Способ сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив
Иллюстрации
Показать всеТехнический результат: надежное и безопасное выполнение всех операций в процессе исполнения, связанных с погрузкой металлических балок пролета моста, таких как транспортировка плавсистемы, ее закрепление на мертвых якорях-присосах с дальнейшим позиционированием плавсистемы под монтажный подъемный агрегат в сложных погодных условиях, включающих ветер, штормовое волнение, смену течений, имеющих полусуточный характер и действующих под значительным углом к оси моста, а также воздействие льда, взломанного проходящими судами и выносимого течением. Время на один цикл вывоза балки сократилось с 5-6 часов до двух часов, что способствует четкому и бесперебойному выполнению графика строительства моста и значительной экономии бюджетных денежных средств. При испытании при строительстве пролетного строения мостового перехода обеспечена практически полная безопасность каждого полного цикла подачи балок под монтаж, а также безопасность персонала, занятого в этих операциях. Сущность: использован особый метод буксировки плавсистемы (3) и примененного оборудования - тип буксиров (5, 6), длина буксирных тросов (7, 8), специальные кнехты (9, 10), плавучие ледовые швартовные буи (16), глаголь-гаки (27), канифас блоки (49). Створные знаки (43, 44), изготовленные под конкретные операции. Маневрирование в операционной зоне монтажа и позиционирование под монтажный подъемный агрегат (37) обеспечивались с использованием, взамен GPS, створных знаков, установленных в операционной зоне возведения мостового перехода с двух сторон пролива. Использование: транспортировка металлических балок жесткости пролета моста с использованием плавсистемы (3), закрепление ее за мертвые якоря-присосы (12) с использованием плавучих ледовых швартовных буев (16) и глаголь-гаков (27) и последующим позиционированием в операционной зоне строительства под монтажный подъемный агрегат, размещенный на оконечности консоли моста на высоте 70 м для подъема балок при удлинении консолей мостового перехода с обеих сторон пролива до их стыковки. 10 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Изобретение относится к области осуществления морских операций при возведении гидротехнических сооружений и может быть использовано при строительстве мостовых переходов в морских и речных условиях, в частности в рамках морской составляющей проекта.
Широко известны способы постановки плавсистем или понтонов на собственные якоря с помощью лебедок брашпильного типа или подачи своих швартовых тросов для закрепления их за швартовные бочки, соединенные с мертвыми якорями-присосами с помощью стальных тросов или цепей (буйрепов) при возведении каких-либо постоянных или временных гидротехнических сооружений, в т.ч. и мостовых переходов. При этом в морских и речных условиях выполняют как монтажные, так и ремонтные работы, для проведения которых используют плавсредства, которые устанавливаются на мертвые якоря и плавучие краны.
Недостатком этих известных способов является невозможность решения общей технической задачи всего производственного процесса морской составляющей проекта, включающей элементы организации, способы регулирования, транспортировки, закрепления образуемой плавсистемы и позиционирования ее под монтаж транспортируемой ею балки жесткости при возведении гидротехнических сооружений, мостового перехода.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является принятый за прототип «Способ сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив Босфор Восточный, реализованный в проекте «Мост на остров Русский», разработанном «Институтом Гипростроймост» (опубл. - «Ежегодный информационно-технический журнал». Приложение к журналу №6 - «Мост на остров Русский», см. стр. стр. 111-1115). Согласно проектной документации (длина моста 1872 м, длина центрального руслового пролета 1104 м, ширина моста 25,9 м).
Известный способ предусматривает следующие операции.
Выполняют постановку 100 тонным плавучим краном «Черноморец-34» 8-ми мертвых якорей-присосов массой 30 т. в операционной зоне монтажа пролета моста в расчетных точках постановки. Каждый данный якорь фиксируют на поверхности посредством плавучего рыма (далее плота) числом в 8 на строповочных канатах (далее тросовых буйрепах по 2 на каждом мертвом якоре) числом в 16, длиной 45 м при глубине фарватера 41 м, диаметром тросов 36 мм каждый. Каждый плот изготавливают из 2-х глухих металлических цилиндрических труб, длиной 3,5 м и диаметром 1.2 м, соединенных 2-я двутавровыми поперечными балками, а также с наличием между ними вертикальной трубы прямоугольного сечения, для прохождения через нее данного двойного буйрепа, и релингового по периметру ограждения для безопасности работ.
Каждый данный якорь, посредством поводка (тросового буйрепа) 60 м длиной и диаметром 27 мм с огоном в верхней части, скреплен с плавучим поплавком (далее плавучий швартовный буй) числом в 8, проходя насквозь через всю его полость по всей ее высоте (силовая связь огона с якорем). При этом каждый плавучий швартовный буй выполняют диаметром 1 м и высотой 1.1 м и закрепляют за плот с помощью короткого стального стропа числом в 8, диаметром 16 мм и такелажной скобы - нерабочее положение.
