浮坞102船沉箱出运工艺的优化

浮坞102船沉箱出运工艺的优化

0犯罪船持续出运“浮宝102”号是由海南洋浦航运局从海南招聘的一座4000吨浮船。货物运输完成后，船上暂时没有运输能力。期间，航空局第五工程有限公司向钦州港交付了16个货物箱，价格为2800吨。针对这项工程,“浮坞102”船的最大举力和坞内净宽完全满足该工程需要,但轨道中心距、单组轨距和坐底梁距码头顶轨高度不满足要求,本文根据一航局五公司国投钦州港项目部沉箱出运工艺要求对“浮坞102”船进行了技术改造。1上跨轨道中心距最大举力≥3000t;轨道下结构强度≥13t/m;坞内净宽≥22m;轨道中心距8m;单组轨距0.4m;坐底基梁与轨道顶端距离4.625m;坐底基梁间距8m/18m;坐底基梁长度≥48m。2“浮桥102”的主要技术标准和需要重建的项目需要重新设计2.1顶板式城镇墙内型船长(含搭岸长2.6m)为66.6m、型宽为35.0m、型深为3.8m、顶甲板距基线高为18.5m、坞墙内净宽为24.0m、最大沉深为17.0m、最大举力为4500t。2.2船舶与发货港之间的差异表1为浮坞102船与出运码头的对比。从表1可看出轨道理中心距、单组轨距等项目对比结果。2.3轨道垫梁加固装置根据本船和钦州港出运码头出运工艺的不同之处,在满足强度及保证安全使用的前提下,尽量缩短工期和成本,最终确定改造以下部分。1)原坞主甲板上台车拆除;2)在主甲板上新安装4条新轨道,增加轨道中心距为8m,轨道型号为重型钢轨P50,每根长度50m;3)因浮箱型深比出运码头标高低,需要根据码头轨顶标高、坐底基梁顶面标高和“浮坞102”的结构尺寸,确定增设轨道垫梁的高度为0.649m,长度约47m;4)在新加轨道下增设甲板纵桁4道,用来增加轨道下的结构强度;5)在新加纵桁下增设支柱2排。型号为ø245×14,共100根;6)在新加纵桁处横舱壁增设垂直扶强材18根。型号为⊥10×450/10×100;7)新作沉箱钢质垫墩共8个,钢质楔子16个;8)新作台车封车装置2套。新加坐底基梁。原坐底梁长度为45m,“浮坞102”总长为66.6m(含搭岸长度2.6m),“浮坞102”在此坐基梁后艉端悬臂长度为18.6m,为确保“浮坞102”在各种工况下的安全,钦州港出运码头原坐底基梁需要修改。以此,基床增加一道2m宽垫梁,,垫在本船0#肋位横舱壁结构处,上覆木板保护船底。钦州港原有垫梁为2m宽,跨度为距中3m~5m和距中8m~10m,对应船舶位置距中3.6、4.8m处已有强结构和腹板(10mm),对应船舶9.6m处只有强结构,强度满足要求,只是需在在垫梁上加覆木板以保护船底。完成改造后,在船舶的距中4m±200mm位置加设的结构,增加结构强度,使其承载力达到15T/m,以后如果有类似的出运沉箱工程,只需要在相应位置铺设轨道即可。图1为轨道及轨道垫梁;图2为轨道下结构图;图3为坐底基床平面图。3沉没箱的运输过程本次沉箱出运工艺为坐底出运,具体操作结合钦州码头的水文情况、码头标高及本船性能确定如下:3.1用于开运船舶的和浮态1)当水深大于空载吃水+0.2m时,可进行坐基梁作业。2)利用压载水调好船舶的吃水和浮态,使船舶基本处于正浮状态,并使最大吃水为水深-0.2m。3)用拖轮或自身系泊设备,缓慢靠近出运码头,用船上和码头定位装置使船进入预定位置,自然进水使船平稳坐于基础梁上。4)本船坐于基础梁之后,使所有压载舱通海,以保证本船在潮位变化时坐底稳定。3.2牵引船:沉箱文化箱沉箱内船1)本船坐稳后,用活动短轨将码头轨道和船上轨道对接。运载沉箱的双轨台车用牵引装置将台车牵引上船。2)沉箱上船后最终停放位置的重心位于:纵向12#-500到12#-700,横向纵中心线±50mm。3)在本船起浮前,用专用工具固定台车和沉箱,使其在船舶移位过程中不至于移动,并系好在下沉过程中用锚绞车拉紧沉箱的连接装置,以防沉箱滑移或供漂浮时定位用。3增上覆船,稳定船浮起1)当基础梁以上水深大于本船载沉箱吃水时,可排水使船平稳浮起。为确保安全,应在涨潮时操作。2)用拖轮或系泊装置将本船脱离码头,在良好天气和海况下出运和卸载沉箱。4浮箱及船位的确定1)本船被移到卸货海域后,本船所需下潜的深度为:T=T1+D+h1+h2+h3,式中,T1为沉箱稳定吃水10.2m;D为型深3.8m;h1为台车高度1.1m;h2为轨道0.152及轨道垫梁高度0.649共计0.801m;h3为富余量,取0.2m~0.4m)。T取值16.101~16.301m。2)沉箱产生滑移的最小吃水计算公式为:式中,F为沉箱所受水流力,t;V为水流速度,m/s;As为沉箱水线下迎流面,m2;μ为沉箱与台车电木的摩擦系数(μ=0.55~0.65);Wz为沉箱质量(包括压载水);L0、B0为沉箱水下部分的长度和宽度,m;r为海水密度,r=1.025t/m3;k为系数,k=0.9;现场水流速度为4.5m/s,摩擦系数取0.6;沉箱产生滑移的最小吃水确定为T2=7.41m。3)根据计算结果,应选择最小水深为16.701m。4)根据卸货海域的水流和风浪情况,确定下沉时的船位方向,应使船顶流下船,以保证沉箱稳定漂离。5)确定船位方向后,用抛锚艇或其他方式抛锚,先抛顶流侧两只锚,后抛另两只锚,并用锚绞车绞紧缆绳,使船定位,抛出的锚索最小长度根据现场地质、水深、水流及风浪情况确定,并控制下锚速度。6)船舶定好位后,打开沉箱与船体的系固装置,工作人员就位,做好下沉准备。7)操作压载系统,使船平稳下沉,下沉过程中密切关注四角吃水、水深和各压载舱的液位,根据浮态,随时调整各压载舱进水速度,使船平稳下沉。8)根据沉箱的稳性要求,确定向沉箱注水的时机和水深,向沉箱注水时,船舶停止注水,沉箱注水完成后,再根据船舶浮态向各压载舱注水。9)达到沉箱计算滑移最小吃水T2状态时,要及时将沉箱缆索拉紧,避免因沉箱移动而碰撞坞墙。10)达到预定沉深后,使本船处于稳定正浮状态,然后用拖轮和系泊绞车将沉箱平稳脱离本船。11)沉箱离开本船后,排水使船上浮至拖航吃水状态。5船舶灵活性改造经本次改造,共为钦州港安全、高效出运了2800t沉箱1