半潛駁氣囊方式出運(yùn)大型沉箱施工工法

1、半潛駁氣囊方式出運(yùn)大型沉箱施工工法一. 概況在大型深水重力式碼頭的建設(shè)中，大型沉箱的重量往往達(dá)到1000多噸 乃至數(shù)千噸，如此大的重量，采用傳統(tǒng)的起重船起吊加駁船運(yùn)輸方式進(jìn)行 施工存在許多困難與弊端，已逐漸不能滿足施工要求。目前，進(jìn)行大型沉 箱出運(yùn)施工主要由半潛駁 （含工程浮塢，以下同） 來(lái)完成，基本過(guò)程為： 沉箱在預(yù)制場(chǎng)地預(yù)制好后，利用高壓氣囊將沉箱頂升后牽引，整體搬移到 半潛駁上并支墊好，將半潛駁拖至安裝水域合適水深位置下潛，在下潛過(guò) 程中往沉箱隔艙中加壓載水，保持沉箱本身浮游穩(wěn)定，半潛駁下潛到一定 深度后，沉箱利用本身浮力起浮，起浮后將其拖至安裝點(diǎn)，往沉箱隔艙中 注水下沉安裝。沉箱出運(yùn)施

2、工主要包括沉箱上半潛駁、半潛運(yùn)載沉箱拖航、半潛駁下 潛沉箱出塢三個(gè)主要施工過(guò)程。在大型沉箱出運(yùn)施工中，投入的主要船機(jī) 設(shè)備是半潛駁，這種工程施工用半潛駁是一種專為大型沉箱出運(yùn)而設(shè)計(jì)建 造的可下潛的工程駁船，甲板單位面積承載力比一般駁船大得多，可運(yùn)載 數(shù)千噸的硅沉箱航行于近海航區(qū)，具基本工作原理是：在漲潮時(shí)段合適潮 位，半潛駁利用船腦的搭接結(jié)構(gòu)與出運(yùn)碼頭搭接，保持半潛駁甲板面與碼 頭面處于同一水平面，船上配有牽引設(shè)備，沉箱利用高壓氣囊頂升脫離地 面，氣囊在沉箱底面與地面之間滾動(dòng)大大減少了摩擦力，從而可利用船上 牽引設(shè)備牽引沉箱上船，至指定位置后用枕木進(jìn)行支墊，抽出氣囊。半潛 駁配有多臺(tái)大排量壓載

3、泵，可根據(jù)需要進(jìn)行了艙內(nèi)壓載水的調(diào)整，從而控 制半潛駁的下潛或上浮，半潛駁上的監(jiān)控設(shè)備可適時(shí)采集下潛或上浮的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，根據(jù)需要可方便的進(jìn)行船舶浮態(tài)調(diào)整，通過(guò)控制壓載水量與加壓載水速度來(lái)控制半潛駁的下潛深度與速度，從而保證出運(yùn)與下潛施工中沉箱順利地上駁與出塢。工程用半潛駁載重噸位一般在 30005000噸不等，載重噸位在 4000 噸左右的半潛駁，以“四航華南”為例，主體尺度及相關(guān)參數(shù)為；總長(zhǎng)：58米；型寬：34米；型深：4.6米；最大下潛深度：16米（甲板面至水面）；從正常吃水下潛到最大深度時(shí)間：2小時(shí)；壓載泵排量：4 x 960m3/h設(shè)計(jì)載重量：4200噸；利用半潛駁氣囊方式出運(yùn)大型沉箱的

4、施工工藝，已順利完成多過(guò)大型深水重力式碼頭的建設(shè)，已完成的實(shí)例工程如下：工程名稱沉箱重量件數(shù)沉箱尺寸（m）L*B*H使用半潛駁名稱廣州南沙港3、4#泊位2212t4217.84*15*18.9四航南沙廣州南沙港9、10#泊位2237t4417.84*15*18.9四航南沙深圳大鏟島集裝箱碼頭2327 t4717.94*14.1*19.8四航南沙福建江陰電廠碼頭3161t1029.5*19.7*16四航華南廈門劉五店滾裝碼頭1075 t2217.76*10*12.5四航南沙廈門港嵩嶼港區(qū)1#泊位2015 t2516.6*15*20四航南沙汕尾發(fā)電廠重件碼頭2357 t2217.65*15*20.

5、3四航華南二.特點(diǎn)利用半潛駁氣囊方式出運(yùn)大型沉箱有如下特點(diǎn)：.無(wú)需大型起重設(shè)備就可以進(jìn)行大型沉箱的搬運(yùn)上駁及安裝作業(yè)，大大節(jié)省了船機(jī)費(fèi)用；.與軌道方式上駁比，半潛駁與碼頭的對(duì)接容易，對(duì)碼頭的要求不高，碼頭 的適應(yīng)性強(qiáng)，從而使臨時(shí)出運(yùn)碼頭的建設(shè)容易，投入少；.普適性強(qiáng)，沉箱的重量從幾百噸到 4000噸甚至更大，均可采用本工藝進(jìn) 行沉箱的上駁及安裝作業(yè)；.由于沉箱無(wú)需進(jìn)行起吊，配筋量可大大減少，節(jié)省了鋼材，降低了沉箱的 制作成本，從而降低了碼頭的造價(jià)。三.適用范圍本工法適用于港口重力式碼頭建設(shè)中重量超過(guò)現(xiàn)有浮吊設(shè)備起吊能 力或不便于或不適于起吊的可自浮的大型沉箱的出運(yùn)安裝作業(yè)施工，也 可用于大型封

