“南海I号”沉井主体工程完工
伴随着巨大的吊机轰鸣声,在两台吊机铁臂默契地配合之下,重达5.2吨的钢底梁从上、下沉井之间轻巧地横穿而过。5月2日上午,在南洲路广州打捞局码头,“南海I号”的钢沉井进行了最后的“陆地底梁穿插试验”。“底梁与沉井洞口大小严丝合缝,间隙不超过10毫米,沉井的设计达标了!”广州打捞局“沉井”施工负责人唐韧坚兴奋地告诉记者。
5月2日是沉井建造的第32天,上下沉井完成合拢后,珠江岸边岿然屹立起一座3层楼高的橙色巨型钢制“集装箱”,烈日之下,现场数十名工人加班加点对沉井进行最后24小时的倒计时组装。“晚上,我们会通宵将上下沉井焊接成型,沉井的主体工程即宣告完成”。唐韧坚说,未来两天内,工作人员还会对巨型沉井进行一系列外围加工,如着漆、配置一些零件等工作,随后装船运往阳江。
据悉,5月2日交通部广州打捞局再次派出一只海上打桩船开赴南海,即日将8根2米粗的定位桩打入深海海底。“‘南海I号’底下的软土厚达28米,定位桩要一直打到28米之下的海床上才能稳固,同时还会预留一截露出海面,以方便后期海上作业。”未来,巨型沉井就顺着这8根定位桩缓缓地潜入海底,捞出古船。
沉井的上半部分———将“南海I号”从海底捞出水面的“钢篮子”将在装船前再涂上一层白漆,“未来,装乘古船的白色沉井将从南海碧蓝的海水中腾然出水,景观将蔚为壮观!”。“南海Ⅰ号”打捞项目总指挥吴建成告诉记者,整个沉井的设计、反复修改耗尽了广州打捞局专家组三年来的心血,“我们是像制作一件工艺品一样来制作这个沉井的”。随后,他向记者揭秘了沉井设计的重重“机关”。
拱卫中心 18个“钢耳朵”形成向心力
巨型钢沉井堪称庞然大物,整体用钢量超过500吨:长35. 7米,宽14米,高12.5米。沉井分为上沉井和下沉井两部分:上沉井用于装乘古沉船;下沉井用于保持上沉井内沉船及淤泥整体的稳固。
记者在现场看到,下沉井外壁已涂上一层橙色的防腐漆。吴建成说:“钢沉井在海底将停留一个月的时间,如果不涂漆,海水强大的腐蚀作用会对沉井造成损害。”
如今,上沉井已被打磨一新,涂上了一层棕色的防腐漆,隔日还将涂上一层白油漆。吴建成透露说,刷成白色沉井的目的有二:一是加多一层漆面防腐蚀;二是保持外观醒目。
记者在现场看到,沉井的顶部已经安装上18个吊轴,这些吊轴形为半圆,正中有圆孔,均匀、错落地镶嵌在沉井顶部,好像巨型沉井的“钢耳朵”。有趣的是,这些半圆吊轴的朝向都不一致,全都对准沉井顶部盖面的中心点。“起吊前,水下潜水员将钢缆绳穿过两孔之间的一根实心圆钢轴,使之与吊点连接好。在确保各股缆绳受力均衡后,束集到中心点,这样‘华天龙’就可以把沉井稳稳拎起。”吴建成说,这样的设计可以力保沉井在起吊过程不发生任何角度的倾斜,以免内部的古沉船有半点颠簸闪失。
坚实底座下沉井将永留海底
为何沉井要一分为二?吴建成解释说,为了在上沉井底部穿底梁以便捞起“南海I号”,必须在上沉井两侧开挖800平方米区域内的淤泥。“这一步很可能发生上沉井内的淤泥外泄,导致古船体发生摇晃。专家为此设计了一个下沉井深插于海底淤泥内,阻隔上沉井内的淤泥外泄。”
这也意味着,底梁从上沉井、下沉井之间横穿而过后,上沉井将连同古船一起打捞上来,而下沉井通过潜水员在水下切割,将永留海底。专家解释说,这个设计原理有点像运载火箭在升空后,将尾部的推进部丢弃。
