судоподъемный понтон

Формула изобретения

1. Судоподъемный понтон, содержащий корпус, разделенный на водонепроницаемые балластные отсеки, клюзы для судоподъемных стропов, желобковое стропоукорачивающее устройство, клапаны продувки и вентиляции балластных отсеков, нижние горловины с приводами, аппендиксы и воздушный ящик, отличающийся тем, что его корпус выполнен из двух частей: верхней и нижней, при этом верхняя часть выполнена в виде одной или нескольких вертикальных колонн, спрофилированных по форме вытянутых по вертикали призм и/или цилиндров с высотой h₁, составляющей (1,1 - 1,2)h_в, где h_в - расчетная высота волн 3%-ной обеспеченности, и эта верхняя часть жестко прикреплена основанием или основаниями к нижней части понтона, выполненной в виде погруженного объемного вытянутого в горизонтальной плоскости тела типа плашкоута, образующего пассивно-активный демпфер, габариты которого определены следующими соотношениями

V₂ = (1,8 - 2,2) V₁, м³,

h₂ = (0,10 - 0,15) h₁, м,

m_гп + m_сп = (V₁ + V₂),

где V₁ - погруженный суммарный объем верхней части понтона, м³, равный 0,5 h₁ S₁, где S₁ - суммарная площадь горизонтальных сечений верхней части понтона;

V₂ - объем пассивно-активного демпфера, м³;

h₂ - высота пассивно-активного демпфера, м;

m_сп - собственная масса судоподъемного понтона, т;

m_гп - грузоподъемность судоподъемного понтона, т;

- плотность воды, т/м³.

2. Понтон по п. 1, отличающийся тем, что воздушный ящик расположен в верхней части колонн.

3. Понтон по п.1, отличающийся тем, что по периметру погруженного пассивно-активного демпфера на уровне горизонтального сечения наибольшей площади закреплено кранцевое устройство.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судоподъему и касается конструирования судоподъемных понтонов.

Известен судоподъемный понтон, содержащий корпус, разделенный на водонепроницаемые балластные отсеки, клюзы для судоподъемных стропов, желобковое стропоукорачивающее устройство, клапаны продувки и вентиляции балластных отсеков, нижние горловины с приводами, аппендиксы и воздушный ящик. (Фигичев А.И. и др. Аварийно-спасательные и судоподъемные средства. -Л.:Судостроение, с. 141 - 145).

Однако известный понтон обладает суженным диапазоном функциональных возможностей при его эксплуатации и малой надежностью последней при волнении до 5-6 баллов.

Технический результат от реализации изобретения заключается в расширении диапазона функциональных возможностей судоподъемного понтона при его эксплуатации и в обеспечении надежности последней в условиях волнения до 5-6 баллов.

Этот технический результат достигается тем, что у судоподъемного понтона, содержащего корпус, разделенный на водонепроницаемые отсеки, клюзы для судоподъемных стропов, желобковое стропоукорачивающее устройство, клапаны продувки и вентиляции балластных отсеков, нижние горловины с приводами, аппендиксы и воздушный ящик, вышеуказанный корпус выполнен из двух частей: верхней и нижней, при этом верхняя часть выполнена полупогруженной и спрофилирована по форме одной или нескольких вертикальных призм и/или цилиндров, вытянутых по вертикали, с высотой h₁, составляющей (1,1 - 1,2) h_в, где h_в - расчетная высота волн 3%-ной обеспеченности, и эта верхняя часть жестко прикреплена основанием или основаниями к нижней части понтона, выполненной в виде погруженного объемного вытянутого в горизонтальной плоскости тела типа плашкоута, образующего пассивно-активный демпфер, габариты которого определены следующими соотношениями:

V₂ = (1,8 - 2,2) V₁, м³

h₂ = (0,10 - 0,15) h₁, м

m_гп+m_сп= (V₁+V₂),

где V₁ - погруженный суммарный объем верхней части понтона, м³, равный 0,5 h₁ S₁; S₁ - суммарная площадь горизонтальных сечений верхней части понтона;

V₂ - объем пассивно-активного демпфера, м³;

h₂ - высота пассивно-активного демпфера, м;

m_сп - собственная масса судоподъемного понтона, т;

m_гп - грузоподъемность судоподъемного понтона, т;

- плотность воды, т/м³.

