新時期氣囊輔助出運沉箱的組織實施與應用分析

張 偉

(河北港口集團唐山曹妃甸冀港煤炭港務有限公司，唐山市 曹妃甸區 063299)

新時期氣囊輔助出運沉箱的組織實施與應用分析

張 偉

(河北港口集團唐山曹妃甸冀港煤炭港務有限公司，唐山市 曹妃甸區 063299)

近些年來，隨著國家經濟的不斷發展，建筑行業的發展規模越來越大。不論是地上建筑還是海上建筑，其發展規模都在不斷加大。海上建筑的施工難度相比而言較大，但是沉箱由于它本身的整體性能好、水下作業量小、施工速度快等特點，使得它在海上建筑中得到了廣泛的應用，尤其是碼頭、棧橋、防坡等海上建筑中。本篇文章主要通過對氣囊輔助沉箱來出運的各項安裝工藝進行了分析，通過分析和探討，從而進一步探討了氣囊在沉箱出運中的具體應用。

氣囊輔助 出運沉箱 組織實施 應用

近幾年，大型船舶制造技術發展的越來越快，水上運輸成本相比而言也有所降低，運輸成本的下降，使得越來越多的貨運公司逐漸朝著大噸位的方向發展，與此同時，促進了港口碼頭的發展，大型沉箱由于自身的優良特性，使得它受到了越來越多設計單位和建設單位的青睞。在沉箱出運過程中的安全問題也是首先要解決的問題，因而采用氣囊輔助沉箱出運成為了一種普遍的做法，這對于沉箱出運有著關鍵性的意義。

一、采用氣囊輔助沉箱出運的原理和優點

氣囊輔助沉箱出運時，先用六個鋼蓋板在沉箱頂部把六個隔倉全部密封，在每個封倉蓋中間設置一個灌水囪。其次，半潛駁將沉箱運輸到施工現場時，當下潛到沉箱吃水有一定深度的時候，采取相應的措施使沉箱的重力減少到1000kN。接著采用2000kN的起重船調運粗就位后，通過灌水囪向沉箱倉內灌水，直至沉箱完成整個沒水安裝。當沉箱全部浸入水里面之后，此時的浮重力為 16000kN，重力由9000kN增加到17000kN，沉箱水下的重力還是1000kN，也就相當于2000kN的起重船沒水安裝1000kN的沉箱。采用氣囊的方法來幫助沉箱完成出運，有效地避免了傳統工藝產生的不足，操作起來相比而言也比較簡單。采用氣囊輔助沉箱出運，最主要的優點在于：首先，在沉箱出運過程中并不需要專業的預制廠和大型的其中設備。氣囊輔助手段可以充分利用現場的預制廠和一些比較簡單的起重設備即可，對機械設備的要求明顯降低了，相對而言成本也有所降低。其次，整個出運過程不需要占用太多的碼頭岸線，為其他工程提供了場地。此外，氣囊輔助沉箱出運時，整體對預制場地和運輸通道的適應性較強。氣囊以其自身獨特的整體纏繞工藝成型，囊壁之間的接縫幾乎沒有，而且氣囊的耐磨性強、抗沖擊性能好?？偟膩碚f，采用氣囊輔助沉箱出運，降低了對預制廠和機械設備的要求，相應的配套費用也有所降低。隨著科技水平的提高，氣囊的結構和性能都有所提高，也是沉箱安全出運的一個重要保障。

二、氣囊輔助沉箱出運的具體工藝實施

1）準備工作

在采用氣囊輔助沉箱出運時，必須事先做好相應的準備工作。首先，檢查沉箱的內腔是否含有積水，如果有積水，則需要將其及時地排出。其次，檢查滑輪運轉是否正常、靈活，避免在工作的時候出現不必要的麻煩。鋼絲繩是否出現斷絲、纏膠等現象，空運機的運轉是否正常，氣囊中的各管件、閥門、壓力表是否完好，盡可能排除一切會對沉箱出運過程產生影響的工序。

