电动台车驮运沉箱
施工作业指导书
说明
本作业指导书是我公司在总结以往的基础上，经过深入调查研究和广泛征求专家的意见，并结合施工需要编写而成，目的在于规范台车驮运预制混凝土构件，确保施工质量和安全。本作业指导书共分9章，主要内容包括前言、施工工艺原理、特点及适用性、施工工艺设计及内容、施工工艺流程及工艺实施细则、资源配置及工效分析、质量控制、安全环保措施、需要重点关注的问题及注意事项和附录。
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1前言 1
2施工工艺原理、特点及适用范围 1
2.1施工工艺原理 1
2.2特点 2
2.2.1优点 2
2.2.2缺点 2
2.3适用范围 2
3施工工艺设计及内容 3
3.1施工工艺设计 3
3.2设计内容 3
3.2.1台车自主顶升功能设计 3
3.2.2台车自主行走功能设计 4
3.2.3坐底梁设计 4
4施工工艺流程及工艺实施细则 5
4.1施工工艺流程 5
4.2工艺实施细则 6
4.2.1施工准备 6
4.2.2台车就位 6
4.2.3初顶沉箱 7
4.2.4支垫沉箱、取出轨道钢盖板 8
4.2.5台车再次就位 9
4.2.6顶升沉箱、移开支垫 9
4.2.7驮运过程的控制 9
4.2.8准确上驳就位 11
4.2.9驳船上支垫沉箱 11
4.2.10顶升卸荷、台车返回 12
5资源配置及工效分析 13
5.1资源配置 13
5.1.1劳动力组织 13
5.1.2材料与设备 13
5.2工效分析 14
6质量控制 17
7安全环保措施 17
7.1安全措施 17
7.1.1安全生产措施 17
7.1.2安全施工 18
7.1.3沉箱出运危险源辨识分析及预控措施 18
7.2环保措施 19
8需要重点关注的问题及注意事项 19
8.1小车保养及防护 19
8.2半潜驳坐底 20
8.3船岸钢轨面顶标高高差 21
8.4半潜驳选型 21
9附录台车设计及其计算分析 22
9.1台车设计基本要求 22
9.1.1采用模块化设计 22
9.1.2具备自顶升功能 22
9.1.3电动驱动功能 23
9.1.4确保空车运行的直线度要求 24
9.2台车YDTC3600设计举例 25
9.3主要受力计算分析 26
9.3.1水平驱动系统计算分析 27
9.3.2液压顶升系统计算分析 30
9.3.3YDTC3600t出运台车防风抗滑计算 32
1前言
港口工程大型化发展沉箱出运安全、环保、效率等方面的要求在传统轨道出运的基础上，针对当地潮差大、有效作业潮位时间较短等工程特点，通过技术革新，研究开发了液压顶升、轮轨直驱台车驮运大型沉箱施工技术，实现了更加高效、安全出运大型沉箱，并使之更具适应性在总结台车驮运沉箱施工工艺的基础上此前技术创新研究和施工技术总结成果，编制电动台车驮运沉箱施工工艺作业指导书规范台车驮运预制混凝土构件指导施工和监控管理，工程质量2施工工艺原理、特点及适用范围
2.1施工工艺原理
采用台车驮运大型沉箱，工作方式类似动车组原理，即将电动驱动系统内置于台车体内，通过传动机构驱动台车上的车轮在钢轨上转动，从而实现放在台车上的沉箱随台车沿轨道在水平面移动；台车内置液压千斤顶实现沉箱在台车上垂直面的升降，台车在预留的轨道槽上开进沉箱底部后，启动液压泵站，千斤顶将沉箱顶升，沉箱脱离支垫枕木至一定的高度后，取出支垫木，千斤顶卸荷，沉箱坐落在台车上，开动台车实现台车驮运沉箱沿轨道水平移动。
半潜驳采用坐底的形式与出运码头对接，在接口处设置搭接钢轨，台车驮运沉箱直接开至半潜驳甲板预定位置。在甲板指定区域设置四排混凝土支垫，台车行驶到位后，通过台车上的液压系统托起沉箱，在混凝土支垫上安放橡胶板，然后台车上的千斤顶卸荷，使沉箱坐落在半潜驳的混凝土支垫上，台车脱离沉箱，开离半潜驳，返回预制区，提高台车利用率，避免台车随半潜驳下潜而泡水。
2.2特点
2.2.1优点
（1）自动化程度高。液压顶升、轮轨直驱台车驮运工艺自带电动行走系统、液压千斤顶顶升装置，行走过程采用无线遥控技术，可随时启动、停止及前进后退。将水平行走与垂直顶升两大系统结合在一起，提高了自动化水平。
（2）安全可靠。精简了施工步骤，有效确保施工过程安全；采用恒压浮动控制，保证沉箱在顶升时各个部位均匀受力，确保实体结构安全，大幅提高预制件顶升、出运的安全可靠性。