6、閉可自浮的涵管出運(yùn)安裝作業(yè)施工。四.施工工藝1.半潛駁進(jìn)行大型沉箱出運(yùn)沉箱上駁過(guò)程施工工藝流程如下：半潛駁進(jìn)行大型沉箱出運(yùn)沉箱上駁過(guò)程施工工藝流程圖2.半潛駁進(jìn)行大型沉箱出運(yùn)下潛作業(yè)沉箱出塢過(guò)程施工工藝流程如下:半潛駁進(jìn)行大型沉箱出運(yùn)沉箱下潛過(guò)程施工工藝流程圖五.施工要點(diǎn).作業(yè)條件的選擇；為保證沉箱出運(yùn)工作安全順利進(jìn)行，必須在漲潮時(shí)段進(jìn)行沉箱上駁作業(yè)，且必須滿足相應(yīng)的天氣、水文、水域、出運(yùn)碼頭要求等條件；天氣海況條件：沉箱出運(yùn)作業(yè)要求在 6級(jí)以下風(fēng)力，無(wú)局部強(qiáng)對(duì)流天氣 的非大雨天氣進(jìn)行，沉箱上駁作業(yè)水域波高不大于 0.5米，且天氣預(yù)報(bào)3天內(nèi)不得有影響本地區(qū)的臺(tái)風(fēng)天氣以及強(qiáng)勁季風(fēng)天氣；作業(yè)水域條

7、件：沉箱上駁作業(yè)水域要求沿岸線方向以出運(yùn)碼頭中線計(jì)左 右邊各不小于50米，垂直岸線方向長(zhǎng)度不小150米，水深要求不小于半潛 駁重載吃水+0.5米；下潛作業(yè)要求水域開闊，便于沉箱出塢作業(yè)，下潛區(qū)深 度要求達(dá)到可使沉箱穩(wěn)定起浮所需深度；出運(yùn)碼頭條件：出運(yùn)碼頭的布置要求水域開闊，便于半潛駁進(jìn)出，碼頭 前沿為便于與半潛駁搭接，需布置成階梯狀，碼頭前沿的承載力要求達(dá)到 100t/m,出運(yùn)通道兩側(cè)各需布置一個(gè)地環(huán)，可承受拉力需達(dá)到20t,供半潛駁移船系纜用；出運(yùn)碼頭一般布置如下圖：出運(yùn)碼頭及水域布置圖碼頭面工6甲板面過(guò)渡鋼板搭接結(jié)構(gòu)半潛駁一水位進(jìn)入搭接水位橡膠板一空載吃水水位由運(yùn)碼頭斷面及搭接水位示意圖.

8、沉箱上駁相關(guān)數(shù)據(jù)的計(jì)算沉箱上駁作業(yè)水位的計(jì)算與選取沉箱上駁作業(yè)水位的準(zhǔn)確計(jì)算與選取是直接關(guān)系到沉箱是否具備上駁 條件的首要工作，由于我國(guó)沿海及內(nèi)河入海附近很長(zhǎng)一部分河段均受潮汐影 響，而沉箱出運(yùn)碼頭一般均布置于上述地區(qū)，因此沉箱的上駁不光要克服潮 差來(lái)的影響，還應(yīng)合理地利用潮差服務(wù)于施工，通過(guò)計(jì)算選擇合適的水位進(jìn) 行作業(yè)，從而保證沉箱上駁過(guò)程安全順利進(jìn)行。水位計(jì)算及選擇的原則是保證半潛駁重載時(shí)能夠且有足夠時(shí)間脫離搭 接狀態(tài)，并且保證從可進(jìn)入搭接的水位到可脫離搭接的水位所經(jīng)歷的時(shí)間足 夠沉箱上駁過(guò)程的完成，計(jì)算方法如下：基本數(shù)據(jù)：H:碼頭面標(biāo)高；（測(cè)量可得）T:半潛駁重載吃水；（查船舶靜水力曲線

9、圖可得）t:半潛駁空載吃水；（查船舶靜水力曲線圖可得）D:半潛駁型深；進(jìn)入搭接的水位應(yīng)選擇在半潛駁空載吃水與滿載吃水之間的中間水位，目的是保證既有充足的上駁時(shí)間， 又使沉箱上駁過(guò)程中半潛駁有足夠的壓載水可排以抵消沉箱重量對(duì)半潛駁的負(fù)載。計(jì)算圖示如：碼頭面 H甲板面h離半潛駁深型駁潛半I J” 重載吃水水位h 進(jìn)空載吃水水位t進(jìn)入搭接水位沉箱上駁作業(yè)水位計(jì)算示意圖根據(jù)圖示，搭接時(shí)，甲板面與碼頭面處于同一標(biāo)高，則進(jìn)入搭接水位與 脫離搭接水位計(jì)算如下：h 進(jìn)=H- D - (T+ t) /2 八離=H- (D - T) + 0.2m ; (0.2m為富余量)潮水漲至h進(jìn)時(shí)，半潛駁需進(jìn)入搭接，盡快進(jìn)行

10、沉箱上駁作業(yè)；潮水在 退至h離之前半潛駁必需脫離搭接狀態(tài)，否則將被擱在搭接碼頭上無(wú)法脫離 而發(fā)生安全事故。潮水曲線圖如下：水位(的h進(jìn)漲退潮水位-時(shí)間曲線時(shí)間（h）-I1t 2圖中，to到ti的時(shí)間不得少于3小時(shí)，ti到t2的時(shí)間不得少于1小時(shí)； 進(jìn)行潮水時(shí)間限定目的是保證沉箱上駁和半潛駁脫離搭接有足夠的作業(yè)時(shí) 間，沉箱上駁與半潛駁脫離搭接必需在 to到t2的時(shí)間內(nèi)完成。2.2牽引力的計(jì)算以氣囊方式頂升沉箱后進(jìn)行牽引，摩擦系數(shù)一般按0.05來(lái)選取，則牽引力為：F = 0.05Q; （Q為沉箱重量）.沉箱上駁所需設(shè)備的選擇及前期的準(zhǔn)備地環(huán)的埋設(shè)。出運(yùn)碼頭上必需埋設(shè)供半潛駁帶移船纜的地環(huán)，埋設(shè)位置

