浮塢102船沉箱出運工藝的優(yōu)化

浮塢102船沉箱出運工藝的優(yōu)化

0犯罪船持續(xù)出運“浮寶102”號是由海南洋浦航運局從海南招聘的一座4000噸浮船。貨物運輸完成后，船上暫時沒有運輸能力。期間，航空局第五工程有限公司向欽州港交付了16個貨物箱，價格為2800噸。針對這項工程,“浮塢102”船的最大舉力和塢內(nèi)凈寬完全滿足該工程需要,但軌道中心距、單組軌距和坐底梁距碼頭頂軌高度不滿足要求,本文根據(jù)一航局五公司國投欽州港項目部沉箱出運工藝要求對“浮塢102”船進行了技術(shù)改造。1上跨軌道中心距最大舉力≥3000t;軌道下結(jié)構(gòu)強度≥13t/m;塢內(nèi)凈寬≥22m;軌道中心距8m;單組軌距0.4m;坐底基梁與軌道頂端距離4.625m;坐底基梁間距8m/18m;坐底基梁長度≥48m。2“浮橋102”的主要技術(shù)標準和需要重建的項目需要重新設(shè)計2.1頂板式城鎮(zhèn)墻內(nèi)型船長(含搭岸長2.6m)為66.6m、型寬為35.0m、型深為3.8m、頂甲板距基線高為18.5m、塢墻內(nèi)凈寬為24.0m、最大沉深為17.0m、最大舉力為4500t。2.2船舶與發(fā)貨港之間的差異表1為浮塢102船與出運碼頭的對比。從表1可看出軌道理中心距、單組軌距等項目對比結(jié)果。2.3軌道墊梁加固裝置根據(jù)本船和欽州港出運碼頭出運工藝的不同之處,在滿足強度及保證安全使用的前提下,盡量縮短工期和成本,最終確定改造以下部分。1)原塢主甲板上臺車拆除;2)在主甲板上新安裝4條新軌道,增加軌道中心距為8m,軌道型號為重型鋼軌P50,每根長度50m;3)因浮箱型深比出運碼頭標高低,需要根據(jù)碼頭軌頂標高、坐底基梁頂面標高和“浮塢102”的結(jié)構(gòu)尺寸,確定增設(shè)軌道墊梁的高度為0.649m,長度約47m;4)在新加軌道下增設(shè)甲板縱桁4道,用來增加軌道下的結(jié)構(gòu)強度;5)在新加縱桁下增設(shè)支柱2排。型號為?245×14,共100根;6)在新加縱桁處橫艙壁增設(shè)垂直扶強材18根。型號為⊥10×450/10×100;7)新作沉箱鋼質(zhì)墊墩共8個,鋼質(zhì)楔子16個;8)新作臺車封車裝置2套。新加坐底基梁。原坐底梁長度為45m,“浮塢102”總長為66.6m(含搭岸長度2.6m),“浮塢102”在此坐基梁后艉端懸臂長度為18.6m,為確?！案]102”在各種工況下的安全,欽州港出運碼頭原坐底基梁需要修改。以此,基床增加一道2m寬墊梁,,墊在本船0#肋位橫艙壁結(jié)構(gòu)處,上覆木板保護船底。欽州港原有墊梁為2m寬,跨度為距中3m~5m和距中8m~10m,對應船舶位置距中3.6、4.8m處已有強結(jié)構(gòu)和腹板(10mm),對應船舶9.6m處只有強結(jié)構(gòu),強度滿足要求,只是需在在墊梁上加覆木板以保護船底。完成改造后,在船舶的距中4m±200mm位置加設(shè)的結(jié)構(gòu),增加結(jié)構(gòu)強度,使其承載力達到15T/m,以后如果有類似的出運沉箱工程,只需要在相應位置鋪設(shè)軌道即可。圖1為軌道及軌道墊梁;圖2為軌道下結(jié)構(gòu)圖;圖3為坐底基床平面圖。3沉沒箱的運輸過程本次沉箱出運工藝為坐底出運,具體操作結(jié)合欽州碼頭的水文情況、碼頭標高及本船性能確定如下:3.1用于開運船舶的和浮態(tài)1)當水深大于空載吃水+0.2m時,可進行坐基梁作業(yè)。