廣東茂名港博賀新港區(qū)粵電煤炭碼頭工程Ⅱ標(biāo)段10萬噸級卸煤碼頭沉箱安裝典型施工方案

1、廣東茂名港博賀新港區(qū)粵電煤炭碼頭工程II標(biāo)段10萬噸級卸煤碼頭沉箱安裝典型施工方案11-20161129B版編制單位：中交四航局廣東粵電博賀煤電工程項(xiàng)目經(jīng)理部編制人員：項(xiàng)目總工程師：項(xiàng)目經(jīng)理：定稿日期：(NWHH番相&朝詔gmHK8WH二朕皿<皿£M泰決0二01oiH,6oi06oiHS8K6讓畫監(jiān)第，99US茴1、工程概況廣東茂名港博賀新港區(qū)粵電煤炭碼頭工程II標(biāo)段施工新建一個(gè)10萬噸碼頭及其附屬工程、一個(gè)3.5萬噸裝煤碼頭及其附屬工程、港內(nèi)護(hù)岸和電廠取水口。碼頭采用重力式沉箱結(jié)構(gòu)，47個(gè)沉箱連片式布置，沉箱為預(yù)制C40鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，共5037W10萬噸級碼頭共28

2、件沉箱，一種平面尺寸，三種規(guī)格型號。標(biāo)準(zhǔn)沉箱尺寸為長15.75m3寬19.35m?高21.1m，縱向設(shè)3個(gè)艙格，橫向設(shè)4個(gè)艙格，每個(gè)艙格尺寸為4.2m?4.61m，前趾長1.0m，前壁厚0.4m，后壁厚0.35m,側(cè)壁厚0.35m，縱向前隔墻厚0.3m，其它隔墻厚0.25m，底板厚0.65m。最大單件沉箱混凝土1127m?，最大單件重為2818t。沉箱出運(yùn)安裝工序使現(xiàn)場從水下施工變?yōu)樗鲜┕?，增加沉箱回填、沉箱后方回填、胸墻等施工面。?.1碼頭沉箱規(guī)格尺寸一覽表序號11數(shù)量單位><規(guī)單件重量(t)一口-定耐(m注備CX62721±18825+E2XCE70329525E

3、CX333933328+ECX23428+4圖1.3碼頭沉箱布置圖圖1.4碼頭平面示意圖10萬噸碼頭沉箱安裝的底標(biāo)高為-15m（1件）或者-19.6m（27件），3.5萬噸碼頭沉箱安裝底標(biāo)高為T5m,（當(dāng)?shù)乩碚撟畹统泵嬖?5國家高程系下為1.18m）,沉箱安裝設(shè)計(jì)頂標(biāo)高因沉箱型號而有所不同，10萬噸沉箱CX3為+1.8m、CX2為-0.5m、CX1為+1.5m,3.5萬噸沉箱CX1為+1.8m。本工程設(shè)計(jì)高水位+3.2m，設(shè)計(jì)低水位+0.26m。根據(jù)10萬噸碼頭施工計(jì)劃安排、沉箱預(yù)制順序及安放平面要求，本次典型施工先進(jìn)行CX1-1型沉箱安裝，CX1型號沉箱總共26件。沉箱出運(yùn)、安裝均采用“海洋

4、石油262”4000T半潛駁+3200HP寧海拖3001進(jìn)行出運(yùn)及安裝施工。10萬噸碼頭28件沉箱安排在博賀沉箱預(yù)制場預(yù)制，現(xiàn)已完成18件沉箱預(yù)制，由于場地限制，剩余10件CX1沉箱待1#生產(chǎn)線沉箱出運(yùn)后開始預(yù)制。3.5萬噸碼頭沉箱已完成預(yù)制，現(xiàn)存放在博賀預(yù)制場出運(yùn)碼頭。沉箱在預(yù)制場上駁后，在2.2m以上潮位，寧海拖3001將半潛駁拖航水路10海里至碼頭現(xiàn)場后，“海洋石油262”半潛駁拋錨定位到下潛區(qū)下潛，沉箱浮游出駁，方駁定位安裝或存放。2、典型施工目的沉箱出運(yùn)準(zhǔn)備工作基本完成，決定于2016年11月26日開始進(jìn)行沉箱安裝典型施工，通過典型施工檢查出運(yùn)安裝施工所配套的機(jī)械（如半潛駁性能、空壓

