ПЛАВУЧАЯ КОНСТРУКЦИЯ, СОСТОЯЩАЯ ИЗ РЯДА СОБРАННЫХ ПЛАВУЧИХ ЭЛЕМЕНТОВ, И СПОСОБ СБОРКИ ПЛАВУЧЕЙ КОНСТРУКЦИИ Российский патент 2010 года по МПК B63B35/38 E02B17/00 

ОПИСАНИЕ

Настоящее изобретение относится к плавучей конструкции, состоящей из ряда собранных плавучих элементов, и способу сборки плавучей конструкции.

Более конкретно, изобретение относится к сборке плавучей конструкции, например большого дока для обслуживания, например, нефтеналивных танкеров. Плавучая конструкция состоит из ряда плавучих элементов, которые собирают на плаву.

Плавучие элементы и способ сборки плавучей конструкции приспособлены для использования в связи с ограниченной глубиной воды и производственными помещениями с ограниченным пространством, что требует, чтобы конструкция была легкой и собранной из элементов, требующих малой осадки. Сборка элемента должна осуществляться на воде на плаву. Кроме того, должно быть безопасное и прочное соединение между элементами с учетом глобальных изгибающих и сдвигающих сил, которые могут возникать при использовании.

Вследствие ограничений в отношении глубины воды и производственных помещений, такая конструкция не будет выполнена из бетонных элементов, которые требуют большей глубины воды.

Соответствующая конструкция из стали будет обычно требовать подводной сварки.

Одной из целей настоящего изобретения является исключение подводной сварки и, таким образом, сокращение стоимости и времени изготовления плавучей конструкции.

Кроме того, целью настоящего изобретения является обеспечение возможности выполнения отдельных плавучих элементов с размерами, допускающими их транспортировку по каналам и рекам, и возможность сборки в районе моря, допускающем очень ограниченную осадку.

Цели настоящего изобретения достигнуты созданием плавучей конструкции, состоящей из ряда собранных плавучих элементов, предпочтительно выполненных из стали, отличающейся тем, что каждый плавучий элемент имеет двойное дно и двойные стенки на каждом конце, соединяемые с другим плавучим элементом, проходящие на некоторое расстояние внутрь элемента и закрытые внутренней переборкой.

Внутри двойного дна и двойных внешних стенок расположены параллельные каналы, проходящие от конца элемента, то есть поверхности соединения с другим элементом, к внутренней переборке.

Пространство внутри двойного дна и двойных стенок снаружи от каналов заполнено материалом, выдерживающим давление, предпочтительно бетоном.

После соединения двух плавучих элементов внутри каналов двух смежных элементов располагают натяжные тросы или стержни для фиксации соединения между элементами, после чего каналы после сборки и натяжения натяжных тросов и подобных элементов заполняют нагнетаемым бетоном.

Предпочтительные варианты выполнения плавучей конструкции дополнительно сформулированы в пунктах 2-9.

Цели настоящего изобретения также достигнуты способом сборки плавучей конструкции, состоящей из ряда собранных плавучих элементов, предпочтительно из стали, и снабженных, каждый, в его нижней части для сборки с другим плавучим элементом двойным дном и двойными боковыми стенками, проходящими на расстояние внутрь элемента, трубчатыми каналами, расположенными параллельно на расстоянии друг от друга внутри полости двойного дна и двойных стенок и проходящими от внутренней оконечной поверхности полости и перпендикулярно его внешнему концу, то есть поверхности соединения с другим элементом, при этом плавучий элемент в его нижних концах и на внешних стенках в области его соединения с другим плавучим элементом снабжен крюковыми средствами для размещения сопрягаемых стержневых средств, расположенных на другом элементе, отличающийся тем, что первый плавучий элемент дебалластируют с ровным килем, второй плавучий элемент балансируют, дебалластируют на его соединительном конце со стержневым средством, соединительный конец с крюковым средством второго плавучего элемента подтягивают к соединительному концу со стержневым средством первого плавучего элемента, посредством чего крюковое и стержневое средства соединяются, и второй элемент дебалластируют до достижения устойчивого контакта между элементами, второй элемент дебалластируют, пока верхние части/верхние пластины первого и второго элементов не приблизятся друг к другу, после чего верхние пластины соединяют предпочтительно посредством сварки, второй элемент повторно дебалластируют, посредством чего прилагается давление к прокладке в нижней части соединения плавучих элементов, крышки, закрывающие трубчатые каналы в нижней части соединения первого и второго плавучих элементов, удаляют, и натяжные тросы, стержни, и подобные элементы устанавливают в трубчатые каналы, и в каждую полость между первым и вторым плавучими элементами нагнетают бетон, после чего натяжные тросы, стержни и подобные элементы натягивают, и бетон нагнетают в трубчатые каналы.