记者在现场看到,上沉井外壁并非光滑平面,还外嵌了数十根均匀分布的细细的钢管。吴建成解释说,这些钢管名为“高压旋喷定位管”,每根1.5米,将来工作人员在海面上通过海上作业船的高压旋喷机械,顺着定位管将一种特制的水泥泥浆喷到下沉井外侧。“这种特质的水泥泥浆中混杂着特殊的化学成分,遇水就会凝固周围的泥沙,等于是为下沉井周身再提供了一层坚挺外衣,保证古沉船底座的淤泥坚实、稳固、不松垮,以免古沉船下陷”。
穿针引线底梁开叉抓牢沉井
吴建成告诉记者,上沉井底部预留的36个半米见方的孔内将穿入36根长14米、重5.2吨的底梁,这些底梁未来将直接承载“南海I号”及其周身淤泥的重量,并将其托出水面。而这些底梁并不是简单的方形钢柱,而是一头开叉,头部呈“凹”字形结构,“这样的设计是确保底梁穿进沉井后能最大限度地保持密封效果,并且紧紧地卡在沉井内不脱落,这样可以确保上沉井拥有良好的密封性和稳定性,以保障沉井内古沉船和大量文物的安全。”
由于底梁一头开叉,头重脚轻,为了避免沉井左右两侧的重力不同,专家们特别设计了独特的穿底梁的方法:底梁间接地从沉井左右两侧分别穿入,这意味着每两个相邻的底梁间是“头挨脚、脚挨头”。由此可见,专家对于沉井的设计精密至极,不错过任何可能的疏漏。
在岸上两台吊机的合力下,巨大的底梁从沉井底部犹如穿针引线般横穿而过。而在海底潜水员如何能移动这么大的重量呢?工程负责人万兵解释说,由于底梁采用水密结构,借助海底浮力每根底梁在海底的重量是200多公斤,届时海面上将有吊机,挂着底梁又重又长的“身体”,由潜水员慢慢地将底梁穿到孔内。潜水员还会使用一种水下液压千斤顶,将底梁从沉井一头穿过海底泥砂,牵引至另一头。
万兵对此给了一个形象比喻:“水下液压千斤顶就如同‘顶针’,将36根底梁慢慢地顶入沉井底部。”
深海慧眼 DGPS监控沉井举动
沉井下压过程中会不会伤及古沉船?吴建成认为这是潜水员在水下作业时,难度最大的一环。为了保证沉井能够缓缓地、稳定地下压,为此专家们特别设计了沉井的“双壳体结构”。这意味着沉井有双层外壳,内外壳之间将填充泥沙,“这样,沉井无须借助多大外力就可以缓缓下压到位”。
记者在沉井外壁看到,近百个圆孔用螺丝拧紧密闭,这一“机关”又有何用意?吴建成解释说,未来沉井下压到位后,潜水员会在海底将这些圆孔打开,放出其中灌注的泥沙,以此减轻华天龙起吊时的重量。
如果沉井压过头怎么办?此举必将对古沉船造成毁灭性打击。吴建成告诉记者,打捞局为了监控沉井在海底每一毫一厘的活动,专门从国外进口了水下定位“信标”,分别安装在沉井顶部的四个角上。
“它相当于一个信号发射、监测的系统,在能见度几乎为零的海底,沉井发生任何偏移、倾斜,都能在海面上的电脑三维平台观测得一清二楚”。“这套系统集动态GPS定位、水下水声定位、水声通讯和无线电通讯等现代高科技于一身,我们能直观的掌握全面的动态情况,包括沉井下压的角度、水深变化等等。系统可监测到的微观细部,最小可以达20厘米范围。”
吴建成透露,DGPS系统会在沉井投放海底之前正式装上,“这无疑为沉井安上了一双深海慧眼,洞察海底作业时可能发生的所有偏差,及时弥补,防止安全事故的发生”。
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