大型沉箱由气囊转胶囊台车出运工艺技术探讨课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,大型沉箱由气囊转胶囊台车,出运工艺技术探讨,Contents,目 录,第一部分 立项背景,精益管理 合谐共赢,第五部分 结语,第二部分 课题研究内容,第三部分 工艺实施效果,第四部分 效益评估,龙口港,西港作业区#5、#6泊位工程为顺岸重力式沉箱结构，,共有沉箱20个，其中原有沉箱5个，接高沉箱7个，新建沉箱8个,。沉箱施工、出运工期为2018.10.2-12.15，,工期非常紧迫，须在,出运线南侧,原地坪上新建4个大型沉箱，沉箱尺寸为32.11 m,15.95,（16.95）m,20.8m,，,重,量为,4953.8t。施工前需铺垫底模支撑沉箱，沉箱完工后，底部需掏沙处理，再由气囊纵横移运至出运台座后端，经2.5%斜坡过渡段由气囊移运至胶囊台车上。因受胶囊台车顶升高度限制，气囊移至胶囊台车上后无法直接出运，需在沟盖板上铺垫一层木排，从而解决胶囊台车顶升受限问题。,第一部分 立项背景,图,1,沉箱预制场平面布置图,第一部分 立项背景,沉箱纵移,沉箱横移,纵横移转化平台,2.5%,斜坡过渡段,胶囊台车顶升段,Contents,目 录,第二部分 课题研究内容,精益管理 合谐共赢,第五部分 结语,第一部分 立项背景,第三部分 工艺实施效果,第四部分 效益评估,第二部分 课题研究内容,2.1,气囊转胶囊台车出运方案比选和确定,比选方案,方案内容,优点,缺点,方案一：,传统方案,间隔铺垫,工字钢,，,顶部满铺方木,，气,囊转运至胶囊台车台座上后，,采用,600t千斤顶顶升,沉箱,及回落至台座上,，再采用台车顶推沉箱前移至半潜驳上,去除掏沙环节,工程造价高；,千斤顶顶升危,险程度高,方案二：,优化方案,间隔铺垫,工字钢,，,中间填充细砂,，,顶,部满铺木胶板,，,采用装载机顶推钢斗,掏沙,，气囊转运至胶囊台车台座上后，,采用,台车,顶升沟盖板、,木排,，并顶推,沉箱前移至半潜驳上,工程造价低；,台车,顶升沟盖板,及木排施工,安全可,靠,工序多，,施工繁琐,第二部分 课题研究内容,2.1,气囊转胶囊台车出运方案比选和确定,方案一：传统方案,序号,施工项目,单位,单价,数量,小计（元）,备注,1,280mm工字钢,t,4820,85.5,412110,新材,2,满铺1010cm方木,方,3500,240,840000,新材,3,沉箱底部枕木,方,3500,28,98000,400块1.10.250.25m方木,4,600t千斤顶,个,28000,16,448000,5,油泵,个,8000,4,32000,1台油泵控制4台千斤顶,方案一：合计（元）,1830110,方案二：优化方案,序号,施工项目,单位,单价,数量,小计（元）,备注,1,280mm工字钢,t,4820,85.5,412110,新材,2,细砂,方,121,672,81312,新材,3,木胶板隔离层,块,45,850,38250,旧材，沿用3#立交桥,4,人工掏沙,工日,200,60,12000,单个沉箱需15工掏完,5,装载机费,台班,1450,6,8700,6,420钢管,t,1500,2,3000,旧材，沿用3#立交桥,7,支墩C30砼,方,300,6,1800,8,木排,方,3500,31.6,110600,新材,方案二：合计（元）,667772,综上所述，,因传统方案一施工费用较高、千斤顶顶升沉箱施工风险较大，且大型千斤顶采购时间较长，无法满足施工要求。,拟选定优化方案二，既能节约施工成本，又保证施工进度及安全。,第二部分 课题研究内容,2.2,气囊转胶囊台车出运工艺原理,沉箱由气囊经纵横移运至台车沟盖板上后，在沉箱周边支垫,2cm厚,钢板,、23.5cm,钢管支墩及,1.5cm,木胶板，总高度为27cm。抽出气囊后，台车顶升沟盖板离地2cm高，采用装载机将台车牵引出沟盖板，经放水调平沟盖板后，顶面摆放20cm厚木排，木排与沉箱间预留45cm缝隙。