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长海县沉箱拖运方案doc
长海县沉箱拖运方案
大连海顺潜水服务有限公司
2011年12月15日
沉箱拖运方案
一、工程概况
大连港长海县广鹿岛码头工程,杂货码头7万吨级泊位沉箱共约9个。
沉箱在大窑湾大连港湾工程有限公司沉箱预制场预制。
经过海上远距离拖运,到达长海县广鹿岛港区。
从预制场到现场的拖航距离约32海里。
该工程约9个沉箱,尺寸见下表。
沉箱技术参数如下:
编号
数量
沉箱长
沉箱宽
沉箱高
沉箱砼
沉箱重
m
m
m
m3
t
沉箱A1
4
19.95
17
7.5
491.34
1204
沉箱A2
2
14.95
15
7.5
361.83
886
沉箱A3
1
20.00
17.95
7.5
557.92
1367
沉箱A4
1
16.00
17.95
6.9
413.332
1013
沉箱A4’
1
16.00
17.95
6.9
401.47
984
二、沉箱拖运航行路线:
拖轮拖带沉箱从大窑湾沉箱预制场出发,总航程约为32海里。
平均航速2.5海里/小时,预计每次拖航时间在13-14小时左右。
属于远距离拖运。
三、沉箱浮游稳定的计算
3.1各型号沉箱浮游稳定计算及压水
1)A1沉箱各舱格压水高度如下图所示:
沉箱浮游稳定特征值
沉箱体积m3
491.34
沉箱重量t
1204
沉箱高度m
7.5
吃水Tm
3.91
m值m
3.9
干舷m
3.59
空载吃水
3.91
底板厚度m
0.5
不需压水
2)A2沉箱各舱格压水高度如下图所示:
沉箱浮游稳定特征值
沉箱体积m3
361.83
沉箱重量t
886
沉箱高度m
7.5
吃水Tm
3.94
m值m
3.8
干舷m
3.56
空载吃水
3.94
底板厚度m
0.5
不需压水,2个
3)A3沉箱各舱格压水高度如下图所示:
沉箱浮游稳定特征值
沉箱体积m3
557.92
沉箱重量t
1367
沉箱高度m
7.5
吃水Tm
4.16
m值m
4.9
干舷m
3.34
空载吃水
3.93
底板厚度m
0.5
4)A4沉箱各舱格压水高度如下图所示:
0.38
0.38
沉箱浮游稳定特征值
沉箱体积m3
413.332
沉箱重量t
1013
沉箱高度m
6.9
吃水Tm
4.11
m值m
3.9
干舷m
2.79
空载吃水
3.88
底板厚度m
0.5
5)A4’沉箱各舱格压水高度如下图所示:
沉箱浮游稳定特征值
沉箱体积m3
401.47
沉箱重量t
984
沉箱高度m
6.9
吃水Tm
3.93
m值m
4.0
干舷m
2.97
空载吃水
3.77
底板厚度m
0.5
四、拖轮的选择
4.1拖力计算
沉箱:
平均拖航速度为2.5节
水流阻力:
F水=Aγw(V2/2g)K
=15.15×10.9×10.25×[1.286*1.286÷(2×9.8)]×1
=142.8KN(14.28t)
风阻力:
F风=CaAV2(V取10.3米/秒)
=0.1×A×10.32*10.32=0.1×6.98×15.15×10.32*10.32
=1113KN(1.11t)
拖航时的阻力:
ΣF=F水+F风=15.39t
4.2拖轮选型
本工程沉箱拖航施工,因航程远,航时较长,受海况、气候等影响较大,因此在选择拖轮时,宜选用大马力拖轮。
拖轮发动机每100马力产生1.2t拖力,因此,需要配备拖轮发动机的动力
为:
15.39÷1.2×100=1283马力
