图2
(3) 自抬式吊挂沉放方法,国外称SEP工法。(Seef Elevated Platform)
通过管节顶上的两个平台伸展出来的悬臂梁作为承力。(如图3)。特点是受力明确操作简易但需要管段有较大的干舷和起重船吊装平台。
图3
(4) 起重机吊挂沉放方法
利用方驳作为起重船稳定的根基,管段由起重船的双钩作八点受力的沉放施工。特点是施工可操作性强、费用低、工序较简单,但操作人员需要有一定的施工经验,并要求有性能可靠的液压起重设备。(如图4)
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图4
(5) 顶升平台法
用于宽阔的海湾地带。此处锚索难以固定,平台的四条钢腿插入海底使平台定位。这种方法是从海洋钻探或开采石油的办法而来。(如图5)。
图5
(6) 半沉式顶升法,介于全沉式顶升平台和杠吊法之间的沉放方法 (如图6)
图6
7.2.起浮、抗浮计算
隧道管段预制完成后,能否顺利起浮,管段沉放后加上镇重能否发生起浮,是施工过程及运营中的重要问题。必须认真反复计算,合理确定各项指标。
7.2.1.起浮与抗浮的关系
起浮与抗浮的关系可以用管段起浮后高出水面的高度H0,即干舷值来分析。干舷值的大小主要与混凝土的容重、钢筋配筋率、断面上钢筋混凝土面积与空腔面积之比、干坞的起浮水容重、管段上各种各样的施工附加重、平
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衡水量等因素有关。
干舷值过小会增加管段起浮的困难,甚至会因某些原因而发生意外;干舷值过大会增加沉放的压重,而且沉放后由于要求达到一定的抗浮系数,会增加抗浮的困难。所以起浮与抗浮相互制约、相互矛盾,必须合理控制。
7.2.2.起浮与抗浮的计算 (1) 起浮计算:
·沉管隧道设计过程中:
设起浮时,管段的重量等于管段最大重量的一个预定百分数,则: R·S+X0=f0·(S+Q+D)·R0
S、Q、D—分别为管段截面上的钢筋混凝土面积、镇重混凝土面积、空腔面积;
R —为S面积上的钢筋混凝土容重; R0—起浮时干坞内水容重;
X0—管段内部和周围的施工阶段附加重(此处以管段每延米重量计); f0—预定的百分数。
干舷值H0=(1-f0)·H, H—管段高度。 ·沉管隧道施工过程中:(如图7)
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图7
式中: Si—为断面上各部件如防锚层及外压重层、钢底板、钢筋混凝土管段
等截面积;
ri—与Si相对应的部件容重; G0—起浮时每延米管段重;
Xi—与Si相应的重心离轴Y0之距; X0′—Y与Y0之间距离。
当X=B/2,则无需平衡水,则有:G0= R0·f1(H0)
其中没入水下断面积为S0= f1(H0)
当X
W2=(B/2―X)·G0/e2
当X>B/2(如图7),W1=(X―B/2)·G0/e1 G0+W1= R0f3(H0)
经过上述计算,即可计算出干舷值H0。
(2) 抗浮计算: ·沉管隧道设计过程中:
R1·S+R2·Q =K·(S+Q+D)·R R1—计算抗浮时S面积上的容重; R2—镇重混凝土的容重;
K —抗浮系数,根据不同阶段具体确定。 ·沉管隧道施工过程中:
一般须分三种情况来考虑:第一种情况是在下沉过程中,抗浮系数一般用1.01~1.02;第二种情况是水力压接后,抗浮系数为1.04~1.06;第三种情况是在运营阶段时抗浮系数为1.1。 其公式简略为:K=G1/(V·R0)
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V—管段施工后的断面积;
G1—同起浮计算中的G0,但对第一种情况而言,X0既包括起浮时的值,又需计入下沉前再加入的附加重,以及平衡水,为满足下沉的加水量;对第二情况而言,是保证1.04~1.05抗浮系数须增加的水重;对第三种情况,仅考虑永久性的压重。
(3) 管段容重根据其偏差情况,起浮计算时取最大值,抗肖计算取最小值;对水的容重起浮计算时取小值,抗浮计算时取大值。
(4) 管段基础为压砂基础或压浆基础时,抗浮计算时,要考虑基础作业时对管家段产生向上浮托力,会降低抗浮系数。
7.3.浮运、沉放施工 7.3.1.施工组织机构 起 拖 方 带 绞 潜 重 轮 驳 缆 车 水 船 船 控 组 制 组
7.3.2.施工准备
7.3.2.1.建立满足设计要求的测量控制系统,设置足够精度的控制点和二等及以上水准点,并且在管段的顶面、内腔设置多个控制点。做好沉放测量资料的计算复核工作,做好测量仪器的检校工作。
7.3.2.2.向航运及水监部门申请专用航道或封闭航道,做好警戒工作; 7.3.2.3.向有关部门申请专用通讯频道,在现场配备高音喇叭,以确保安全生产、统一指挥、协调工作;
水 液 坞 箱 压 门 水 系 启 泵 统 闭 监 控 控 组 组 组 技 测 水 试 术 量 情 验 组 组 监 组 测 组 交 警 后 通 戒 勤 船 船 供 应 组 动力设备部 系统控制部 技术部 后勤部 指 挥 部
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