目錄
序言
1 概述 1
1.1 綜述 1
1.2 管節(jié)浮運方法介紹 2
1.2.1 主要浮運方法 2
1.2.2 基礎資料收集 4
1.2.3 一般要求 5
1.2.4 浮運線路選擇 5
1.2.5 拖輪拖航方式 6
1.2.6 安全要求 7
1.2.7 航運安全要求 9
1.3 管節(jié)沉放方法介紹 10
1.3.1 通用管節(jié)沉放方法 10
1.3.2 基礎資料收集 13
1.3.3 一般要求 14
1.3.4 沉放前試驗 14
1.3.5 技術要求 15
1.3.6 允許偏差 19
1.3.7 沉放對接方式的選用要求 20
1.4 浮運安裝施工工藝簡介 20
1.4.1 先鋪法基床浮運安裝施工流程 22
1.4.2 后鋪法基床浮運安裝施工流程 23
2 浮運安裝關鍵參數(shù)及相關系統(tǒng)確定 24
2.1 概述 24
2.2 沉管安裝限制條件及作業(yè)窗口 25
2.2.1 作業(yè)水動力分析 25
2.2.2 沉管浮運控制參數(shù)研究 34
2.2.3 沉管系泊控制參數(shù) 57
2.2.4 沉管沉放控制參數(shù) 67
2.3 沉放駁 68
2.3.1 沉放駁設計參數(shù) 68
2.3.2 沉放力學參數(shù) 70
2.3.3 設計工況及工作條件 71
2.3.4 沉放駁試驗 71
2.3.5 沉放船舶結構及系統(tǒng) 73
2.3.6 作業(yè)時的工況 78
2.3.7 沉管沉放裝備 81
2.4 沉放系統(tǒng) 84
2.4.1 壓載水系統(tǒng) 84
2.4.2 沉管對接導向系統(tǒng) 96
2.4.3 數(shù)控沉管拉合系統(tǒng) 99
2.4.4 水力壓接系統(tǒng) 102
2.4.5 精調系統(tǒng) 108
2.4.6 測控系統(tǒng) 141
2.4.7 脫開系統(tǒng) 149
3 港珠澳大橋沉管浮運安裝工藝 156
3.1 概述 156
3.1.1 施工自然條件 157
3.1.2 施工流程 159
3.2 決策指揮系統(tǒng) 161
3.2.1 決策機構 161
3.2.2 決策流程 162
3.2.3 現(xiàn)場指揮系統(tǒng) 162
3.3 浮運安裝保障系統(tǒng) 164
3.3.1 浮運安裝作業(yè)窗口管理 164
3.3.2 泥沙預報預警系統(tǒng) 173
3.3.3 水上安全保障系統(tǒng) 181
3.3.4 沉管安裝風險管理系統(tǒng) 185
3.4 二次舾裝 187
3.4.1 簡介 187
3.4.2 沉管安裝關鍵系統(tǒng) 188
3.4.3 安裝船進塢 198
3.4.4 二次舾裝作業(yè)及施工準備 200
3.4.5 試運行 204
3.5 浮運 205
3.5.1 簡介 205
3.5.2 出塢 205
3.5.3 拖航 209
3.5.4 系泊 219
3.6 安裝 222
3.6.1 施工流程 222
3.6.2 沉放準備 222
3.6.3 沉放 225
3.6.4 對接 228
3.6.5 貫通測量 229
3.6.6 精調 229
3.6.7 沉放時測量 231
3.6.8 島頭段管節(jié)安裝 232
3.6.9 曲線段管節(jié)安裝 233
3.6.10 管節(jié)鎖定 234
3.6.11 舾裝件拆除 235
3.7 回填 235
3.7.1 概況 235
3.7.2 深水溜管回填船 236
3.7.3 鎖定回填 237
3.7.4 一般回填 239
3.7.5 護面層回填 240
3.8 最終接頭吊裝 240
3.8.1 常用最終接頭施工方法 241
3.8.2 概述 249
3.8.3 最終接頭尺寸 251
3.8.4 安裝限制條件 252
3.8.5 二次舾裝 254
3.8.6 吊裝作業(yè) 260
4 浮運安裝施工案例 271
4.1 川崎港海底沉管隧道 271
4.1.1 施工條件 271
4.1.2 二次舾裝 277
4.1.3 拖航 284
4.1.4 沉放 285
4.1.5 精確調位 303
4.1.6 封閉人孔及拆除舾裝件 306
4.2 東京灣臨海公路沉管隧道 306
4.2.1 工程目的 306
