Устройство плавучих мостков и его применение Российский патент 2017 года по МПК E01D15/20 E01D15/24 B63B35/36 

Настоящее изобретение относится к устройству и конструкции плавучих мостков, а также к формированию соединительных узлов для соединения вместе элементов мостков при помощи плавучего понтона в этом устройстве. Изобретение также относится к применению плавучих мостков.

Изобретение относится, в частности, к плавучим мосткам, составленным из элементов мостков и понтонов и протягиваемым через пролив или реку между двумя точками крепления на земле, или используемыми в качестве мостика, присоединенного к судну, в обоих случаях для обеспечения перемещения людей и грузов, таких как грузовой транспорт и автомобили, по мосткам.

В последующем описании выражение «переходной мостик» используется для обозначения протяженного приспособления для всех указанных видов транспортировки.

В отношении уровня техники следует упомянуть международную публикацию WO 2011/005112, патент США №4169296, патент Великобритании GB 2043567, патент Германии DE 4305098, а также норвежскую патентную заявку NO-20092548.

В особенности следует отметить упомянутую норвежскую патентную заявку NO-20092548, которая показывает конструкцию мостков, содержащую ряд секций переходного мостика, которые взаимно соединены вместе плавучими понтонами, так что вся конструкция из исходного, сложенного состояния в точке крепления на суше может быть развернута и растянута для присоединения к судну, причаленному на расстоянии от этой точки крепления на суше. В сложенном состоянии переходные мостки лежат параллельно друг другу в компактном состоянии, подобно мехам аккордеона или сочлененной переносной лампе. В этой известной конструкции две секции прикреплены к их собственным точкам поворота, на каждой стороне от центра понтона, и предпочтительно так, что линия между двумя точками поворота проходит через центр понтона, если он имеет круглую форму.

Было установлено, что трудно управлять движением самого понтона, когда секции мостков должны быть развернуты или сложены вместе. Известные плавучие мостки могут маневрировать благодаря тому, что на самом внешнем понтоне имеется двигатель с винтом, который может быть приведен в движение, чтобы толкать понтон в наружном направлении к причаленному судну, для обслуживания которого плавучие мостки предназначены, а после этого обеспечить, чтобы секции плавучих мостков сложились вместе правильным образом и были приведены в исходное положение.

Однако при практическом использовании этих плавучих мостков было установлено, что понтонами трудно управлять, когда, например, приводной двигатель должен толкать секции вместе после того, как они использовались в развернутом состоянии. Шарниры понтона имеют при этом тенденцию двигаться в стороны в нежелательных направлениях и часто в такое положение, что в результате секции мостков не сойдутся вместе так, как это требуется.

Чтобы избежать такого неуправляемого движения или качания понтона, желательно создать совершенно новую соединительную конструкцию для использования в таких шарнирных соединениях. Таким образом, желательно, чтобы маневрирование плавучих мостков можно было осуществлять с наиболее удаленной от места крепления секции мостков.

Чтобы проиллюстрировать недостаток известного решения, обратимся к фиг. 1 и 2.

На Фиг. 1 показано судно 10 на воде 11, которое причалено вблизи берега 12 с помощью носового и кормовых якорей 15. От берега идут плавучие мостки 100, внешний конец 14 которых присоединен к судну 10, так что люди и грузы могут транспортироваться между сушей 12 и судном 10.

Плавучие мостки 100 состоят из трех секций 20, 30. 40. Самый внутренний конец секции 20 присоединен к точке крепления в области на берегу, так что он может поворачиваться на берегу 12. Внешний конец секции 20 присоединен к понтону С, так что он может поворачиваться в горизонтальном направлении. Соответственно, секции 30 и 40 плавучих мостков присоединены к общему понтону F. Секция 40 проходит в наружном направлении и расположена параллельно борту судна вблизи от него, с помощью двух понтонов, на которые опирается самая внешняя секция 40 плавучих мостков. Каждый из понтонов Н и G может образовать специально сконструированную пристань для мостков между судном и плавучим трапом, который содержит необходимое причальное оборудование, находящееся на стороне судна. Фиг. 1 также показывает, что понтон F может образовать такую пристань. При конструкции плавучих мостков согласно изобретению можно установить несколько отдельных пристаней для транспортирования людей и грузов на судно и с судна, где плавучие мостки расположены вблизи борта судна и параллельно ему, и в показанном случае могут быть установлены три таких пристани.