（3）快速、环保。行走速度为传统工艺的1.3～1.5倍，操作简单，提高了施工进度，且整个出运流程无需其他配套设施和机械配合，场地干净、环保。
（4）适用性强。可通过增减台车节数及改变千斤顶型号，适应不同重量的构件移运施工，有较强的适用性。
2.2.2缺点
（1）小批量构件不适宜。液压顶升、轮轨直驱台车驮运工艺自带电动行走系统、液压千斤顶顶升装置，且需要在驮运场地铺设轨道，系统采购费用和预制场地建设费用一次性投入高，对于临时工程沉箱数量较少时，总体成本偏高，不宜采用。
（2）附加支垫降低了半潜驳出运能力。台车驮运沉箱上驳工艺，为了满足轨道和小车的高度要求，需在半潜驳上预先铺设高约1的混凝土支垫，总重量约300，降低了半濳驳的有效下潜深度和出运沉箱的最大重量，台车出运时，应充分考虑上述因素。
2.3适用范围
本指导书适用于重力式码头的各种规格的大型沉箱、方块，或公路桥梁的箱梁等重大构件的运移施工但需设计专业的小车出运通道及构件运输船舶坐底出运码头。
台车驮运重大构件，对设备和场地要求相对较高，适用于驮运批量化、专业固定预制场生产的沉箱构件。3施工工艺设计及内容
3.1施工工艺设计
该工艺中的电动台车由若干节台车单元组成，台车单元分为主动车和被动车。主动车带有动力系统，由电动机、变速箱和齿轮传动驱动台车行走；被动单车自身无动力，由主动单车牵引，每节台车间用螺栓连接。主动单车和被动单车内部均设置液压千斤顶，各千斤顶并联起来由液压系统统一控制，形成液压顶升系统，从而使台车可以在一定范围内顶升大型沉箱。
在驮运沉箱时，两列（或更多）电动台车对称布置于沉箱底部，分列于沉箱中心线两侧，根据装载船舶的设计要求，两列电动台车相距一般为8m。施工应用中，可根据沉箱规格、重量设计不同型号的台车，确定主动单车和被动单车的单元组成。为了避免工作时因液压千斤顶故障而造成沉箱下降的严重后果，在每列台车上各设置了两排橡胶垫块，沉箱顶升完毕，抽取沉箱下的支垫枕木后，千斤顶卸荷，让沉箱直接坐落在台车的橡胶垫板上。
3.2设计内容
3.2.1台车自主顶升功能设计
台车分节制作，在每节台车内部安置液压千斤顶顶升装置，最大顶升高度120mm。台车出运沉箱到达半潜驳指定位置后，支垫沉箱，收缩千斤顶移开台车，实现台车不随半潜驳下水。液压千斤顶可在顶升承载的状态下随台车同步移动，并采用恒压力浮动控制，大幅提高预制件顶升、出运的安全可靠性。
台车节段数量可以根据沉箱的尺寸确定，采用主动车和被动车结合的方式，主动车数量的选取，根据台车驮运沉箱的驱动力大小确定。一般选用两列台车对称布置，也可以采用三列或多列台车，可根据沉箱的尺寸和重量确定。
台车上千斤顶的选型和布置应当考虑两个要素。其一，千斤顶的总的顶升能力应当为顶升沉箱最大重量的1.3~1.5倍；其二，单个千斤顶的顶升力产生的集中力不至于对沉箱底部混凝土产生损坏，一般情况下，单个千斤顶的顶升力不应大于1000kN。
3.2.2台车自主行走功能设计
台车推荐采用电机驱动自行行走方式，分节制作，主动车自带动力系统；并采取PLC控制系统，自动控制和调整设备同步运行，避免预制构件因不同步造成扭曲受力而损伤。采用变频调速技术，在设备启动或停止时速度得到有效控制，不至于出现冲击现象，设备工作的安全性得以提高。并行采用无线遥控技术，在台车运移过程中可通过遥控手柄随时启动、停止及前进、后退转换，操作简便。
台车自行走功能的动力系统安装在主动车上，因此，主动车的总牵引力应当大于出运沉箱的最大阻力，台车设计应当综合考虑单个主动车的牵引力和多个主动台车的组合。
3.2.3坐底梁设计
坐底梁的设计目的在于半潜驳坐底后船甲板上轨道位置受力可直接传递至坐底梁上，保证船体结构安全。目前，常用的坐底梁主要有以下两种，一种是抛石基床整平后铺设预制混凝土块的工艺，另外一种是采用水下搭设基桩，基桩上部现浇或者安装预制混凝土梁；前者适用于基床地质较好，承载力较高的情况，后者适用于淤泥层较厚的地区，地基承载力底，处理比较困难的情况。坐底梁设计时应与拟采用的施工船组提前沟通，确认坐底梁的型式及布置满足船舶受力要求，一般平行于船长度方向，布置在船舶的主龙骨及坞墙上。
以四航局常用的半潜驳“四航广州”号为例说明坐底梁的设计（如图3-1所示）：
座底梁顶标高（h）=台座轨道底标高（）-浮船坞型深和钢垫板厚度（B），同时考虑实际施工工艺导致的沉降量。
