ПЛАВУЧИЙ АГРЕГАТ ДЛЯ ПОСТРОЙКИ МОСТОВ И ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ Советский патент 1950 года по МПК E01D21/00 

Предложенный плавучий агрегат для постройки мостов и гидротехнических сооружений представляет собой разборный на отдельные секции корпус судна, охватывающий возводимое сооружение с боковых сторон, и служащий в качестве перемычки для ограждения места работ.

Плавучий агрегат позволяет возводить опоры мостов и другие гидротехнические сооружения (молы, пирсы), в любое время года; возводить леса и опалубку для пролетного строения мостов; производить надвижку пролетного строения, используя агрегат как плавучую опору; поднимать из воды крупные предметы; производить монтаж крупных блоков, опор и пролетного строения.

Для осуществления указанных работ в корпусе судна агрегата смонтированы механизмы, устроены служебные и технические помещения.

Агрегат выполнен из отсеков, затапливаемых водой, и снабжен системой трубопроводов для опускания его на дно и подъема вверх. На агрегате смонтированы три ряда (один ряд наружный и два внутренних) водонепроницаемых ограждений, состоящих из отдельных металлических штор, перемещающихся по вертикали вдоль направляющих и врезающихся в грунт. Шторы ограждения раскреплены рамами и, во избежании попадания воды через места стыков, в них устроены автоматические водонепроницаемые клапаны рычажного действия, работающие от давления воды. Плавучий агрегат снабжен разборной опалубкой, состоящей из отдельных щитов, соединенных с корпусом судна при помощи раздвижных приспособлений, позволяющих регулировать помещение опалубки.

Опалубка снабжена зажимами рычажного типа, позволяющими при помощи натяжкой штанги и зажимных рычажков соединять и разъединять щиты опалубки, а также составным раскрепляющим ребром, имеющим штангу для установки опалубки.

На фиг. 1 изображен вид плавучего агрегата сверху; на фиг. 2 - то же, вид сбоку с частичным разрезом по линии А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез по Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - разрез по В-В на фиг. 2 и 3; на фиг. 5 - вид водонепроницаемого ограждения сбоку; на фиг. 6 - то же, вид сверху; на фиг. 7 - механическая многоковшовая лопата, вид сбоку; на фиг. 8 - водонепроницаемый клапан шторы в трех проекциях; на фиг. 9 - сечение шторы по горизонтали; на фиг. 10 - разборная опалубка, вид сбоку и в разрезе по горизонтали; на фиг. 11 - зажим для опалубки рычажного типа, вид сбоку; на фиг. 12 - крепление опалубки к судну в двух проекциях.

Плавучий агрегат состоит из следующих основных элементов: корпуса судна с оборудованием, трех рядов водонепроницаемого ограждения с автоматическими водонепроницаемыми клапанами и разборной опалубки.

Корпус судна собран из отдельных секций 1, с внутренним сквозным проемом 2, выдвижным дном и отделяющейся кормовой частью (фиг. 1 и 4). Секции каркасные с металлической обшивкой. По наружному периметру судна секции с внутренней стороны обшиты теплоизолирующим материалом 3, назначение которого обеспечить сохранение необходимой температуры внутри агрегата при работах в зимних условиях. Секции соединяются каркасом по всему контуру присоединяемой секции.

Размеры агрегата постоянной величины не имеют и зависят в каждом конкретном случае от размеров возводимых сооружений на данном участке и от количества включенных в него отдельных секций.