11、 可參見出運(yùn)碼頭布置圖；地環(huán)與半潛駁移船纜一般使用卸扣連接，為方便操 作，可選用重量輕、體積小合金卸扣，卸扣承載力一般25t即可，數(shù)量4只， 其中2只備用；牽引設(shè)備。牽引絞車布置在半潛駁上，一般設(shè)置 2臺(tái)，每臺(tái)拉力15t,繩 速10m/min,使用D2830mm的纖維芯鋼絲繩，每臺(tái)絞車鋼絲繩長(zhǎng)度為 500 米；每臺(tái)牽引絞車通過(guò)滑輪組來(lái)牽引沉箱，滑輪組一般采用4組滑輪組成，穿78匹，理論總拉力可達(dá)到210t240t;牽引索是連接牽引絞車動(dòng)滑輪組 與沉箱圍捆鋼索的連接索，兩端分別用卸扣與動(dòng)滑輪組和沉箱圍捆索連接，方便拆裝，牽引索長(zhǎng)度一般取812m,牽引3200t以下沉箱取規(guī)格 6*37D65mm纖

12、維芯鋼絲繩即可，數(shù)量4條，其中2條備用，連接卸扣使用 85t合金卸扣，數(shù)量6只，其中2只備用。氣囊的準(zhǔn)備。氣囊一般選用直徑1m的高壓氣囊，最大承載壓力為0.39MPa,長(zhǎng)度根據(jù)沉箱寬度來(lái)確定，一船總長(zhǎng)比沉箱寬度長(zhǎng)1m左右即可。所需氣囊數(shù)量可根據(jù)下面計(jì)算選?。?jiǎn)蝹€(gè)氣囊承壓面寬度：B =兀（D-H） /2氣囊承壓面積：S = nx BXL = n % L (D-H) /2由公式：Q = P S = P n% L (D-H) /2得：n = 2Q / P n兀L (D-H)取整+1即為所需頂升起沉箱的氣囊數(shù)量； 式中 D:氣囊直徑；一般使用直徑1m的高壓氣囊；H:氣囊頂升工作高度；一般為 3040c

13、m;L:氣囊有效承壓長(zhǎng)度；一般為沉箱寬度；n：氣囊個(gè)數(shù)；Q:沉箱重量；P:氣囊允許的安全工作壓力；實(shí)際工作壓力一般取不超過(guò)0.25MPa;實(shí)際氣囊數(shù)量的選取，必需在n+1的基礎(chǔ)上最少還需4條周轉(zhuǎn)氣囊， 周轉(zhuǎn)氣囊數(shù)量越多，沉箱上駁效率將越高。過(guò)渡鋼板的準(zhǔn)備。由半潛駁與碼頭搭接時(shí)，一般均有2030cm左右的接縫，為保證沉箱底氣囊順利通過(guò)，在接縫上需鋪一塊過(guò)渡鋼板，鋼板總長(zhǎng) 為20m,為方便操作，可由多塊拼成，寬度 1m,厚度16mm。枕木的準(zhǔn)備。枕木規(guī)格為：L*B*D = 1.5m*0.2m*0.3m ;數(shù)量根據(jù)沉箱尺 寸來(lái)確定，以填滿沉箱底氣囊間間隙為準(zhǔn)，并保有一定富余。枕木兩端需制作拉環(huán)，可用

14、D1476mm的螺紋鋼彎成“ U”打入枕木15cm深，“U”型口 需能使手掌穿過(guò)。枕木系固鋼絲繩準(zhǔn)備。D18mm鋼絲繩100m,兩條，兩頭插扣。供氣系統(tǒng)的準(zhǔn)備。供氣系統(tǒng)采用集中供氣，供氣系統(tǒng)由2套6m3/min空壓機(jī)組及各自配套的高壓氣管、氣閥組成，加氣時(shí)從供氣閥用高壓軟管與氣 囊連接，打開軟管上的氣閥即可向氣囊充氣，軟管長(zhǎng)度必須覆蓋到半潛駁上 沉箱就位后最后一根氣囊，并留有余量。.沉箱上駁的操作過(guò)程上駁前的準(zhǔn)備工作沉箱上駁前必須先利用陸上卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引至出運(yùn)碼頭前沿3m左右的位置，并保證沉箱重心在出運(yùn)通道中心線上，用枕木作臨時(shí)支墊，氣囊仍保留 在沉箱底并放氣至枕木受部分力。半潛駁拋錨定位，系好岸

15、纜，并移船至碼頭前沿，船始正對(duì)出運(yùn)碼頭， 并使船頭盡量靠近碼頭前沿，便于開展上駁前的準(zhǔn)備工作。檢查上駁設(shè)備的狀況，如牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)是否工作正常、卸扣有無(wú)變形、滑 輪組活動(dòng)情況、空壓機(jī)及備用空壓機(jī)是否正常、氣閥是否漏氣、鋼絲繩磨損 情況、氣囊是否破損漏氣、船舶壓排水系統(tǒng)工作是否正常等等。如有異常， 需及時(shí)處理或更換，確保各設(shè)備及用具處于良好工作狀態(tài)。半潛駁上氣囊需滾過(guò)的通道必需清理干凈，不得有突出物或其它雜物影 響氣囊的通過(guò)。在半潛駁上鋪上氣囊，氣囊的擺放要均勻，每條氣囊的間距控制在 0.50.6m,先鋪氣囊的目的是節(jié)省沉箱上駁過(guò)程中搬運(yùn)氣囊上駁的時(shí)間，若 周轉(zhuǎn)氣囊的數(shù)量足夠多，則可將氣囊一直鋪到裝