Выполняют буксировку в операционную зону монтажа пролета моста транспортного плашкоута «Григории», оборудованного обустройством его палубы и ее подкрепления для обеспечения погрузки на него и последующей транспортировки под монтаж массивной металлической балки жесткости вантового пролетного строения моста, буксируя его с погруженной на него данной балкой. При этом буксировку образованной данной плавучей системы, обладающей повышенной массой и парусностью, производят лагом (буксиры по бортам плавсистемы), или 2-мя мощными одинаковыми буксирами, когда один из них на длинном буксире берет ее на усы, а второй становится в кормовой части с какого либо борта. Причем кнехты для крепления 2-х буксирных концов и киповые планки располагают с бортов самого плашкоута с его торцевых оконечностей (что представляет опасность для находящегося рядом персонала) при обслуживании швартовных лебедок).
Выполняют закрепление данной плавсистемы под монтаж путем постановки ее на мертвые якоря-присосы. При этом при буксировке подводят плавсистему к каждому плоту, при приближении к первому из которых вспомогательный (третий) буксир берет на борт часть ее экипажа, которые набирают слабины ее швартовного троса с тяговой швартовной лебедки плавсистемы себе на борт и закрепляют его стопором на борту, в 20 метрах от конца, чтобы была слабина для работы при закреплении.
Затем, данный вспомогательный (третий) буксир подходит к этому плоту, высаживает на него 3-х человек, которые закрепляются страховочными поясами за его релинги, соединяют коуш данного швартового троса тяговой швартовного лебедки плавсистемы посредством такелажной скобы за огон (петля на конце троса) швартовного буя и отсоединяют его от плота (рабочее положение). По сигналу с плота на буксире расцепляют стопор, фиксирующий швартовый трос на буксире, сбрасывают в воду и подают сигнал на плавсистему, по которому буксиры начинают продвигать ее вперед, повторяя данную операцию с подходом к каждому плоту и высаживании на него людей общим числом 8 раз за один вывоз балки (включая снятие плавсистемы с мертвых якорей), при закреплении ее за все плавучие швартовные буи мертвых якорей.
Выполняют позиционирование плавсистемы посредством вспомогательных буксиров и швартовных тросов ее тяговых швартовных лебедок, питающихся от мощного дизель-генератора плавсистемы, которое необходимо для точного совпадения ее положения под подъемным агрегатом. Корректировку производят при необходимости. Совмещают серьги траверз подъемного агрегата при их опускании с обухами, прикрепленными к металлической балке, для их сочленения посредством массивных металлических пальцев, причем удержание плавсистемы в данный момент в данном положении выполняют посредством ее тяговых швартовных лебедок. При этом с началом медленного подъема металлической балки осуществляют и регулирование натяжения их швартовных тросов. С совершением равномерного отрыва металлической балки от четырех точек опор и ее поднятия на 1 метр плавсистему сдвигают посредством ее тяговых швартовных лебедок из под балки и приступают к съемке ее с мертвых якорей-присосов и последующей транспортировке на базу.
Позиционирование плавсистемы выполняют в точках, координаты которых получают посредством использования системы GPS определенных геодезистами, которое необходимо для совпадения ее положения под подъемным агрегатом. Производят операцию съемки ее с мертвых якорей путем рассоединения с плавучими швартовными буями, выполняя буксировку и подвод плавсистемы двумя малыми буксирами к каждому плоту, учитывая воздействия течения, волнения, влияния выносимого течением взломанного судами льда в проливе. Высаживают на плот персонал (3 человека). Отдаваемый швартовый трос швартовного буя постепенно выбирают тяговой лебедкой плавсистемы до входа огона этого швартовного буя через киповую планку плавсистемы на ее палубу, где на него ставят стопор. Затем соединительную такелажную скобу и стопор рассоединяют, и плавучий швартовный буй опускают в воду для буксировки вспомогательным буксиром и закрепления его (в нерабочем положении) за плот. Операцию рассоединения швартовых тросов с остальными плавучими швартовными буями повторяют аналогично при подходе к каждому плоту и высаживании на него людей общим число 8 раз за одну операцию по вывозу балки под монтаж.
Производят перестановку мертвых якорей-присосов на новые точки по мере удлинения консолей металлической балки пролета моста. При этом перестановку производят 100 тонным плавучим краном «Черноморец-34» без отдачи им своих якорей, только использованием своих движителей. Точность установки в данных условиях обеспечивается в пределах 10-15 м. от точек, нанесенных на карту. Учитывая, что глубина фарватера достигала 41 м, проводят эту операцию данным плавкраном в 2 этапа, используя одновременно 2 грузовых его гака плавкрана грузоподъемностью 100 т и 30 т. Т.к. предел высоты подъема стрелы плавкрана над уровнем воды составляет 29 м., то мертвый якорь весом в 30 т. подвешивали на 2-х стропах по 23 м на малый гак крана и опускали за борт на длину стропов до момента, пока нагрузку не переводили на большой гак.