На судно агрегата установлено следующее оборудование, рассчитанное на полную механизацию всех производственных процессов, начиная с установки водонепроницаемого ограждения и кончая возведением тела опор, сборкой и установкой пролетных строений. Двигатель 4 (паровой или внутреннего сгорания), приводящий через электростанцию в движение все рабочие механизмы. Электрический генератор 5, приводящий в движение двигатели и снабжающий электрическим током все механизмы, а также дающий ток для освещения агрегата. Компрессор 6, приводимый в движение электромотором 7, снабжающий энергией механизмы, работающие на сжатом воздухе. Два насоса 8, служащих для регулирования водяного балласта при посадке и подъеме агрегата, для откачки воды от рабочего места после установки водонепроницаемого ограждения и разработки грунта из котлована с помощью водяных эжекторов и т.д. Механический бетонный завод с двумя установленными бетономешалками 9 емкостью, например, по 1000 л каждая с бункерными отделениями для хранения строительных материалов и системой транспортеров 10 и 11 для подачи материалов к месту приготовления бетона. Кран 12 с набором оборудования для разработки грунта и погрузочно-разгрузочных работ.

Специальная механическая многоковшовая лопата 13 для разработки грунта в котловане. Паровой котел 14, снабжающий паром паровую машину и приборы отопления. Водопроводная сеть 15, состоящая из кольцевой центральной магистрали, проходящей по всему судну в подпалубной части и присоединенных к ней всасывающих труб, расположенных но одной трубе в каждой трехпарусной секции 16, 17 и 18. Всасывающие трубы состоят из двух колен, наглухо заделанных в корпусе секции так, что при сборке последних соединяются между собой, образуя одно звено, проходящее через три яруса. Кроме питания агрегата водой, посредством водопроводной сети с помощью насосов или компрессора производится регулирование плавучести судна.

Для погружения судна открывают винтили 19 и во всасывающую трубу из центральной магистрали пускают воду, которая, двигаясь по одному колену трубы, создает в соседнем колене, выходящем в заполненный водою проем, вакуум, в силу чего вода из реки начинает подниматься и самотеком заполнять резервуар. Точно такая же операция проделывается и с другими всасывающими трубами, пока вода не заполнит все водяные резервуары и судно не погрузится на заданную глубину.

Подъем судна осуществляется путем выключения с помощью вентиля колена всасывающей трубы, связанной с рекой и откачкой воды из резервуаров через второе колено.

Воздухопровод 20 состоит из кольцевой центральной магистрали, проходящей по всему агрегату в подпалубной части, с ответвлениями, выходящими на палубу для подключения к ним механизмов, работающих на сжатом воздухе и нагнетательными трубами, расположенными по одной в каждой трехъярусной секции. Нагнетательные трубы, вмонтированные наглухо в корпус каждой секции, так же как и всасывающие трубы, при сборке секций соединяются в одну общую, проходящую по вертикали через две смежные секции и выходящую в нижнем ярусе. В месте присоединения нагнетательной трубы к центральной воздушной магистрали устанавливается вентиль 21, управление которым выведено на верх палубы. Основное назначение нагнетательных и всасывающих труб одновременно с водопроводной сетью - регулировать плавучесть агрегата.

Для погружения судна с помощью воздухопровода следует пустить компрессор и открыть вентиль нагнетательной трубы. Подъем судна производится путем нагнетания воздуха во внутреннее помещение секции.

Два потолочных крана 22 представляют собой массивные металлические балки с передвигающимися на них рабочими каретками. Краны могут перемещаться вдоль проема агрегата и служат для подвески к ним гидравлических домкратов и пневматического молота при забивке штор или свай в грунт, подвески металлических труб при бетонировании, перемещении материалов и требуемого оборудования в пределах проема. С помощью кранов производится также разработка грунта в котловане землеройными приспособлениями.

Оборудование мастерской состоит из токарного и сверлильного станков, электросварочного аппарата и другого оборудования для производства текущего и среднего ремонта агрегата: четырех, например, гидравлических домкратов для вдавливания в грунт штор и отдельных свай; гидромонитора для разработки грунта в котловане; одного пневматического молота для забивки в грунт металлических ограждений, свай и разработки скальных грунтов; пяти трансмиссионных лебедок с якорями, служащих для установки судна над местом работ; пневматических молотов для клепки металлических ферм и разработки скальных грунтов и прочего мелкого оборудования.