根据拖航过程中可能出现的不利情况,选用1670马力以上且具备长航能力的拖轮,其系柱拖力为18t。
4.3拖缆及拖环选择
T=18t,取4.5倍安全系数为81t。
拖缆破断力为:
R=0.0201D1.85=81(t)
D=92.5mm,
故选用φ100mm以上尼龙缆作为主拖缆。
沉箱拖运带缆方式为预埋拖环、拖沉箱小面。
故须两根龙须缆。
考虑拖运时沉箱摇摆造成一根龙须缆受力,龙须缆选用钢丝绳φ39(6x37+1芯、16MPa)、破断力879.5KN,单根安全系数为6.9。
为减少拖运时沉箱的水流阻力,龙须缆用长短2根,分别长14m和22m。
卸扣GEl4,10个。
卡环选用M76mm,预埋拖环采用φ60mm圆钢,拖环位置设在沉箱吃水线。
主拖缆选用尼龙缆φ100mm作为主拖缆。
破断力846KN,安全系数为6.6。
长350m。
过桥缆选用尼龙缆φ100mm作为过桥缆。
破断力846KN,安全系数为6.6。
长20m。
4.4封仓盖板
1、本工程沉箱拖运属长距离拖运,为了工程安全,须进行密封仓处理。
封舱板采用4mm厚钢板,10号槽钢作为横带,竖带,封仓盖板兼做操作平台,每块封仓盖板尺寸为:
4.6m×4.2m(根据拖轮尾部甲板尺寸设计,便于拖轮返回时带回继续周转使用),操作平台上设一个带翻盖的700x700mm方孔,作为检查孔和应急抽水孔。
封舱盖板与沉箱之间用毛毡密封,然后用沉箱顶面预埋螺栓紧固。
沉箱封舱结构图示如下:
沉箱封仓示意图
4.5沉箱系缆
龙须缆的一端与预埋拖环用卡环连接,另一端用卡环与拖缆连接,拖缆另一端连接在拖轮系柱上。
(沉箱拖航图)
沉箱拖带方式图
五、主要施工方法
5.1施工准备
拖航前首先由相关技术人员编制沉箱拖运方案,并报送监理和业主审核后,报相关政府部门进行批准。
1.对有关人员、生产骨干进行全过程的技术、安全交底,明确分工,建立规章制度和操作规程。
2.技术人员应对沉箱的浮游稳定、砂压载、密封舱、以及拖带力等技术数据计算准确无误,施工过程全程监控。
3.拖航前,沉箱在贮存场地漂浮24小时,在沉箱无漏水的情况下方可拖运。
4.对沉箱质量、压载、封仓质量、助航设备进行全面检查。
配备辅助船舶,用于主拖轮引航,放置潜水设施以及应急抢险等。
5.在辅助方驳上准备4台6寸潜水泵、1台120KW发电机、照明设备。
辅助船上备照明设备、水泵(4寸)2个,4寸消防带2套、40Kw发电机、锚缆、1.5t防台锚2个,潜水装具一套。
6.下水前在沉箱外壁绘制水尺,在沉箱内设置水位报警器,报警器距水面3Ocm。
7.每个沉箱准备信号灯、备用灯泡及电瓶,4个水位报警器(红灯);1个夜间常用灯(白灯),1个航行标志。
8.在拖航前要做好相关测量确认及标识工作,进港时由民船引航,防止进入禁行区或养殖区。
5.2拖航
1、拖航前几天,收听天气预报及海浪预报,收看中央气象云图,分析天气趋势,收听当地航行区间3-5天的天气预报,确定3-5天内南风5级以下,北风6级以下才可以出航,并由船队调度确定具体出航时间。
出航前的风浪限制为风力5级,波高1.O米,最不利条件为在航行中风力为6级,波高为1.5米。
2、出航前办理相关手续。
出航时沉箱在拖轮的帮拖下出港区,拖带航道在航行海图上明确标出,并事先征得海事局同意。
3、沉箱挎拖出储存场地后,解开挎缆,放开拖缆开始拖航,拖运中注意观察航行中沉箱干舷高度和倾斜有无异常变化,若有异常,要查明原因,进行抢救或采取应急措施。
龙须缆放长缆拖带示意图
傍拖示意图
5.3应急预案
1、拖航前进行航线的实地考察,确定中间避风港,避风地为?