16、載區(qū)沉箱就位處，可大大提 高沉箱上駁的效率。將船上牽引滑輪組用牽引索與沉箱圍捆索用卸扣連接。潮水上漲至至搭接水位時(shí)，移船進(jìn)入搭接狀態(tài)，并保持船舶縱向中心線 與出運(yùn)通道中心線對(duì)正，加壓載水使半潛駁與碼頭進(jìn)行搭接，半潛駁搭接結(jié) 構(gòu)底面與碼頭接觸后，繼續(xù)加部分壓載水，保持半潛駁對(duì)碼頭有200300t的壓力，以保持半潛駁的穩(wěn)定，同時(shí)調(diào)整船舶浮態(tài)至正浮狀態(tài)。由于半潛駁搭接結(jié)構(gòu)與碼頭的對(duì)接不可能絕對(duì)平，而且一般均有20cm左右的接縫，為保證氣囊的順利通過(guò)，應(yīng)在接縫處鋪上過(guò)渡鋼板，尺寸一般 為20m*1m*16mm ,且鋼板邊緣需打磨平整，以保證氣囊通過(guò)時(shí)不被割傷。溜尾絞車缸一氣囊/入搭接水位半潛駁一過(guò)渡鋼

17、板 4 二I沉箱上駁示意圖上駁過(guò)程沉箱上駁過(guò)程是沉箱出運(yùn)過(guò)程的關(guān)鍵步驟，需充分掌握潮水的變化，選準(zhǔn)作業(yè)時(shí)間，盡快完成，一般要求 3個(gè)小時(shí)內(nèi)完成整個(gè)上駁過(guò)程。在上駁前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作完成后，就可以進(jìn)行沉箱的上駁作業(yè)。沉箱上 駁作業(yè)必需設(shè)一名總指揮，負(fù)責(zé)上駁過(guò)程的總體控制及協(xié)調(diào)。總指揮需熟悉 沉箱上駁作業(yè)的各項(xiàng)操作，并熟悉半潛駁相關(guān)知識(shí)，沉箱上駁的指令由總指 揮統(tǒng)一下達(dá)，指令的下達(dá)通過(guò)對(duì)講機(jī)的形式進(jìn)行，各相關(guān)人員都需配備對(duì)講 機(jī)并且大家均處于同一頻道，作業(yè)前進(jìn)行通話調(diào)試，確保作業(yè)過(guò)程中通訊暢 通。上駁指令下達(dá)后，開始給沉箱底氣囊充氣，將沉箱頂升起，充氣時(shí)各氣 囊充氣要均勻，分多次將氣壓充至要求值，各

18、氣囊氣壓基本保持一致，頂升 高度約為35cm,抽出支墊枕木放置一邊，不得阻礙出運(yùn)通道。開動(dòng)牽引絞車，同時(shí)松溜尾絞車，牽引沉箱緩慢前行。溜尾絞車的主要 作用是控制沉箱運(yùn)動(dòng)速度，防止沉箱運(yùn)動(dòng)速度過(guò)快而發(fā)生危險(xiǎn)，同時(shí)在緊急 狀況下，沉箱上駁作業(yè)無(wú)法進(jìn)行下去時(shí)能將沉箱反拉上去，兩臺(tái)牽引絞車通 過(guò)滑輪組后拉力需達(dá)到沉箱重量的 5%左右。沉箱在移動(dòng)過(guò)程中，需逐步往進(jìn)入沉箱底的氣囊充氣，給后方移出沉箱 底的氣囊放氣，同時(shí)要不斷調(diào)整各氣囊氣壓，使之基本保持一致。第一條氣囊上駁后，半潛駁需馬上開始排壓載水，以盡量減少搭接結(jié)構(gòu) 對(duì)碼頭的壓力。壓載水首先從最前面的艙開始排，隨著沉箱向中部的移動(dòng)， 依次向后排各艙壓載

19、水，同時(shí)保持船舶浮態(tài)正浮。沉箱的運(yùn)動(dòng)路線必須是沉箱的重心基本沿著半潛駁甲板縱向中心線前 進(jìn)，在移動(dòng)的過(guò)程中，若發(fā)現(xiàn)偏移，則需及時(shí)糾偏，糾偏可通過(guò)兩臺(tái)牽引絞 車和氣囊的擺放來(lái)實(shí)現(xiàn)。為便于觀察，一般在沉箱前進(jìn)方向的側(cè)面上用紅色 記號(hào)標(biāo)出沉箱重心在左右方向上的位置，沉箱正常移動(dòng)，紅色記號(hào)應(yīng)沿著甲 板上標(biāo)明的甲板縱向中心線移動(dòng)，若向左偏，則可將氣囊在擺放時(shí)適當(dāng)向右 偏，牽引時(shí)先開動(dòng)左邊牽引絞車，糾正后再同時(shí)開動(dòng)左右兩臺(tái)絞車，若向右 偏則反之，最后沉箱到位時(shí)，左右偏移量需控制在 0.5米以內(nèi)。隨著沉箱向半潛駁上的移動(dòng)，半潛駁搭接結(jié)構(gòu)的受力在不斷增加，至沉 箱剛剛完全上駁時(shí)達(dá)到最大，為保證碼頭載荷不至超過(guò)