Как упомянуто выше, недостатком известного решения, который устранен предложенным решением, является то, что, когда плавучие мостки 100 отделяются от судна, ими нужно маневрировать, чтобы их можно было привести в исходное состояние у берега, как показано на фиг. 2. С помощью системы винтов на конце 14 мостки толкают, и существует риск, что соединительные понтоны начнут двигаться в нежелательных направлениях. Эта проблема возникает потому, что в известных решениях концы секций могут свободно поворачиваться вокруг креплений на понтоне, который, таким образом, также может поворачиваться и толкаться в нежелательных направлениях, так что возникают большие проблемы при маневрировании.

На Фиг. 1 показаны плавучие мостки с понтонными соединениями, которые, согласно изобретению иллюстрируют эту проблему. Можно видеть, что, если в море присутствуют течения, например, вдоль берега 12, на понтон С могут действовать боковые силы, результатом чего может стать боковой дрейф, и понтон станет неуправляемым для маневрирования от наиболее удаленной внешней точки 14.

Цель настоящего изобретения состоит в создании новой соединительной конструкции, которая соединяет две секции плавучих мостков, так чтобы движение понтона во время маневрирования не выходило из-под контроля.

Другой целью является создание новой поворотной конструкции, которая ограничивает поворот двух смежных секций плавучих мостков, соединенных понтоном, по отношению друг к другу.

Еще одна цель состоит в создании новой поворотной конструкции, которая способствует повороту двух смежных секций плавучих мостков, присоединенных к плавучему понтону, которые согласованы или синхронизированы с обеспечением возможности перемещения секций друг к другу и друг от друга контролируемым образом.

Устройства согласно изобретению отличаются тем, что соединительные элементы, связанные с двумя смежными секциями мостков, соединены со стопорным элементом, который ограничивает их взаимное поворотное движение между положением, в котором секции мостков приблизительно параллельны, и состоянием, в котором они образуют угол α, который меньше чем 180°, и конструкция содержит соединительный элемент для координации взаимного поворотного движения секций, так что, когда одна секция поворачивается вокруг своей опоры в понтоне, другая секция поворачивается в противоположном направлении вокруг своей опоры в понтоне, как описано в п. 1 формулы изобретения. Зависимые пп. 2-18 описывают предпочтительные варианты изобретения.

Кроме того, изобретение относится к применению конструкции плавучих мостков в качестве плавучего транспортного моста, прокладываемого через пролив или реку между точками крепления на суше, или в качестве плавучего моста, который присоединяется к судну, чтобы сделать возможной транспортировку людей, грузов и автомобилей между сушей и судном.

Изобретение ниже объяснено более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:

Фиг. 1 показывает предложенный плавучий мост, который используется для обслуживания причаленного судна. Фиг. 1 описана ранее в тексте для иллюстрирования цели настоящего изобретения.

Фиг. 2 показывает три секции мостков, сложенных вместе на берегу.

Фиг. 3А показывает первый вариант выполнения координирующей системы для двух секций 20 и 30 плавучих мостков, соответственно, которые соединены вместе через понтон С с возможностью их поворота согласно предпочтительному варианту изобретения.

Фиг. 3В и 3С показывают второй вариант выполнения для координации поворота секций по отношению к понтону, в развернутом (фиг. 3В) и сложенном (3С) положении, при этом концевые части секций мостков содержат закругленные концевые поверхности с зубцами, которые находятся во взаимном зацеплении друг с другом, такие как зубчатые колеса.

Фиг. 4 показывает поперечное сечение соединения, показанного на фиг. 3А.

