海軍工程1號沉箱長30.05m，寬24.15m，高20m，總重達7000t，目前為國內採用路上預製、半潛駁工藝施工的最大重量的沉箱，我們將採用由我公司完全自主研發的屬國內外首創的「採用膠囊臺車頂公升、運移大型沉箱出運工藝」完成此次大型沉箱的出運任務。
一、概述
1、 1號沉箱在貢口預製場1號台座最前沿進行預製，距碼頭前沿6m，要將1號沉箱運移至半潛駁上預定位置，需將沉箱頂起後運移38.775m。根據沉箱重量，每列台車共需11節台車，供需22節台車。
如下圖所示。
圖1沉箱出運位置示意圖
2、出運所用船舶為國內目前最大的座底式出運沉箱專用船見下圖，其主要技術引數：
總長72.6m型寬35m；
主體型深5.5m空載艉吃水1.60m；
空載排水量3660t舉力8000t。
圖2半潛駁7號
二、膠囊臺車頂公升、運移大型沉箱工藝系統組成
1膠囊台車系統
該系統如圖3所示，膠囊台車系統是指由多節膠囊台車單元通過螺栓連線成一體的兩列台車，其中膠囊台車單元由活塞、墊塊（墊梁）、活塞腔、車架組成（圖4、5），其作用：一是通過高壓水幫浦向放置在活塞腔內的專用高壓頂公升膠囊注水頂公升沉箱；二是沿著台車溝內的軌道向前運移沉箱。膠囊台車設計為單元式，每節長2.
8m，重10.9噸，設計承載力280t，最大承載力400t。
圖3：膠囊台車系統
圖4：單列膠囊台車圖5：單節膠囊台車
2液壓頂推系統
該系統如圖6所示，由夾軌器油缸頂推裝置和液壓站兩部分組成。其作用是通過液壓站驅動水平油缸頂推膠囊台車運移沉箱。其中油缸採用φ200缸徑，正常工作壓力為25mpa。
夾軌器專門為斜面軌設計，其具有自調功能以保證齒條與軌側面全部有效接觸，作用於qu100鋼軌上；液壓站採用電控系統控制，液壓幫浦採用高壓柱塞幫浦，其壓力可根據沉箱重量不同自行設定。本次出運7000噸沉箱採用4套頂推裝置，總推力最大可達350噸
圖6：液壓頂推系統
3膠囊注水系統
該系統如圖7所示，該系統由高壓注水幫浦、管線、專用高壓頂公升膠囊三部分構成，其作用是由高壓水幫浦將自來水通過管線注入專用高壓頂公升膠囊內使其膨脹頂公升沉箱。
膠囊注水系統採用4臺試壓幫浦併聯並公用2個串聯的2m3水箱，每台幫浦出水口設乙個水包最多可供四個膠囊注水，每個膠囊單獨設一根由鋼管和高壓軟管組成的供水管線與水包連線，並附設在每節台車活塞腔側壁上，由專用電控系統可同時開啟四台水幫浦也可單獨開啟其中一台對膠囊注水和放水進行控制操作；活塞腔內的注水膠囊採用專用高壓頂公升膠囊，正常工作壓力1.5mpa。
圖7膠囊注水系統
三、工藝流程
採用膠囊臺車頂公升、運移大型沉箱即是將在台座上預製完成的沉箱運移至台座前沿座底半潛駁7號船上，具體工藝流程如下：
膠囊台車組裝、就位沉箱下方 --膠囊注水第一次頂公升沉箱-- 移動臺車上的支撐滑塊--膠囊放水使沉箱支撐在滑塊上--頂推系統運移沉箱至半潛駁7號就位 ---膠囊注水第二次頂起沉箱--移動支撐滑塊回原位--膠囊放水使沉箱座落在墊梁上---膠囊台車回程吊移溝蓋板進入下乙個出運沉箱底部就位 ---再次頂公升、運移沉箱至台座前沿等待上船出運下水--迴圈往復。
四、工藝實施
1膠囊台車組裝就位
台車組裝、就位就是利用半潛駁7號在漂浮的狀態下將所需的22節台車組裝成節數相同的兩列台車，並將控制車支撐架及油缸夾軌器頂推裝置安裝好，然後牽引台車至台座內沉箱底部就位，最後將移動控制車安裝在支撐架上。如圖8、9所示。
圖8台車吊裝圖9台車組裝
2移動控制車安裝
為方便、有效控制膠囊臺車頂公升和運移沉箱，我們將注水系統水幫浦、水箱、分水器及聯絡管線、閥門，液壓系統幫浦站及兩系統電控操作台統一安裝在移動控制車內，待膠囊臺車沿台車溝牽引至沉箱下面就位後，利用專用吊架將移動控制車安裝在溝內的支撐架上，如圖10所示。
圖10台車組裝
3第一次頂公升
待以上所有準備工作完成確認後，才能啟動注水系統開始頂公升沉箱。即由控制室操作人員通過自動控制按鈕，同時啟動4臺水幫浦通過各自分水器分別向膠囊內注水，當沉箱頂起離開地坪90mm左右時，即台車活塞支撐點高出支撐滑塊頂面15mm以上時，停止注水。然後
圖11沉箱頂起情形
利用啟動台車前段端推拉裝置將支撐滑塊整體移動至活塞支撐點下方，最後由操控人員開啟共同放水按鈕，讓沉箱回落到膠囊臺車上，完成第一次頂公升。
4沉箱頂推運移
將移動控制車上的高壓油管與油缸進、回油口進行連線。操控人員通過電控系統開啟油幫浦，通過自動或人工控制同時向4個油缸內供油開始頂推沉箱至半潛駁上預定位置。沉箱就位後，將高壓油管臨時從油缸上拔下固定在移動控制車上，利用台座上的塔吊將夾軌器吊起，放在回程移動小車上，完成頂推工作。
圖12油缸夾軌器頂推沉箱情形
5第二次頂公升
當沉箱運移至半潛駁上就位、二次頂公升沉箱準備工作完成後，由控制室操作人員按下自動控制按鈕，再次同時啟動4臺水幫浦通過各自分水器分別向膠囊內注水，並設專人在台車兩端觀察沉箱頂公升情況，當沉箱被頂起15mm左右時，即膠囊台車所有活塞支撐點離開滑塊頂面超過10mm以上時，通知操作人員停止注水，然後啟動台車後端推拉裝置，將支撐滑塊整體向後移動回到原位，最後通過電控系統按鈕開啟電動放水球閥讓膠囊開始放水，沉箱回落到半潛駁的墊梁上，二次頂公升結束。
6膠囊台車回程
沉箱座落在半潛駁的墊梁上後，繼續放水直至台車溝蓋板離開沉箱底面2-3cm，拔開連線移動控制車和膠囊台車之間高壓軟管上的快速接頭，利用專用吊架將移動控制車吊移到台座上。
將台座後側的捲揚機滑輪與膠囊台車支撐架用卡環進行連線，開啟捲揚機慢慢將膠囊台車從沉箱下牽引出，同時利用台座上的塔吊將膠囊臺車上的地溝蓋板吊移至台座兩側，捲揚機牽引台車至台座台車溝內準備出運下個沉箱。
圖13沉箱座落在半潛駁上等待下水情形
沉箱出運施工方案
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