20、設(shè)計(jì)承載力，同時(shí)保 證搭接結(jié)構(gòu)不至受力過(guò)大而破壞，在沉箱上駁的過(guò)程中，半潛駁需不斷往外 排壓載水，并調(diào)整船舶浮態(tài)，使之始終保持正浮。若沉箱牽引速度過(guò)快，壓 載水排放速度跟不上，則需暫停牽引，等待壓載水排到一定量后再繼續(xù)牽引。壓載水的排放量一般可按沉箱每移動(dòng)一個(gè)氣囊位上駁排水約為Q/n (Q為沉箱重量；n為實(shí)際頂升沉箱的氣囊個(gè)數(shù))噸計(jì)；壓載水也不得排得過(guò)快，需始終保持半潛駁處于搭接狀態(tài)，且有200300t對(duì)碼頭的壓力，以保持半潛駁相對(duì)碼頭的穩(wěn)定。半潛駁甲板上標(biāo)有沉箱裝載區(qū)，沉箱牽引到位后，需馬上抓緊時(shí)間進(jìn)行沉箱支墊工作，將枕木墊入沉箱底，塞滿氣囊間的空隙。沉箱支墊示意圖如下：枕木 1500mm*

21、300mm*200mm枕木 1500mm*300mm*200mm完成支墊后，將各氣囊同時(shí)放氣，使沉箱平穩(wěn)地坐于枕木上，若個(gè)別氣 囊放氣速度過(guò)快，可稍關(guān)一下放氣閥，使各氣囊放氣速度基本一致。沉箱完全坐于枕木上后，解除溜尾索與牽引索，拆過(guò)渡鋼板，繼續(xù)排 壓載水，隨著壓載水的排放和潮水的上漲，半潛駁會(huì)起浮，這時(shí)需盡快移船 使船舶脫離搭接。注意，在潮水退至可起浮水位之前，半潛駁必需離開搭接 狀態(tài)，否則半潛駁將被擱在搭接碼頭上而釀成事故。在半潛駁離開搭接狀態(tài)后，進(jìn)行抽氣囊作業(yè)。將氣囊從沉箱底抽出， 抽氣囊時(shí)注意不要直接拉氣囊頭的閥管，可用麻繩套住氣囊體后直接拉麻 繩，氣囊抽出后可用半潛駁上的吊機(jī)一條一條

22、吊上岸備下次使用。氣囊抽出后進(jìn)行解除沉箱圍捆鋼絲繩的工作，圍捆鋼絲解下后需整理 好，用吊機(jī)吊上岸備下次使用。半潛駁最后需進(jìn)行浮態(tài)的調(diào)整，通過(guò)控制各艙壓載水量使半潛駁無(wú)橫 傾，為便于拖航，始艦應(yīng)有0.5m左右吃水差，拖航方向吃水少于另一端。.半潛駁的拖航拖輪的配備。拖輪配備的原則。半潛駁一般是非自航的，自身不帶動(dòng)力，需靠拖輪的 拖帶來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)輸。半潛駁的拖航是沉箱出運(yùn)在海上的運(yùn)輸過(guò)程，配備合適的 拖輪將有利于運(yùn)輸過(guò)程安全順利地實(shí)現(xiàn)，拖輪配備的原則是拖輪的拖力能使 船組在正常情況下能達(dá)到預(yù)定航速，并且拖輪能滿足相關(guān)海事規(guī)范、法規(guī)的 要求，安全性、可靠性要高，最好是雙機(jī)雙槳拖輪。拖輪拖力的選取。拖輪的

23、配備一般根據(jù)船組所需達(dá)到的航速條件來(lái)計(jì)算 船組在該航速下的阻力，從而確定拖輪在該航速下所需達(dá)到的拖力，再根據(jù) 拖力來(lái)確定所需拖輪的主機(jī)功率。一般要求船組靜水航速能達(dá)到35節(jié)，太 快則會(huì)使所需拖輪功率過(guò)高造成功率浪費(fèi)，太慢則會(huì)使所需拖輪拖力不足難 以處理緊急情況。拖力可根據(jù)下式計(jì)算選?。喊霛擇g在航速V下總阻力為：Rt = 0.7 ( Rf + Rb ) +Ra KNRt：半潛駁拖航總阻力，KNRf：摩擦阻力，KN; Rf=1.67A1V1.83X 10-3；Rb：剩余阻力，KN; Rb=0.147S AzV1.74；Ra：風(fēng)阻力，KN;Ra=0.5p Vw2E CsAi x 10-3 ；Ai：船

24、舶水下濕表面積，m2;A2:浸水部分的中橫剖面面積，m2;V:拖航速度，m/s;S :半潛駁方形系數(shù)；P :空氣密度，按p =1.22Kg/m3計(jì)算；Vw:風(fēng)速，m/s;Ai :受風(fēng)面積，按頂風(fēng)計(jì)算，m2;Cs：受風(fēng)面積的形狀系數(shù)。根據(jù)所計(jì)算出的阻力，查拖輪拖力曲線，在該航速下，拖輪拖力必需大 于Rt ,船組才能達(dá)到預(yù)定航速。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)及統(tǒng)計(jì)值，拖輪每100馬力可產(chǎn)生1.11.3噸拖力，可根據(jù)此 來(lái)估算所需拖輪功率。拖航方式半潛駁重載拖航屬于工程施工中的大型拖帶，一般由一艘主拖輪在前方拖帶，一艘小拖輪在后方護(hù)航，在緊急情況下可進(jìn)行幫拖，配合拖輪功率可 選取 600Hp900HP。拖航方式有兩種，

25、第一種是主拖輪由拖纜機(jī)出拖纜，半潛駁出龍須纜與 三角板，拖纜通過(guò)三角板與龍須纜連接進(jìn)行拖航；第二種是半潛駁直接出八 字拖纜掛拖輪拖鉤進(jìn)行拖航。兩種拖航方式見下圖：拖輪拖帶方式（1 ）拖輪拖帶方式（2）第一種拖航方式適合長(zhǎng)距離海上拖帶，可根據(jù)需要利用拖纜機(jī)放長(zhǎng)或 收短拖纜，一般在出港與到港以及經(jīng)過(guò)狹窄復(fù)雜水道時(shí)收短拖纜，在寬闊水 域則放長(zhǎng)拖纜。使用該方式接拖、解拖較麻煩，需用到三角板及大型卸扣， 解拖時(shí)需要收回三角板后才能解拖，短距離拖帶該方式不適合。第二種拖航方式適合短距離拖帶及內(nèi)河航道拖帶，使用該方式優(yōu)點(diǎn)是 接拖及解拖容易，轉(zhuǎn)向靈活，但拖纜長(zhǎng)度固定，一般為 80米左右，不能調(diào) 節(jié)，距離長(zhǎng)、海