Фиг. 5 показывает корпус, который образует поворотное соединение на конце секции плавучих мостков.

Фиг. 6, 7, 8 и 9 показывают различные схемы поворота для двух концов секций плавучих мостков, которые соединены вместе через понтон.

Фиг. 10 схематически иллюстрирует соединение двух концов секций плавучих мостков вместе с помощью понтона.

Так как фиг. 1 описана выше, обратимся к фиг. 2, которая показывает плавучие мостки 100 в исходном, сложенном состоянии, помещенные у берега 14 и содержащие три секции 20, 30, 40.

Внутренний конец секции 20 присоединен в точке 21 к креплению 12 на суше с возможностью поворота. Внешний конец секции 20 имеет закругленный конец и присоединен последовательно к внутреннему концу следующей секции 30 через понтон С. Второй конец присоединен к закругленному внутреннему концу секции 40 через 30 и 40 понтона F. Таким образом, секция 30 закруглена на обоих концах. Внешний конец секции 40 содержит приспособления для маневрирования плавучих мостков между причаленным судном (в развернутом состоянии) и сложенным состоянием у берега 12.

Изобретение относится, в основном, к конструкции каждого из шарниров, образованных между секциями, например, используемых между секциями 20 и 30, а также секциями 30 и 40, через соответствующие понтоны С и F. Ссылка, поэтому делается на фиг. 3А, которая показывает соединение между секциями 20 и 30 с помощью понтона С и первый вариант выполнения координации поворота между двумя соседними секциями 20, 30.

Понтон С показан как круглый бак (бак может иметь любую другую форму), который плавает в воде, показанной ватерлинией 11 на фиг. 4. Центр понтона обозначен номером 61 позиции. С двух сторон от этого центра соответствующие поворотные болты 22 и 24 соответственно проходят вверх и задают оси поворота закругленных концов двух секций 20 и 30, соответственно. Чтобы уравновесить нагрузку от двух секций плавучих мостков, оси 22 и 24, соответственно, размещены диаметрально противоположно друг другу, и линия между ними проходит через центр 61. На верхней поверхности (фиг. 4) понтона установлены соответствующие поворотные диски 23 и 25, соответственно, поворотные втулки 60, 62 которых, образующие корпус, установлены с нижней стороны концов секций с возможностью поворота с помощью плоской нижней фланцевой части 67.

Более подробно этот корпус показан на фиг. 5, и его конструкция существенна для формирования изобретательских признаков настоящего изобретения.

Корпуса 60, 62 закреплены на нижней стороне концевых частей соответствующих секций 20, 30, и каждый из них навинчен соответственно на свою соответствующую проходящую вверх втулку 22 и 24 в понтоне.

В изобретении предполагается, что развернутые секции 20 и 30, соответственно, должны быть способны поворачиваться друг к другу только одним способом, как показано на фиг. 1, так как обе они должны быть в состоянии складываться вместе влево. Секция 30 не должна иметь возможность поворачиваться вправо, через положение, в котором секции непосредственно выровнены друг с другом под углом 180°.

Чтобы застопорить секции 20 и 30 друг с другом, так чтобы они не могли перескочить через положение 180° относительно друг друга, используется стопорный элемент в виде троса или цепи 70, два конца которого прикреплены к соответствующим концевым точкам 72 и 74 крепления, соответственно в двух секциях 20, 30. Стопорный трос 70 расположен таким образом, чтобы секции не могли поворачиваться более чем до 180°. Таким образом, чтобы секции, которые показаны на фиг. 1, были сложены вместе правильно, предпочтительно, чтобы стопорный трос ограничивал распрямление двух секций несколько меньше 180°, как будет объяснено далее. Подходящий диапазон углов, который даст нужный диапазон поворота, находится между 160° и 175°, предпочтительно составляет около 170°.

Порот двух секций, кроме того, координируется так, что, когда одна секция поворачивается вокруг своей опоры 22 на понтоне, другая секция также поворачивается вокруг своей опоры 24, но в противоположном направлении. Это означает, что две секции, когда они перемещаются, либо сходятся друг к другу до параллельного, исходного положения, как показано на фиг. 2, либо они расходятся друг от друга до развернутого положения, как показано на фиг. 1.

