探索气囊辅助出运沉箱

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇探索气囊辅助出运沉箱范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要 通过气囊辅助改变沉箱吃水深度，不需要船舶，使沉箱成功下水，降低沉箱下水的经济成本。

关键词 气囊辅助 沉箱下水 降低成本

中图分类号：C35文献标识码： A

Abstract

Through the balloon assisted change caisson draft, without the need to ship, launched successfully launching caisson caisson, reduces the economic cost.

Key words: balloon assisted caisson launching cost reduction

沉箱下水常用的方法有：预制场固定式滑道下水，半潜驳下水，浮船坞下水，干船坞内预制直接灌水出运。但对于沉箱数量少，周围又没有专用预制场的情况，就要考虑其他下水方法，本文针对气囊辅助来讨论沉箱下水，探讨气囊在沉箱下水中的应用。

在建设北方某码头中，需要预制出运600t沉箱数量7个。预制场选在一个造船厂的斜船台上，拟定下水方案就是利用气囊浮力改变沉箱的吃水深度，实现沉箱的下水。

斜船台断面图 图1

1、气囊选择和布置

沉箱在下水前我们按照1：30的比例制作了沉箱模型和斜坡道，在水池中模拟沉箱下水的状态，通过实验和计算确定气囊的数量：前、后沿方向各加挂2条15m气囊（直径1.8m，40t浮力/气囊），前侧面加挂2条8m气囊（直径1.8m ，20t浮力/气囊），后侧面加挂1条8m气囊（直径1.8m ，20t浮力/气囊）。这样可以在沉箱下水时提供220t的浮力。

2、气囊的固定

气囊通过定做的吊装带固定在沉箱上，吊装带宽度0.2m，长度5.7m(气囊的直径)，15m气囊使用7根吊装带固定，8m气囊使用4根吊装带固定。吊装带平均分布，保证每条吊装带受力均匀。每条吊装带最后在与沉箱上的预埋件连接在一起，连接采用10t卡环。

3、沉箱上固定气囊预埋件

沉箱上固定气囊的预埋件，我们采用在沉箱底板预埋钢板，主要考虑到支立模板时候的方便，然后在预埋钢板上焊接20t的吊耳。气囊固定在20t的吊耳上。由于本工程的沉箱前沿抛填护底块石，可以将吊耳埋起来，不影响靠船的安全。如果工程上不设计护底块石或吊耳外露，这就需要水下切割，成本就会加大，我们可以采用内凹形式的预埋钢板，这样支立模板时有一定难度。但下水后吊耳不用再次处理。在沉箱上的预埋钢板和20t吊耳都需要进行防腐处理。

4、前、后牵引设计

沉箱在坡道上，通过调整前后气囊的高度使之具有一定下滑力，所以本沉箱不需要前牵引。后牵引采用20t卷扬机，牵引沉箱采用围缆的方式。

在1:14的坡道上，摩擦系数μ取0.015时：

下滑力: 440KN

摩擦力: 92.4KN

后牵力：347.6KN

主后牵卷扬机：200KN，钢索道数：4道，总牵引力800kN，用直径30mm的钢丝缆，与沉箱围缆用40t卡环相连接，形成对沉箱的后牵引。

5、沉箱下水前准备工作

（1）根据计算沉箱浮游稳定，对沉箱进行压载，压载采用砂或碎石。沉箱压载在保证沉箱满足浮游稳定的前提下，尽量减小压载重量，以便减轻沉箱对气囊的压力。

（2）在沉箱前后画好刻度，便于观察沉箱下水过程中吃水情况，及时与理论计算比较，查找是否有误差并找出原因。

（3）沉箱封仓，方便沉箱下水后，人员沉箱上作业。

（4）检查后牵引脱钩，保证一次脱钩成功。

（5）检查滚动气囊和助浮气囊，将助浮气囊的排气管接长，并固定在沉箱封仓上，待沉箱下水后，工作人员在沉箱封仓上进行气囊放气。

（6）在沉箱上挂绳梯，方便工作人员上下。

（7）用尼龙缆（直径根据下滑力计算）将沉箱顶上四角固定在码头系船柱（或其他固定物），沉箱在下水过程中，随着下滑力会滑出很远（50-100m），当沉箱滑动速度降低后，可以在岸上用卷扬机将其拉至岸边，或者用拖轮将其拖至岸边。

（8）沉箱下水范围的安全警戒。

6、沉箱下水过程

（1）沉箱下水起点位置

将沉箱移动至距船台前沿7米的位置，保持后牵引，安装助浮气囊。沉箱下水起点位置，不能太前，也不能太后。太靠前，沉箱解除后牵引后，初始速度太小，在沉箱全浮状态时，沉箱可能没有完全滑出船台。太靠后，沉箱滑动时前面没有滚动气囊。本工程沉箱下水起点是通过1：30比例模型，多次模拟下水确定出来的。

沉箱下水起点位置 图2

（2）沉箱解除后牵引下滑

当潮水达到+3.6m时，通过自动脱钩解除后牵引。沉箱通过自身产生的下滑力开始向前滑动。

当沉箱重心位置超过船台前沿线时，沉箱会向下倾斜（见图3），随着沉箱向下倾斜，浮力越来越大，当沉箱浮力等于重力的时候沉箱停止向下倾斜，沉箱开始起浮，这时沉箱已经全部滑出船台。

沉箱下水过程 图3

（3）沉箱全浮状态

当沉箱全部滑出船台后，沉箱即保持全浮状态，本工程沉箱全浮时，吃水深度4.7米，不加助浮气囊时的吃水深度是6.2米。

沉箱全浮状态 图4

7、下水后拆除气囊

沉箱下水后，待下滑速度降低后，将沉箱顶上四角的缆绳收紧，用卷扬机将沉箱拖至靠泊码头，将沉箱在靠泊码头停靠稳定。工作人员通过爬梯上到沉箱顶，打开助浮气囊的放气阀门，将助浮气囊放气。放气结束后，通过潜水员水下解开固定气囊卡环，用吊车将助浮气囊吊至岸上。工作人员充气检查气囊，进行维修、存放。

沉箱下水后，工作人员即利用交通艇将滚动气囊回收，上岸后，检查、存放。

8、总结

以上即为本工程沉箱下水的全过程。通过此方法本工程的7个沉箱均顺利下水，经济效果较可观，此方法可以节省大型工程船舶（半潜驳、起重船）的费用，但此方法也有其局限性，比如沉箱重量、合适的斜船台等。在者，沉箱在下水过程中对岸坡的稳定性要进行验算，保证岸壁的稳定。