沉箱出运施工技术方案

沉箱出运施工技术方案内容摘要：

确定出运码头顶面标高： H=+（ ） =（实际使用的码头面标高为+） 码头台阶标高 :H== 浮船坞满载离驳潮高计算 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 16 页 共 43 页 为保障不损坏搭接码头，在船头高于码头面 米时，满载离驳，浮船坞甲板面标高 = 米 +码头面标高 =+= 米，潮水高度 =甲板面标高 （船型深 吃水）=()= 米 ，取离驳潮高为≥。 沉箱纵向偏差计算 若沉箱纵向偏移 2 米，则产生力矩为 ，为抵消它，根据沉箱实际偏移的方向，在相反的方向仓内压水，致使其力矩相等，方向相反。 沉箱浮游稳定计算（以 CX1 为例进行计算） 沉箱设计图如下 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 17 页 共 43 页 一、 重心位置计算 沉箱共分五个部分（各部分如上图所示），各部分体积分别 设为 V1～ V5，各部分重心坐标设为（ xi， zi）（ i=1„ 5）。 V1=179。 179。 = x1=1/2= z1=V2=179。 179。 （ 1/2） = m3 x2=1179。 （ 2/3） = m z2=+（ ） = m 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 18 页 共 43 页 V3=10179。 179。 = m3 x3=1+（ 10/2） =6 m z3=V4=10179。 （ 4179。 － 179。 179。 2）179。 （ － ） = m3 x4=+（ 11－ － ） /2= m z4=（ － ） /2+= m － = V5=10179。 （ 1/3）179。 179。 （ 4179。 +179。 + (4179。 179。 179。 ) ) = m3 x5=+(11－ － )/2= m z5=+= m 沉箱的总体积： V 总 =∑ Vi =V1+V2+V3+V4+V5 =++－ － = m3 沉箱的重心坐标设为（ x， z） x=（ ∑ Vixi） /V 总 =（ V1x1+V2x2+V3x3+V4x4+V5x5） /V 总 =（ 179。 +179。 +179。 6－ 179。 － 179。 ） / = = m z=（ ∑ Vizi） /V 总 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 19 页 共 43 页 =（ V1z1+V2z2+V3z3+V4z4+V5z5） /V 总 =（ 179。 +179。 +179。 － 179。 － 179。 ） / = = 二、 浮心位置计算： 假设沉箱处于正浮状态时，其吃水深度为 h 空载吃水 ，海水比重为γ 海水 =，γ 砼= t/ m3。 沉箱受三部分浮力作用（如上图所示），它们排开水的体积分别设为 V1～ V3，各部分所受的浮力分别设为 F1～ F3，其对应 的高度分别设为 h1～ h3。 V1=179。 179。 = m3 h1=V2=179。 179。 (1/2)= m3 h2=+筒身（除去前趾部分）每米排水体积： V 箱身每米排水体积 =179。 10 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 20 页 共 43 页 =214 m3 因为沉箱处于正浮状态，所以 F 浮 =G 沉 G 沉 =V 总 γ 砼 =179。 = 筒身所受浮力： F3=F 浮 － F1－ F2 =－ 179。 － 179。 = h 空载吃水 = F3/（ V 箱身每米排水体积 178。 γ 海水 ） =(214179。 ) = m V3= V 箱身每米排水体积 178。 h 空载吃水 =214179。 = m3 h3=V 总排 =∑ Vi=V1+V2+V3 =++ = m3 浮心距离 h： h=（ ∑ Vihi） / V 总排 =（ 179。 +179。 +179。 ） / = m 三、 空载浮游稳定计算 沉箱定倾半径计算： 定倾半径计算公式如下 ρ =（ I－ ∑ i） / V I=LB3/12 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 21 页 共 43 页 i=l2l13/12 式中ρ — 沉箱定倾半径（ m）； I— 矩形断面沉箱在水面处的断面对纵向中心轴的惯性矩（ m4）； L— 沉箱长度（ m）； B— 沉箱在水面处的宽度； ∑ i— 各箱格内压载水的水面对纵向中心轴的惯性矩之和（ m4）； l1— 纵向墙之间的净距（ m）； l2— 横向墙之间的净距（ m）； V— 沉箱的排水量 m3。 