坐底梁安装完成后表面不能出现高于设计标高1m的高点，在设计高程误差±0.5cm内的面积不少于6%，在设计高程误差±1m内的面积不少于80%，在设计高程误差±2m内的面积不少于90%。
座底梁设置范围：起始边为距离出运口边5m，长度为60m。
坐底梁需设置6条，并对称放置在距中心线3.6m、6.4m和16m纵向强结构上，为满足船舶的受力需求，坐底梁宽度最小为2m。
出运口搭接头长度为34m，宽度为1.3m，长度可适当放长，至少保证一边当限位控制。
图3四航广州号坐底梁设计示意图（单位：mm）4施工工艺流程及工艺实施细则
4.1施工工艺流程
电动台车液压顶升驮运大型沉箱，是把在沉箱预制台座上预制完成的沉箱，驮运到停靠在出运码头的半潜驳上。其工艺流程：沉箱准备→电动台车驶进沉箱底部就位→启动液压顶升系统顶升沉箱→支垫沉箱取出轨道钢盖板→台车再次就位→再次顶升沉箱→撤除沉箱与预制台座间的支垫枕木→液压系统卸载千斤顶回位→沉箱坐落在电动台车上→启动电动台车行驶到半潜驳上预定位置→再次启动液压顶升系统→千斤顶顶起上部的沉箱→在半潜驳上的混凝土支座与沉箱间安放枕木（橡胶板）→液压系统卸载→千斤顶回位→沉箱坐落在半潜驳混凝土支座的枕木上→启动电动台车驶回预定位置；完成一次出运作业。施工工艺流程如图41所示。
图41台车驮运沉箱施工工艺流程图
4.2工艺实施细则
4.2.1施工准备
沉箱出运前，应编写详细的施工方案，并根据单件沉箱当天的出运潮水，编排每一出运步骤的计划时间。须派专人检查行车轨道、台车泵站油路、电路等是否正常。并保证半潜驳坐底区无杂物，出运码头限位装置完好。
4.2.2台车就位
打开台车电源，开启变频器，使用遥控控制装置启动台车，两列台车同步驶入沉箱底部就位，使得台车上的千斤顶对准钢盖板的顶升位置。如图4。
（a）台车就位示意
（b）台车就位现场图
图4台车初次就位图
4.2.3初顶沉箱
台车就位后，即开始初顶沉箱。检查台车液压系统，确定正常后，启动液压泵，打开截流阀，将控制阀转换成千斤顶顶升状态，同时打开回油阀，启动顶升装置，观察每个千斤顶的顶升速度和高度是否均匀，如有高差或速度不均匀时立刻加以调整；当千斤顶受力时，注意观察压力表的读数，保持压力表读数一致；停留3～5分钟。仔细观察沉箱有无下沉现象，若出现千斤顶下降，需重新下放沉箱，检查排除液压系统故障，直至正常。初顶至沉箱脱离底模100mm时停止。如图4。
图4台车初顶沉箱示意图
4.2.4支垫沉箱、取出轨道钢盖板
经过初顶，沉箱脱离底模100mm，此时，轨道钢盖板亦贴住沉箱底部连同沉箱一起升高100mm。初顶完毕后，在沉箱底部加入70mm木支垫，台车千斤顶卸荷，沉箱坐落于木支垫上。沉箱支垫完毕后，千斤顶继续卸荷回收约30mm，轨道槽钢盖板脱离沉箱底板，坐落于台车上。启动台车，取出轨道钢盖板，如图4、图。
图4初顶沉箱支垫枕木示意图
图4抽取钢盖板示意图
4.2.5台车再次就位
取出钢盖板后，检查沉箱底板，确认正常后，再次打开台车电源，开启变频器，使用遥控控制装置启动台车，两列台车同步驶入沉箱底部就位。
4.2.6顶升沉箱、移开支垫
台车再次就位后，重新检查台车液压系统，确定正常后，启动液压泵，打开截流阀，将控制阀转换成进油，千斤顶顶升状态，同时打开回油阀，启动顶升装置，观察每个千斤顶的顶升速度和高度是否均匀，如有高差或速度不均匀时立刻加以调整；当千斤顶受力时，注意观察压力表的读数，保持压力表读数一致；当沉箱顶升80mm时，木支垫脱离沉箱底板，此时抽取木支垫。随后液压泵同时卸压，沉箱平稳坐落在台车上，准备上驳。
4.2.7驮运过程的控制
沉箱驮运过程包含沉箱预制区行走、上驳和就位等过程，图4为沉箱出运过程示意图。上驳过程是需要关注的技术难点和重点，应加强过程控制。
图4沉箱出运过程示意图
台车驮运沉箱在上驳运行过程中，要密切注意、检查以下几点事项，确保出运过程安全顺畅，沉箱上驳示意图如图4所示。
1）检查行车轨道是否有杂物。
2）检查前方台座面是否有杂物。
3）检查并跟踪电缆转盘及电缆线是否顺畅。
4）检查搭接段钢轨接头是否顺直。
5）检查台车车轮是否与轨道紧密接触。
6）检查潮水水位是否符合出运上驳要求。
7）检查混凝土支垫摆放位置是否正确。
图4沉箱上驳示意图
4.2.8准确上驳就位
台车驮运沉箱行使至半潜驳指定位置后，使用遥控控制装置关闭行走驱动，台车停止前行。检查沉箱停放位置是否符合船舶稳性及安装要求。
4.2.9驳船上支垫沉箱