5、機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)、拖輪等）、人員組織是否匹配，對施工管理、質(zhì)量管理及施工安全管理方面存在的不足進(jìn)行改進(jìn)，為了確保安全、優(yōu)質(zhì)、高效地完成沉箱出運(yùn)安裝任務(wù)。開展典型施工，檢驗(yàn)沉箱出運(yùn)施工方案的可行性，檢驗(yàn)方案交底的有效性，主要目的如下：1、檢驗(yàn)“海洋石油262”半潛駁與寧海拖3001在本項(xiàng)目水域裝載沉箱拖航的適應(yīng)性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。2、檢驗(yàn)“海洋石油262”半潛駁裝載沉箱在本項(xiàng)目水域下潛、出塢的適用性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。3、檢驗(yàn)駁0063定位駁牽引沉箱浮游出塢、浮游安裝的適用性及相關(guān)技術(shù)參數(shù)。4、檢驗(yàn)拖航、下潛、浮游出塢與安裝過程的施工指揮系統(tǒng)、各級管理系統(tǒng)、各船組、各班組的施工組織、分工協(xié)作、溝通協(xié)調(diào)、配合

6、是否順暢，是否到位。5、檢驗(yàn)工藝技術(shù)、安全、組織等方面是否存在不足，尋找改進(jìn)辦法。典型施工完成后，對本次典型施工進(jìn)行總結(jié)，并將總結(jié)的內(nèi)容再次進(jìn)行交底，以便下一步的工作順利實(shí)施。3、典型施工小組為順利做好沉箱安裝工作，達(dá)到預(yù)期目的，項(xiàng)目部特成立以下典型施工領(lǐng)導(dǎo)小組，具體負(fù)責(zé)第一件沉箱出運(yùn)安裝施工的策劃、組織和實(shí)施工作。（1）安裝小組組長：謝先和副組長：陳錫培成員：張成、孔鈁、曾佳、牛亞軍、鄭溫、梁翔、鐘淺、楊光（合作隊(duì)伍）。小組的主要職責(zé)是領(lǐng)導(dǎo)、督促、協(xié)調(diào)、檢查各部門各班做好施工準(zhǔn)備、機(jī)械人員配備、過程觀測、后勤支持等工作。4、主要施工工藝施工流程圖見圖4-1，4-2，4-3。圖4-1沉箱出運(yùn)流

7、程圖圖4-2沉箱安裝流程圖在施工過程做好以下控制點(diǎn)：5、技術(shù)組織措施施工技術(shù)組織措施見表5-1。7序號階段施工技術(shù)控制重點(diǎn)工藝及控制措施施工準(zhǔn)頂升移運(yùn)斜坡道移運(yùn)1、2、3、4、牽引系統(tǒng)經(jīng)復(fù)核，機(jī)械設(shè)備必須經(jīng)維護(hù)保養(yǎng)。對氣囊進(jìn)額定工作壓力進(jìn)行充氣檢驗(yàn)。清理場地內(nèi)一切尖銳的雜物。對所有作業(yè)人員進(jìn)行技術(shù)安全交底。1、擺施氣囊與出運(yùn)方向垂直，而間距均勻。2、對每條氣囊緩慢均勻地充氣至0.24MPa（預(yù)定工作壓力的80%）,后繼續(xù)充氣工作沉箱底面脫離支承工字鋼23cm，抽取工字過程，密切觀察各氣囊氣壓的變化，異或更換氣囊等處理。1、調(diào)整工作高度38±2cm,并保證前進(jìn)方向前高后低，高差控制在2