Это может быть выполнено благодаря тому, что от кромки окружности 56 поворотного корпуса 60 до противоположной стороны 59 корпуса 62 протянута гибкая связь 52 в виде троса или цепи, т.е. так, что оба конца троса или цепи проходят через шкивную канавку вокруг корпуса, до точек закрепления. Соответствующая гибкая связь 54 (трос/цепь) протянута в противоположном направлении вокруг корпусов от той же самой точки 56 на окружности на корпусе 60 до той же обращенной противоположно стороны корпуса 62, и также закреплена в точке 59 на корпусе. Точка 56 крепления троса на корпусе 60 предпочтительно лежит на продольной центральной линии А1 секции 20, в то время как точка 59 крепления троса на корпусе 62 лежит на продольной центральной линии А2 секции 30.

Как можно видеть, связи из троса/цепи расположены Х-образно. Так что две связи 52 и 54, соответственно, не будут касаться друг друга при повороте секций, так как они расположены на разных высотах на внешней стороне корпусов 60, 62, как показано на фиг. 4. При закрепленных связях, когда секции поворачиваются, устанавливается взаимный момент вращения, который зависит от расстояния между точкой крепления связи в поворотном корпусе и осью поворота. Теперь две секции могут двигаться синхронно или скоординировано друг от друга или друг к другу.

Каждая связь 52 и 54 предпочтительно является относительно прочным на растяжение, но гибким элементом, таким как цепь, сложенная вместе по звеньям, или трос.

Фиг. 4 и 5 показывают, что каждый корпус 60, 62 может иметь три внешних фланца (фиг. 5) 61, 63, 65, которые расположены на расстоянии друг от друга по окружности и которые парами 61, 63 и 63, 65 образуют между собой канавки, в которых могут располагаться части тросов 52 и 54, соответственно, в форме дуги, и которые могут направлять их при взаимном повороте секций. Нижняя сторона или нижняя поверхность 67 нижнего фланца образует поворотную опорную поверхность, противоположную верхней поверхности дисков 23 и 25, соответственно.

Две секции плавучих мостков могут иметь взаимно произвольное расположение, когда тросы 52, 54 размещены в точках 56 и 59, соответственно. Но секции 23, 30 и 30, 40, соответственно, перемещаются только взаимно вместе, складываясь вместе с укладкой параллельно друг другу, как показано на фиг. 2, или отходя друг от друга на угол, несколько меньший 180°.

Они не могут вернуться назад в исходное состояние, так чтобы угол α превысил 180°, так как они могут только поворачиваться между положением, в котором они параллельны друг другу, как показано на фиг. 2, и положением, в котором они находятся под указанным углом, меньшим 180°.

Согласно альтернативному варианту трос или цепь расположены в виде бесконечной восьмерки вокруг двух корпусов и так натянуты в канавках корпусов, что трос/цепь не может скользить или проскальзывать в шкивной канавке.

Согласно альтернативному решению, показанному на фиг. 3В, указанное координированное или синхронизированное поворотное движение между секциями может быть обеспечено тем, что каждый из двух смежных концов секций 20, 30 и 30, 40, соответственно, образует полукруг, дуга которого образована группой зубцов 80 и 82, соответственно. Эти половины зубчатых колес находятся во взаимном зацеплении друг с другом, что задает требуемую схему поворота. Фиг. 4С показывает, как расположены эти зубчатые колеса, когда секции расположены параллельно друг другу.

В плавучих мостках 100 на фиг. 1 каждая пара секций 20, 30 и 30, 40, соответственно, установлена в чередующихся противоположных направлениях. Когда они установлены одинаковым образом, но должны поворачиваться противоположно, секции 20 и 40 параллельны друг другу и выступают, в то время как средняя секция 30 образует угол α меньше 180° с секциями 20 и 40, например 170°.