1）准确就位后，顶升沉箱。启动液压泵，打开截流阀，将控制阀转换成进油，千斤顶进入顶升状态，同时打开回油阀，启动顶升装置，观察每个千斤顶的顶升速度和高度是否均匀，如有高差或速度不均匀时立刻进行调整。
2）当千斤顶受力时，注意观察压力表的读数，保持压力表读数一致。
3）当沉箱顶升至离混凝土支垫80mm时，停止顶升，在混凝土支垫顶部安放65mm厚橡胶板。
4）检查确认橡胶板全部安放准确后，液压泵同时卸荷，沉箱平稳坐落在混凝土支垫上。沉箱上驳后支垫过程如图4。
（a）支垫完成后示意图
（b）沉箱支垫流程示意图
图沉箱上驳后支垫示意图4.2.10顶升卸荷、台车返回支垫沉箱后，台车千斤顶卸荷，检查是否完全卸荷，千斤顶是否完全收回。确认千斤顶已完全收回后，启动台车，空车返回沉箱预制区。5资源配置及工效分析
5.1资源配置
5.1.1劳动力组织
以出运一个沉箱为例，劳动力组织情况如表51所示。
表51劳动力组织情况表
序号 单项工程 所需人数 备注 1 管理人员 1 2 技术人员 3 专职安全员 1 4 施工人员 10 5 合计 15人 5.1.2材料与设备
本作业指导书以出运3600t沉箱为例配置台车等主要施工材料和设备参数，其他类型的沉箱或构件出运台车设计可参考附录进行。
主要采用设备为3600t液压顶升、轮轨直驱”台车一套，主要包括8台被动单车，6台主动单车，以及42台60～120t液压千斤顶、一套电器系统。其他配套材料为混凝土支垫一套、橡胶支垫一套及木方支垫若干。台车性能参数如表52所示。
表52台车性能参数表
序号 项目 参数 1 台车额定总承载 3600t 2 台车横移速度 1.34m/min 3 台车总宽度 ≤1400mm 4 总高 ≤610mm（液压千斤顶未工作状态）含橡胶垫块 5 主动平车最大外形尺寸 2700mm×1400mm×595mm 6 被动平车最大外形尺寸 4355mm×1200mm×595mm 7 台车轨距 800mm 8 车轮设计轮压 35t 9 车轮直径 φ500mm 10 减速器型号 K87-147.32 11 电机型号 3kW-412台 12 千斤顶最大起顶能力 42×100t 13 千斤顶顶升行程 100mm 14 行走电机功率 12×3kW 15 设备总功率 ≈55kW 16 适应纵坡 ≤1% 17 跨度方向轨道高程许用误差 ±50mm 18 跨度方向轨距许用误差 ±50mm 19 荐用轨道 QU120钢轨 20 整机最大重量 ≈120t 21 驱动方式 电机驱动、遥控和按钮控制 22 供电方式 电缆卷筒，电缆卷筒容量不小于250m。 23 抗风能力 工作状态≤6级、非工作状态≤11级 5.2工效分析
本作业指导书以沉箱出运为例开展工效分析，沉箱出运采用6台主动单车，8台被动单车分2条轨道进行顶升出运，在整个施工过程中，对本施工技术实际工效全程跟踪记录。从沉箱初顶至台车上岸，整个过程中的用时、人力使用情况等进行统计分析。如表5、表5所示。表5沉箱移至最前沿台座工效记录表
序号 工序 平均时间 操作人员 所需人数 1 台车沿轨道驶入沉箱底部 1580分钟 机务+出运班组 2+2 2 台车千斤顶顶升沉箱 15分钟 机务+出运班组 2+4 3 抽出薄橡胶板及木垫板 10分钟 出运班组 6 4 台车千斤顶卸荷，沉箱座于台车上 5分钟 机务+出运班组 2+4 5 沉箱平移至最前沿台座 20分钟～2小时 出运班组 4 6 台车千斤顶顶升沉箱 15分钟 机务+出运班组 2+4 7 安放薄橡胶板及木垫板 15分钟 出运班组 8 8 台车千斤顶卸荷 5分钟 机务+出运班组 2+4 9 吊装沉箱出运安装平台 30分钟 起重工+出运班组 1+4 全过程 2小时20分～3小时55分 技术员全程跟踪、协调
表5沉箱上驳过程工效记录表
