沉箱安装(典型施工方案)

缆后，拖轮才能解脱拖缆。
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二、沉箱安装
2.1 基本情况 2.1.1 工程概述
本工程需安装沉箱为 2000t 级大型沉箱，共需安装 42 件，沉箱主要尺 寸为： 17.84×14×18.90m（长×宽×高）。单件沉箱重 2212t。
艏
四 航 南 沙 号
艉
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东江口预制场
系缆环
尾锚
图 1-1 浮坞搭接系缆图
尾锚
1.2.3 搭接操作 由于东江口潮差变化不大，要采用浮坞预压水，沉箱上驳后，浮坞抽
水抵消沉箱压力来保证船头可离码头。为确保码头的安全，整个搭接上驳 过程要在涨潮操作。进入搭接前，浮坞按图 1-1 在距离码头约 4 米处系缆、
L 17.7 14.2
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港址处极端低水位条件下波浪要素表
方向 ESE
1.4.2 下潜操作 浮坞抛锚后，移船确定进入下潜区域，加压载水下潜，同时开启 6 条
Φ65 消防水带往沉箱内各隔舱加水至 2.3 米高，下潜过程要注意四条系固
钢丝绳受力情况，受力要调节均匀，若钢丝绳在浮坞下潜 适度松缆。
12 米前过紧，要
沉箱在吃水 11.67米时可以自浮。
坞墙甲板
缆桩
坞墙甲板
工
操 纵 室
速小于靠近伶仃西航道的流速。码头区设计流速取值 0.43m/s。
c. 波浪
各设计水位下的波浪要素详见下表
港址处极端高水位条件下波浪要素表
方向 ESE
E
重现期 2 2
H 1% 1.57 1.41
H4 1.32 1.19
H5 1.28 1.15
H 13 1.06 0.95
Hm 0.66 0.59
Tm 3.40 3.00
浮游稳定性符合要求。 6、沉箱浮离浮坞甲板和拖离浮坞时，适当调整系在沉箱上的缆绳，防
止沉箱碰撞浮坞，待沉箱完全拖离浮坞后，才能解脱沉箱系缆。 7、拖沉箱的拖缆必须符合破断力要求，拖缆与沉箱边角接触位置要包
扎保护，防止磨损。 8、沉箱拖运至安装现场的航道要有足够富余水深，拖轮顶拖沉箱时，
受力部位要保证强度和有适当防护措施。 9、沉箱要逆水、缓慢靠泊已安沉箱 /定位驳，防止碰撞，沉箱带好系
3、覆盖码头与浮坞搭接部位间缝的钢板要相应固定，保证不会移动露 出间缝。
4、沉箱移运上驳过程，要视潮水上涨情况，通过调整压舱水保持半潜 驳甲板面与码头面平顺。
5、沉箱移运上驳过程，驳船要显示慢车信号，要有专人观察、报告海 浪情况。
6、沉箱上驳时，沉箱重心轴线要与浮坞艏艉舯线一致，走偏不能大于 1 米，避免浮坞产生严重横倾。
典型施工安装首批沉箱 2 件。
1、水文
a. 设计水位（当地理论最低潮面，下同）
设计高水位： 3.24m
设计低水位： 0.53m
极端高水位： 4.44m
极端低水位： -0.10m
b. 潮流
本地区潮流属不规则半日潮流， 内伶仃岛以北海域落潮流大于涨潮流。
南沙港区所在的海区涨落潮基本为与岸线平行的往复流，且靠近岸边的流
头挂到拖钩上，拖沉箱出浮坞。尾部 Ф25 系缆要留尾逐渐松开。
坞墙甲板
四航南沙号
缆桩
坞墙甲板
操 纵 室
坞墙甲板
2000
吨
操
沉
纵
箱
室
Φ 25 钢丝绳
Ф 80 拖缆
粤 工 拖 27
坞墙甲板
图 1-7 粤工拖 27 接拖图 1.5.2 沉箱到安装位置就位
900HP 拖沉箱到预定安装位置，松开拖缆绳交安装组。 1.6 沉箱出运安装保证措施 1.6.1 沉箱上驳阶段
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沉箱移到浮坞中部装载区就位，气囊放气，并垫入枕木，枕木要均匀 排放，气囊间所有间隙都要放入枕木。 1.2.4.2 拖缆固定
沉箱要准备两条 Φ80 拖缆，其中一条为备用拖缆，每条拖缆上套 8 节 2 米长的 5 寸黑皮胶管，胶管位置（如图 1-4）：