2）沉箱頂升

將沉箱頂升之前，必須將沉箱的牽引和溜尾鋼絲通過滑輪組與卷揚機連接起來，這樣可以保證在沉箱頂升之前不出現太大的問題。卷揚機一旦啟動，此時與它連接的鋼絲就處于完全不收力的狀態，對沉箱不會產生力的作用。

3）沉箱前移

將沉箱的位置往前移動一部分，此時會有一部分空出來的位置，空出來的位置剛好可以放置氣囊，不過必須在沉箱停止前移之前就將氣囊放上去，并且將其張開后進行充氣。當沉箱后面的氣囊快要接近沉箱的尾部的時候，此時打開排氣閥逐漸進行排氣，在氣囊露出沉箱尾部一半的時候，快速放氣。此時將氣囊快速搬運到沉箱的前方，擺在事先預定好的位置上面，沉箱的前方始終保持 1-2個等待氣囊。當沉箱出運到斜坡上面時，由于后溜鋼絲繩的長度有限，在距離碼頭前沿有30m作用的距離時，停止出運工作。此時及時地更換牽引和后溜，先用枕木將沉箱固定好，并將氣囊中的氣放掉一部分，使得氣囊中的氣壓降到0.3MPa以下，拆掉1#、2#兩個前牽引，將其更換成為浮船塢上船艉錨機牽引。

4）沉箱上塢

沉箱上塢的時間必須根據具體的情況計算好之后才能實行沉箱上塢這個操作。一般而言，本地潮位達到0.8m以上時，沉箱就可以上塢。沉箱的第一排氣囊上到塢上時，船艏水箱開始排水，每排氣囊的排水量約為 200立方米，隨著沉箱位置的不斷移動，船艉水箱也配合排水，直到沉箱到達船塢的中心處。

三、氣囊出運沉箱中的具體應用

1）充分利用氣囊橫移縱移，最大限度利用場地

在運輸的通道中專門設置有相應的沉箱通道，沉箱通道把沉箱預制廠和沉箱出運通道有效地分開了，在保障浮船塢不出運其他沉箱的前提之下，可以先將預制完成好的沉箱通過橫移將其移到沉箱的通道中及時地出運出去，這樣做的好處不僅可以提高沉箱后臺的利用效率，而且可以保障在沉箱出運的過程中又進行沉箱的預制，一邊出運一般預制，最大限度的發揮了預制場的作用。在施工的過程中，施工人員也可以根據相應的情況進行及時地調整，避免由于設備問題而造成的工期延誤。

2）利用氣囊進行沉箱出運

沉箱完成頂升工序之后，開始塞入一部分氣囊，在牽引力的作用下氣囊開始往前移動，接著采用氣囊接力的方式將沉箱進行平移。在平移的過程中，沉箱的起升高度為30-40cm左右，沉箱移運的過程中借用卷揚機的牽引，沉箱兩邊分別用一臺卷揚機進行牽制，避免沉箱由于慣性的作用而突然前傾或者后傾，這也是保障沉箱安全出運的重要舉措。沉箱在出運的過程中如遇到上下坡的時候，要及時地對氣囊進行相應的調整，上坡時氣囊的氣壓會相應的減小，此時沉箱前傾，下坡時沉箱容易后傾。為了避免發生沉箱前傾或后傾的現象，可在下坡的過程中適當的增加滾動阻力，實現減速。采用氣囊輔助沉箱出運時，比較靈活、操作簡單、容易控制。

結語

綜上所述，采用氣囊輔助沉箱出運時有著很多傳統工藝無法比擬的優勢，氣囊本身操作靈活、易于控制，也正是它本身獨特的特點，使得它在海上建筑中的應用范圍越來越廣。

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[3]馬寶成,陳朝陽,孟靖晨.橡膠氣囊輔助沉箱下水和拖運新工藝的研究與應用[J]. 中國港灣建設. 2006(03)

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1007-6344（2015）03-0319-01