Настоящее изобретение будет далее описано со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает вид плавучей конструкции, со стороны концевого поперечного сечения, соответствующей настоящему изобретению;

фиг.2 - вид плавучей конструкции в направлении длины, состоящей из семи собранных плавучих элементов;

фиг.3 - вид одного из элементов, показанных на фиг.2;

фиг.4 - вид детали поверхности соединения с другим элементом;

фиг.5 - вид детали области сборки элементов;

фиг.6 - вид соответствующей детали другого элемента, предназначенного для сборки с элементом, показанным на фиг.5;

фиг.7 - вид детали крюкового и стержневого средства для сборки двух плавучих элементов;

фиг.8 - вид в перспективе, показывающий соединительную поверхность элемента;

фиг.9 - подробный вид, показывающий поверхность соединения с другим элементом, предназначенным для соединения с элементом, показанным на фиг.8;

фиг.10 - вид в перспективе, показывающий концевой элемент в первой части плавучей конструкции;

фиг.11 - вид в перспективе, показывающий сопрягаемый концевой элемент другой части плавучей конструкции, предназначенный для соединения с первой основной частью плавучей конструкции при помощи шарнирного соединения для гибкого использования каждой основной части индивидуально или совместно.

На фиг.1 показан вид в поперечном сечении торца плавучей конструкции 1 или внешней оконечности одного из плавучих элементов 2, то есть поверхности 11 соединения с другим элементом. Как видно на фиг.1, плавучий элемент 2 в его нижней части, предназначенной для соединения с другим элементом 3, снабжен двойным дном 5 и двойными боковыми стенками 7, проходящими, например, на 2-3 метра внутрь элемента от каждого конца. В таком случае двумя стальными пластинами образуется полость 9, которая в данном варианте осуществления изобретения заполнена бетоном 20. Для достижения сцепления между бетоном 20 и сталью к внутренней стороне стальных пластин приварены сдвигающие ребра 22, как показано, например, на фиг.4 и 5. Трубчатые каналы 17 из стали, проходящие от внутренней оконечной поверхности 10 полости и перпендикулярно ее внешней оконечной/соединительной поверхности 11, заполнены бетоном 20 и имеют концевые крышки 18 для временного закрывания трубчатых каналов 17. Как показано на фиг.4 и 9, концевая поверхность бетона, то есть поверхность соединения с другим элементом, имеет выемку 12 для размещения прокладки 13 вдоль всего дна 5 и вдоль внешних боковых стенок 7.

Для подруливания (направления) и соединения плавучего элемента 2, 3 применяют крюковые средства 24 и стержневые средства 26 на нижних концах внешних стенок 8 каждого элемента 2, 3, как показано, например, на фиг.8 и 9.

На фиг.5 показан элемент с проходящей вертикально выемкой 14 вдоль двух боковых стенок элемента в области соединения для размещения сопрягающегося выступа 15 на другом элементе, показанном на фиг.6.

На фиг.10 показан плавучий элемент, который в данном варианте осуществления изобретения является концевым элементом в первой части 29 плавучей конструкции и на его первом конце снабжен гибким шарнирным соединением 30 в форме множества кронштейнов 32 с отверстиями 32 для стержней, расположенных на соединяемой поверхности дна для приема сопрягаемой горизонтальной смещаемой стержневой конструкции 36 со стержнем 37, расположенным на сопрягаемом концевом элементе, с другой основной частью 35 плавучей конструкции, показанной на фиг.11.