Кроме того, у такого судоподъемного понтона целесообразно воздушный ящик располагать в верхней части колонн.

Кроме того, у такого судоподъемного понтона целесообразно по периметру погруженного пассивно-активного демпфера на уровне горизонтального сечения наибольшей площади закреплять кранцевое устройство.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематически показан судоподъемный понтон, в аксонометрической проекции; на фиг. 2 - то же, в продольном разрезе.

Корпус судоподъемного понтона состоит из полупогруженных вертикальных цилиндров 1 и пассивно-активного демпфера с корпусом в форме плашкоута 2. Цилиндры 1 своими нижними основаниями жестко закреплены при помощи разъемных соединений /например, фланцевых/ 3 к палубе 4 плашкоута 2. Корпус плашкоута 2 оборудован по периметру палубы 4 кранцевым устройством 5 и разделен поперечными водонепроницаемыми переборками 6 на балластные отсеки 7, которые свободно сообщаются с внутренними свободными объемами 8 цилиндров 1. Балластные отсеки 7 снабжены нижними горловинами с крышками 9, приводами 10 управления крышками нижних горловин, аппендиксами 11 для стравливания воздуха при всплытии понтона после продувания водяного балласта на поверхности и клюзами для судоподъемных стропов 12. На палубе плашкоута 4 расположено стропоукорачивающее устройство 13. В верхней части цилиндров 1 расположены воздушные ящики 14 с воздухопроводами 15, оснащенными клапанами продувания и вентиляции балластных отсеков в клапанных коробках 16. Воздушные ящики 14 отделены водонепроницаемыми диафрагмами 17 от балластных отсеков 7.

Существенное отличие описываемого понтона от известных заключается в том, что он имеет особую волностойкую форму, поглощающую волновые воздействия на него и обеспечивающую минимальную абсолютную вертикальную качку на волнении, а также размещение объемов воздушного ящика в верхней части колонн, а не в районе центра тяжести, как у существующих судоподъемных понтонов.

Положительный эффект от реализации предлагаемого технического решения заключается в том, что оно существенно /до 4-5 раз/ снижает динамические рывки в стропах при подъеме грузов на волнении и расширяет возможный диапазон судоподъемных работ до 5-6 баллов. Кроме того, размещение воздушного ящика в верхней части колонн существенно повышает устойчивость понтона в рабочем и транспортируемом положениях.

Кроме того, такое расположение воздушного ящика дает возможность автоматически учесть необходимость прикладывания большого усилия для подъема объекта с грунта (за счет так называемого отрывного сопротивления, потребное усилие подъема объекта может возрасти на 20% и более), чем для удержания его в подвешенном на судоподъемных стропах положении под водой после всплытия описываемого понтона с остропленным объектом на поверхность на расчетную ватерлинию. Экспериментальные исследования на масштабных моделях понтона, выполненные в опытовом бассейне, показали, что положительный эффект предлагаемого технического решения составляет 4 - 5-кратное снижение усилия рывка в подъемных стропах за счет соответствующего снижения качки понтона на волнении.

Описываемый понтон эксплуатируется следующим образом.

После проводки судоподъемных стропов через клюзы 12 понтона и закрепления их нижних концов на поднимаемом объекте понтон затапливается путем открытия клапанов вентиляции и нижних горловин балластных отсеков 7 и заполнения их водой.

После погружения понтона на заданную глубину к затонувшему объекту выбирается слабина судоподъемных стропов с использованием стропоукорачивающего устройства 13 и осуществляется подача сжатого воздуха через клапаны продувки в балластные отсеки 7 при открытых нижних горловинах и закрытых клапанах вентиляции. Понтон приобретает положительную плавучесть и через судоподъемные стропы передает соответствующее подъемное усилие на затонувший объект. В случае достаточности этого усилия понтон всплывает с остропленным объектом на поверхность. Объект при этом на стропах оказывается подвешенным к понтону на глубине H = 0,5h₁ + l_стр, где l_стр - длина части стропа от верхнего клюза до палубы поднимаемого объекта. Балласт продувается так, чтобы понтон с подвешенным к нему объектом оказался погруженным по расчетную ватерлинию по середине колонны (воздушный ящик не продувается, а представляет собой постоянный плавучий объем, компенсирующий отрицательную плавучесть полностью забалластированного понтона в подводном положении).