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下潜坑深度 16 米，底部要抛沙、平直，不能有尖锐异物，方向要顺水
流方向， 下潜坑尺寸为 60 米× 50 米，下潜坑标高 -14.5m。下潜坑位置布置 在距码头前沿线 50m 外，顺岸线方向布置，整个工程拟布置 3 个下潜坑。
440 米 40 米 600 米 10 条 10 个 6个 300 米 30 个 20 米 8个
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1.2 沉箱上浮坞 1.2.1 搭接方式
本工程采用专用重型沉箱上驳码头，搭接部分码头面标高 2.9 米，搭 接采用 GD160 钢轨、长 20 米、钢轨面标高 1.5 米，码头结构见 ”东江口预 制场 2000 吨沉箱出运码头 ”。搭接时浮坞的首部搁置在钢轨上，浮坞的甲 板面与码头面平，码头与沉箱间铺厚 14 毫米钢板，其总长度为 20 米，宽 为 1.5 米。 1.2.2 浮坞的锚位及地牛
沉箱用气囊形式出运，岸上尽量将沉箱移到码头前沿，并使沉箱中线 与出运通道中线一致（横向偏移不得超过 1 米）。浮坞搭接后，将沉箱上扣 头接到浮坞上两动滑轮组，用浮坞上两台 10 吨卷扬机拉沉箱上驳（拉力 120 吨），移动程序同岸上出运（如图 1-3）。注意沉箱应沿浮坞中线移动，
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一、沉箱上驳及出运方案
南沙一期工程沉箱长 17.84 米、宽 14 米、高 18.9 米，重约 2212 吨。 施工方案采用 4100 吨浮船坞搭接码头——浮坞上的卷扬机拉沉箱上驳—
2.9
出运码头
3.1
四航南沙号
离开搭接水线 进入搭接水线
图 1-2 浮坞进入 离开搭接状态示意图
1.2.4 拉沉箱上驳 1.2.4.1 沉箱就位
由于沉箱高过船上 10 吨吊机，上驳前要将前吊机臂杆沿船纵向摆放 好。
浮坞后部墙上设有两台 10 吨电动卷扬机，通过导向滚筒到甲板面上， 联接定滑轮组及动滑轮组。
用 4 条胶绳将围缆吊在 12.6 米高。
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至缆桩
沉 箱
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至缆桩
至缆桩
图 1-5
至缆桩
1.2.4.4 水龙带安放 沉箱就位后，吊跳板架到沉箱与浮坞餐厅顶之间，使工作人员可以上
—浮坞拖到施工区域——浮坞下潜——沉箱拖到安装位置就位。
1.1 船机配备及设备材料清单
1.1.1 船机配备清单
序 号
船舶 种类
船名
长×宽×型深
空载 平均 吃水
满载 吃水
主要性能
用途
四航
1
工程 浮坞
南沙 号
48× 33.5 × 3.4
0.72
装运 沉箱,
坞内宽 28 米 下潜深度 15.4 米
下潜使沉箱 自浮
a=(L—116.2)/2
L 为拖缆长度
a
17.8
15
17.8
图 1-4 拖缆在甲板上绕住沉箱， 要使每个沉箱角位的缆绳都有黑皮胶管防护， 围好拖缆后，将其拉起用胶绳挂到沉箱上，每个平面挂两点，使其保持在 12.6 米高，把拖缆的两个扣头拉到一边的坞墙上系牢。 1.2.4.3 沉箱系固围缆 为了防止沉箱在下潜时倾斜， 插四条 2×18 米，2×15 米钢丝绳， 扣头 用四个 10 吨卡环联成圈围住沉箱，并用四条 Φ25 钢丝拉住并围住坞墙上 缆桩（如图 1-5）
2000
吨
操
沉
纵
箱
室
Φ 25 钢丝绳
坞墙甲板
四航南沙号
Ф 80 尼龙拖缆
1.5 沉箱拖出浮坞就位
图 1-6 沉箱系固图
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坞墙甲板
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1.5.1 沉箱拖出浮坞 粤工拖 27 船进浮坞内，从浮坞的坞墙上把两条 Φ80×20 的尼龙拖缆扣