序号 工序 平均时间 操作人员 所需人数 1 拆除轨道挡水闸门板 5分钟 出运班组 8 2 船岸短钢轨对接 30分钟 出运班组 8 3 半潜驳解除交叉缆绳 10分钟 半潜驳+出运班组 1+3 4 台车千斤顶顶升沉箱 15分钟 机务+出运班组 2+4 5 抽出薄橡胶板及木垫板 10分钟 出运班组 8 6 台车千斤顶卸压，沉箱座于台车上 5分钟 机务+出运班组 2+4 7 台车负荷沉箱行驶至半潜驳指定位置 37分钟 机务 2 8 台车千斤顶顶升 8分钟 机务+出运班组 2+4 9 厚橡胶板安放 8分钟 出运班组 8 10 台车千斤顶卸压 5分钟 机务+出运班组 2+4 11 台车上岸 23分钟 机务 2 12 拆除短钢轨 4分钟 出运班组 8 13 安装挡水闸门板 4分钟 出运班组 8 全过程 2小时45分 出运安装总指挥现场指导，技术员跟踪记录 由表5、表5数据分析，与传统的台车出运及气囊出运相比，本施工技术的自动化程度明显提高，沉箱上驳所需的劳动力从传统的30人左右降至10人，沉箱原地顶升及场内平移所需劳动力更少，仅为68人，且无需卷扬机、装载机等其他机械配合，操作更为简化，工人的劳动强度也大大降低。
在沉箱的平移过程中仅需机务观察台车运行状况即可，不需频繁的转运气囊或操作台车，工人的体力劳动主要体现在船岸短钢轨拆装、胶垫板安放、木垫板安放、半潜驳带缆、解缆等环节。
在操作液压泵顶升沉箱的同时需要安放胶垫板，由于胶垫板质量大、数量多，且安放胶垫板时需要工人弯腰俯身，为保证出运的效率，同时进行这两项工作需要10个工人。
由于新工艺自动化程度高，现场需要的辅助机械少，人工操作少，其安全性也较高。从沉箱上驳到台车上岸、短钢轨拆除，半潜驳可自由起浮，整个过程的时间平均为72分钟，基本控制在80分钟内，出运环节紧凑，高效。
6质量控制
（1）作业前检查所有电源线路是否按照设计要求连接，确保施工电压在正常值。
（2）检查液压千斤顶油路连接，确保每个接头无松动，在正式作业前空载顶升一遍，保证油路畅通。
（3）检查轨道钢轨与台座的连接夹板是否松动，必要时焊接连接，以防止沉箱在移动时轨道发生纵向位移而影响工作。固定轨道的螺栓顶应比轨道上平面低50mm，以免影响出运小车电缆卷筒的通过。
（4）轨道的连接处缝隙小于10mm，高低偏差小于5mm，以免影响车轮不能通过或打滑；台座轨道与半潜驳甲板轨道之间应用钢垫板垫实垫牢，垫板间距应小于100mm。
（5）确保台车在行走过程中处于低速状态，避免出现由于行走过快而产生较大的惯性。
（6）台车行走到变坡段前，可暂停台车，将构件顶升后，可让千斤顶处于带荷状态行走，但是带荷时间不宜过长。
（7）作业前检查轨道面、预制台座周边及坐底梁区是否有杂物，及时清理。
7安全环保措施
7.1安全措施
台车出运涉及的点多、面广，使用的施工机械种类、数量多，参加施工的人员多，为了保障施工安全，做到文明施工，必须严格管理、科学组织，抓好施工现场的各项管理工作，坚决执行“安全生产，预防为主”的方针，贯彻安全生产的各项要求。
7.1.1安全生产措施
（1）专人统一指挥，现场操作人员须经过专门培训合格后方可上岗作业。拼装好的台车开进沉箱底部后，台车上的千斤顶要对称分布在沉箱底部，让各个千斤顶受力均匀，避免局部油管爆裂。
（2）顶升前确保橡胶支垫摆放到位，防止沉箱在顶升过程中由于千斤顶的突然泄压失效直接坐落在台车上，造成严重后果。
（3）行车前，检查台车内部的刹车系统是否处于正常状态，确保行车过程中由于突然停电后刹车系统可以自动锁紧。
（4）台车运行过程中，两列台车电缆转盘位置要有专人全过程跟踪检查，避免转盘失灵出现拉段电缆的事故。
（5）作业人员佩戴齐全安全帽等劳保用品，无关人员不得进入施工警戒区。
7.1.2安全施工
（1）施工便道、便桥应根据拟通过施工机械类型、运输机械类型、载重等进行专门设计，并设置相应的交通标志牌，设专人维护和指挥交通；
（2）路堤边缘一般比较松散，因此机械靠近路堤边缘作业时易发生倾覆事件，要特别小心，应根据路堤高度留有必要的安全距离，设专人指挥，设置安全警示标志等措施；
（3）用电设备应实行一机一闸一漏一箱。漏电保护装置应与设备匹配，不得用一个开关直接控制两台及以上的用电设备。
（4）除电工外，其他人员严禁私接用电设备。
（5）台车操作手必须是由经岗前培训合格的人担任，严格按照操作规程进行。
（6）台车出运施工时，前进方向严禁站人。
7.1.3沉箱出运危险源辨识分析及预控措施
（1）沉箱出运危险源辨识分析
顶推系统控制不平衡，顶推速度过快沉箱相撞或撞碰半潜驳；
沉箱上驳时，半潜驳甲板面与码头面不平接；
顶升时人员进入沉箱底部；
沉箱上驳过程中突发故障。
（2）沉箱出运危险源预控措施
施工前要对参与人员进行详细的施工技术和安全交底并检查出运小车的性能。施工过程中，操作人员严格遵守半潜驳及出运小车的安全操作规程，服从指挥。
沉箱出运时选择风力≤6级的天气进行。
