УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕМОНТА СВАЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ Российский патент 2002 года по МПК E02B1/00 

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к устройствам для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений с различным сечением и расположением свай.

Известны навесные передвижные подмости для производства работ на цилиндрических резервуарах, содержащие сборный секционный каркас, перемещающийся по криволинейной направляющей, несущие рабочие площадки, механизм горизонтального перемещения рабочих площадок в виде обойм приводных и неприводных роликов, установленных на каркасе (SU, авторское свидетельство 1245676, Е 04 G 3/16, опубл. 23.07.86).

Недостатком таких подмостей является то, что они не могут быть использованы при производстве ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений в зоне переменного водного горизонта, поскольку сборный секционный каркас не имеет герметичности, а многочисленные ролики механизма горизонтального перемещения рабочих площадок не смогут работать в воде.

Наиболее близким к заявленному является устройство для ремонта подводных частей гидротехнических сооружений, включающее плавучий затвор-присос, выполненный в виде открытого сверху и с лицевой стороны, примыкающей к стенке сооружения, и образованного боковыми стенками, задней стенкой и днищем водонепроницаемого каркаса с балластными отсеками и уплотнительным контуром, крепежные детали для присоединения каркаса к анкерным элементам сооружения, плавучее средство с установкой для откачки воды из каркаса и узел соединения плавучего средства с задней стенкой каркаса, выполненный в виде вертикальной направляющей, прикрепленной к задней стенке каркаса, и смонтированных на плавучем средстве кронштейнов с опорными и прижимными катками, взаимодействующими с направляющей каркаса, причем кронштейны опорных катков жестко прикреплены к плавучему средству, а кронштейны прижимных катков присоединены к плавучему средству с возможностью поворота в горизонтальной плоскости и фиксации (SU, авторское свидетельство 1511310, Е 02 В 1/00, опубл. 30.09.89).

Недостатком такого устройства является необходимость использования дополнительного плавучего средства для перемещения затвора-присоса, выполненного в виде водонепроницаемого каркаса, к требующей ремонта поверхности гидротехнического сооружения, его установки в рабочее положение и последующего отвода от нее после завершения ремонтных работ. Использование плавучего средства затрудняет эксплуатацию устройства при производстве ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений, не позволяет производить ремонтные работы в труднодоступных местах и стесненных условиях и создает помехи эксплуатации гидротехнического сооружения во время проведения ремонтных работ.

Эксплуатация устройства затруднена еще и тем, что его конструкция не позволяет производить ремонтные работы по всему периметру сваи при однократной установке затвора-присоса в рабочее положение. Поэтому для производства ремонта всей поверхности сваи требуется многократное перемещение затвора-присоса вокруг сваи с установкой затвора-присоса в рабочее положение и фиксацией его на анкерных элементах сооружения после каждого очередного перемещения. При этом необходимость использования плавучего средства ограничивает возможность такого перемещения затвора-присоса вокруг требующей ремонта сваи, а для некоторых свайных конструкций делает это невозможным. Кроме того, в случае такого многократного перемещения затвора-присоса вокруг сваи требуется предварительное закрепление анкерных элементов для навешивания на них затвора-присоса при каждом очередном перемещении.

К недостаткам устройства следует также отнести то, что его конструкция предусматривает установку затвора-присоса в рабочее положение только на заранее определенном, строго фиксированном уровне, определяемом положением предварительно закрепленных анкерных элементов. При этом наличие вертикальной подвижности в соединении каркаса с плавучим средством обеспечивает каркасу, подведенному к требующей ремонта поверхности сооружения, возможность перемещения по вертикали путем заполнения или опорожнения его балластных отсеков только для стыковки с вышеуказанными анкерными элементами. Это исключает возможность изменения уровня размещения каркаса в процессе его установки в рабочее положение.