8、4cm。2、收緊牽引鋼絲繩至移動臨界，使沉箱兩側(cè)圍捆繩受力均等。3、牽引過程觀察兩側(cè)牽引繩的松緊程度并確保一致，觀察氣囊氣壓變化情況。1、當(dāng)沉箱底開始越過斜坡道頂部時(shí)，由坡度變化，要密切觀察氣囊氣壓變化并調(diào)整2、調(diào)整前后氣囊的工作高度：沉箱下行前端為3040cm，后部為2030cm，確保3、接長和更換鋼絲繩時(shí)，在沉箱前面底部支墊枕木，不少于六點(diǎn)。同時(shí)兩邊不得同41、上駁選擇在退潮的末時(shí)段（約到達(dá)低潮前一小時(shí)），在上駁前浮船塢抽水調(diào)平船5上駁2、每一組氣囊壓上船塢時(shí)，馬上通知船塢進(jìn)行反抽壓艙水。3、沉箱到達(dá)指定位置后，用枕木在指定位置支墊。序號階段工藝及控制措施浮船塢61、拖航前必須與當(dāng)?shù)睾Ｊ虏?/p>

9、門聯(lián)系并接受調(diào)度，拖航過程加強(qiáng)瞭望，并按規(guī)定避讓拖航1、下潛區(qū)底標(biāo)高為T9.6m，本批次安裝沉箱最大浮游穩(wěn)定吃水為11.63m,包括012.03m，“海洋石油262”4000噸半潛駁甲板面上最大下潛深度23.8m,滿足沉箱出馬潛區(qū)水深H=11.63+0.4+5.8+1=18.83m,沉箱出駁需水深18.83m以上，選擇-19.6m水浮船塢一不受潮水影響。下潛2、當(dāng)沉箱吃水達(dá)1.53米時(shí)，觀察沉箱是否存在漏水現(xiàn)象。3、根據(jù)計(jì)算沉箱加水壓載1.6米時(shí)，沉箱浮游穩(wěn)定，當(dāng)沉箱內(nèi)灌水達(dá)1米，停止灌潛，觀察沉箱內(nèi)水位變化情況。1、沉箱通過浮船塢上的纜繩輔助，由方駁上卷揚(yáng)機(jī)牽引出塢。2、盡可能順潮出塢。沉箱

10、出3、沉箱著床時(shí)的水位不高于3米。塢安裝4、沉箱下沉過程中，測量工必須跟蹤控制。5、沉箱安裝完成并經(jīng)歷一潮汐周朝時(shí)進(jìn)行復(fù)測，合格后及時(shí)回填。106、安全管理控制要點(diǎn)表6-1安全管量控制重點(diǎn)序號階段措施要點(diǎn)施工準(zhǔn)備沉箱出運(yùn)沉箱安裝1、2、3、4、1、2、3、4、5、牽引系統(tǒng)安全性計(jì)算復(fù)核。對卷揚(yáng)機(jī)、鋼絲繩進(jìn)行檢查。對所有作業(yè)人員進(jìn)行安全技術(shù)交底。布置出運(yùn)碼頭沉降、位移觀測點(diǎn)。清除出運(yùn)場地一切尖銳物及障礙物。沉箱兩側(cè)20米范圍內(nèi)設(shè)置警戒線。氣囊出運(yùn)過程中，除充氣人員外，其他人必須遠(yuǎn)離氣囊5米以上。臨時(shí)支墊必須按方案進(jìn)行。在出運(yùn)期間，所有機(jī)械手不能離開工作崗位。1、浮船塢下潛期間，安裝技術(shù)員必須密切