沉箱移运前清除小车轨道上的杂物，安排专人进行检查打扫。移运时，沉箱两侧20m范围内设工作警戒带，无关人员不准进入。
沉箱移运上驳过程必须在涨潮时进行，并严格执行方案中的潮水要求。
进行沉箱顶升或拆、垫支座在沉箱未坐稳前，身体的任何部位不得伸入沉箱底部范围。
出运小车在驮运期间发生机械故障，如搭接浮船坞和陆地之间时发生故障时，则利用船上的卷扬机动滑轮组强行将小车拉上船。如小车发生故障时，采用船上卷扬机将沉箱拖至船体中部，半潜驳在水退至安全警戒线前先退离出运码头，利用小车自身的千斤顶将沉箱顶升后坐落混凝土支垫上，然后进行小车维修，完成后进行下一步施工。
7.2环保措施
（1）对液压系统进行定期检查，确保油管无渗油。维修液压系统时需在底部铺垫一层隔油布，以防油污污染场地。
（2）场内木支垫使用前后应摆放整齐，不得随意堆放，设置相对固定的堆放位置。
（3）出运轨道码头前沿设置闸门板，防止海水涨潮是将垃圾带进轨道槽造成污染。8需要重点关注的问题及注意事项
8.1小车保养及防护
注重对出运小车的保养，出运小车包含液压、驱动两大系统，且小车拆卸次数多，工地沙尘大，在日常使用中，需经常注意小车液压油管接口的清洁，检查小车电机，及时维修。出运前应检查设备是否良好，千斤顶高压油管有无破损，检查小车空载状态下工况，空载行走及千斤顶顶升、下降是否正常。
小车车身过长，在无防水性能的前提下需考虑小车不受水淹的作业潮位。前期制作的小车整体提升装置需进一步的验证和改进。在出运小车出现临时故障时，需提前制定出运台车连同浮船坞离开坐底区后拆除的措施。
无油轴承出运小车在水运工程施工有一定的局限性，受重压、温度、潮湿等综合作用后出现不同程度的磨损，造成小车行走阻力变大，容易引起电机过载导致变频器过载自动保护停车。建议改装成铜套与轮轴配合，轴头布上注润滑脂的管路，加装自动注油泵机定时加注油润滑。
8.2半潜驳坐底
为了保证半潜驳坐底后船甲板上轨道位置受力可直接传递至坐底梁上，保证船体结构安全。坐底区采取回填块石或者基桩作为基础，并在其顶面浇筑混凝土梁（46个坐底梁）用来支撑船体。具体位置要保证每条混凝土梁能支撑在船体内部纵肋的位置，使得船体在沉箱上驳时因载重量增加受力变大，增加的压力可以通过纵肋传递至坐底梁上，保证船体结构的安全。坐底方式如图81所示。
由于施工船舶的不确定性，当半潜驳型深发生变化时，坐底区的顶标高需随之变动，给施工过程增加额外的时间、费用等。如果出运小车及半潜驳在设计和使用上能够适应不坐底的工艺，出运码头的费用将大幅降低；如果无法实现不坐底的工艺，则应考虑出运码头坐底区的设计方案，在固定预制场建议采用可调整高度的坐底梁来控制坐底区的顶标高。
图81半潜驳坐底方式示意图
8.3船岸钢轨面顶标高高差
由于沉箱出运时，半潜驳为坐底状态，故需要控制半潜驳甲板面与出运码头轨道槽面的高差，理想状态是甲板面轨道钢轨面顶标高与台座轨道钢轨面顶标高一致。但是实际情况是，由于各种误差累积，船上钢轨比陆上钢轨高出2cm左右；同时在使用过程中坐底区与预制场沉降差异也会导致船上与陆上钢轨标高不一致。同时由于船上钢轨位置相对比较固定，调整难度大，针对此情况，决定调整台座上的钢轨。具体由出运码头前沿往里放坡，坡度约为0.3%，保证坡度在小车适应坡度1%内。
8.4半潜驳选型
一般情况下，半潜驳沉箱出运选型主要依据是沉箱的最大重量，对于台车驮运沉箱上驳工艺，沉箱上驳后，需采用支垫后才能将台车顶升卸荷，返回预制区。由于台车自身高度限制，要求在半潜驳上预先铺设高约1米的混凝土支垫，总重量约300吨，不但半潜驳的有效下潜深度受到影响，其出运沉箱的最大重量也受到影响，台车出运沉箱时，半潜驳选型应充分考虑上述因素。
图8沉箱上驳混凝土支垫示意图9附录台车设计及其计算分析
9.1台车设计基本要求
台车驮运沉箱设计主要设备为“液压顶升、轮轨直驱”台车一套，由主动单车、被动单车、液压顶升系统、水平驱动系统和电控系统等组成台车总体外观形状见图91。。
图91台车YDTC3600总图
9.1.1采用模块化设计
台车设计成主动单车和被动单车两种，根据出运沉箱的尺寸、重量等参数,可以对主动单车和被动单车进行组合使用或横移、纵移切换。
通过增加单车的数量，可满足不同重量预制件的出运要求；台车亦可增加新的单车和增加单个油缸的顶推力，以满足不同重量、不同规格的大型沉箱的移动作业。
9.1.2具备自顶升功能