26、況差時(shí)，該方式不適合。拖航應(yīng)注意事項(xiàng)拖輪應(yīng)處于適航狀態(tài)（包括各項(xiàng)機(jī)械、電器、助航儀器、航海資料與設(shè)備、電臺(tái)與應(yīng)急通信設(shè)備、救生、消防、堵漏設(shè)備與器材、錨泊設(shè)備、舵機(jī) 其屬具與配件應(yīng)按照我國(guó)船檢局有關(guān)規(guī)定及正常的需要配足，并定期進(jìn)行檢查，更新）。拖帶設(shè)備，包括拖纜機(jī)、拖鉤、拖樁、主拖纜、副拖纜、備用鋼絲繩、 尼龍拖纜等繩索、卸扣、三角板、鋼絲夾頭、琵琶頭襯圈、龍須鏈（纜）等， 必須符合檢驗(yàn)要求與足夠的數(shù)量，并且具有合格證書及標(biāo)明安全負(fù)荷的鋼印 或標(biāo)志。拖輪尾部應(yīng)配有良好的保護(hù)拖纜的防磨裝置，并經(jīng)常進(jìn)行檢查和更換。半潛駁的拖力眼板、龍須纜（鏈）的安全負(fù)荷，應(yīng)與拖輪系柱拖力相適 應(yīng)。半潛駁需有應(yīng)急的

27、錨設(shè)備，并在起拖前經(jīng)過(guò)試驗(yàn)可用。半潛駁需調(diào)整合理的首尾吃水差，約 0.5米左右，便于拖航。備足航次需用的燃油、潤(rùn)滑油、淡水、主副食、物料、備件、醫(yī)藥品、 風(fēng)浪中防止滑動(dòng)的加固器具、途中斷纜的應(yīng)急設(shè)備等。航次需用的海圖、書、表等資料，應(yīng)改正至最新一期的航海通告。擬定安全的拖航方案及途中遇險(xiǎn)搶救的應(yīng)急措施。開航前要制定安全穩(wěn)妥的拖航計(jì)劃，并報(bào)主管單位批準(zhǔn)，由拖輪船長(zhǎng) 主持召船舶開航前會(huì)議，宣布航次任務(wù)與注意事項(xiàng)，分部門制定措施，并負(fù) 起全面責(zé)任，一般拖航最好安排在白天啟航，白天到港。要對(duì)人員進(jìn)行安全 技術(shù)交底，不違章作業(yè)。拖輪船長(zhǎng)負(fù)責(zé)根據(jù)拖航船隊(duì)的航海性能和當(dāng)?shù)氐牟僮鳁l件，結(jié)合當(dāng)時(shí) 的風(fēng)、浪、流、

28、潮汐、水深等因素，運(yùn)用優(yōu)良的操縱技術(shù)來(lái)指揮船隊(duì)。收集分析與航行有關(guān)的氣象和預(yù)報(bào)，把握拖航有利天氣，一般規(guī)定風(fēng)速W6級(jí)，波高w 1.5m天氣才允許開航。拖航中，拖輪和半潛駁均需安排人員日夜值班，隨時(shí)保持正常聯(lián)系，發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象，應(yīng)立即查明原因，采取有效措施；船舶在拖航期間，拖輪應(yīng)指定人員日夜守望被拖半潛駁及拖纜的情況， 在拖纜的摩擦點(diǎn)經(jīng)常潤(rùn)滑，檢查防磨裝置，拖纜的受力處應(yīng)注意經(jīng)常調(diào)整；航行中要準(zhǔn)確執(zhí)行航行避碰規(guī)則，按正確的航線航行，不違章駕駛。若遇到惡劣海況要及時(shí)進(jìn)入避風(fēng)地點(diǎn)，不冒險(xiǎn)航行。若遇到危險(xiǎn)要及時(shí)與就近海事局聯(lián)系，以及時(shí)取得幫助。出港與到港時(shí)，由配合拖輪協(xié)助調(diào)整半潛駁航向。航行中配合拖輪需

29、在船組附近伴航，時(shí)刻準(zhǔn)備處理緊急情況；到港后，由配合拖輪負(fù)責(zé)協(xié)助半潛駁進(jìn)行入下潛區(qū)拋錨定位。.半潛駁下潛作業(yè)下潛區(qū)域的選擇下潛區(qū)域必需選擇在水域較寬闊、方便半潛駁進(jìn)出及拋錨作業(yè)的合適水 深的水域，若由于水域水深不夠則需設(shè)置下潛坑，下潛坑的布置需沿著水流 方向，長(zhǎng)、寬與半潛駁的長(zhǎng)寬相比均應(yīng)有 20m的余量。下潛區(qū)域水深必需滿足半潛駁下潛后有足夠的水深使沉箱穩(wěn)定起浮出塢，沉箱可利用高平潮時(shí)段出塢，夠水深的潮值持續(xù)時(shí)間不得小于3小時(shí),同時(shí)下潛區(qū)域的水深亦不能太深，在半潛駁下潛坐底后，高潮時(shí)水位不得淹 沒半潛駁塢頂甲板。下潛區(qū)域底標(biāo)高可按下式計(jì)算：以當(dāng)?shù)仄骄畹统睍r(shí)的潮值水位為士 0標(biāo)高，以每天均有作