В основу изобретения положена задача разработать устройство для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений, обеспечивающее производство ремонта свайных конструкций с различным сечением и расположением свай, устанавливаемое в рабочее положение без использования каких-либо дополнительных плавучих средств, обладающее возможностью изменения уровня размещения рабочего каркаса в процессе его установки в рабочее положение при обеспечении его непотопляемости, что упрощает эксплуатацию устройства и позволяет производить ремонтные работы даже в труднодоступных местах и стесненных условиях и без создания помех эксплуатации гидротехнического сооружения.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что в устройстве для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений, включающем открытый сверху каркас с балластными отсеками и уплотнительным контуром и установку для откачки воды из каркаса, каркас выполнен из раскрывающихся, герметично соединяемых между собой секций и разделен рабочей площадкой на верхний, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсеки, рабочая площадка выполнена с отверстиями для пропуска воды в нижний отсек каркаса, уплотнительный контур выполнен в виде расположенного в нижней части каркаса ниже его рабочей площадки съемного герметизирующего воротника, соответствующего форме ремонтируемых свай, установка для откачки воды расположена в каркасе с возможностью отвода воды из его нижнего отсека, балластные отсеки расположены в нижней части каркаса, при этом каркас снабжен обеспечивающими его плавучесть съемными средствами, расположенными в его верхнем отсеке и соединенными с его секциями посредством крепежных элементов, а в верхней части каркаса установлены фиксаторы статического положения.

Обеспечивающие плавучесть каркаса съемные средства могут быть выполнены составными с фиксацией составляющих их элементов относительно друг друга.

Выполнение каркаса из раскрывающихся, герметично соединяемых между собой секций и разделение его рабочей площадкой на верхний, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсеки, выполнение рабочей площадки с отверстиями для пропуска воды в его нижний отсек, выполнение уплотнительного контура в виде расположенного в его нижней части, ниже его рабочей площадки, съемного герметизирующего воротника, соответствующего форме ремонтируемых свай, расположение установки для откачки воды в каркасе с возможностью отвода воды из его нижнего отсека, расположение балластных отсеков в нижней части каркаса и при этом наличие обеспечивающих плавучесть каркаса съемных средств, расположенных в его верхнем отсеке и соединенных с его секциями посредством крепежных элементов и установка в его верхней части фиксаторов статического положения обеспечивают возможность ремонта свайных конструкций с различным сечением и расположением свай, возможность перемещения каркаса по воде, подвода к требующей ремонта свайной конструкции, установки в рабочее положение и последующего отвода после завершения ремонтных работ без использования дополнительных плавучих средств и грузоподъемных механизмов, а также возможность изменения уровня размещения рабочего каркаса в процессе его установки в рабочее положение при обеспечении его непотопляемости. Это упрощает эксплуатацию устройства и позволяет производить ремонтные работы даже в труднодоступных местах и стесненных условиях и без помех эксплуатации гидротехнического сооружения.

Выполнение каркаса из раскрывающихся, герметично соединяемых между собой секций, расположение балластных отсеков в нижней части каркаса и при этом наличие обеспечивающих плавучесть каркаса съемных средств, расположенных в его верхнем отсеке и соединенных с его секциями посредством крепежных элементов, позволяет без использования плавучих средств и грузоподъемных механизмов перемещать каркас по воде, подводить его к требующим ремонта сваям, устанавливать в рабочее положение, изменяя при этом в случае необходимости уровень размещения каркаса путем регулирования его осадки при обеспечении его непотопляемости, производить ремонтные работы по всему периметру сваи при однократной установке каркаса в рабочее положение, а затем отводить каркас от свай после завершения ремонтных работ. При этом установленные в верхней части каркаса фиксаторы статического положения обеспечивают фиксацию каркаса на свае, воспринимая выталкивающую нагрузку. Отсутствие необходимости использования плавучих средств и грузоподъемных механизмов обеспечивает возможность использования каркаса для производства ремонтных работ в труднодоступных местах и стесненных условиях и без создания помех эксплуатации гидротехнического сооружения.

