长海县沉箱拖运方案doc.docx
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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
升级会员 