4.2.2 項目概況 308
4.2.3 二次舾裝 308
4.2.4 拖航 319
4.2.5 沉放對接 322
4.3 厄勒海峽沉管隧道 335
4.3.1 當?shù)貤l件 335
4.3.2 海流預報系統(tǒng) 337
4.3.3 管節(jié)浮運 345
4.3.4 錨固系統(tǒng) 347
4.3.5 沉放 349
4.3.6 最終接頭 351
4.4 那霸港臨港公路沉管隧道 353
4.4.1 舾裝 353
4.4.2 拖航及系泊作業(yè) 354
4.4.3 沉放對接 357
4.5 新若戶公路沉管隧道 359
4.5.1 施工流程 359
4.5.2 浮運安裝確認 359
4.5.3 拖航作業(yè) 360
4.5.4 綜合沉放調試 360
4.5.5 沉放作業(yè) 360
4.5.6 方向調整 360
4.5.7 拉合 362
4.6 韓國釜山—巨濟沉管隧道 362
4.6.1 概況 362
4.6.2 隧道特點 364
4.6.3 海洋環(huán)境 365
4.6.4 壓載水系統(tǒng) 366
4.6.5 出塢浮運 367
4.6.6 系泊 368
4.6.7 沉放對接 369
4.7 博斯普魯斯海峽沉管隧道 374
4.7.1 項目概況 374
4.7.2 壓載水系統(tǒng) 375
4.7.3 錨泊系統(tǒng) 376
4.7.4 流速預報模型 376
5 管節(jié)浮運安裝中出現(xiàn)的問題 378
5.1 日本多摩川沉管隧道 379
5.2 寧波常洪沉管隧道 379
5.2.1 管節(jié)出現(xiàn)上浮現(xiàn)象 379
5.2.2 水下截樁不到位導致E4管節(jié)無法沉放 379
5.3 上海外環(huán)隧道 379
5.3.1 E3管節(jié)就位后因基槽回淤上浮 379
5.3.2 E2管節(jié)沉放過程中出現(xiàn)淺點及設備故障 379
5.3.3 最終接頭鋼模板水下安裝困難 380
5.4 韓國釜山—巨濟沉管隧道 380
5.5 厄勒海峽沉管隧道 380
5.5.1 概述 380
5.5.2 事故 380
5.5.3 第二天 381
5.5.4 立即行動 382
5.5.5 再利用標準 384
5.5.6 現(xiàn)場恢復操作 386
5.5.7 業(yè)主的觀點與行動 387
5.5.8 結論 389
5.6 港珠澳大橋沉管隧道 389
5.6.1 E15管節(jié)回淤 389
5.6.2 回淤情況 389
5.6.3 回淤原因分析 391
5.6.4 主要應對措施 392
5.6.5 兩次回塢作業(yè) 399
5.6.6 E20船管異常晃動 403
6 港珠澳大橋沉管隧道相關實驗研究 408
6.1 浮運系泊演練 408
6.1.1 演練目的 408
6.1.2 演練情況 408
6.2 錨抓力試驗 411
6.2.1 錨泊系統(tǒng)大抓力錨選型分析 412
6.2.2 錨抓力試驗區(qū)域、材料和關鍵工序控制 415
6.2.3 錨抓力與起錨力試驗結果 417
6.2.4 沉管系泊沉放工程用錨分析 419
6.3 碎石基床摩擦力試驗 419
6.3.1 研究內容 419
6.3.2 試驗方法、設備與摩擦系數(shù)的確定 420
6.4 管節(jié)與基床摩擦力試驗 430
6.4.1 技術要求 431
6.4.2 研究內容 431
6.4.3 試驗方法、設備與摩擦系數(shù)的確定 431
6.4.4 設備率定 431
6.4.5 碎石基床、淤泥碎石基床、砂基床鋪設 431
6.4.6 水平加載設備安裝及加水 433
6.4.7 模型稱重、豎向加載 435
6.4.8 水平加載測讀數(shù) 435
6.4.9 頂推位置布置、豎向沉降及水平位移觀測 436
6.4.10 試驗結論 438
6.5 沉管管節(jié)浮運沉放物模試驗 441
6.5.1 試驗研究內容 441
6.5.2 拖曳試驗 441
6.5.3 沉放過程試驗 441
6.5.4 試驗要求 442
6.5.5 試驗設計 443
6.5.6 錨鏈及纜索的試驗模擬 444
6.5.7 模型設計 445
6.5.8 試驗方案 451
參考文獻 456