В первом или верхнем ярусе установлены электростанция, паровая машина, паровой котел и генератор, компрессорная, насосная, механические мастерские, бетонная лаборатория, контора сменного инженера, бункерные склады для строительных материалов и инвентарного оборудования, бункера с дозаторами для бетономешалок и т.д. Верхний ярус является главным энергетическим цехом, который питает различными видами энергии все рабочие механизмы агрегата. Средний или второй ярус 17, где в одной из носовых секций размещены две бетономешалки, находятся строительные материалы. Для подачи материалов к бетонному заводу складские помещения оборудованы транспортерами. Нижний или третий ярус 18, все секции которого оборудованы резервуарами, служат для регулирования плавучести агрегата. Все три яруса соединяются между собой посредством герметически закрывающихся люков, с прикрепленными к ним металлическими лестницами.

Выдвижное дно проема корпуса судна состоит из восьми секций, подобных секциям, из которых собран сам корпус судна, поэтому в любое время последние могут быть использованы для увеличения его размера. В обычном положении дно судна служит для увеличения грузоподъемности, улучшает его устойчивость и используется как складское помещение для различных строительных материалов и инвентарного оборудования. Выдвижное дно судна может быть разобрано по секциям и использовано в виде транспортных средств для подвозки к нему различных материалов. В походном положении на дне помещают стреловой кран.

Присоединение кормовой открывающейся части к основному корпусу судна осуществляется с помощью шарниров с одного конца и рычажных прижимов с другого. Водонепроницаемость места присоединения обеспечивается прикреплением по всему контуру соприкасающихся плоскостей просмоленных жгутов пакли, которые, обжимаясь соединяющимися стенками, плотно перекрывают пространство зазора.

Металлическое водонепроницаемое ограждение представляет собой три замкнутых водонепроницаемых контура, смонтированных на корпусе судна и состоящих из двутавровых балок 23, 24 и металлических полотен 25 волнистого профиля с приваренными к ним швеллерами 26 и 27. Два ограждения в собранном виде подвешены к корпусу судна - один ряд по наружному периметру и другой ряд по внутреннему периметру проема агрегата. Третье ограждение, во избежание лишнего загромождения проема, обычно находится в разобранном виде и используется только при разработке глубоких котлованов.

Наружное водонепроницаемое шторовое ограждение устанавливается по внешнему периметру корпуса судна. Внутреннее шторовое водонепроницаемое ограждение устанавливается по внутреннему периметру корпуса агрегата.

Во избежание попадания воды в котлован через места примыкания швеллеров внутри их устраиваются специально приспособленные автоматические клапаны, представляющие собой деревянный брус 28, которые крепятся с помощью имеющихся на нем пружин 29 и упор 30, приваренных к швеллерам и расположенных по диагонали - плоскости стенки с наклоном в сторону судна. По всей длине бруска по обеим его узким сторонам прибиты просмоленные пеньковые прокладки 31, обеспечивающие плотное прилегание клапана к стенкам швеллеров и двутавров.

Двутавровые балки 23 представляют собой основную несущую часть каркаса, которая заполняется шторами, обжимаемыми двутавровыми балками 24, и направляющими упорами 30. Кроме того, балки являются связующими звеньями между водонепроницаемыми шторами и также опускаются в землю. Такие двутавровые балки устанавливаются вертикально через каждые два метра по наружному и внутреннему периметру корпуса агрегата в специально устроенных для этого направляющих пазах 32. В промежутках между балками устанавливаются с каждой стороны по одной шторе и по три горизонтально расположенных передвижных Двутавровых балки 24.

Для предотвращения попадания воды к месту работ через зазоры между водонепроницаемым ограждением и корпусом судна на последнем, по всему его контуру, на 0,5 м выше дна устанавливаются водонепроницаемые перегородки 33, представляющие собой металлические листы толщиной, например, 12 мм, приваренные сплошным швом по всему как внутреннему, так и наружному периметру корпуса судна.