最后由卷扬机将台车及木排牵引至沉箱底部，台车继续加水顶升沉箱，直至沉箱脱离支墩1cm后，立即撤离所有支墩，,此时台车顶升总高度为10.5cm（含台车与沟盖板间2.5cm空顶高度），再将台车放水直至滑块支撑在支垫上，,台车顶升沉箱前移，同时半潜驳11的台座支垫相应增高20cm木排，且需加固处理。,待沉箱上半潜驳11就位后，台车继续加水顶升沉箱，直至滑块复位，方可放水撤离胶囊台车。,第二部分 课题研究内容,2.3,气囊转胶囊台车出运工艺流程,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,2.4.1,原地坪底模铺设,沉箱底模采用,280mm,工字钢,横向铺设，铺设净间距为1.75m，工字钢间,填充密实细砂,，工字钢及细砂上,铺垫,一层15mm,木胶板,及硬质牛皮纸,作沉箱隔离层,，沉箱底板,周边摊铺一层宽48cm防水丙纶作止浆处理,。,本工程沉箱最大重量为4953.8t，由17根280mm,工字钢,支撑，单根工字钢长19.35m,净间距为1.75m。截面,抗剪强度,T=3Q/2bh=6.6 125,MPa,，,满足要求,。,图,2,沉箱底模铺设图,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,2.4.2,原地坪底模撤离,沉箱底部采用装载机顶推钢斗掏沙处理，顶推钢斗装置由装载机、钢桁架、钢斗三部分组成，三者间均设置阴阳卡槽，由25高强螺栓连接,。为便于施工操作，直接在装载机斗内焊接两组由2cm厚的1515cm钢板组成的卡槽，中间打设27mm孔，卡槽间距800mm，便于连接长6m宽800mm钢桁架。钢桁架主梁采用双8槽钢焊接，中间采用8槽钢作支撑及斜撑，共需3组，总长18m。钢桁架前端连接钢斗，钢斗底板采用1cm厚钢板，肋板采用2cm厚钢板，后端采用双12槽钢焊接而成，钢斗,图,3,装载机顶推钢斗掏沙,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,长1.3m宽1.5m。,掏沙时先采用1组6m长钢桁架使用装载机顶推掏沙，再依次采用2、3组钢桁架顶推掏沙，施工进度为每个沉箱1.5天。待细砂清除干净后，即可穿入气囊顶升沉箱,，直至沉箱脱离工字钢后，,再由装载机撤出工字钢,，当沉箱向前滚动时，安排人收拾木胶板并摆放整齐。,2.4.3,沉箱纵横移出运方案,沉箱纵横移选用1m超高压气囊，壁厚为10mm，出厂检验承压能力为0.36MPa，许用压力为0.30MPa，正常使用压力为0.2-0.25MPa，安全阀限压值取0.35MPa，气囊正常工作高度H为30cm，承载面宽：B=(D-H）/2=1.1m。,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,沉箱纵移,气囊1m，有效工作长度16.95m，工作压力：0.25MPa。气囊起重高度为0.3m时，承载面宽1.1m。气囊每延米承载力2501.1275KN，每条承载力27516.954661.25KN，气囊数量49538/4661.2510.6条，,为保持沉箱的稳定性，应随时保持有14条气囊支撑的状态,，加上接应气囊5条，共需19条气囊。气囊在未充气情况下，宽度为1.57m1.75m，满足施工要求。,图,4,气囊,纵移布置,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,沉箱横移,气囊1m，有效工作长度32.11m，工作压力0.25Mpa。气囊起重高度为0.3m时，承载面宽1.1m，每条气囊承载力27532.118830.25KN，气囊数量49538/8830.255.6条，,为保持沉箱的稳定性，应随时保持有7条气囊支撑的状态,，加上接应气囊4条，共需气囊11条。,图,5,气囊,横移布置,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,沉箱底部支墩选用及布设,沉箱底部支墩采用,高235mm的,420mm钢管,，管内上下焊接2层20钢筋，,并浇筑C30砼,。