ПЛАВУЧЕЕ ТЯГОВОЕ УСТРОЙСТВО ЮНКЕРА Российский патент 1994 года по МПК B63B21/50 

Изобретение относится к области строительства подводных трубопроводов большой, до нескольких десятков километров протяженностью.

Известно плавучее тяговое устройство, содержащее плавучую платформу с настилом, на которой размещена тяговая лебедка с приводом, а также закрепленная одним концом на платформе с возможностью поворота относительно горизонтальной оси свая, имеющая заостренные зубья на другом конце.

Недостатком известного устройства является ненадежность удержания плавучей платформы при ее работе лебедкой.

Цель изобретения - повышение надежности устройства в эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено установленным на плавучей платформе с возможностью поворота относительно горизонтальных осей трубчатыми направляющими с размещенными в них с возможностью продольного перемещения стойками, концы которых шарнирно связаны со сваей в районе размещения ее зубьев.

Кроме того, устройство выполнено с отсеками для топлива или воды, размещенными на платформе в районе шарнирного крепления к ней сваи. Упомянутые заостренные зубья сваи расположены один над другим и связаны между собой вертикальными ребрами жесткости, а свая снабжена расположенными на ней вертикальными стабилизирующими пластинами.

На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 - то же, план; на фиг. 3 - конструкция сваи, в аксонометрии (платформа изображена пунктиром).

Плавучая платформа состоит из двух пакетов понтонов 1 из труб, поверх которых уложен настил 2. На платформе установлена тяговая лебедка 3, на которую наматывается трос 4 для протаскивания подводного трубопровода, силовой привод 5, обеспечивающий энергопитание всех механизмов тягового устройства, а также укрытие 6 для работы и отдыха обслуживающего персонала и размещения в нем систем управления работой устройства.

Для увеличения массы правой части платформы, повышающей ее устойчивость против опрокидывания вокруг точки упора тягового устройства в дно водоема, по концам понтонов 1 могут быть предусмотрены отсеки 7 для закачки в них балластной воды или создания в них запаса топлива для силовой установки 5.

Укрытие 6 имеет входную дверь 8 и ряд иллюминаторов 9 по всем четырем сторонам укрытия для обеспечения кругового обзора.

К нижней части платформы с помощью шарнира 10 прикреплена опорная пространственная конструкция сваи 11, которая может поворачиваться относительно платформы. Для самовытаскивания платформы после завершения очередного рабочего цикла в ее правой части имеется лебедка 12 с забрасываемым с платформы небольшим якорным устройством.

Свая 11 имеет ряд заостренных зубьев 13. Для лучшего зацепления сваи 11 за грунт на дне водоема при малых глубинах (и соответственно малом угле поворота сваи 11 относительно платформы) зубья 13 могут быть расположены по вертикали один над другим и связаны между собой вертикальными ребрами жесткости 14.

С помощью трубных стоек 15 и шарниров 16 конец сваи 11 соединяется с платформой для придания всему тяговому устройству большей жесткости в поперечном направлении. Стойки 15 проходят через трубчатые направляющие 17, которые могут поворачиваться, в свою очередь, относительно платформы на шарнирах 18 по мере опускания или подъема сваи 11 в зависимости от глубины водоема.

Трубчатые направляющие 17 служат также для фиксации сваи 11 и стоек 15 в их крайнем верхнем положении.

Опускание и подъем сваи 11 производится с помощью вспомогательных лебедок 19, соединенных тросами 20 с шарнирами 16.

Для придания большей жесткости зубьям 13, а также более надежного их закрепления в грунте между ними приварены пластины 21 с заостренными краями для лучшего врезания в грунт.

С целью использования сваи 11 одновременно в качестве выдвижного киля для придания большей устойчивости платформе при повышенном волнении на больших глубинах к ней приварены вертикальные стабилизирующие пластины 22.

Тяговое устройство работает следующим образом.

