优质文档构皮滩下流引航道渡船设计与施工计划0822.docx
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优质文档构皮滩下流引航道渡船设计与施工计划0822
1.概述1
1.1工程概况及编制目的1
1.2地质特征1
1.3风向风力1
1.4设计洪水1
2.浮船设计简述2
2.1设计目的2
2.2浮船设计参数3
2.3浮船基本组成3
2.4浮船码头5
2.5浮船安全验算6
3.浮船施工7
3.1水、电供应7
3.2码头建设7
3.3制作与安装场地8
3.4密性试验及荷载试验8
4.计划安排8
5.浮船施工质量控制9
6.浮船安全与应急处理10
6.1设施安全要求10
6.2防汛措施10
6.3水上作业的应急处理11
7.浮船运行管理要求12
8.资源配置13
8.1劳动力组合13
8.2机械设备配置13
浮船设计与施工方案
1.概述
1.1工程概况及编制目的
构皮滩水电站通航建筑物下游引航道位于大坝下游约800m处,右岸地形陡峻,施工道路布置困难,为解决右岸机械、物资、渣石运至左岸施工的交通问题,指导浮船项目施工,使其设计、安装和运行处于受控状态,满足质量、安全和运行要求,特编制本方案。
1.2地质特征
下游引航道沿线地表有少量厚度不大的第四系残坡积层及冲积层分布,出露地层为寒武系中上统娄山关群(∈2+3ls),岩性主要为中厚层、薄层灰质白云岩、厚层白云质灰岩,顶部含燧石结核和白云质条带。
1.3风向风力
乌江流域全年地面盛行偏北风,夏季偏南风略占优。
工程所在地余庆县历年各月最大南东风速见下表。
余庆县历年各月最大SE风速表单位:
m/s
1.4设计洪水
构皮滩水电站为峡谷型水库,每年5~10月为汛期(其中6~7月为主汛期),11月~次年4月为枯水期;江界河水文站多年平均流量为716m3/s,实测最大流量14500m3/s,最小流量86m3/s,调查历史最大流量20600m3/s。
。
构皮滩坝址天然水位流量关系表
D尺坐标X=3029140Y=36464022
F尺坐标X=3029083Y=36465190
2.浮船设计简述
2.1设计目的
满足本工程右岸施工的交通要求。
主要承担右岸边坡明挖工程量约165600m3、右岸边坡水下开挖工程量约35000m3的出渣任务。
同时,通过后期的改造,该船亦可用河床水下出渣平台。
2.2浮船设计参数
本船采用内河C级设计船体结构,为单甲板、单壳、单层底的钢质焊接结构趸船。
全船舷侧采用横骨架式,其它采用纵骨架式,并在主甲板车辆通道位置采用结构加强,肋骨间距500mm,纵骨间距500mm,满足载重100t的工程车安全通过。
浮船的船舱空间无使用要求,可自由纵、横向设置加劲桁架,同囤船的形式和特点。
浮船平面为长方形,长度78m,宽度8m,深度2.3m以满足行车道和防浪设施的需要。
船的两侧作成流线形,斜面上便于设置防浪设施,破浪的效果较好。
船的吃水深度1.2m。
在护栏底部按5m间距设置足够的横向泄水孔,排除雨水和翻漫过护栏的波浪。
详细参数见下表。
主要技术参数表
序号
项目
技术标准
备注
1
过江安全车速
<5km/h
2
设计载荷
汽-20挂100
3
舟体主尺度
78米
4
型宽
8米
行车甲板宽度不小于4m
5
型深
2.3米
6
设计吃水
1.2米
7
满载排水量
706.172t
8
压载排水量
677.976t
9
净载重吨位
125t
10
静水航速
6Km/h
11
适应风力
5级
12
抗击流速
2.5m/s
13
主机功率