施工时先在沉箱周边铺垫宽1.1m厚2cm钢板，钢板上铺垫2排钢管支墩，支墩顶部铺设一层15mm厚木胶板，支墩布设完成后，即可放气抽出气囊，进行气囊纵横移换位。,待气囊换位后，采用绳索直接将钢管砼支墩撤出，将其滚运至下道换位处，施工搬运较方便。,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,图,6,钢管支墩制作,图,7,钢管支墩浇筑砼,图,8,钢管支墩支撑,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,原地坪地基,为回填碎石碴层，普夯碾压后，经地基检测地基承载力特征值均为480KPa，地基上再浇筑20cm厚C25砼面层。本工程沉箱共支垫108块支墩，每块支墩受力为458.7KN。,=N/A,n,=,3.3112.5 N/mm,2,，满足要求,。,支墩底座压力荷载通过钢板传递到面层后，再经面层传递至回填土石方基面（混凝土垫层扩角取45度），,支墩地基承载力验算,：,N/A,d,Kf,k,49538/115.43=,429.16480KPa，,地基承载能力,满足施工要求,。,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,2,.4.4沉箱纵横移时台座改造方案,根据气囊出运要求，斜坡坡度比宜2.5%，为便于出运，本工程纵横移台座由转换平台段、斜坡过渡段、胶囊台车顶升段3部分组成。其中转换平台段及斜坡过渡段处理前，先在台车沟内预埋108钢管，钢管内穿插胶囊台车牵引钢丝绳,，钢管坡度根据钢丝绳实际坡度而定。每根钢管采用2组10#工字钢进行加固处理后，再分层回填石碴。,待石碴回填完成后，在沉箱周边支垫支撑部位浇筑宽1.5m高70cmC30砼圈梁，,待圈梁砼强度达75%后，转换平台段与斜坡过渡段段分层回填石碴，石碴经碾压完成后，,再浇筑20cm厚C30砼面层。因2.5%斜坡过渡段与胶囊台车顶升段衔接部位存在凹槽，需填充22cm厚石粉，并浇水碾压密实后，方可进行气囊滚运。,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,图,9,转换平台段,图,10,斜坡过渡段,图,11,胶囊台车顶升段,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,气囊滚运至沟盖板上时，气囊方向与沟盖板方向垂直，气囊正常工作起重高度为0.3m，承载面宽1.1m，沟盖板宽1.65m，则,每块盖板承载力,2501.11.65,453.8KN,。,盖板两端搁置在管沟壁上，板按简支受力计算,，均荷载q=453.8/2.8=162.07KN/m,。,钢筋砼沟盖板相对受压区高度,=0.37,b,=0.544,截面抵抗矩系数：,=0.3,M,U,=f,c,a,s,bh,0,2,+f,/,y,A,/,S,(h,0,-a,/,)=70.7KN.m,气囊滚运至沟盖板上时为短暂设计状况，=0.95;结构安全级别为级，r,0,=1.1;结构系数r,d,=1.2,M=,1.10.950.0456qL,2,=,21.03KN.m,M,U,/r,d,=70.7/1.2=,58.9KN.m,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其受力验算,2,.4.5,气囊纵横移,牵引地牛及预埋件受力分析,牵引力,公式F=fQ，其中f为气囊与地面滚动摩擦力取0.04，Q为沉箱重量,F,=0.044953.8=,198.15t,。,本沉箱移运的横移和纵移均由4部卷扬机完成，规格为25t，绳速11m/min,卷扬机通过10倍率滑轮组对沉箱进行牵引，每台卷扬机牵引力为250t，2台合力达500t，出运速度为1.22m/min。,地牛及其预埋件受力计算,斜坡i=2.5%，a=1.43,f,1,=4953.8sina=,123.56t,f,2,=4953.8cosa=4952.26t,f,磨,=f20.04=198.09t,如需要反拉F=123.56+198.09=321.65t,第二部分 课题研究内容,2.4,气囊转胶囊台车操作要点及其