Возможность использования каркаса для производства ремонтных работ в труднодоступных местах и стесненных условиях обеспечивается не только за счет отсутствия необходимости использования плавучих средств и грузоподъемных механизмов для перемещения каркаса по воде, подвода его к требующим ремонта сваям, установки в рабочее положение и последующего отвода каркаса после завершения ремонтных работ, но и за счет уменьшения габаритных размеров каркаса при обеспечении необходимых для производства работ размеров внутреннего рабочего пространства благодаря выполнению обеспечивающих плавучесть каркаса средств съемными, расположению указанных средств в его верхнем отсеке, а балластных отсеков в его нижней части.

Разделение каркаса рабочей площадкой на верхний отсек, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсек, выполнение рабочей площадки с отверстиями для пропуска воды в нижний отсек каркаса и расположение установки для откачки воды в каркасе с возможностью отвода воды из его нижнего отсека обеспечивают возможность производства ремонтных работ из рабочей камеры каркаса насухо.

Выполнение уплотнительного контура в виде расположенного в нижней части каркаса, ниже его рабочей площадки, съемного герметизирующего воротника, соответствующего форме ремонтируемых свай, обеспечивает герметизацию узла примыкания каркаса к ремонтируемым сваям различного сечения и расположения, что ограничивает попадание воды в рабочую камеру каркаса после его установки и осушения.

Выполнение обеспечивающих плавучесть каркаса съемных средств составными облегчает их извлечение из верхнего отсека каркаса после его установки в рабочее положение и их установку обратно в верхний отсек каркаса после завершения ремонтных работ для обеспечения его непотопляемости при отводе от отремонтированной сваи. При этом фиксация элементов, составляющих указанные средства, относительно друг друга исключает возможность их смещения при перемещении каркаса по воде, при его подводе к требующим ремонта сваям и его установке в рабочее положение.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами. На фиг.1 изображено устройство для ремонта свай с обеспечивающими плавучесть каркаса съемными средствами, установленными в его верхнем отсеке, поперечный разрез; на фиг.2 - то же, вид в плане; на фиг.3 - устройство для ремонта свай с обеспечивающими плавучесть каркаса съемными средствами, установленными в его верхнем отсеке и выполненными составными, поперечный разрез; на фиг.4 - устройство для ремонта свай после извлечения обеспечивающих плавучесть каркаса съемных средств из его верхнего отсека, поперечный разрез.

Устройство для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений включает открытый сверху каркас 1 с балластными отсеками 2 и обеспечивающими его плавучесть средствами 3 и уплотнительным контуром, выполненным в виде съемного герметизирующего воротника 4, соответствующего форме ремонтируемых свай, и установку 5 для откачки воды, расположенную в каркасе 1.

Каркас 1 выполнен из раскрывающихся секций, герметично соединяемых между собой при помощи болтов 6. Каркас 1 разделен рабочей площадкой 7 на верхний отсек, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсек. Рабочая площадка 7 выполнена с отверстиями для пропуска воды в нижний отсек каркаса 1. В верхнем отсеке каркаса 1, представляющем собой рабочую камеру, расположены обеспечивающие его плавучесть средства 3, выполненные, например, в виде замкнутых воздушных камер или в виде пенопластовых блоков. Обеспечивающие плавучесть каркаса 1 средства 3 выполнены съемными. Средства 3 соединены с секциями каркаса 1 посредством крепежных элементов 8. При этом средства 3 могут быть выполнены составными. В нижней части каркаса 1 расположены балластные отсеки 2. В верхней части каркаса 1 установлены воспринимающие выталкивающую нагрузку фиксаторы 9 статического положения, выполненные, например, в виде домкратов. Установка 5 для откачки воды из каркаса выполнена в виде двух погружных насосов, установленных в приямках днища каркаса 1 и обеспечивающих отвод воды из нижнего отсека каркаса 1.

Устройство для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений работает следующим образом.