На фиг.10 показан плавучий элемент, который в данном варианте осуществления изобретения является концевым элементом в первой части 29 плавучей конструкции и на его одном конце снабжен гибким шарнирным соединением 30 в форме множества кронштейнов 32 с отверстиями 33 для стержней, расположенных на соединяющейся поверхности дна для приема сопрягаемой горизонтальной смещаемой стержневой конструкции 36, расположенной на сопрягаемом концевом элементе второй основной части 35 плавучей конструкции, показанной в фиг.11.

Согласно изобретению способ сборки плавучей конструкции 1 осуществляется следующим образом.

Первый плавучий элемент 2 транспортируют к месту сборки, где его дебалластируют с ровным килем. Второй плавучий элемент 3 транспортируют к первому элементу 2 и балансируют, дебалластируют его соединительный конец, снабженный стержневыми средствами 26. Плавучие элементы 3, противоположные соединительному концу, снабженному крюковыми средствами 24, притягивают к концу стержневого средства элемента 2. Крюковые средства 24 затем соединяют со стержневыми средствами 26, когда элемент 2 дебалластирован. Когда неподвижный контакт установлен, конец со стержнями элемента 3 будет дебалластирован для совмещения верхних пластин 6 элемента 2 и элемента 3, после чего их сваривают для достижения неподвижного соединения. После того, как верхние пластины 6 соединены, элемент 3 дебалластируют снова для приложения давления к прокладке 13. Крышки 18, которые закрывают трубчатые каналы, теперь могут быть открыты, и затем могут быть установлены короткие натяжные тросы (или стяжные стержни) 21. В каждую полость между элементами 2, 3 нагнетают бетон перед последующим натяжением натяжных тросов 21 для обеспечения одинаковой прочности по донной секции плавучей конструкции 1. После натяжения натяжных тросов 21 в трубчатые каналы нагнетают бетон 23.

Плавучая конструкция состоит из плавучих элементов предпочтительно из стали. Каждый плавучий элемент в его нижней части для сборки с другим плавучим элементом имеет двойное дно и двойные стенки, проходящие на расстояние внутрь элемента. Трубчатые каналы расположены параллельно и с взаимным разнесением в полости двойного дна и двойных боковых стенок и проходят от внутренней оконечной поверхности полости и перпендикулярно ее внешней оконечности, то есть поверхности соединения с другим элементом. Полость внутри двойного дна и двойных стенок и вне трубчатых каналов заполнена материалом, выдерживающим давление, предпочтительно бетоном. Натяжные тросы или стержни и подобные элементы расположены внутри трубчатых каналов и проходят от внутренней концевой поверхности элемента к соответствующей внутренней концевой поверхности второго элемента, посредством чего трубчатые каналы после сборки и натяжения натяжных тросов и подобных элементов заполняют нагнетаемым бетоном. Изобретение позволяет сократить время изготовления плавучей конструкции, обеспечить выполнение плавучих элементов с размерами, позволяющими их транспортировку по каналам и рекам с возможностью сборки в районе моря, допускающем ограниченную посадку. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 11 ил.

1. Плавучая конструкция (1), состоящая из ряда собранных плавучих элементов (2, 3) из стали, отличающаяся тем, что каждый плавучий элемент (2, 3) в его нижней части для сборки с другим элементом (2, 3) снабжен двойным дном (5) и двойными стенками (7), проходящими на расстояние внутрь элемента (2, 3), трубчатыми каналами (17), расположенными параллельно и на расстоянии друг от друга в полости (9) двойного дна и двойных боковых стенок и проходящими от внутренней оконечной поверхности (10) полости и перпендикулярно ее внешней оконечности (11), то есть поверхности соединения с другим плавучим элементом, при этом полость (9) внутри двойного дна и двойных стенок и вне трубчатых каналов (17) заполнена материалом, выдерживающим давление, предпочтительно бетоном (20), натяжные тросы или стержни и подобные элементы (21) расположены в трубчатых каналах (17) и проходят от внутренней концевой поверхности (10) элемента к соответствующей внутренней концевой поверхности (10) второго элемента, посредством чего трубчатые каналы (17) после сборки и натяжения натяжных тросов и подобных элементов (21) заполнены нагнетаемым бетоном (23).

