淺談海上基樁打設之工作平台船

 

前言

工作平台船亦稱駁船,為港灣工程中運送混凝土塊、沉箱、塊石、人工礁石等大型構體至海域中之機具。一般船型多呈扁平長方形,因船底是平的,所以吃水很淺,加之甲鈑係平頂,所以載物量大。本身無自航能力,必須由拖船拖帶航行,一般中小型盛石(泥)船之拖船,係使用300~500匹馬力之拖船,而運載大型構體之平台船之拖船,則須1000~3000匹馬力之拖船。

筆者在金門塔山電廠重油供應設施時之基樁打設工作平台船,為滿足基樁之定位及打設,將平台船予以改裝,並於甲鈑上加設導管固定架(如後附平台船加裝導管固定架平面佈置圖及導管固定架大樣示意圖),俟將打設基樁機具、空氣壓縮機、吊車等施工機具移置於工作平台船上,並於台灣屏東鹽埔漁港內模擬試車完妥後,即裝載以上設備及其他必備的施工機具、鋼管基樁,以拖船拖航至金門的施工海域,進行基樁之打設。以下謹就本工程工作平台船之運作情形簡介說明。

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平台船加裝導管固定架平面佈置圖

 

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導管固定架大樣示意圖

 

平台船概述

工作平台船有可升降滑輪、電動絞車系統,船體長50M、寬18M、深3M、吃水2M,樁腿4支,間距為28.7M×12M,斷面為1.3M×1.0M,可用長度為37M,每支樁腿最大負載為340噸,工作水深20M,將工作平台船提升至水面2M處時,4支樁腿舉升重量為1,000噸;絞車之最大負載為500KN,額定負載為 400KN,鋼纜索直徑為48㎜,被絞動鋼纜索速度為0.96m/min,採用電壓380V、轉速970rpm之電動機;滑輪共上下兩組,每組總效率0.84。

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工作平台船

 

平台船升降

船體升降原理,係由兩組滑輪與電動絞車組成為封閉式之升降,當摩擦滾筒上鋼纜索之上升索絞收時,係壓樁及升船之動作,而由摩擦滾筒上鋼纜索之下降索絞收時,則為降船及拔樁之動作。

船體的升降,首先對工作平台船的壓載水艙進行注水,使各樁腿之受力均勻。由於海床狀況不盡相同,同一區塊也可能存在高低不平、地質鬆密軟硬不一之現象,為使工作平台船於起升時有牢固之基礎,必須分別將對角之樁腿輪流施作1至4階段壓樁,每階段壓樁時間不超過3分鐘,每階段穩定後停留約5分鐘,最後階段為四支樁腿同時壓樁,俟穩定停留大於15分鐘左右即可升降船體。

升船係藉觀測傾斜儀之擺錘指示位置,調整工作平台船之水平。然後操縱電氣開關,將主配電板MCC操作開關旋扭指向升船位置,於樁腿速率為0.12㎜/min情況下同步平穩起升。當作業完畢將工作平台船降下,須同時啟動四台絞車,將旋鈕旋轉至降船位置而下降,下降過程要觀測工作平台船之水平。

平台船遷航

工作平台船欲更換地點,須將工作平台船降至水面處於浮動狀態,然後拔起樁腿,繼續降船觀察功率及船體下沉吃水狀況,當功率及吃水狀況超過額定值時,立即停止拔樁腿,分析及檢查安全無虞後,再進行單樁腿拔樁以策安全。

若遷移較遠地點,須利用拖船拖航時,應將樁腿收入船底,採對稱方式,將定位銷插入樁腿之圓孔內鎖住。另應依照拖航狀況,利用柴油泵注水於各壓載艙進行壓載。

平台船安全運作

對工作平台船上可移動之重量應均勻佈置,以確保四支樁腿受力相同;船體升降時,起重機應置於船體指定之中間位置,以保持船體水平,四支樁腿應同時操作,若出現不平衡,須用單樁腿操作調平。

絞車電動機壓樁腿時不得超載或拔樁腿,其工作船吃水不能超過極限值、且不容許船艙進水,若靠絞車拔不起樁腿時,則釋出壓載水,借助船體之浮力拔樁腿,俟破土後才使用絞車升樁腿。

平台船於基樁打設之運作

本工程基樁布置在連絡橋之AR2~AR5單元,一排有2支基樁;AR6單元一排有3支基樁;卸油平台一排有4支基樁;靠船樁叢一排有4支基樁;繫船樁一排有1~2支基樁;橋墩兩座各1支基樁。移船原則是每打設一排基樁,移船定位一次,如一排有4支基樁者,每打設4支基樁後移船定位,依此類推。

工作船運作過程遇障礙之排除

海深處作業,樁腿長度不足(超過37M)時,將工作平台船以拖船拖航回台灣基地(屏東鹽埔漁港),於各樁腿中間段加長4M樁腿,順便更換鋼纜索;基樁打設過程發現套管有偏斜時,在套管固定架焊裝直徑1.4M長3.5M之導管,俾使直徑1.3M之套管穿過導管正確的到達岩盤上。

結語

工作平台船之運作受海象影響頗大,當海上風速達10㎞/hr,亦即風壓達5.3㎏/m2 或潮流達1.5m/sec、波高達2m時,應立即停止水上打樁作業,且立即降船,遷航至安全之港內躲避風浪,而本案工作平台船之船長及船員,皆具熟練技術,因此每次的升降船、遷航、移船、定位、固定樁腿都很迅速、穩定,另工地還有艘同型之工作平台船備用,因此很圓滿的將基樁全部打設完成。

參考資料

1.金門塔山發電廠重油供應設施工程施工報告,台電金門工務所土木課編,91年10月。

2.實用土木施工學,大中國圖書股份有限公司,汪變之編著,88年3月。

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