。
2、突发恶劣气象:
拖航过程中,若突发恶劣气象,应采取积极应对措施。
一般风力骤增时,浪并未形成,此时计算航程并估计可能出现的海况,尽可能继续拖航到目的港。
若风大浪起,海况变坏并无减弱趋势,且距目的地尚有较长距离,则将沉箱拖到避风地避风。
如风力过大,无法将沉箱拖至避风地,沉箱下防台锚,并适当增加压载水。
船舶撤离至避风地。
待大风过后抽水继续拖运。
3、沉箱漏水
拖航途中,如果出现沉箱漏水的情况,若离出发地较近,尽量返回拖航出发地,处理好漏水情况后,再重新拖航。
若离出发地较远发现漏水,如果漏水较轻,可将辅助船靠在沉箱上,边拖航边抽水,然后用随船配备的潜水设备及堵漏工具,处理漏水。
若漏水严重,则需停止拖航,将方驳吊机靠在沉箱上抽水,找出漏水原因,起重及潜水人员配合,处理完漏水点后,方可继续拖航。
4、搁浅
若拖航中发生因水深不足致使沉箱搁浅,立即探明水深,并由潜水员查明原因。
一般情况下可待潮起浮,或用拖轮换向拖出浅区。
5.4沉箱拖运安全注意事项
1、沉箱拖运
1)沉箱须经漂浮试验,合格后方准拖运。
2)封仓盖板固定牢固,密封状况良好。
3)拖环位置准确。
4)全面检查并确认操作平台、吊环、卡环、进水阀门和缆绳等技术状态正常、无误。
5)拖运沉箱时,拖轮和基地之间有良好的通讯联络设备,随时与陆上基地有关部门联系,按时向基地报告船位和沉箱情况。
若发现异常变化可能出现问题时,在自行采取有效措施抢救的同时,船长及时向上级报告或请求增援。
6)拖运沉箱时沉箱顶不准有人,有机动船随沉箱护航,作业人员必须穿救生衣,在带缆、收缆过程中应注意脚下,防止绊脚或失足落水。
7)拖轮的拖缆随着拖轮前进徐徐溜放,禁止拖缆一次放下。
8)航行中须安排专人随时观察沉箱吃水变化,做好记录,如有异常,在确保安全的情况下,迅速采取相应措施排除。
9)拖运沉箱严格遵守港监部门及海上拖带作业的规定,在沉箱上设置标志,尤其在航道、进出港区时加强观察嘹望。
10)沉箱拖运时,需要夜间拖航,必须有足够的照明设施,且应做好照明设施的防护。
11)船舶在风浪区拖航或靠泊,拖缆和系船缆采用钢丝接驳尼龙缆方法,保证缆绳有足够的强度和抗拉度,防止缆绳崩断伤人。
六、船舶及机具配备
拖运船队由2艘1670马力拖轮、1艘180马力工作船组成。
工作船上备120KW、40KW发电机各一台、备照明设备、备4台6寸潜水泵及配套管线、备2台4寸潜水泵及消防带2套、锚缆、1.5t防台锚2个,简易起重设备,潜水装具1套。
详见附表一。
七、人员配备
7.1拖轮、工作船、发电机等按规定配备人员
7.2成立拖带小组:
人员组成如下
序号
成员
人数
备注
1
项目部领导
1人
2
调度
1人
3
主办工程师
1人
4
起重工
8人
5
潜水员
4人
6
电工
2人
7
其他人员
2人
8
合计
19人
7.3船机设备安全注意事项
1.船舶必须取得船检部门的有效适航证书,各类安全设施按证书要求配置并保持有效,船机设备经常检查,保持技术状态良好。
2.船员必须持有与所在船舶相适应的船员证书,按安全技术操作规程谨慎操作。
3.拖运沉箱所用钢丝绳、卡环及其他相关机具设备要进行安全检查,保证正常有效。
沉箱拖运所用发电机及电缆要保证正常安全有效,注意防止漏电伤人。
在各种电器操作前,电工检查好相关性能。
4.参加沉箱拖运,安装,储存的起重作业人员必须持有安全作业证,并应熟练掌握有关操作规程。
5.起重工对临时调派的力工负安全责任。
6.电工应按要求穿戴劳保防护用品作业,作业中严格执行电工安全作业操作规程,抽水人员应熟悉水泵构造、性能并熟练掌握其操作方法。
7.插头、插座等照明灯具及开关电器应保持完好无损,确保防水防潮措施到位,所有用电设施的金属外壳应设保护接地零线。
8.抽水作业时抽水工应坚守岗位,电工应坚持巡回检查,发现问题必须马上处理。
9.船舶在风浪区拖航或靠泊,拖缆和系船缆采用钢丝接驳尼龙缆方法,保证缆绳有足够的强度和抗拉度,防止缆绳崩断伤人。
10.本工程沉箱在拖运时,需经过新港作业区航道,进出港船只较多,拖运过程中一定要注意安全,注意与新港作业船只避让。
附表一:
沉箱拖运施工机具配备表
序号
机具名称
规格
单位
数量
备注
1
拖轮:
港湾126
1670马力
艘
2
配拖缆:
100mm尼龙缆350m
2
待定
3
潜水船:
海顺潜一
80马力
艘
1
4
工作船:
海民
180马力
艘
1
配照明设备、简易起重设备
5
发电机组
120kw
台
1
6
发电机组
40kw
台
1
7
水泵
6寸
台
4
150m3/小时
8
水泵
4寸
台
2
9
过桥缆
100mm
根
1
20m
10
龙须缆
39mm
根
2
单根长7m
11
卸扣
GE14
个
6
12
锚及锚缆
1.5t
个
2
防台锚
13
锚及锚缆
100kg
个
4
定位锚
14
钢丝绳牵引器
3吨
个
4
钢丝绳长30米
15
手拉葫芦
5吨
个
4
16
尼龙绳滑轮组
套
2
17
拖航应急材料
套
1
木楔、棉絮、堵漏灵等
18
软梯
个
2
19
救生衣
件
14
20
对讲机
台
4
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