11、沉箱狀況。2、浮船塢作業(yè)要設(shè)置警戒區(qū)，與其他船舶保持安全距離，漲、退潮水流過激、環(huán)境不得進(jìn)行下潛作業(yè)。7、典型施工數(shù)量及進(jìn)度安排項(xiàng)目部計(jì)劃對第一件的沉箱出運(yùn)安裝進(jìn)行典型施工，實(shí)施時(shí)間及進(jìn)度安排見表7-1。表7-1典型施工計(jì)劃進(jìn)度表序號進(jìn)程日期主要參加單位1典型施工技術(shù)父底2016年11月16日前完成項(xiàng)目部、作業(yè)船舶及作業(yè)班組2沉箱出運(yùn)2016年11月18日3浮船塢拖航2016年11月19日4沉箱安裝2016年11月20日8、數(shù)據(jù)收集與檢測1 、沉箱安裝前設(shè)計(jì)好記錄表格，包括安裝過程記錄表和沉箱壓載記錄表，過程中記錄各項(xiàng)參數(shù)，為典型施工完畢后總結(jié)和評判方案是否合理作為參考。2 、安裝過程詳細(xì)記錄

12、沉箱浮游穩(wěn)定及干舷計(jì)算情況。3 、安裝沉箱完畢后，詳細(xì)記錄其軸線、錯牙、高差、縫寬及箱頂高程等數(shù)據(jù)，明確其符合設(shè)計(jì)規(guī)范，如不符合則考慮進(jìn)行調(diào)整。在沉箱安裝完畢后到經(jīng)歷一個(gè)潮水后，于低潮時(shí)再次對沉箱進(jìn)行以上四項(xiàng)進(jìn)行觀測，明確其經(jīng)歷一個(gè)潮水后的沉降位移情況，如數(shù)據(jù)不在設(shè)計(jì)規(guī)范范圍內(nèi)，則考慮對沉箱進(jìn)行返工調(diào)整。沉箱安裝典型施工過程記錄表見附表1、2。9、勞動力、船機(jī)組織人員組織見表9-1，表9-2，船機(jī)設(shè)備配置見表9-3。表9-1出運(yùn)人員配置表工種人數(shù)工作內(nèi)容總指揮1船機(jī)人員安排，工作協(xié)調(diào)副指揮1出運(yùn)過程協(xié)調(diào)各工種卷揚(yáng)機(jī)手2操作卷揚(yáng)機(jī)空壓機(jī)手1操作空壓機(jī)裝載機(jī)手2運(yùn)送氣囊、鋼絲繩等輔助工人18擺放氣

13、囊、充氣、墊枕木等表9-2安裝人員配置表工種人數(shù)工作內(nèi)容總指揮1船機(jī)人員安排，工作協(xié)調(diào)副指揮1出運(yùn)過程協(xié)調(diào)各工種卷揚(yáng)機(jī)手4操作卷揚(yáng)機(jī)測量工2測量定位電工1發(fā)電機(jī)日常維護(hù)潛水員1基床檢測、水閥開關(guān)輔助工人15帶纜繩、向沉箱內(nèi)外抽水等表9-3施工船機(jī)配置表機(jī)械設(shè)備名稱規(guī)格數(shù)量備注半潛駁4000t1海洋石油262拖輪3200kW1寧海拖3001方駁lOOOt1艘粵工0063履帶吊50t1裝載機(jī)ZL50C2發(fā)電機(jī)250kW2臺備用卷揚(yáng)機(jī)JM880kN5臺空壓機(jī)9m3,0.4MPa3拖輪1天牛1號，半潛駁拋錨錨艇1方駁拋錨定位10、安全應(yīng)急措施應(yīng)急措施是在緊急情況下，現(xiàn)場人員和有關(guān)人員應(yīng)采取的應(yīng)變措施。