LBl2 I=LB3/12 =（ 179。 10179。 10179。 10） /12 = 空载时： ∑ i=0 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 22 页 共 43 页 ρ =（ I－ ∑ i） / V 总排 =沉箱重心到浮心的距离：α =z－ h=－ = m 定倾高度： m=ρ－α =－ = m 根据规范规定： （ 1） 近程浮运： m≥ m （ 2） 远程浮运： 以块石和砂等固体物压载时： m≥ 以液体压 载时： m≥ 所以空载浮运不稳定。 四、 压载（海水）浮游稳定计算 压载高度： 前舱 后舱 （ m） （ m） 其示意图如下所示： 8 5 4 . 03 5 0 . 02 0 0 . 01 1 0 0 . 01 0 0 . 01 0 0 0 . 05 0 . 01 4 8 0 . 0 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 23 页 共 43 页 舱底水重： G1=10179。 [（ 1/3）179。 179。 （ 4179。 +179。 + (4179。 179。 179。 ) ） ]179。 = 舱身内水重： 前舱： G2=（ 4179。 － 179。 179。 2）179。 (－ )179。 5179。 = t 后舱： G3=（ 4179。 － 179。 179。 2）179。 (－ )179。 5179。 =310 t 箱重 +水重 G 总 =G 箱 + G1+ G2+ G3 =+++310 = t 沉箱吃水 h 吃 =（ G 总 /γ 海水 － V1－ V2） / V 箱身每米排水体积 =（ － － ） /214 = 浮心至箱底距离 h h= （ ∑ Vihi） / V 总排 =（ 179。 +179。 +179。 214179。 ） /（ ） = 重心至箱底的距离 z z={179。 +179。 +179。 [（ － ） /2+]+310179。 [（ － ）/2+]}/ = m 重心与浮心的高差α α = z－ h=－ = 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 24 页 共 43 页 I－ ∑ i=（ 179。 10179。 10179。 10－ 179。 179。 179。 179。 10） /10 = 定倾半径ρ ρ = （ I－ ∑ i） /V 总排 =（ ） = 定倾高度 m m=ρ－α =－ = 四、出运码头构造： 出运码头构造是使用原来马村电厂沉箱上驳的码头，该码头的改造已经经过四航局港湾设计院进行验算过，并在马村电厂码头工程沉箱出运上驳过程中实践，码头的抗滑、抗倾稳定都满足使用要求。 （见码头改造后剖面图） 五、沉箱上驳操作说明 搭接方式 本工程采用专用重型沉箱上驳码头，搭接部分码头面标高 米，搭接采用 GD43钢轨、长 20米、钢轨面标高 米，码头结构见“图五出运码头构造”。 搭接时浮船坞的首部搁置在钢轨上，浮船坞的甲板面与码头面平，码头与浮船坞间铺 14毫米钢板，其总长度为 22米，宽。 浮船坞的锚位及地牛 浮船坞艏部左右利用码头上一个系缆墩及沉箱预制区设置的地锚系两条缆、控制船头左右移动对齐码头前沿，艏部中缆用一条缆带系在斜坡道预埋的地锚拉环上、控制船艏顶住码头 (同时在临时码头前沿用两根木根作防撞棒 )，船尾靠海侧抛一门猫，靠陆侧系缆在电厂的工作船码头系船柱上。 海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 25 页 共 43 页 出运码头示意图 14 4 3t 沉箱回填开山石土1 3. 41 0. 7+1. 0+2 . 8 5 （码头面标高）+（搭接台标高）％支垫钢轨（5 0 轨）2c m 钢板支垫出运码头坡度1. 4 厘米厚钢板踏板海口港二期码头工程大型沉箱出运施工技术方案 第 26 页 共 43 页 出运码头断面图 搭接操作 沉箱距码头前沿 74米，沉箱预期移动速度约为 70米 /小时，预期沉箱上驳总时间为3 小时。 要进行上驳操作要求当日最大潮高达大于 米，进入搭接潮水为 米，从进入到最高潮时间要大于 2 小时。 由于。