁船甲板面順搭接的鋼板；
5. 當半潛駁船甲板面與碼頭面搭接時，檢查確認各準備 工作就緒和安全后，指揮沉箱勻速移動并上駁；當沉箱到達指 定位置后，指揮長指揮四合卷揚機同步剎車停機，在確認所有 枕木支墊完成和牢靠后，指揮充氣工同時對各條氣囊均勻放 氣，使沉箱平穩(wěn)座落在支墊枕木上并確認安全；然后指揮卷揚 機同時松繩并解開鋼絲繩，再拆除滑輪組、拉桿護角、碼頭搭 接鋼板和沉箱底部氣囊等；最后，再次檢查確認各項工作就緒 和安全后，半潛駁退離碼頭駛往工程所在地安裝沉箱。
五、移運牽引系統(tǒng)的保證
1. 以本工程最大型 CX3 沉箱重量916t 計算，氣囊滾 動時與地面的摩擦系數(shù)μ=0.03。沉箱移運的水平前牽引力 F1=μG-0.03×916t=28t;
2. 所有地錨各取50t, 前后各使用兩臺卷揚機作業(yè)，單 臺卷揚機的牽引能力均為 F2=8T, 每組滑輪組穿 n=4 道鋼
絲繩；則單臺卷揚機的牽引能力ZF=F2×n×?=(8t×4)×
0.9系數(shù)=28.8t*F1=28t, 滿足使用要求；鋼絲繩配套；
3.所有牽引機具都采用含3.5倍以上保險系數(shù)的國標產(chǎn) 品 ；
4.牽引系統(tǒng)是安全可靠的，牽引速度控制在2~3m/min 左右。
六、供氣系統(tǒng)
氣囊采用2臺排氣量為6m3 的空壓機，多管道空氣分配 閥、兩邊1根高壓管可保證對氣囊的同時充氣，保持氣襄氣 壓的一致，滿足施工要求。
七、節(jié)點控制、應(yīng)急、風險分析
1. 成立項目施工負責制(即：項目總指揮負責制),所 有參與作業(yè)人員齊心協(xié)同，以確保整個施工過程的安全。設(shè) 專職安全工程師，負責整個施工及其過程的安全、警戒，配 備安全協(xié)作員。
2. 清除沉箱移運通道上所有的障礙物和尖銳物，氣囊通 道地面的承載力不小于20t/m2。 氣囊在移運過程中有被尖 銳物刺傷劃破的可能，但是由于沉箱底面與氣囊接觸的而積 較大，氣囊在移動時的工作壓力較小，故不會發(fā)生觸地和傾 覆。
3. 沉箱在移動中有走偏的可能，可通過調(diào)整氣囊的擺放 角度，或利用兩側(cè)卷揚機啟動時間的先后順序、或運行速度 來糾正偏差。
4. 保證沉箱外側(cè)墻的強度，底部周邊做倒角(半徑 20mm) 處理，并保持表面的光滑。
5. 風力大于5級、大雨、霧大、浪大時應(yīng)停止作業(yè)， 保證出運施工視線的開闊良好。
6. 為確保工程施工安全，配備備用空壓機、卷揚機及發(fā) 電機一臺，以備作業(yè)時的應(yīng)急之用，各機電設(shè)備工作時都須 有專人監(jiān)護、巡視，特別是牽引系統(tǒng)和氣囊的充、放氣工作 的監(jiān)護和巡視。
7. 仔細檢查所有機電和機械設(shè)備的質(zhì)量安全可靠性，所 有牽引及配套設(shè)備均采用國標標準的設(shè)備，具有2~3.5倍的 保險系數(shù)。檢查預(yù)埋拉環(huán)完好性。
8. 在沉箱的移動和出運通道的兩邊，應(yīng)堆放應(yīng)急的支墊 枕木， 一但出現(xiàn)意外，立即原地進行支墊枕木的應(yīng)急施工處 理 。
八、結(jié)束語
氣囊移運技術(shù)，已經(jīng)受了越來越多工程項目的考驗，證 明了其施工的安全可靠性和工藝技術(shù)實用、可行性。同時， 由于氣囊是種柔性材料，攜帶及采購方便、可重復(fù)利用、對 場地適應(yīng)性強、可充分利用場地進行施工、經(jīng)濟便宜、操作 簡便且對操作人員的技術(shù)要求不高等優(yōu)點，已得到了人們的 青睞和廣泛應(yīng)用。
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聲明：以上有關(guān)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(shù)資料，也有網(wǎng)絡(luò)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(quán)，請聯(lián)系0532-84592888刪除，謝謝
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