Перед началом протаскивания подводного трубопровода трос 4 закрепляется к оголовку трубопровода и по мере буксировки тягового устройства в исходное положение трос 4 сматывается с барабана лебедки 3 на всю его длину. После этого с помощью вспомогательных лебедок 19 сваи 11 опускается вниз до упора в дно водоема. Возможен и вариант установки тягового устройства сразу в исходное положение (если для него затруднен подход к берегу) и разматывания троса 4 с помощью вспомогательного плавсредства в сторону берега.

С этого момента тяговое устройство готово к работе. Для этого включается лебедка 3, по мере натяжения троса 4 зубья 13 с пластинами 21 надежно врежутся в грунт, и протаскиваемый трубопровод начнет подтаскиваться с постоянной скоростью к месту установки тягового устройства.

При непрерывной технологии укладки в это же время трос 4 второго такого же тягового устройства должен быть зацеплен за первое тяговое устройство, после чего оно должно быть отбуксировано на длину этого троса вглубь водоема по створу укладываемого трубопровода и там установлено в исходное положение. В момент подхода оголовка протаскиваемого трубопровода к первому тяговому устройству трос 4 второго тягового устройства перецепляется за оголовок и трубопровод без остановки протаскивается дальше уже вторым тяговым устройством.

Освобожденное от протаскивания трубопровода, первое тяговое устройство с помощью лебедки 12 самовытаскивается в обратном направлении, свая 11 поднимается с помощью лебедок 19 вверх и оно переставляется аналогичным образом дальше на длину своего троса 4, после чего весь цикл повторяется сначала.

Таким образом, при использовании двух тяговых устройств предложенной конструкции и одного буксировщика небольшой мощности может быть обеспечено непрерывное протаскивание подводного трубопровода практически любой протяженности, если он за счет применения разгружающих устройств (понтонов, трубопроводов-носителей и т. д. ) будет находиться вблизи в слабопригруженном состоянии, близком к искусственной невесомости.

Предложенное тяговое устройство может использоваться не только для прокладки подводных трубопроводов. Например, его можно применить для протаскивания вдоль уложенного на дно водоема трубопровода подводного плуга с целью выборки грунта под траншею для укладки трубопровода. При организации возвращения подводного плуга в исходную точку с помощью вспомогательного плавсредства его пропуск вдоль трубопровода на участке, длина которого равна длине тягового троса 4, может быть повторен необходимое число раз для образования подводной траншеи нужной глубины.

При установке в начале и конце такого участка для разработки подводной траншеи двух тяговых устройств работа плуга может быть организована в обоих направлениях при ходе как вперед, так и назад. После этого тяговое устройство из начальной точки разрабатываемого участка должно быть переставлено дальше в конец следующего участка и вся операция повторена снова. (56) Авторское свидетельство СССР N 495228, кл. B 63 B 21/50, 1971.

Использование: в строительстве подводных трубопроводов большой протяженности. Сущность: плавучее тяговое устройство включает в себя плавучую платформу с тяговой лебедкой и поворотной сваей, имеющей заостренные зубья. На плавучей платформе установлены также поворотные трубчатые направляющие, в которых размещены с возможностью продольного перемещения стойки, шарнирно связанные со сваей в районе размещения ее зубьев. Свая оснащена вертикальными стабилизирующими пластинами. 3 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. Плавучее тяговое устройство, содержащее плавучую платформу с настилом, на которой размещена тяговая лебедка с приводом, а также закрепленная одним концом на платформе с возможностью поворота относительно горизонтальной оси свая, имеющая заостренные зубья на другом конце, отличающееся тем, что оно снабжено установленными на плавучей платформе с возможностью поворота относительно горизонтальных осей трубчатыми направляющими с размещенными в них с возможностью продольного перемещения стойками, концы которых шарнирно связаны со сваей в районе размещения ее зубьев. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно выполнено с отсеками для топлива или воды, размещенными на плавучей платформе в районе шарнирного крепления к ней сваи. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые заостренные зубья сваи расположены один над другим и связаны между собой вертикальными ребрами жесткости. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что свая снабжена расположенными на ней вертикальными стабилизирующими пластинами.