Кроме водонепроницаемых перегородок, на судне имеются запасные клапаны. Запасные водонепроницаемые клапаны представляют собой деревянные бруски длиной равной расстоянию между двутавровыми балками 23 шириной, равной ширине зазора и толщиной около 10 см. Бруски имеют в горизонтальной плоскости форму, соответствующую профилю зазора, со скосами стенок, обращенными со стороны штор вверх с набитыми на них водонепроницаемыми прокладками. Бруски крепятся к водонепроницаемой перегородке сверху.

Металлическая инвентарная опалубка состоит из отдельных стальных стандартных щитов и раскрепляющих ребер, из парных двухтавровых балок, соединенных между собой уголками. Стальные щиты опалубки представляют собой стальные квадратные листы 34, обрамленные по краям по наружной стороне приваренными заподлицо с кромкой равнобокими уголками 35. По ту же сторону, посередине листа, на всю их длину образованы пазы 36, а перпендикулярно к пазу приварены уголки жесткости. Такие щиты собираются, например, на прокладках, с помощью болтов или специальных зажимных винтов 37, в целые металлические полотна, из которых затем собирается требуемая опалубка.

Для соединения готовых полотен по углам применяются зажимы рычажного типа, состоящие из зажимных рычажков 38, скрепленных с опалубкой обжимными скобами 39 и соединенных со стальной тягой 40.

Применение зажимов дает возможность производить разборку опалубок под водой непосредственно с палубы агрегата. Для этого достаточно приспустить тягу 40 и зажимные рычажки 38 выходят из работы, а разъединенные таким же образом полотна, легко отделяются от бетона с помощью составных ребер;

Установка и закрепление опалубки в рабочем положении производится с помощью составных ребер, состоящих из парных двутавровых балок 41, связанных между собой уголками 42. При вставлении полки таких ребер с одной стороны в пазы 43, приваренные к корпусу судна, с другой стороны в пазы опалубки, получается опалубка, которая прочно связывается с основным корпусом судна, приобретая требуемую прочность и жесткость.

Чтобы упростить и ускорить операцию по изменению размеров опалубки в местах соединения уголков, в соединительных стержнях шарнирно закреплены стальные штанги 44, выходящие на верх палубы агрегата, которыми и регулируется определенное положение опалубки. Достаточно штангу потянуть вверх на определенную величину, как соответственно этому размеру уменьшится и размер опалубки; точно также, но путем опускания штанги вниз производится ее увеличение.

1. Плавучий агрегат для постройки мостов и гидротехнических сооружений, представляющий собой разборный на отдельные секции корпус судна, охватывающий возводимое сооружение с боковых сторон и служащий в качестве перемычки для ограждения места работ, отличающийся тем, что в корпусе судна смонтированы механизмы для производства работ, а также устроены служебные и технические помещения.

2. Плавучий агрегат по п. 1, отличающийся тем, что в корпусе его имеются отсеки, затапливаемые водой, и система трубопроводов для опускания на дно или подъема агрегата вверх.

3. Плавучий агрегат по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен тремя рядами (один наружный и два ряда внутренних) водонепроницаемых ограждений, состоящих из отдельных металлических штор, перемещающихся по вертикали вдоль направляющих и врезающихся в грунт.

4. Форма выполнения ограждения в агрегате по п. 3, отличающаяся тем, что шторы этого ограждения раскреплены рамами и во избежание попадания воды через места стыков, в них устроены автоматические водонепроницаемые клапаны рычажного действия, работающие от давления воды.

5. Плавучий агрегат по пп. 1-4, отличающийся тем, что он снабжен разборной опалубкой, состоящей из отдельных щитов скрепляемых с корпусом судна при помощи раздвижных приспособлений, позволяющих регулировать положение опалубки.

6. Форма выполнения опалубки в агрегате по п. 5, отличающаяся тем, что опалубка снабжена зажимами рычажного типа, позволяющимися при помощи натяжной штанги и зажимных рычажков соединять и разъединять щиты опалубки, а также - составным раскрепляющим ребром, имеющим штангу для установки опалубки.