基本介紹
- 中文名：沉箱
- 外文名：caisson
- 屬性：深基礎的一種
- 套用：碼頭、防波堤
- 優點：結構穩固，便於安裝
- 沉箱拖運技術：帶拖、頂推和綁拖
簡介,沉箱出運與下水,斜坡滑道出運沉箱,氣囊出運沉箱,台車出運沉箱,滑板出運沉箱,沉箱拖運技術,沉箱安裝,
簡介
沉箱是有蓋無底、依靠自重或加重、隨著挖土而能自沉的鋼筋混凝土井筒。井筒的平面形狀可分為圓形、橢圓形和矩形，多用圓形模施工；井筒壁的下端有刃腳。人工在內部沿筒壁挖土，而由機械設備或半機械設備向井外棄土，有時需水下作業，如遇孤石阻礙下沉，尚需考慮爆破。隨挖隨沉，待地上澆築的井筒混凝土強度達到要求時即可繼續開挖；井筒自重不足時，應加鋼軌、鐵塊或土袋，達到預定深度時即可封底。
沉箱施工時，藉助輸入工作室的壓縮空氣，以阻止地下水滲入，便於工人在室內挖土，使沉箱逐漸下沉，同時在上面加築混凝土。當其沉到預定深度後，用混凝土填實工作室，作為重型構築物（如橋墩、設備）的基礎。
在沉箱的設計、預製、出運、存放及安裝等環節中，出運和安裝受到自然條件（潮沙、波浪、海流和水深等）、沉箱重量、船機設備條件、經濟條件等多方面的影響和制約，是沉箱施工中的重點環節。沉箱一般在專門的預製場預製，然後在滑道上用台車溜放下水。當預製沉箱的數量不多時，也可利用當地修造船廠的船雞、滑道、船台或其他合適的天然岸灘預製下水。下水後的沉箱用拖輪拖至現場，定位後用灌水壓載法將其沉放在整平好的基床上，再用砂或塊石填充沉箱內部。
沉箱出運與下水
根據沉箱預製和運移下水情況的不同，沉箱的出運工藝主要可歸納為以下幾種。
斜坡滑道出運沉箱
滑道式預製沉箱，有橫、縱移式和縱移式，在平台上預製沉箱後，用千斤頂頂起沉箱，將墊車（或台車）置於其下，就位後放鬆千斤頂，將沉箱放落到墊車上，然後用絞車將墊車沿橫移軌道拖移至下水滑道的台車上，用絞車纜索控制下滑速度，利用滑道的坡度使沉箱直接下水。橫、縱移式的平台設在滑道的一側或兩側，沉箱可預製一個出運一個，平台能及時周轉；沉箱出運時，要先橫移，而後縱移下水，除配縱移車外尚需配橫移車，設備費用高。縱移式的平台設在滑道的縱軸線上，沉箱要成批預製和運出，平台不能及時周轉，沉箱出運時不經橫移直接下水，只需配縱移車，設備費用低。
氣囊出運沉箱
氣囊出運沉箱的工作原理與滾筒搬運重物的原理相似，是在沉箱的下面放置可充氣的圓形膠囊，通過充氣加壓頂升沉箱，再在需移動的方向上施加牽引力，使氣囊產生滾動，從而達到搬運沉箱的目的。由於氣囊在沉箱的壓力下會產生較大變形，增大了與地面的接觸面積，使單位面積地面的壓力減少，且分布較均勻，所以對場地的適應性強。在台座上預製沉箱後，將頂升氣囊塞入沉箱底部的地溝內，然後充氣頂升沉箱，頂升完成後通過墊木支墊，置入若干圓柱形行走氣囊，膠囊充氣後將沉箱頂升、坐落於行走氣囊上，然後利用卷揚機的牽引力使氣囊滾動帶動沉箱移動，通過搭岸浮船雞下水。
台車出運沉箱
在台座上預製沉箱後，將液壓千斤頂或頂升氣囊置入沉箱底部的地溝內，然後開動加壓油栗頂升沉箱。沉箱頂升完成後移入台車，將沉箱坐落於台車上，用卷揚機牽引台車沿軌道移動，帶動沉箱移動至岸邊浮船瑪上下水。
滑板出運沉箱
在台座上預製沉箱後，採用氣囊或千斤頂頂升沉箱，墊木支墊，下放地溝蓋板。沉箱兩側布置預製混凝土限位塊，將已塗抹鞋脂油的四氟板拉入沉箱底部，將沉箱坐落於板上，然後用卷揚機牽引沉箱平移。其他還有根據預製場地小的特點，利用氣囊平移、起重船吊運下水；根據沉箱較小的特點，乘潮進行預製，再利用浮箱或起重船進行助浮等沉箱出運工藝。
沉箱拖運技術
沉箱拖運，又稱拖帶。指拖船利用其動力和設備，拖帶他船或物體航行或進行某種作業。實施拖帶的船舶稱為拖船，拖船一般自身有動力裝置，船體短而寬，結構較強，吃水大，有良好的操縱性和穩定性。被拖帶的船舶或貨物稱為被拖船或物。拖帶的方式主要有三種：帶拖、頂推和綁拖。所謂帶施，又稱一列式拖帶，拖船在前，被拖船或貨物在後，拖船或被拖船用拖纜聯結。拖帶大型設備、貨物一般用帶拖。所謂頂推，指被拖帶船或貨物在前，頂推輪在後，用頂推輪首部頂推被拖帶船的船體尾部或船舷的拖帶方式。所謂綁拖，指將被拖帶的船舶或貨物綁在拖船的戚旁，由拖船拖帶船舶，適用於短途航行，一般在港內及內河使用。其拖運方法有跨拖法、曳拖法和混合出運法三種。跨拖法阻力大、行進速度慢、功率消耗大、易起浪花，在風浪情況下易發生危險，但對沉箱就位有利。該法一般在運距不遠、水域面積較為狹窄的條件下採用。當運距較遠，水域面積又較大時，可採用曳拖法。在運距短、水域面積又較狹窄的地點，通常採用跨、曳混合的出運方法，這種方法比較容易控制沉箱。
沉箱安裝
沉箱從預製場或存放場拖運至安裝現場後，趁落潮採取傍拖（跨拖）、慢速拖進安裝位置，繫上纜，待潮落至沉箱底距基床頂約左右時，通過滑輪組用人力收放纜，定位後隨潮落自沉，或開進水閥門灌水下沉，邊下沉邊收緊纜對位。沉落在基床後，檢測偏位、縫寬，如不合格，應抽水、起浮，重新安裝。當採用隨潮落自沉時，沉箱應適當灌水，使沉前吃水比浮游穩定吃水大以上，以便偏位或縫寬不合格而需抽水、起浮，重新進行安裝時，沉箱還處於穩定狀態。沉箱沉落在基床後，需開進水閥門灌水，並如同開進水閥門下沉一樣，隨漲潮灌滿水後才關閉進水閥門，以防止沉箱隨漲潮而浮起，並增加沉箱抗波浪、水流的穩定性。如浪較大或流較急，通過滑輪組用人力收緊纜繩，尚難以穩住沉箱時，可以在沉箱頂上預埋吊耳，採用起重船一吊裝架的方法，吊安沉箱。吊安時，沉箱內灌滿水，以增加其抗浪、流的能力，並按擺動中心對位，松鉤下落沉箱。
