深水拋投船沉箱同步下沉機構研究

◎ 趙敏華 上海市水利工程集團有限公司

拋石護岸是我國長江、河湖和海堤采用塊石、卵石或其他抗沖塊體等材料拋填形成的使堤岸不受水流、風浪或潮汐侵襲和沖刷的工程措施。在深水且地形條件復雜，水流流速、流向復雜多變的區域進行精確拋投施工，目前較為成熟的是采用箱式深水定位拋投船。施工工藝為按設計要求，對施工區域進行數字化處理，劃分電子拋投區格、計算每個區格拋投量后，將塊石裝入沉箱船上的沉箱中，通過沉箱船自帶的GPS-RTK定位系統作精準定位，利用液壓傳動絞車、沉箱、限位裝置等結構、動力系統進行聯動操控后，將裝有塊石的箱體下放到接近河床面，打開底門，將塊石拋投至河床的電子拋投區格，再將底門關閉、將箱體提至船體內，隨即進行下一階段塊石灌裝、下沉、箱體提升；如此循環拋投后使河床底形成連續的拋石防沖體，保護河床穩定減少沖刷。其拋石定位精度高，施工效率及拋石均勻度等均高于其他拋投機械的施工，該船集定位、裝箱、投放為一體，施工質量保證率高。

該工藝關鍵是沉箱的沉放升降系統，拋投船上沉箱二邊各采用一臺電動或液壓卷揚機同步下放四根邊位鋼絲繩進行升降，沉箱到達沉放水深高度時停止下沉，通過另一個升降系統的中位鋼絲繩將沉箱底部兩塊底門板打開，從而實現精確拋石。整個沉放工作需要二個升降系統和二臺絞車人工協同操作，在箱體沉放拋石的過程中，沉箱的上下兩端分別采用不同的卷揚機操縱，設備復雜，且僅能依靠人為判斷上、下兩端卷揚機的同步性，難以同步協調，影響沉箱的平穩性，存在沉箱傾覆的危險，安全系數較低。……