电动台车上设置的液压顶升系统，液压系统采用恒压力浮动控制，整件支撑采用四点支撑、三点浮动设计。
依靠千斤顶完成在沉箱预制台座的顶升和出运到位后的卸载作业，同时为保证沉箱底部在出运过程中受力均匀；整台产品共设多台千斤顶，千斤顶的型号和最大升力应一致。
将台车的千斤顶布置分为几个区域，每10个或11个油缸为一个区域,几个区域共由几个套液压泵站提供动力，顶升油缸布置如图92。
图92顶升油缸布置图
9.1.3电动驱动功能
单个主动单车由电动机驱动，电动机通过变速箱传到齿轮1，齿轮1传到齿轮2，齿轮2传到同轴的齿轮3，齿轮3传给齿轮4，齿轮4与台车轮连在一起。如图93，考虑到维修方便，电机的制动器线路独立分开，以满足在单个电机故障时设备还可以短时间进行作业的需求。
为提高空车运行速度，电气系统采用变频控制，重载运行速度为1.35m/min，空载或轻载运行速度为2.7m/min；为了避免出现主动轮正压力不足产生打滑，在设计时考虑主动单车在保证强度、安全系数前提下，确保车轮的抓着力。
图93台车电机传动结构图
9.1.4确保空车运行的直线度要求
要求空车进入沉箱底部时，各个单车不产生偏斜，且两列单车组不产生“八”字形。在产品设计时，一是对单车之间的连接方式进行改进，采用了定位精度较高的定位块联接方式，确保单列小车在安装后整体直线度要求。二是要求在承载作业之前必须按使用要求检测两列小车的平行度，利用机械进行水平方向调整，使之平行度误差≤5mm。尤其在单车配置数量较多时，该项要求尤显为重要。单车联接方式如图94。
图94单车联接方式
9.2台车YDTC3600设计举例
以YDTC3600电动台车为例进行设计，电动台车YDTC3600每列台车由3节主动车和4节被动车以及42台100t液压千斤顶、一套电器系统组成，其它配套材料为混凝土支垫一套、橡胶支垫一套及木方支垫若干。左、右两列台车中心距离为8m，分别行驶在两平行的轨道上，下卧轨道间距为0.8m，如图9。主动单车水平驱动系统含电动机、变速箱和齿轮传动等动力系统，带动整个台车行走；被动单车自身无动力，由主动单车牵引行走。台车上设置的液压顶升系统，可顶升或降落沉箱。电控系统控制台车启动、停止及前进、后退。根据半潜驳的性能、参数和沉箱的尺寸、重量确定台车设计参数台车主要设备的性能参数如表9。
图9台车驮运大型沉箱横剖面示意图
表91台车性能参数表
序号 项目 参数 1 台车额定总承载 3600t 2 台车横移速度 1.34m/min 3 台车总宽度 ≤1400mm 4 总高 ≤610mm（液压千斤顶未工作状态）含垫块 5 主动平车最大外形尺寸 2700mm×1266mm×595mm 6 被动平车最大外形尺寸 4355mm×1200mm×595mm 7 台车轨距 800mm 8 车轮设计轮压 35t 9 车轮直径 φ500mm 10 减速器型号 K87-147.32 11 电机型号 4KW-4×12台 12 千斤顶最大起顶能力 42×100t 13 千斤顶顶升行程 100mm 14 行走电机功率 12×4kW 15 设备总功率 ≈55kW 16 适应纵坡 ≤1% 17 跨度方向轨道高程许用误差 ±50mm 18 跨度方向轨距许用误差 ±50mm 19 荐用轨道 QU120钢轨 20 整机最大重量 ≈120t 21 驱动方式 电机驱动、遥控和按钮控制 22 供电方式 电缆卷筒，电缆卷筒容量不小于250m 23 抗风能力 工作状态≤6级、非工作状态≤11级
9.3主要受力计算分析
以9.2节台车YDTC3600设计为例进行相关受力计算分析。
9.3.1水平驱动系统计算分析
电动台车YDTC3600驮运大型沉箱的水平移动由主动单车牵引被动单车行走来实现，主动单车由内置电机驱动。每个台车设计成独立单元，单个台车由四对轮子组成，行驶在轨距为800mm的QU120钢轨上，单个主动单车内由两台电动机驱动，电动机通过变速箱传到齿轮1，齿轮1传到齿轮2，齿轮2传到同轴的齿轮3，齿轮3传给齿轮4，齿轮4与台车轮连在一起。每台电动机带动四个轮子运动，主动单车牵引被动单车水平运动。主动单车、被动单车的平面图和立面图如图9～图9所示。
图9主动单车平面图
图9主动单车立面图
图9被动单车平面图
图9被动单车立面图
主动单车配置的电动机一方面需要达到相应的驱动力，同时要使多台主动车能同步行驶。同步行驶采用同步电机，由同步电路实现。电动台车YDTC3600水平驱动系统设计采用12台电机驱动，下面对电动机的功率进行校核验算。