14、1、組織機(jī)構(gòu)（1）應(yīng)急指揮中心：項(xiàng)目經(jīng)理任應(yīng)急指揮中心總指揮，主管安全項(xiàng)目副經(jīng)理或?qū)Ｂ毎踩珕T任副總指揮，成員由有關(guān)部門負(fù)責(zé)人擔(dān)任。（2）應(yīng)急救護(hù)隊(duì)：項(xiàng)目經(jīng)理部成立應(yīng)急救護(hù)隊(duì)，并配備救護(hù)用擔(dān)架和有關(guān)醫(yī)療器材。辦公室主任任救護(hù)隊(duì)隊(duì)長，救護(hù)隊(duì)副隊(duì)長由項(xiàng)目經(jīng)理部安全員擔(dān)任，隊(duì)員由項(xiàng)目經(jīng)理部有關(guān)人員組成。（3）船上應(yīng)急組織：船長任船上應(yīng)急總指揮，船長應(yīng)根據(jù)本船實(shí)際情況制定具體應(yīng)急措施，并注意培養(yǎng)船員的應(yīng)變能力。船上應(yīng)貼有“應(yīng)變布署”表，列明各船員的編號、職務(wù)和職責(zé)（包括棄船、消防和堵漏時(shí)的職責(zé)）。2、應(yīng)急程序（1）發(fā)出警報(bào)：當(dāng)發(fā)生緊急狀態(tài)時(shí)，船長或分項(xiàng)工程負(fù)責(zé)人應(yīng)立即發(fā)出應(yīng)急警報(bào)，啟動應(yīng)急程序。（2）聽

15、到警報(bào)后，現(xiàn)場人員應(yīng)按應(yīng)變部署進(jìn)行應(yīng)急行動，行動中要服從指揮，防止混亂。（3）所有應(yīng)急行動現(xiàn)場總指揮應(yīng)確保與本工程安全調(diào)度室保持聯(lián)系，并根據(jù)情勢請求必要的援助。緊急狀態(tài)過后，按“四不放過”原則進(jìn)行事故處理，并將結(jié)果上報(bào)有關(guān)部門。3、沉箱出運(yùn)安裝注意事項(xiàng)(1) 沉箱出運(yùn)前對出運(yùn)設(shè)備進(jìn)行全面檢查，確保出運(yùn)安全。(2) 沉箱上駁前檢查沉箱進(jìn)水閥門及格倉內(nèi)通水孔情況，確保沉箱進(jìn)水閥門密封良好及通水孔暢通。(3) 拖航過程中，拖輪和半潛駁保持通訊暢通，并加強(qiáng)安全瞭望，同時(shí)安排專人做好船舶航行過程中的安全檢查，確保沉箱拖航的安全。(4) 下潛區(qū)底標(biāo)高為-19.6m,本批次安裝沉箱最大浮游穩(wěn)定吃水為11.6

16、3m,包括0.4m枕木的高度為12.03m“海洋石油262”4000噸半潛駁甲板面上最大下潛深度23.8m,滿足沉箱出駁下潛水深要求。下潛區(qū)水深H=11.63+0.4+5.8+1=18.83m,沉箱出駁需水深18.83m以上，選擇-19.6m水深位置下潛出駁，不受潮水影響。能滿足下潛要求，為確保出塢安全，沉箱出塢考慮在高平潮時(shí)進(jìn)行。(5) 半潛駁下潛之前，采用測深水砣測量半潛駁周邊水深情況，校核掃海測量成果。(6) 半潛駁下潛至沉箱吃水1-3m時(shí)，注意檢查沉箱進(jìn)水閥門密封性及沉箱底板有無明顯滲水情況。確保正常后開始對沉箱壓載。(7) 半潛駁第一次裝載重件下潛，在下潛之前加強(qiáng)對船舶重要性能區(qū)域進(jìn)

17、行排查，確保船舶性能良好。(8) 沉箱安裝前對沉箱進(jìn)水閥、通水孔、沉箱標(biāo)尺、水泵等進(jìn)行詳細(xì)檢查，避免施工過程中出現(xiàn)故障。(9)沉箱安裝期間，作業(yè)船舶必須掛信號旗，加強(qiáng)安全警戒，防止外來船舶誤入施工區(qū)域而導(dǎo)致意外事故，作業(yè)船舶錨纜及已安裝好的沉箱綁扎好閃光燈及警示旗。12、相關(guān)計(jì)算1、氣囊的確定二J-jLC-L氣囊結(jié)構(gòu)圖圖121氣囊結(jié)構(gòu)形式圖(1)氣囊受壓變形后，可視為一種規(guī)則的形態(tài)，即氣囊橫截面呈正扁形態(tài)，根據(jù)本工程沉箱的規(guī)格，選用氣囊直徑：D=lm,沉箱出運(yùn)的工作高度：H=0.4m,氣囊有效長度為L0=6.5m,氣囊凈距：a±0.5m，沉箱出運(yùn)使用10排（20條）氣囊。氣囊受壓工作