160KW
2.3浮船基本组成
组合式浮船由主体平台、动力系统、减速齿轮箱、电动液压舵机、跳板、跳板提升装置、甲板设备及辅助器材等所组成。
2.3.1主体平台
主体平台主尺寸为78m×8m×2.3m,由13个中间隔仓及1套活动舷墙总成组合而成。
2.3.2跳板及跳板提升装置
1)跳板(图1)主尺寸为5×4×0.45m,重约4.5吨。
图1:
跳板总图
2)跳板提升装置
跳板提升装置(图2)布置在浮船的两端,用于实现跳板的翻转,由吊杆、提升钢索、导向滑轮组和电动葫芦等组成。
图2:
跳板提升装置
2.3.3甲板设备
甲板设备包括带缆桩、锚、锚链、滚柱导缆器、闸刀掣链器及人力锚机、顶推架、发电机组和照明灯具等设备。
2.3.4辅助器材
主要为专用工具及备件等。
2.4浮船码头
由于构皮滩水电站发电负荷的变化,水位变化频繁。
为使浮船在设计水位范围内能正常作业,码头采用斜坡式可调岸坡道。
为更好适应水位变化,尽量增加坡道坡度,坡度越大,级差越大。
但坡度太陡,车上下船时有可能碰撞跳板或斜坡。
根据计算及斜坡码头设计的有关规定,斜坡坡度以不大于1:
10为宜。
船跳板搭接长度不小于1米。
根据现场地形情况,码头初步拟定布置在K910~K950间,详见附图《浮船平面布置图》。
当水位变化超过1米时,采用挖掘机适时对坡道进行修筑,以适应水位变化。
左右岸码头连接道路宽度均为6米,可调式岸坡道示意图如下。
可调式岸坡道示意图
采用4个系船柱固定在左右岸两边,定位桩采用钢筋混凝土浇筑,底部钻设¢28锚杆埋入两岸基岩中,单个系缆柱容许系缆力为550Kn,详见附图《系船柱结构图》。
船体的固定采用钢丝绳连接船体和系缆柱,形成35~45度的夹角,根据《钢质内河船舶建造规范》,本船舾数为517,其锚链应选用CCSAM117.5mm,其破断负荷为113.31kn。
考虑电站机组满发电时流量较大,为确保安全,直接选用18*7+FC¢32GB/T8918-1996钢丝绳,其实际破断负荷为594Kn。
船舶甲板设计12个双柱带缆桩,带缆桩选用A355GB/T554-1996,每个带缆桩适用的缆索最大破断负荷为255Kn。
2.5浮船安全验算
2.5.1结构强度校核计算
本船结构为单甲板、单壳、单层底的钢质焊接结构趸船。
全船舷侧采用横骨架式,其它采用纵骨架式,肋骨间距500mm,纵骨间距500mm。
船体主要构件按中国船级社《钢质内河船舶建造规范》(2009)第1分册对内河C级航区浮桥的要求进行设计。
主要构件校核计算详见附件《浮桥结构规范计算书》。
经计算,船体中部最小剖面惯性矩I=2845m*cm3,大于要求值2282.34m*cm3;甲板处的剖面模数Wd=3181.8m*cm2,大于要求值1001.027m*cm3;船底处的剖面模数Wb=2023.7m*cm2,大于要求值1001.027m*cm3。
故,船中剖面强度符合要求。
具体计算详见附件《中剖面强度计算书》。
2.5.2浮船干舷计算
干舷是船舶的重要指标之一,也是衡量船舶稳性的前提条件。
船舶干舷越大,船舶的储备浮力越大,抗觉性就越强;反之,抗沉性就越弱。
干舷的富裕程度,决定了船舶能否获得尽可能大的夏季吃水,从而也影响着船舶载重量。
本船为C级航区B型船舶,计算船长74.16m,按《船舶与海上设施法定检验规则》计算,浮船最小干舷要求值为347.9mm,本船实际干舷值为1114mm,实际吃水值为1200mm,符合规范要求。
具体计算详见附件《干舷计算书》。
2.5.3浮船稳性计算
本船的船体线型整体平行,根据计算,浮船满载排水量为:
706.172m3,空载排水量为:
580.329m3,净载重吨位为125.843t。
根据《内河船舶法定检验技术规则》,经计算,本船完整稳性满足要求,浮船安全可靠。
运行工况具体计算详见附件《稳性计算书》。
2.5.4浮船水流冲击力计算
浮船淹没高度为:
1.2m,按下式计算吊箱所受的水流冲击力:
R=K(γV2/2g)A(KN)
式中:
R—浮船所受水流冲击力(KN);
K—水流阻力系数K=0.8;
γ—水的容重γ=10KN/m3;
g—重力加速度g=9.81m/S2;
V—计算水流速度,按施工时最大流速计V=3m/S(汛期流速);
A—浮船入水部分在垂直水流方向的投影面积(m2):
A=94.6m2
将以上数据代入式中:
则:
R=0.8×[10KN/m3×(3m/S)2/(2×9.81m/S2)]×94.6m2=347.16KN
漂流物撞击力R1=w*ν/g*t=5KN*(3m/s)/(1s*9.8m/s²)=1.5KN,考虑风动载20kn,则浮船则受到的水流冲击合力为:
368.66KN<¢32钢丝绳破断负荷为594Kn;
根据水流计算,并经过拖索的牵拉,船体向水流反向横倾的最大角度约0.7度。
满足抗倾覆要求。
2.5.5甲板载货压头
本船采用内河C级设计船体结构,并在主甲板车辆通道位置采用结构加强,即在船中左右3mm的位置使用结构加强,其计算压头为12t/m2,其他位置也可以承受4t/m2的压头。
3.浮船施工
3.1水、电供应
施工用水采用抽取乌江江水,在浮船上自备抽水站,主要用于清洗及消防用水。
施工用电由三级船闸变压器引出。
投入使用后浮船上自备电源,主要用于浮船上维护、照明使用。
3.2码头建设
码头建设主要内容为浮船与岸边临时道路的连接,以及系船柱的施工。
本工程由于水位变化幅度较大,为了尽可能少占用开挖工作面,拟采用斜坡式可调岸坡道,采用单级码头。
当水位变化超过1米时,利用充足的开挖设备,及时采用挖掘机对坡道进行填筑或挖除。
系船柱采用钢筋混凝土浇筑,底盘基座采用4根¢28锚杆埋入基岩中,柱体浇筑C30混凝土。
详见附件《550Kn系船柱结构图》。
3.3制作与安装场地
浮船制作场地选定在第三级船闸的围堰下游处。
焊接安装完成后通过滑轨入水。
3.4密性试验及荷载试验
3.4.1密性试验
在船体的装配焊接和火工矫正工作完成后,即可进行船体的密性试验。
密性试验的目的是检查外板、舱壁等的焊接有无渗漏现象,以保证船舶的航行安全。
密性试验常用的方法有:
水压试验、冲水试验、气压试验和冲气试验等。
详见附件《密性试验大纲》。
3.4.2荷载及倾斜试验
正式运行前,在征得发包人、监理同意的前提下,按照先空载试验,再砂袋沉重试验,先轻后重的原则,进行实施,主要目的检验浮船的承载能力及浮船自备动力的可靠性。
按照规范进行船舶倾斜试验,做好试验记录,试验要求详见附件《倾斜试验大纲》。
4.计划安排
连接道路及浮船施工计划如下:
左岸至码头道路已形成。
左岸码头平台的施工,开始时间:
2014年5月25日,完成时间:
2014年6月6日,工期12天。
右岸至码头道路,开始时间:
2014年5月20日;完成时间:
2014年6月15日,工期30天。
右岸码头平台,开始时间:
2014年6月15日;完成时间:
2014年6月30日,工期15天。
浮船安装,2014年5月8日开始,于2014年6月30日完成,浮船运行。
浮船拆除,完工后拆除
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