电动台车在轨道上稳定运行的静阻力由摩擦阻力、坡道阻力和风阻力三项组成。
（9-1）
1）摩擦阻力计算。
（9-2）
式中：台车承载能力（3600t）；台车自重（90t）；
滚动摩擦系数0.5；车轮轴承摩擦系数0.08；
与轴承相配合处车轮轴的直径（120mm）；
车轮踏面直径（5mm）；附加摩擦阻力系数1.5。
代入得：
（9-3）
2）坡度阻力计算。
（9-4）
式中:为坡度角，当坡度很小时（=0.003），在计算中可用轨道坡度代替。
（9-5）
代入得：
（9-6）
3）风阻力计算。
（9-7）
式中：－风力系数，取1.2；—工作状态最大计算风压（7级风），取250；
—垂直于风向的实体引风面积（360）。
代入得：
（9-8）
台车在轨道上稳定运行的静阻力:
（9-9）
4）电动机的静功率。
（9-10）
式中：台车运行静阻力；运行速度；
机构传动效率；电动机个数。
代入得：
（9-11）
5）电动机的实际所需功率。
（9-12）
式中:考虑到电动机启动时惯性影响的功率增大系数；
代入得：
（9-13）
故电动台车YDTC3600选用12台功率为的电机，功率有足够的富余量。
9.3.2液压顶升系统计算分析
电动台车YDTC3600上设置的液压顶升系统，起到沉箱上、落台车的转换作用。该系统由42台千斤顶和4台液压站组成，如图9。千斤顶采用100t双作用千斤顶D10010，如图9，千斤顶油缸截面积0.024。液压站ER245130W-10型，最高压力为55MPa，工作压力为45MPa，电机功率为5.5W-4P，采用卧式安装，油泵为外置式吸油，油泵整体尺寸控制在长3000mm，宽600mm，高650mm以内。千斤顶换向控制采用电磁球阀，保压控制用单向节流阀实现，负载下降采用A、B两个油口相通平衡下降（负载下降时电机停止），整个顶升过程4台液压站共同完成升降动作，即一台液压站带动10个或11个千斤顶运动，上升、下降要求同步。3600t大型沉箱被42台千斤顶D10010同步顶升、同时受力。
图9液压顶升系统原理图(左列台车)
单个顶升点受力：（9-14）
图9D10010双作用千斤顶结构图
千斤顶油缸截面积为0.024,顶升时油缸的压力：
35MPa（9-15）
千斤顶D10010最大起顶能力100t，液压站工作压力为45MPa，故千斤顶及液压站提供的油压满足安全受力要求。
9.3.3YDTC3600t出运台车防风抗滑计算
（1）出运台车风载荷计算（沿行走方向）
工作状态计算公式：，（9-16）
——风力系数，取1.2
——工作状态最大计算风压（），取250
——垂直于风向的实体引风面积（）
——结构的引风面充实率，取1
——结构的外形轮廓面积
（9-17）
（9-18）
非工作状态计算公式：，（9-19）
——风力系数，取1.2
——非工作状态计算风压（），取800
——风压高度变化系数，取1.32
——垂直于风向的实体引风面积（）
——结构的引风面充实率，取1
——结构的外形轮廓面积
（9-20）
（9-21）
（2）正常工作状态
出运台车正常工作状态设定为带载、顺风、下坡运行制动，此时抗风防滑安全性按下式校核计算。
其验算式为（9-22）
①大车制动器在车轮踏面产生的制动力
（9-23）
被制动车轮与轨道粘着力：
（9-24）
②工作状态最大风力（9-25）
③坡度引起的滑行力：
（9-26）
④出运台车停车减速惯性力：
（9-27）
⑤出运台车运行摩擦阻力：
（9-28）
所以出运台车在工作状态是安全的。
（3）非工作状态
出运台车非工作状态下的防风抗滑安全性按下式校核计算。
其验算式为（9-29）
①夹轨器产生的沿轨道方向的夹持制动力：
（9-30）
②非工作状态最大风力（9-31）
③自重载荷沿坡道方向的滑行力：
（9-32）
④非工作状态下阻止出运台车被风吹移动的摩擦阻力：
（9-33）
代入：
所以出运台车在非工作状态下是安全的。
电动台车驮运大型沉箱施工作业指导书版本号：1.0
30/34
出运准备
台车就位
初顶沉箱
支垫沉箱取出轨道钢盖板
台车再就位
顶升沉箱移开支垫
出运监控
准确就位
驳船上支垫沉箱
顶升卸荷台车返回
准备出运下件沉箱
台车组装
启动液压系统
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