18、總長：L=6.5X20=130m總接觸面積：S=LXB=130.0X0.94=122.2氣囊所受壓力：P=G/S=2818/122.2=23.06t/mJ0.23Mpa安全系數(shù)K=P允許/P=1.3根據(jù)沉箱出運(yùn)使用氣囊的經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算結(jié)果，本次選用氣囊公稱直徑：D=1m,額定工作壓強(qiáng)為0.3MPa的氣囊。沉箱出運(yùn)的工作高度：H=0.4m，氣囊有效長度為L0=6.5m，氣囊凈距:a±0.5m,2818t沉箱出運(yùn)使用10排（20條）氣囊。（2）沉箱插銷牽引及接長鋼絲繩采用e65（1870n/mm2單條最小破斷力為300T）作為牽引和溜尾接長用鋼絲繩，根據(jù)計(jì)算,安全系數(shù)6；采用28（1670n

19、/mm2，單條最小破斷力48.2）作為卷揚(yáng)機(jī)牽引用，使用10t卷揚(yáng)機(jī)，最大牽引力為101,安全系數(shù)4。2、沉箱出運(yùn)、安裝計(jì)算（1）、10萬噸碼頭CX1沉箱：長15.75m*寬19.35（18.35）m*高21.1m體積：1126.72375m3自重排水：1172.81755*2.5/1.025=2748.106707m3倉格面積截面面積=19.282m2浮游面積=276.42m2按照1-3、4-6加水一致，后面7-9、10-12倉加水一致計(jì)算名稱重力浮力部位加水h(m)體積（m3）Y(m)力矩（t.m）自重2748.1067078.90411818724469.466911-3倉1.5287.

20、925922.5219.81484-6倉1.5287.925927.0615.481447-9倉2.69155.6057411.451781.68572310-12倉2.69155.6057415.92474.131266總重3235.1700279.1372570529560.58014前趾12.6-0.468-5.8968側(cè)壁加厚9.5049.287.4368箱體3213.0660279.17529479.8808平衡穩(wěn)定性驗(yàn)算浮力3213.1700279.13751690129561.4208根據(jù)上表，可知Y重力與Y浮力基本相等，所以沉箱此時(shí)在水里能夠保持平衡定傾半徑計(jì)算公式如下p=（I

21、-Ei）/VI=LB3/12式中p沉箱定傾半徑（m）；I矩形斷面沉箱在水面處的斷面對縱向中心軸的慣性矩（m4）；L沉箱長度（m）；B沉箱在水面處的寬度；刀i各箱格內(nèi)壓載水的水面對縱向中心軸的慣性矩之和（m4）；V沉箱的排水量m3。I-Ei=15.75*18.35*18.35*18.35/12-2*0.36*17.6*17.6*17.6/12-12*4.61*4.2*4.2*4.2/12=7441.098721m4根據(jù)規(guī)范規(guī)定：近程浮運(yùn)：m±0.2m遠(yuǎn)程浮運(yùn)：以塊石和砂等固體物壓載時(shí)：m±0.4m以液體壓載時(shí)：m±0.5m定傾高度計(jì)算名稱部位加水h(m)體積（m3）

22、Y(m)力矩（t.m）重力自重2748.1067078.9514093524599.428071-3倉1.5287.925921.41123.97554724-6倉1.5287.925921.41123.97554727-9倉2.69155.605741.995310.433451310-12倉2.69155.605741.995310.4334513總重3235.1700277.87230527525468.24607浮力前趾12.60.4045.0904側(cè)壁加厚9.5040.4053.84912箱體3454.8335866.24924677318674.10697浮力3235.170027

23、6.2120894118683.04649偏心距e2.097323951定傾半徑P2.300064188定傾咼度d=p-e0.202740237吃水深度h11.6238551定傾高度d=0.202±0.2（2）、10萬噸碼頭CX1沉箱：長15.75m*寬19.35（18.35）m*高21.1m體積：1126.72375m3自重排水：1172.81755*2.5/1.025=2748.106707m3倉格面積截面面積=19.282m2浮游面積=276.42m2按照1-3、4-6加水一致，后面7-9、10-12倉加水一致計(jì)算平衡穩(wěn)定性驗(yàn)算名稱部位加水h(m)體積（m3）Y(m)力矩（t.