30、業(yè)潮水為標(biāo)準(zhǔn)，取持續(xù)時(shí)間大于3小時(shí)的高潮水位為h (h值可查潮汐表取得)則 h - H ho + D + 0.8m即必需 H 0.2m(1)沉箱水線面慣性矩I = LB3/12 - nXlb3/12沉箱排水體積V = (G + W) / p沉箱浮心高度Zc = (G+W) / 2LB p (忽略前趾影響)沉箱壓載后綜合重心高度 Zg = (G x Zg0+WX Zg1) / (G+W)L:沉箱閉合斷面長(zhǎng)度；B:沉箱閉合斷面寬度；n：沉箱加壓載水隔艙數(shù)；1:沉箱隔艙長(zhǎng)度；b:沉箱隔艙寬度；G:沉箱重量；W:沉箱所需壓載水重量，未知需求出；P :水密度；Zg0:沉箱本身重心高度；Zg1:壓載水重心

31、高度；將各值代入（1）式中，可求出所需壓載水量 W,同時(shí)可求出沉箱穩(wěn)定 起浮時(shí)吃水h。；下潛前的準(zhǔn)備半潛駁進(jìn)入下潛區(qū)前需對(duì)整個(gè)下潛區(qū)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)量，可使用交通船安裝測(cè)深儀進(jìn)行來(lái)回掃海，以確保下潛施工區(qū)域的水深滿足施工要求，若有淺 點(diǎn)或孤石，必需在半潛駁進(jìn)入之前清除；半潛駁利用GPS引導(dǎo)進(jìn)入下潛區(qū)，利用輔助拖輪進(jìn)行拋錨定位，確保半潛駁位于下潛區(qū)域；工作駁船在沉箱出塢方向100m左右位置進(jìn)行拋錨定位，船位垂直于半 潛駁縱向，駁船上配備2臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)，0 28mm鋼絲繩容繩量不小于200m, 并配備1臺(tái)10t吊機(jī)、1臺(tái)120KW發(fā)電機(jī)組供沉箱出塢用。機(jī)動(dòng)工作船就位，可先靠在半潛駁旁，下潛過(guò)程中再調(diào)整

32、靠泊位置。機(jī) 動(dòng)工作船配備120KW發(fā)電機(jī)組1臺(tái)，為下潛過(guò)程中潛水泵及夜間施工照明 提供電力，同時(shí)，施工用工作平臺(tái)、潛水泵、材料、工具均可放置在該船。安放好半潛駁至沉箱頂?shù)臈颍冒霛擇g上吊機(jī)將存放于機(jī)動(dòng)工作船 上的工作平臺(tái)、潛水泵、照明設(shè)施、電箱等安裝至沉箱頂；工作平臺(tái)的作用 是方便人員在沉箱頂?shù)淖鳂I(yè)，潛水泵的作用是進(jìn)行沉箱隔艙排水及調(diào)整沉箱 起浮后的平衡，一般配置46臺(tái)，排量約為80m3/h；接通機(jī)動(dòng)工作船至沉箱頂?shù)碾娎|，并將電輸送到沉箱頂?shù)碾娤?；系固甲板面的可漂浮物，枕木? 14mm鋼絲繩串起后系固在甲板面的 纜樁上或其它固定地方；沉箱隔艙加壓載水一般通過(guò)沉箱上預(yù)埋放水閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，閥門

33、通徑可取 D100mm,下潛前必需檢查閥門工作是否正常，若有問題必需及時(shí)處理，未 處理好不得下潛；沉箱頂四角預(yù)埋有拉環(huán)，下潛前用0 60mm尼龍纜分別帶上半潛駁四角 塔樓的纜樁上，尼龍纜長(zhǎng)度100m左右，以作沉箱出塢時(shí)溜尾及控制方向用；將工作駁船上2臺(tái)5t卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼絲繩分別帶上沉箱，用 10t卸扣與沉 箱上預(yù)埋的拉環(huán)連接，在沉箱起浮后牽引沉箱出塢。100m工作駁船；下潛作業(yè)船位示意圖下潛施工過(guò)程下潛作業(yè)的時(shí)間選擇在漲潮時(shí)段進(jìn)行，開始時(shí)間選擇在沉箱可穩(wěn)定起浮 出塢的水位到來(lái)前5小時(shí)左右；下潛前所有準(zhǔn)備工作完成后，根據(jù)潮汐表確定開始下潛的時(shí)間，并由統(tǒng) 一指揮人員下達(dá)開始下潛作業(yè)的指令；在下潛的指令

34、下達(dá)后，半潛駁開始開啟注水閥，往壓載艙內(nèi)加壓載水， 隨著壓載水的增加，半潛駁將逐漸下潛；半潛駁各壓載艙加壓載水不是同時(shí)進(jìn)行的，必需分先后順序，遵循的原則是：（1）盡量減少自由液面對(duì)船舶穩(wěn)性的影響；（2）加壓載水時(shí)考慮半潛 駁縱、橫向的載荷盡可能均勻；一般為先加裝載區(qū)周圍的壓載艙，加滿后再 加裝載區(qū)的壓載艙，最后加四角壓載艙（含塔樓），在整個(gè)加壓載水的過(guò)程 中，由于四角壓載艙壓載水的變化對(duì)船舶浮態(tài)變化靈敏，可通過(guò)對(duì)該四個(gè)艙 加壓載水來(lái)調(diào)整下潛過(guò)程中的船舶浮態(tài)，使船舶在整個(gè)下潛過(guò)程中始終將縱 傾控制在1以內(nèi)，橫傾控制在2以內(nèi)；指揮人員要密切注意半潛駁下潛情況，在半潛駁下潛至沉箱吃水距沉箱 可自浮水

