干船坞

更新时间:2024-07-30 10:53

干船坞的三面接陆一面临水,其基本组成部分为坞口、坞室和坞首。坞口用于进出船舶,设有挡水坞门,船坞的排灌水设备常建在坞口两侧的坞墩中;坞室用于放置船舶,在坞室的底板上设有支承船舶的龙骨墩和边墩;坞首是与坞口相对的一端,其平面形状可以是矩形、半圆形和菱形,坞首的空间是坞室的一部分,在这里拆装螺旋桨和尾轴。干船坞配有各种动力管道及起重、除锈、油漆和牵船等附属设备。当船舶进入干船坞修理时,首先用灌泄水设施向坞内充水,待坞内与坞外水位齐平时,打开坞门,利用牵引设备将船舶慢速牵入坞内,之后将坞内水体抽干,使船舶坐落于龙骨墩上。修完或建完的船舶出坞时,首先向坞内灌水,至坞门内外水位齐平时,打开坞门,牵船出坞。

干船坞简介

干船坞的三面接陆一面临水,其基本组成部分为坞口、坞室和坞首。坞口用于进出船舶,设有挡水坞门,船坞的排灌水设备常建在坞口两侧的坞墩中;坞室用于放置船舶,在坞室的底板上设有支承船舶的龙骨墩和边墩;坞首是与坞口相对的一端,其平面形状可以是矩形、半圆形和菱形,坞首的空间是坞室的一部分,在这里拆装螺旋桨和尾轴。干船坞配有各种动力管道及起重、除锈、油漆和牵船等附属设备。当船舶进入干船坞修理时,首先用灌泄水设施向坞内充水,待坞内与坞外水位齐平时,打开坞门,利用牵引设备将船舶慢速牵入坞内,之后将坞内水体抽干,使船舶坐落于龙骨墩上。修完或建完的船舶出坞时,首先向坞内灌水,至坞门内外水位齐平时,打开坞门,牵船出坞。

结构

坞首与坞室

坞首是将坞室同水域隔开的挡水建筑物,其上设有坞门。坞室是由坞首和坞墙围成的空间,是修造船的场所。坞首和坞室多为钢筋混凝土结构,分重力式、锚碇式和减压排水式等类型。结构和类型的选择,主要是根据地基条件,考虑如何处理地下水作用在坞底板上的浮托力问题。各种类型各有相应的处理办法。重力式船坞是利用钢筋混凝土坞体的自重抵御水的浮托力,早先的船坞多是这种形式。锚碇式船坞是利用打设在坞底板下良好地基内的锚碇结构抵御水的浮托力,一般用于摩阻力大的土中。减压排水式船坞是利用排水管道系统排出坞底板下的地下水,从而消除或减少水浮托力,一般用于透水性较小的粘性土中,对于砂性土,由于透水性大,地下水排不胜排,不宜采用这种形式。由于船坞的尺度愈来愈大,以船坞自重解决水的浮托力问题,所需费用愈来愈大,所以大多数船坞设计优先考虑减压排水式结构。船坞结构的发展趋势是由重型向轻型发展,由坞墙和底板连成一体的整体式结构向两者分开的分离式结构发展。

坞门

船坞在抽水、修船和造船时用来挡水,承受坞外水压力的设施。坞门类型有:叠梁式、人字式、横拉式、浮箱式、卧倒式。叠梁门是最原始的形式。这种坞门是叠放一根根方木,方木两端卡在门槽中,结构简单,造价低,但操作麻烦。人字门是在垂直门轴上转动的两扇门,关闭时两扇门呈人字状。人字门水密性较差,用得不多。横拉门在门的底部和一侧的上缘装有滚轮,启闭时门沿上、下水平轨道左右移动。横拉门须建造能容纳坞门的门库,因而占地较多,且增加造价。浮箱式坞门又称浮坞门,是可沉浮的箱形结构,使用维修均较方便,不易出故障,应用最广。卧倒门是在门底设两个铰同坞槛连接,开门时门向外倒向水底门坑,不影响船舶进出,但在含沙量较大的水域,门坑易淤,不宜采用。

灌排水系统

向坞室灌水和将坞室内的水排空的设施。坞室灌水,最早多是靠设在坞门上的灌水阀门。船坞尺度增大后,改在坞墙内或底板中设置灌水廊道,廊道上设有阀门。排水系统有主泵、副泵和排水管系。主泵用来排空坞室内的水,常用离心泵、轴流泵等;副泵也称疏水泵,用来排除雨水、地下渗水、生产废水,并在坞室排空的最后阶段代替主泵工作,一般取主泵容量的2%~5%。