24、m）重力自重2748.1067078.90411818724469.466911-3倉2.05118.58432.5296.460754-6倉2.05118.58437.0830.09017-9倉3.21185.6856611.452126.10080710-12倉3.21185.6856615.92952.401994總重3356.6466279.13844201330674.52056浮力前趾12.6-0.468-5.8968側(cè)壁加厚9.5049.287.4368箱體3334.5426279.17530594.4286浮力3356.6466279.13887340930675.9686根據(jù)

25、上表，可知Y重力與Y浮力基本相等，所以沉箱此時(shí)在水里能夠保持平衡定傾半徑計(jì)算公式如下p=（I-Ei）/VI=LB3/12式中p沉箱定傾半徑（m）；I矩形斷面沉箱在水面處的斷面對縱向中心軸的慣性矩（m4）；L沉箱長度（m）；B沉箱在水面處的寬度；刀i各箱格內(nèi)壓載水的水面對縱向中心軸的慣性矩之和（m4）；V沉箱的排水量m3。I-Ei=15.75*18.35*18.35*18.35/12-2*0.36*17.6*17.6*17.6/12-12*4.61*4.2*4.2*4.2/12=7441.098721m4根據(jù)規(guī)范規(guī)定：近程浮運(yùn)：m±0.2m遠(yuǎn)程浮運(yùn)：以塊石和砂等固體物壓載時(shí)：m

26、7;0.4m以液體壓載時(shí)：m±0.5m定傾高度計(jì)算名稱部位加水h(m)體積（m3）Y(m)力矩（t.m）重力自重2748.1067078.9514093524599.428071-3倉2.05118.58431.675198.62870254-6倉2.05118.58431.675198.62870257-9倉3.21185.685662.225418.721163310-12倉3.21185.685662.225418.7211633總重3356.6466277.69640974325834.1278浮力前趾12.60.4045.0904側(cè)壁加厚9.5040.4053.84912箱

27、體3334.5426276.0316594820112.82565浮力3356.6466275.99460336620121.76517偏心距e1.701806377定傾半徑P2.216825167定傾咼度d=p-e0.51501879吃水深度h12.06331896定傾高度d=0.515±0.2首件典型施工CX1型沉箱采用定傾高度d=0.5153、沉箱干舷高度為保證沉箱浮游、拖運(yùn)及沉放不沒頂，應(yīng)有足夠的干舷高度，滿足下列公式F=H-T三(B/2)tan0+(2h/3)+S式中：F沉箱干舷高度(m)；H沉箱高(m)；h波高(m)；e沉箱的傾斜角度，浮運(yùn)時(shí)取6°8°

28、；B沉箱寬度；S沉箱干舷富裕高度，一般取0.5lm。(1) CX1型沉箱寬度方向干弦高度計(jì)算(B/2)tane+(2h/3)+S=(19.35/2)tan8°+(2X2/3)+1=3.026m沉箱最小干舷高度為3.69m。沉箱浮游時(shí)吃水T=11.63m，沉箱浮游穩(wěn)定時(shí)干舷高度F=H-T=21.1-11.63=9.47m滿足最小干舷高度要求。(2) CX1型沉箱長度方向干弦高度計(jì)算(B/2)tane+(2h/3)+S=(15.75/2)tan8°+(2X2/3)+1=3.44m沉箱最小干舷高度為3.44m。沉箱浮游時(shí)吃水T=11.63m，沉箱浮游穩(wěn)定時(shí)干舷高度F=H-T=21