2. Плавучая конструкция (1) по п.1, отличающаяся тем, что внутренние поверхности в полости (9) плавучего элемента снабжены сдвигающими ребрами для взаимодействия стали и бетона.

3. Плавучая конструкция по п.1 или 2, отличающаяся тем, что трубчатые каналы (17) на обоих концах снабжены временными крышками (18) для обеспечения водонепроницаемости при сборке.

4. Плавучая конструкция (1) по п.1 или 2, отличающаяся тем, что внешняя поверхность соединения плавучего элемента (11) с другим плавучим элементом снабжена выемкой (12), проходящей вдоль нижней пластины и боковых стенок во внешней части поперечного сечения.

5. Плавучая конструкция по п.4, отличающаяся тем, что выемка (12) снабжена прокладкой (13).

6. Плавучая конструкция (1) по п.5, отличающаяся тем, что прокладка (13) представляет собой расширяющийся уплотнитель.

7. Плавучая конструкция (1) по любому из пп.1, 2, 5, 6 отличающаяся тем, что поверхность соединения плавучего элемента с другим плавучим элементом снабжена проходящей вертикально выемкой (14) вдоль двух боковых стенок для размещения сопрягаемого выступа (15) на другом плавучем элементе.

8. Плавучая конструкция (1) по любому из пп.1, 2, 5, 6, отличающаяся тем, что плавучий элемент в его нижних концах и на внешних стенках (8) в области его соединения с другим плавучим элементом снабжен крюковыми средствами (24) для размещения сопрягаемых стержневых средств (26), расположенных на другом плавучем элементе.

9. Плавучая конструкция (1) по любому из пп.1, 2, 5, 6, отличающаяся тем, что плавучий элемент представляет собой концевой элемент первой части (29) плавучей конструкции и расположен на ее первом конце, снабженном гибким шарнирным соединением (30) в форме множества кронштейнов (32), расположенных на соединительной поверхности дна, имеющих отверстия (33) для стержней для расположения сопрягаемой горизонтальной смещаемой стержневой структуры (36) на сопрягаемом концевом элементе другой основной части (35) плавучей конструкции.

10. Способ сборки плавучей конструкции (1), состоящий из множества собранных плавучих элементов (2, 3), предпочтительно, выполненных из стали и имеющих, каждый, в его нижней части для сборки с другим плавучим элементом двойное дно (5) и двойные боковые стенки (7), проходящие на расстояние внутрь элемента, трубчатые каналы (17) расположенные параллельно на расстоянии друг от друга в полости (9) двойного дна и двойных стенок и проходящие от внутренней оконечной поверхности (10) полости и перпендикулярно его внешнему концу (11), то есть поверхности соединения с другим плавучим элементом, при этом плавучий элемент в его нижних концах и на внешних стенках в области его соединения с другим плавучим элементом снабжен крюковыми средствами (24) для размещения сопрягаемых стержневых средств (26), расположенных на другом плавучем элементе, отличающийся тем, что первый плавучий элемент (2) дебалластируют с ровным килем, второй плавучий элемент (3) балансируют, дебалластируют на его соединительном конце со стержневым средством, соединительный конец с крюковым средством второго плавучего элемента подтягивают к соединительному концу со стержневым средством первого плавучего элемента, посредством чего крюковое и стержневое средства (24, 26) соединяются, и второй элемент (3) дебалластируют до достижения устойчивого контакта между плавучими элементами (2, 3), второй плавучий элемент дебалластируют до приближения верхних частей/верхних пластин (6) первого и второго элементов друг к другу, после чего верхние пластины (6) соединяют, предпочтительно, посредством сварки, второй плавучий элемент (3) повторно дебалластируют, посредством чего прилагается давление к прокладке (13) в нижней части соединения элементов (2, 3), крышки (18), закрывающие трубчатые каналы (17) в нижней части соединения первого и второго плавучих элементов (2, 3), удаляют, и натяжные тросы, стержни и подобные элементы (21) устанавливают в трубчатые каналы (17), и в каждую полость между первым и вторым плавучими элементами (2, 3) нагнетают бетон, после чего натяжные тросы, стержни и подобные элементы (21) натягивают, и бетон (23) нагнетают в трубчатые каналы (17).