附属设施

主要有龙骨墩和边墩,用于支承船体的重量。设在坞底板的中心线上的称龙骨墩,两边的称边墩。它们应有适当的高度,彼此间有适当的间距,以便修理船底。墩一般用生铁制造,上覆方木。修理局部船底板时,坞墩可局部拆除,修好后再支上。老式的边墩制成与船底的线型斜度相一致,大船的底面多是平的,故多数边墩与龙骨墩同高。近年来多采用机械化边墩,它们的横向位置和顶面高度可在坞室内有水的情况下远距离操纵调整。一船出坞后,另一艘待修的船可随即进坞,边抽水边调整机械化边墩,使之适应船底线型。这样可少抽一次水,节约能源和时间,提高船坞利用率。

船坞还配备有起重吊车,烧割焊用的动力管线,敲铲油漆用的工具设备,牵引船舶进出坞用的、沿坞墙顶设置的小车和驱动绞车,淡水和海水的供应管道等。

加固处理方案

坞室墙加固

由于坞室墙面裂缝较多、渗水严重,为防止裂缝形成通缝,将宽度大于0.3 mm的裂缝采用环氧树脂灌浆加固,然后将墙面用0.2 m厚现浇钢筋混凝土护面。混凝土内掺人改性聚丙烯纤维。具体做法是在墙面裂缝灌浆完成后,将墙面清洗、凿毛,并打锚筋孔,埋设拉筋与护面钢筋网拉结,锚筋孔间距为1.0m×1.0m;侧墙护面竖向钢筋应打锚筋孔,锚人底板,使新老混凝土紧密结合,形成防护墙,可防止裂缝开展,阻挡墙面渗水;沉降缝渗水处理,拟在沉降缝渗水处用J四膨胀橡胶嵌缝。

坞室底板加固

(1)截渗措施

考虑在坞室内打地下连续墙,虽可减少坞室透水面积,减少渗水量,但坞室墙底板下渗透力较大,不利于坞室墙稳定。而在距离坞室墙外侧18m处增设一道0.22m厚的连续墙,墙底高程为-19.0m,形成地下围封屏障,拦截坞室墙后地下水,减少墙后地下水对坞室的补给;另外由于坞室墙外增设地下连续墙,降低了坞室墙后的地下水位,有利于坞室墙的稳定。

(2)坞室排水

原坞室底板下排水系统为小石子、中石子、黄砂各0.15m的反滤层,纵向设8道直径为5cm的聚氯乙烯波纹管,两侧坞室墙前齿面设0.3m×0.3m排水沟,从现状看,排水效果并不理想。为解决坞室底板排水问题,拟将坞室底板0.3m厚混凝土全部凿除,重做排水系统,结合建造8万吨级船舶的荷载要求,重做坞室底板。反滤层自上而下为小石子、中石子、黄砂各0.2m,其下铺0.350kg/m2土工布一层;根据底板下格梁布置,横向每块底板下设置4根直径为0.2m的透水软管,底板东、西侧各设一道0.5mx1.0m排水沟,透水软管与排水沟连通,地下水和地表水通过排水沟排入集水坑,由机泵抽排出坞室。

(3)船坞改造

原船坞设计为3万吨级,实际船坞净空可建造8万吨级船舶,为充分发挥船坞效益,将坞室底板按8万吨级船坞进行改造。为此需根据建造8万吨级船舶的荷载要求,在坞室中龙骨墩下增设两排直径为0.8m的灌注桩基础,边龙骨墩下增设一排直径为0.8m的灌注桩基础,灌注桩间距为6.0m,桩顶设1.2m×1.5m纵梁。灌注桩同时具有抗拔作用,可增强坞室底板抗浮性能。原坞室底板纵横梁上部钢筋保留,与现浇混凝土底板、纵梁连成整体。新建坞室底板板缝问均设置橡胶止水,为满足止水布置要求,需凿除原坞室墙前趾处的底板边梁,坞室墙前趾与底板间水平止水采用JSP膨胀橡胶止水。

其他

为满足船坞安全生产需要,拟增散坞室墙面橡胶护舷。坞首门后两侧边墙各布置一个滚动橡胶护舷,护舷中心高程为3.5m。坞室墙面间隔约30~50m设一组,每组二道竖向橡胶护舷,护舷底部高程3.5m,长度为2.0m,每侧橡胶护舷为6组。坞室东墙至吊车轨道梁之间的地面下沉较严重,主要是施工期闻回填土不密实所致,拟将该处路面拆除重建,新建路面下采用0.3m厚20%灰土路基,路面现浇0.3m厚的混凝土。坞室墙顶部砖砌挡浪墙裂缝较多,拟拆除重建。新建挡浪墙采用0.37m厚砖砌,墙高1.0m,墙面外侧用水泥砂浆粉刷。

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