35、位還有約2m時(shí)，暫停下潛，需開始往沉箱隔艙中加壓載水；人員通過(guò)半潛駁與沉箱連接的棧橋上到沉箱頂，開啟沉箱側(cè)壁上的水 閥，往沉箱隔艙中加壓載水。由于沉箱的重心與形心不在同一垂線上，因此 為保證沉箱起浮后處于正浮，必需計(jì)算出各隔艙中的壓載水量，一般前后艙 壓載水量不同。當(dāng)壓載水達(dá)到計(jì)算值后，關(guān)閉注水閥。沉箱隔艙內(nèi)需事先劃 上水位標(biāo)記線，以方便觀察、控制隔內(nèi)的壓載水量；半潛駁繼續(xù)下潛，直至臨近沉箱可穩(wěn)定起浮的水位后暫停下潛；檢查沉箱各隔艙的水位是否有變化，若有異常必需馬上處理。四角塔樓 控制溜尾尼龍纜的人員以及牽引絞車控制人員需到位待命；半潛駁繼續(xù)下潛至沉箱穩(wěn)定起浮水位，正常情況下沉箱將穩(wěn)定起浮，若

36、 沉箱有傾斜，馬上通過(guò)事先安放好的潛水泵適當(dāng)調(diào)整部分隔艙中的壓載水， 將沉箱調(diào)至正?。辉诖_定沉箱已穩(wěn)定正浮后，緩慢開動(dòng)工作駁船上牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)牽引沉箱 出塢，根據(jù)沉箱移動(dòng)的速度，控制好四角溜尾尼龍纜的松緊，使沉箱沿著半 潛駁縱向緩慢離開半潛駁，并確保沉箱不碰到半潛駁塢墻；沉箱離開半潛駁2m以上后，解掉尾部溜尾尼龍纜，進(jìn)一步觀察沉箱 漂浮狀態(tài)，若未達(dá)到穩(wěn)定，則可繼續(xù)加部分壓載水直至沉箱穩(wěn)定漂浮。沉箱出塢后，半潛駁開始排壓載水起浮，起浮后，將船舶浮態(tài)調(diào)整至 拖航狀態(tài)，準(zhǔn)備下一件的運(yùn)輸。六.船機(jī)設(shè)備配置 沉箱出運(yùn)過(guò)程船機(jī)設(shè)備配置如下；序號(hào)設(shè)備名稱單位數(shù)量備注1半潛駁艘1運(yùn)載沉箱2主拖輪艘1拖航3輔助拖輪

37、艘1進(jìn)出港配合、護(hù)航4工作駁船艘1沉箱出塢工作母船5機(jī)動(dòng)工作船艘1供電、運(yùn)載用具6交通船條2父通7超局壓氣囊條16沉箱上駁8卷?yè)P(yáng)機(jī)臺(tái)4牽引沉箱出塢及溜尾9潛水泵臺(tái)6沉箱隔艙抽排水10發(fā)電機(jī)組臺(tái)2提供電力11照明燈具盞什夜間施工照明12GPS定位系統(tǒng)套1半潛駁定位13空壓機(jī)組臺(tái)2氣囊供氣14對(duì)講機(jī)臺(tái)8七.勞動(dòng)力組織.上駁過(guò)程的勞動(dòng)力組織如下:序號(hào)人員數(shù)量職責(zé)分工1半潛駁船員10半潛駁及船上牽引絞車、吊機(jī)的操作2總指揮1負(fù)責(zé)指揮整個(gè)沉箱上駁過(guò)程3副總指揮1協(xié)助總指揮4起重工2負(fù)責(zé)起重作業(yè)5卷?yè)P(yáng)機(jī)操作手2操作溜尾絞車6雜工16搬運(yùn)氣囊、支墊枕木、解圍捆鋼絲純7電工1電器設(shè)備運(yùn)作保障8安全員1安全監(jiān)督

38、.半潛駁下潛過(guò)程的勞動(dòng)力組織如下:序號(hào)人員數(shù)量職責(zé)分工1半潛駁船員10半潛駁及船上吊機(jī)的操作2總指揮1負(fù)責(zé)指揮整個(gè)半潛駁下潛過(guò)程3副總指揮1協(xié)助總指揮4起重工2負(fù)責(zé)起重作業(yè)5卷?yè)P(yáng)機(jī)操作手2操作牽引絞車6雜工12溜尾純控制、開關(guān)水閥、用具搬運(yùn)等7電工1電器設(shè)備運(yùn)作保障8安全員1安全監(jiān)督八.執(zhí)行的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及要求整個(gè)沉箱出運(yùn)過(guò)程均為船舶施工作業(yè)過(guò)程，在整個(gè)過(guò)程中必需嚴(yán)格執(zhí)行相應(yīng)的海事法規(guī)及規(guī)范、規(guī)則，嚴(yán)格按船檢部門的要求來(lái)操作船舶，同時(shí)還 要遵循如下要求：.半潛駁只允許在核定載荷范圍內(nèi)進(jìn)行沉箱出運(yùn)作業(yè)，不得超載運(yùn)輸；.半潛駁每次只運(yùn)輸一件沉箱；.沉箱上半潛駁后的就位，必需將就位精度控制在橫向偏移中線不超過(guò)0.5m,縱向偏移不超過(guò)1m;.半潛駁的拖航作業(yè)只允許在規(guī)定范圍內(nèi)的天氣、海況條件下進(jìn)行，不 得超越天氣、海況條件拖航；.拖航過(guò)程中，必需嚴(yán)格遵守船舶海上避碰規(guī)則，嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)范規(guī)定的 航行信號(hào)；.海上拖帶必需滿足海上拖帶法定檢驗(yàn)規(guī)則相應(yīng)要求；.下潛作業(yè)不得在航道上進(jìn)行，必需在施工許可證劃定的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行；.半潛駁下潛深度不得超越半潛駁性能，必需將半潛駁下潛深度