沉箱，沉箱顶要预先放好安全网。 沉箱內腔在浮坞下潜前要注水，使其下潜后可自浮。用船上 6 条Φ65 消防 水带加水，将 6 个加水弯头挂在沉箱顶，接上 6 条Φ65 消防水带。 1.3 浮坞拖航
浮坞移开码头后，粤工拖 28 接拖，由于浮坞受水流影响摆动较大，采 用两条拖轮串拖，粤工拖 28 在沉箱前拖， 900HP 拖轮在沉箱后掉住，将浮 坞从东江口预制场拖到南沙工地下潜坑区域， 1.4 浮坞下潜 1.4.1 下潜坑要求
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办法。 3、下潜坑要按照浮坞下潜要求设置，并经常检查下潜坑的实际水深。 4、浮坞到达下潜坑应实测船边水深，调整好锚缆，确保浮坞定位在下
潜坑位置才正式下潜。 5、浮坞下潜过程，要严格按照程序逐渐下潜和往沉箱注水，确保沉箱
5
动滑轮组
2
6
定滑轮组
2
7
卡环
85T
2
8
卡环
16T
4
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9
尼龙绳
10
黑皮胶管
11
钢丝绳
12
水龙带
13
水龙头
14
弯管
15
胶绳
16
卡环
17
铁线
18
卡环
Φ80 5寸 Φ25 Φ65 Φ65 Φ65 Φ15 Φ8 Φ8 10T
7、为防止船上牵引系统在牵引沉箱到岸船之间时，突然故障又未能立 即排除，制定如下应急措施：
（1）预先在陆上和船上准备导向滑轮座和相应钢丝绳、卸扣。 （2）岸上卷扬机连接船上导向滑轮座钢丝绳反拉沉箱上驳。 （3）船上卷扬机不能松缆时，在滑轮组死头部位砍断钢丝绳，断开与 沉箱连接后，利用岸上溜尾卷扬机把沉箱拖回码头纵向通道。此时，要确 保浮坞船艏搁在码头搭接部位和沉箱离驳时仍与码头平顺。 1.6.2 浮坞装运沉箱、下潜和沉箱出坞、拖运阶段 1、浮坞拖航前，浮坞上沉箱的四角要用缆绳系固在浮坞上 2、两艘拖轮共同拖带浮坞时，要明确一艘为主拖船，并明确拖带联系
2
拖轮
粤工 拖 28
60.22 × 11.6 × 5.7
4.525
2600HP 拖力 17 吨
拖浮坞
来自百度文库
3 拖轮
29.5 ×8×3.8
2.8
900HP 拖力 12 吨
拖浮坞、沉 箱
1.1.2 设备材料清单
序 号
材料名称
规格
数量 /单位
备注
1
卷扬机
10T
2
2
钢丝绳
Φ28
2000 米
3
横滚筒
4
4
系船柱
6
圆头型 10t
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抛锚就位，艏部压水调节到艏吃水 1.3 米，在船头高过码头面约 0.2 米时， 移船进入搭接；进入后艏部继续加水，抵消船舶由于潮水上涨而上浮，使 船头在沉箱上船前始终压住搭接钢轨。当沉箱移到船上 1.5 米时，浮坞要 立即开始排水，直到将所有的压载水排空。等到潮水涨到使船头高过码头 面 0.2 米时，浮坞移出离开搭接口。见图 1-2
如下图浮坞前部左右利用码头上系缆环系两条缆、控制船头左右移动 对齐码头前沿，前部用一条缆带码头上新做的地牛、控制船舶顶住码头，
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船尾左右抛两门锚。
地牛 码头前沿线 系缆环
珠江
出 运 通 道
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1、浮坞搭接码头时，船不能有横倾，浮坞的艏搭接部位与出运码头搭 接部位的高差应大于 0.2 米。
2、沉箱移运上驳时，浮坞通过调整艉八字缆和艏码头系缆，让艏部始 终紧贴岸壁，并使船垂直于出运码头，各缆受力要均匀。
就位时横向偏移不得超过 1 米。
地牛
东江口预制场
码头前沿线 系缆环
珠江
出运
通道
2000 吨沉
箱
动艏
滑 轮
四 航 南 沙 号
卷
扬 机
艉
中港四航局第二工程公司
系缆环
尾锚
图 1-3 拉沉箱上驳图
尾锚
沉箱后部，为确保安全，用岸上两台卷扬机溜尾，当船上卷扬机有故 障时，可将沉箱反拉上岸。
上驳过程，浮坞同时将压载水排空。