Фиг. 6 и 7 иллюстрируют картину этого поворотного движения. Показана дуга, обозначенная как α, которая обеспечивает возможность для взаимных поворотов между секциями 20 и 30, т.е. показаны наиболее удаленные внешние точки. Фиг. 6 показывает ту же ситуацию, что и фиг. 3, в то время как фиг. 7 показывает секции 20, 30, сложенные вместе в исходное положение, как на фиг. 2.

Соответственно, фиг. 8 показывает взаимное положение секций 30 и 40, как на фиг. 1, а фиг. 9 показывает эти секции сложенными вместе в исходное положение, как показано на фиг. 2.

На фиг. 2 можно видеть, что каждая секция 20, 30, 40 состоит из трех частичных секций, представленных здесь частичными секциями 20а, 20b и 20 с и поддерживаемых двумя дополнительными плавучими понтонами А и В, связанными с двумя частичными секциями 20b и 20с, соответственно. Чтобы поддержать существующие различные схемы вертикального движения между плавучими понтонами и, таким образом, частичными секциями плавучих мостков, две смежные частичные секции соединены горизонтальным шарниром - шарнирным сочленением, показанным на фиг. 10.

Согласно изобретению горизонтальное шарнирное сочленение расположено непосредственно снаружи концевой кромки понтона, т.е. две смежные частичные секции 20а и 20b соединены вместе горизонтальным шарниром Н1, который поддерживается понтоном А. Как можно видеть на фиг. 10, шарнир Н1 и, таким образом, соединение вместе двух секций происходит непосредственно снаружи концевой кромки понтона. Конец частичной секции 20b плавучих мостков опирается на верхнюю поверхность понтона, как показано на чертеже, и непосредственно присоединен к шарнирной конструкции, которая поддерживается понтоном.

Устройство для конструкции плавучих мостков, содержащее секции плавучих мостков, которые опираются на понтоны. Соответствующие концевые секции двух смежных секций плавучих мостков установлены с возможностью поворота приблизительно в горизонтальном направлении на общем поддерживающем понтоне с помощью соответствующим образом образованных охватываемых и охватывающих соединительных элементов. Соединительные элементы, связанные с указанными двумя смежными секциями, присоединены к стопорному элементу, который ограничивает их взаимное поворотное движение между положением, в котором секции приблизительно параллельны друг другу, и положением, в котором они образуют угол α, который меньше чем 180°. Конструкция содержит средство для координации взаимного поворотного движения секций, так что, когда одна секция поворачивается вокруг своей опоры в понтоне, другая секция поворачивается в противоположном направлении вокруг своей опоры в понтоне. 2 н. и 16 з.п. ф-лы, 10 ил.

1. Устройство плавучих мостков, содержащее секции (20, 30, 40) плавучих мостков, которые опираются на понтоны (А, В…), при этом соответствующие концевые секции двух смежных секций (20, 30) плавучих мостков установлены с возможностью поворота приблизительно в горизонтальном направлении на общем поддерживающем понтоне с помощью соответствующим образом образованных охватываемых и охватывающих соединительных элементов (22, 60; 24, 62), отличающееся тем, что соединительные элементы (60, 62), связанные с указанными двумя смежными секциями (20, 30; 30, 40), присоединены к стопорному элементу, который ограничивает их взаимное поворотное движение между положением, в котором секции (20, 30; 30, 40) приблизительно параллельны, и положением, в котором они образуют угол α, который меньше чем 180°, причем конструкция содержит соединительный элемент для координации взаимного поворотного движения секций, так что, когда одна секция поворачивается вокруг своей опоры (22) в понтоне, другая секция поворачивается в противоположном направлении вокруг своей опоры (24) в понтоне.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что стопорный элемент содержит прочный на растяжение трос или цепь (70), два конца которого или которой прикреплены к соответствующим концевым точкам (72 и 74 соответственно) крепления в двух смежных секциях (20, 30) плавучих мостков.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный угол α составляет порядка 160°-175°, предпочтительно около 170°.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанное координированное поворотное движение обеспечивается тем, что трос или цепь (52) проходит от периферийной кромки (56) поворотного корпуса (60) к полностью противоположной удаленной стороне (59) другого поворотного корпуса (62), при этом другой соответствующий трос/цепь (54) проходит в противоположном направлении вокруг корпусов от той же самой периферийной точки (56) на корпусе (60) к той же противоположно обращенной стороне другого корпуса (62) и также прикреплен к точке (59) на этом корпусе.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что концевые части троса/цепи проходят по шкивной канавке вокруг корпуса к соответствующим точкам крепления.

6. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что точка (56) крепления в корпусе (60) предпочтительно лежит на продольной центральной линии (А1) секции (20) плавучих мостков, в то время как точка (59) крепления троса в другом корпусе (62) лежит на смежной продольной центральной линии (А2) другой секции (30) плавучих мостков.

7. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что тросы/цепи (52 и 54 соответственно) взаимно проходят Х-образно, так что они расположены вокруг внешней стороны корпусов (60, 62) на различных уровнях по высоте.

8. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что координирующий элемент является бесконечным тросом/цепью, туго натянутым в форме цифры восемь вокруг двух корпусов с предотвращением его проскальзывания.

9. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что концы секций плавучих мостков содержат находящиеся во взаимном зацеплении конструкции в виде зубчатых колес для обеспечения указанной координации.

10. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что соединительный элемент (60, 62) каждой секции плавучих мостков содержит проходящий в наружном направлении болт, нижняя часть которого установлена с обеспечением размещения в отверстии на верхней поверхности понтона С, в то время как верхняя часть болта образует крепление для указанных концов (52, 54) связи.

11. Устройство по п. 10, отличающееся тем, что периферическая окружность корпуса и болт, соответственно, содержат направляющие канавки для приема и направления участков гибкого троса/цепи при повороте секций.

12. Устройство по п. 11, отличающееся тем, что направляющие канавки образованы кольцевыми выемками на периферической внешней стороне корпуса/болта и/или отделенными друг от друга кольцевыми фланцами, расположенными вокруг периферии корпуса/болта, и канавки образованы между двумя смежными фланцами.

13. Устройство по одному из пп. 1-12, отличающееся тем, что плавучие мостки содержат такое количество секций (20, 30, 40), при котором каждая пара смежных концов секций выполнена с указанной шарнирной конструкцией для ограничения отклонения при повороте одинаковым углом отклонения между секциями, и они поочередно обращены в разных направлениях.

14. Устройство по п. 13, отличающееся тем, что плавучие мостки содержат три секции (20, 30, 40), при этом первая (20) и третья (40) секции взаимно параллельны, в то время как конец второй секции (30) присоединен к первой секции (20) под ограниченным углом отклонения в одну сторону, а ее другой конец присоединен к третьей секции (40) под ограниченным углом отклонения в другую сторону.

15. Устройство по одному из пп. 1-12, отличающееся тем, что внешняя секция (40) плавучих мостков расположена с возможностью размещения параллельно и вблизи судна (20), которое обслуживается плавучим мостом, с помощью понтонов (G, Н), на которые опирается секция (40), при этом каждый понтон имеет место причаливания для плавучих мостков между судном и плавучим мостом.

16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что секция (20, 30, 40) плавучих мостков разделена на подсекции (20а, 20b, 20с), которые опираются на дополнительные понтоны (А, В…) и взаимно соединены вместе горизонтальными шарнирами, расположенными в соединении с указанным понтоном (Α, Β, D, Ε).

17. Устройство по п. 16, отличающееся тем, что указанный горизонтальный шарнир Н1 и, таким образом, соединение двух секций расположены непосредственно снаружи концевой кромки понтона.

18. Применение устройства плавучих мостков по любому из пп. 1-17 в качестве плавучего транспортного моста, прокладываемого через пролив или реку между точками крепления на суше, или в качестве плавучих мостков, присоединяемых к судну для обеспечения транспортировки людей и перемещения грузов и автомобилей между сушей и судном.