На плаву благодаря обеспечивающим плавучесть и непотопляемость каркаса 1 средствам 3, выполненным в виде съемных замкнутых воздушных камер, прикрепленных к секциям каркаса 1 посредством крепежных элементов 8, водолазы подводят выполненный из раскрывающихся секций каркас 1 к требующей ремонта свае, обхватывают ее, а затем соединяют секции каркаса 1 и стягивают их болтами 6 до полной герметизации стыка. При установке каркаса 1 в рабочее положение регулирование его осадки осуществляется балластными отсеками 2, расположенными в его нижней части. Положение каркаса 1 на свае фиксируется при помощи воспринимающих выталкивающую нагрузку фиксаторов 9, выполненных в виде домкратов, упирающихся в нижнюю поверхность гидротехнического сооружения.

После фиксации каркаса 1 на свае водолазы производят герметизацию узла примыкания каркаса 1 к свае посредством герметизирующего воротника 4, соответствующего форме ремонтируемой сваи. Затем с помощью погружных насосов, размещенных в приямках днища каркаса 1, производится откачка воды из рабочей камеры каркаса 1. После откачки воды из рабочей камеры каркаса 1 из его верхнего отсека извлекаются обеспечивающие плавучесть каркаса 1 средства 3. В результате чего освобождается рабочая камера каркаса. При этом выполнение средств 3 составными упрощает их излечение из верхнего отсека каркаса 1. После этого в рабочую камеру спускаются специалисты для производства ремонтных работ.

После завершения производства ремонтных работ одной сваи в верхний отсек каркаса 1 вновь устанавливаются обеспечивающие его плавучесть средства 3, после чего каркас 1 вновь заполняется водой, демонтируется и перемещается на следующую сваю и весь цикл повторяется. Перемещение каркаса 1 к следующей свае осуществляется на плаву благодаря средствам 3 без использования каких-либо плавучих средств и грузоподъемных механизмов.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к устройствам для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений с различным сечением и расположением свай. В устройстве для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений, включающем открытый сверху каркас с балластными отсеками и уплотнительным контуром и установку для откачки воды из каркаса, каркас выполнен из раскрывающихся, герметично соединяемых между собой секций и разделен рабочей площадкой на верхний, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсеки. Рабочая площадка выполнена с отверстиями для пропуска воды в нижний отсек каркаса. Уплотнительный контур выполнен в виде расположенного в нижней части каркаса ниже его рабочей площадки съемного герметизирующего воротника, соответствующего форме ремонтируемых свай. Установка для откачки воды расположена в каркасе с возможностью отвода воды из его нижнего отсека. Балластные отсеки расположены в нижней части каркаса, при этом каркас снабжен обеспечивающими его плавучесть съемными средствами, расположенными в его верхнем отсеке и соединенными с его секциями посредством крепежных элементов, а в верхней части каркаса установлены фиксаторы статического положения. Устройство обеспечивает возможность производства ремонтных работ даже в труднодоступных местах и стесненных условиях без создания помех эксплуатации гидротехнического сооружения. 1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для ремонта свайных конструкций гидротехнических сооружений, включающее открытый сверху каркас с балластными отсеками и уплотнительным контуром и установку для откачки воды из каркаса, отличающееся тем, что каркас выполнен из раскрывающихся, герметично соединяемых между собой секций и разделен рабочей площадкой на верхний, представляющий собой рабочую камеру, и нижний отсеки, рабочая площадка выполнена с отверстиями для пропуска воды в нижний отсек каркаса, уплотнительный контур выполнен в виде расположенного в нижней части каркаса ниже его рабочей площадки съемного герметизирующего воротника, соответствующего форме ремонтируемых свай, установка для откачки воды расположена в каркасе с возможностью отвода воды из его нижнего отсека, балластные отсеки расположены в нижней части каркаса, при этом каркас снабжен обеспечивающими его плавучесть съемными средствами, расположенными в его верхнем отсеке и соединенными с его секциями посредством крепежных элементов, а в верхней части каркаса установлены фиксаторы статического положения. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что обеспечивающие плавучесть каркаса съемные средства выполнены составными с фиксацией составляющих их элементов относительно друг друга.