2)利用壓載水調(diào)好船舶的吃水和浮態(tài),使船舶基本處于正浮狀態(tài),并使最大吃水為水深-0.2m。3)用拖輪或自身系泊設(shè)備,緩慢靠近出運碼頭,用船上和碼頭定位裝置使船進入預定位置,自然進水使船平穩(wěn)坐于基礎(chǔ)梁上。4)本船坐于基礎(chǔ)梁之后,使所有壓載艙通海,以保證本船在潮位變化時坐底穩(wěn)定。3.2牽引船:沉箱文化箱沉箱內(nèi)船1)本船坐穩(wěn)后,用活動短軌將碼頭軌道和船上軌道對接。運載沉箱的雙軌臺車用牽引裝置將臺車牽引上船。2)沉箱上船后最終停放位置的重心位于:縱向12#-500到12#-700,橫向縱中心線±50mm。3)在本船起浮前,用專用工具固定臺車和沉箱,使其在船舶移位過程中不至于移動,并系好在下沉過程中用錨絞車拉緊沉箱的連接裝置,以防沉箱滑移或供漂浮時定位用。3增上覆船,穩(wěn)定船浮起1)當基礎(chǔ)梁以上水深大于本船載沉箱吃水時,可排水使船平穩(wěn)浮起。為確保安全,應在漲潮時操作。2)用拖輪或系泊裝置將本船脫離碼頭,在良好天氣和海況下出運和卸載沉箱。4浮箱及船位的確定1)本船被移到卸貨海域后,本船所需下潛的深度為:T=T1+D+h1+h2+h3,式中,T1為沉箱穩(wěn)定吃水10.2m;D為型深3.8m;h1為臺車高度1.1m;h2為軌道0.152及軌道墊梁高度0.649共計0.801m;h3為富余量,取0.2m~0.4m)。T取值16.101~16.301m。2)沉箱產(chǎn)生滑移的最小吃水計算公式為:式中,F為沉箱所受水流力,t;V為水流速度,m/s;As為沉箱水線下迎流面,m2;μ為沉箱與臺車電木的摩擦系數(shù)(μ=0.55~0.65);Wz為沉箱質(zhì)量(包括壓載水);L0、B0為沉箱水下部分的長度和寬度,m;r為海水密度,r=1.025t/m3;k為系數(shù),k=0.9;現(xiàn)場水流速度為4.5m/s,摩擦系數(shù)取0.6;沉箱產(chǎn)生滑移的最小吃水確定為T2=7.41m。3)根據(jù)計算結(jié)果,應選擇最小水深為16.701m。4)根據(jù)卸貨海域的水流和風浪情況,確定下沉時的船位方向,應使船頂流下船,以保證沉箱穩(wěn)定漂離。5)確定船位方向后,用拋錨艇或其他方式拋錨,先拋頂流側(cè)兩只錨,后拋另兩只錨,并用錨絞車絞緊纜繩,使船定位,拋出的錨索最小長度根據(jù)現(xiàn)場地質(zhì)、水深、水流及風浪情況確定,并控制下錨速度。6)船舶定好位后,打開沉箱與船體的系固裝置,工作人員就位,做好下沉準備。7)操作壓載系統(tǒng),使船平穩(wěn)下沉,下沉過程中密切關(guān)注四角吃水、水深和各壓載艙的液位,根據(jù)浮態(tài),隨時調(diào)整各壓載艙進水速度,使船平穩(wěn)下沉。8)根據(jù)沉箱的穩(wěn)性要求,確定向沉箱注水的時機和水深,向沉箱注水時,船舶停止注水,沉箱注水完成后,再根據(jù)船舶浮態(tài)向各壓載艙注水。9)達到沉箱計算滑移最小吃水T2狀態(tài)時,要及時將沉箱纜索拉緊,避免因沉箱移動而碰撞塢墻。10)達到預定沉深后,使本船處于穩(wěn)定正浮狀態(tài),然后用拖輪和系泊絞車將沉箱平穩(wěn)脫離本船。11)沉箱離開本船后,排水使船上浮至拖航吃水狀態(tài)。5船舶靈活性改造經(jīng)本次改造,共為欽州港安全、高效出運了2800t沉箱1