29、.1-11.63=9.47m滿足最小干舷高度要求。4、拖航阻力計(jì)算10萬噸碼頭沉箱最重為28181，為滿足沉箱出運(yùn)要求，半潛駁擬選用具有4000t載重能力的“海洋石油262”半潛駁出運(yùn)，根據(jù)拖航阻力計(jì)算，選擇相匹配的3200HP寧海拖3001拖輪拖航。拖航阻力計(jì)算： 阻力計(jì)算：參照海上拖航指南(2011)計(jì)算拖航阻力，海上拖航的總阻力按式2-1計(jì)算，“海洋石油262”半潛駁因受風(fēng)面積較大，須按式2-2計(jì)算空氣阻力，根據(jù)式2-1與式2-2的計(jì)算結(jié)果取大值。(2-1)R=1.15R+R+(R+R)TfBftBtER=°7(Rf+Rb"RakN(2-2)式中：Rf被拖船的摩擦阻力

30、，kN;RB被拖船的剩余阻力，kN;Rft拖船的摩擦阻力，kN;RBt拖船的剩余阻力，kN;Ra空氣阻力，kN。 摩擦阻力與剩余阻力半潛駁與拖輪的阻力按式2-3，式2-4計(jì)算=1.67AV1.83X10-3kN12-3)202-4)R二0.1475AV1.74+o.i5vkNB2式中：Al船舶的水下濕表面積，半潛駁滿載吃水4.401米，計(jì)算得濕面積為3317.78拖輪計(jì)算為450V拖航速度，m/s，1kn=0.515m/s;6方形系數(shù)，取1;A2浸水部分的船中橫剖面面積，半潛駁為176.04m?,拖輪為43.88mo 空氣阻力空氣阻力按式2-5計(jì)算：2-5)R=O.5pV2工CAx10-3kN

31、aii式中：p一空氣密度，按1.22kg/m3計(jì)算；V風(fēng)速，取20.6m/s；Ai受風(fēng)面積，按頂風(fēng)計(jì)算，半潛駁和沉箱受風(fēng)面積為725.29m；Ci受風(fēng)面積的形狀系數(shù)，取1.0。通過上述各式計(jì)算，“海洋石油262”半潛駁+3200HP寧海拖3001拖航合阻力及功率轉(zhuǎn)換計(jì)算見下表。表12.8“海洋石油262”半潛駁+3200HP寧海拖3001拖航合阻力及功率轉(zhuǎn)換計(jì)算表一、“海洋石油262”半潛駁阻力計(jì)算表目標(biāo)航速(kn)345678備注克服水流航速(Kn)4.45.46.47.48.49.4當(dāng)?shù)啬媪髁魉?.4kn速度V(m/s)2.262.783.293.814.324.84摩擦阻力Rf(KN)2

32、4.636735.9886948.9815564.070380.6304999.27298剩余阻力RB(KN)140.9679234.819369.9012569.8188852.04761264.03拖航阻力RT(KN)190.4453311.4289481.7152728.97251072.581567.798空氣阻力刀R(KN)187.7483187.7483187.7483187.7483187.7483187.7483RT.ER取大值(KN)190.4453311.4289481.7152728.97251072.581567.798二、3200HP“寧海拖3001”拖輪拖航阻力計(jì)算

33、表摩擦阻力Rf(KN)3.3415464.8812496.6435088.69003810.9361413.46468剩余阻力RB(KN)35.1378758.5313692.20214142.0339212.3827315.074拖航阻力RT(KN)44.2513372.92449113.6725173.3325256.8167377.8195三、“海洋石油262”半潛駁+3200HP拖輪合阻力及功率轉(zhuǎn)換計(jì)算船組阻力合計(jì)RT(KN)234.6966384.3534595.3877902.3051329.3971945.618機(jī)械有效功率EHP(KW)530.41431068.5021958.8253437.7825742.9939416.79機(jī)械使用馬力(HP)721.65211453.7452665.069467