锚碇系统计算

双壁钢围堰锚碇系统计算

1、定位船：

定位船为钢围堰定位用，一端直接和锚绳相连系固定船位，另一端用缆索和导向船、钢围堰连系。船上设有滑车组可以随时收放缆索来调整钢围堰位置。

定位船设在钢围堰上游。

定位船长30m，宽12m。

2、导向船：

为了钢围堰的下沉，在钢围堰两侧配置了两艘导向船，每艘导向船长30m，宽7m。两艘导向船以贝雷横梁连接。

3、锚碇布置

围堰船组与定位船视为一个整体，布置锚碇设备。整个锚碇系统布置在顺平均水流方向，钢围堰、导向船与定位船联结。（1）各种计算公式：

①船舶入水部分的水流阻力：

R1=fsv2+FΨv2

式中：f：摩擦系数（铁驳为0.17）

s：浸水面积，约为L(2T+0.85B)

L：船长

B：船宽（m）

T:吃水深度

V：流速（m/s）

Ψ阻水系数（方头船舶为10，流线型为5）

F：船舶入水部分垂直水流方向的投影面积s（m2）

②围堰入水部分水流阻力：

R2=ζγFv2/2g

式中：ζ：挡水形状系数，矩形为1，流线型为0.75

γ：水的容重（1000kg/m3）

F：围堰挡水面积（m2）

V：水流速度（m/s）

g：重力加速度（9.81m/s2）

③围堰及船舶水面以上部分的风阻力：

R3=kΩp

式中：k：填充系数，塔吊及联接数值为0.4，实体部分

为1

Ω：受风面积（m2）包括围堰、导向船、各种设备的受

风面积m2

p：单位面积上的风压力，一般0.8KN/m2=81.55kg/m2 （2）吃水深度计算

①定位船：长30m，宽12m，重量（含船上各种设备）约

为200t，

故吃水深度T定=200000/（30×12×1000）=0.56m

②导向船：长30m，宽7m，重量（含船上各种设备）约为

150t

故吃水深度T导=（150000×2）/（30×7×1000×2）=0.72m （3）主锚受力计算（按流速v=2m/s）

①风力计算：受风面积Ω=100m2（含定位、导向船及以上

设备等）

R3=kΩp=1×100×81.55=8155kg

②定位船入水部分水流阻力：

R1定= fsv2+FΨv2

s=L(2T+0.85B)=30×(2×0.56+0.85×12)=339.6m2

F=TB=0.56×12=6.72m2

R1定= fsv2+FΨv2=2×2×（0.17×339.6+6.72×5）

=365.3kg

②钢围堰入水部分的水流阻力

R2=ζγFv2/2g=0.75×1000×26.4×12×22/2×

9.81=48440.4kg

④导向船入水部分水流阻力：

s=L(2T+0.85B)=30×（2×0.72+0.85×7）=221.7m2

F=TB=0.72×7=5m2

R1导=2×[fsv2+FΨv2]=[22 ×（0.17×221.7+5×5）] ×

2=501.5kg

⑤作用在定位船的合力

R=R1+R2+R3=8155+48440+339.6+501.5=57436kg

=57.4t

4、主锚的布置

采用4根Φ37（6×19+1）的钢丝绳，每根受力p=57.4/4=14.4t Φ37（6×19+1）的钢丝绳破坏拉力[p]=72.15吨

安全系数k=72.15/14.4=5

（1）锚链直径d=02.0/pk=02.0/5×6.14=60.4mm

取d=62mm

长度计算：l0=2.5h—5h（2.5h为水很深时）

l0=2.5×12=30m

若水深为10m时，则有l0=2.5×10=25m

（2）钢丝绳长度计算

①4根Φ37时，

a、h=12m

lm=q

2

h/

hp

2+=0.7)

×

122+=318.6

12

2(

×

×

871

14400)/(4.

m

取lm=320m

b、h=10m

lm=0.7)

10

102+=290.8m

2(

×

×

871?

14400)/(4.

取lm=300m

②8根Φ37时，

a、h=12m

lm=0.7)

12(

122+=225.3m

×

×

14400)/(4.

871

取lm=230m

b、h=10m

lm=0.7)

×

102 =205.7m

10(

×

871

14400)/(4.

取lm=210m

5、钢筋混凝土锚重计算：p=14.6t

锚重在卵石覆盖层中w=p（2—3）=2×14.6=29.2t

取设计锚重w=30t

故主锚布置：4根Φ37（6×19+1）钢丝绳，每根长度为200m。4根主钢筋混凝土锚，每个钢筋混凝土锚重30t

4根主锚链Φ62，每根Φ62主锚链长为25m。

6、定位船拉钢围堰的缆绳计算：

R1:钢围堰受风力

R2:钢围堰水流冲力

R3:缆绳拉力

考虑最不安全的情况下，R1与R2方向同向时，R1、R2形成弯矩最大。

设定：h1=0.5m、h2=7m、h3=11m

R1= 1×26.4×1.5×81.55=3229.4kg

R2=48440.4kg

R3=（R1h1+R2h2）/h3=（3229.4×0.5+48440×7）/11=30972kg 采用2-2Φ37（6×19+1）钢丝绳进行拉钢围堰，采用长度120m 安全系数k=（72150×4）/30972.2=9.3

7、导向船的拉缆拉力：