Судоходство в морском проливе (Босфор Восточный Международный порт Владивосток) при выполнении работ по сооружению пролетного строения вантового мостового перехода через данный судоходный морской пролив осуществляли во взаимодействии исполнителя ОАО «УСК МОСТ» и соответствующих смежных организаций морского порта Владивосток (штаб Тихоокеанского флота). Это выполняли в т.ч. и после каждой перестановки мертвых якорей с помощью разработанного соответствующими сторонами под руководством Советника по морской безопасности ОАО «УСК МОСТ» РЕГЛАМЕНТА, оформленного с учетом требований руководящих нормативных документов Международного и Национального характера, включая и Обязательные постановления по порту Владивосток и приписанных к нему пунктов, а также правил, распоряжений и рекомендации Штаба ТОФ, и под руководством Центра управления движением судов порта (ЦУДС), осуществляющего контроль и оперативное управление движением всех входящих и выходящих судов на данном напряженном морском фарватере, особенно в условиях тумана и сужения фарватера в зимний период из-за берегового припая. При этом практическое руководство процессом и всеми операциями, особенно буксировкой крупной и с высокой парусностью плавучей системы в сложных метеоусловиях в различные периоды года, выполнял Руководитель всех морских операций (он же исполнитель) с пульта управления. Место положения его в правилах производства работ по проекту при транспортировке балок не прописано. Недостатками известного способа-прототипа являются:
A) Высокая затратность при изготовлении плавучих рымов (плотов) и швартовных буев (поплавков), обслуживании, ремонте и эксплуатации из-за несоответствия проекта гидрометеорологическим условиям места строительства моста.
Б) Ограниченность его применения в сложных погодных условиях, когда ветер и волнение резко усиливаются и, практическая непригодность в зимних условиях из-за обледенения и переворачивания плавучих плотов при подвижках и выносе льда.
B) Имеется высокий уровень опасности для персонала при работе на плотах по закреплению и рассоединению плавсистемы с мертвыми якорями, особенно в темное время.
Г) Большое число операций требующих обязательного их выполнения.
Д) Требует повышенных затрат времени и человеческого ресурса в эксплуатации, особенно при перекладках мертвых якорей в новые позиции.
Е) Значительные финансовые затраты, обусловленные использованием в зимний период буксиров для ежедневной околки ото льда плотов и их переворачивания в рабочее положение.
З) Повышенная опасность для мореплавания, что обусловлено повреждением корпуса идущих судов при столкновении с плавучими рымами (плотами), когда они находятся подо льдом, особенно в ночное время.
И) Создает проблемы для Центра управления движением судов (ЦУДС) из-за продолжительной занятости судоходного канала, что усложняет организацию движения и ведет к задержкам судов.
К) Недостаточная надежность плавучих рымов (плотов), для ремонта и замены которых требуется плавкран (суточная стоимость - 400 тысяч р.)
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является исключение недостатков прототипа, таких как:
- Высокая затратность при изготовлении плавучих рымов (плотов) и плавучих швартовных буев (поплавков), обслуживании, эксплуатации и ремонте.
- Ограниченность его применения в сложных погодных условиях, когда ветер и волнение резко усиливаются.
- Высокий уровень опасности для персонала при работе на плотах по закреплению и рассоединению плавсистемы с мертвыми якорями, особенно в темное время суток.
- Большое число операций, требующих обязательного их выполнения.
- Повышенные затраты времени и человеческого ресурса в эксплуатации, особенно при перекладках мертвых якорей и позиционировании плавсистемы с балкой под монтаж в ночное время.
- Значительные финансовые затраты.
- Повышенная опасность для мореплавания.
- Проблемы для Центра управления движением судов (ЦУДС).
- Недостаточная надежность плавучих рымов (плотов).
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив, который включает операции по постановке плавучим краном мертвых якорей-присосов в операционной зоне монтажа пролета моста в расчетных точках постановки.
Буксировку в данную операционную зону монтажа пролета моста транспортного плашкоута, оборудованного тяговыми швартовными лебедками и устройствами на его палубе и в трюме, предназначенными для погрузки и последующей транспортировки под монтаж металлической балки жесткости пролетного строения моста, обладающей значительной массой, буксируя этот плашкоут с погруженной на него указанной балкой, причем буксировку образованной данной плавучей массивной системы, обладающей значительной парусностью, производят двумя буксирами.
Закрепление указанной плавсистемы в операционной зоне монтажа путем постановки ее на установленные мертвые якоря-присосы, при котором продвигают и располагают эту плавсистему в операционной зоне монтажа из плавучих швартовных буев, скрепленных каждый с данным мертвым якорем-присосом, и оборудованных каждый силовой внутренней связью, а также выполняют и позиционирование и закрепляют, используя вспомогательный буксир, коуш швартового троса каждой тяговой швартовной лебедки плавсистемы за верхнюю часть упомянутой силовой внутренней связи каждого плавучего швартовного буя. А затем также выполняют и позиционирование плавсистемы посредством вспомогательных буксиров и швартовых тросов ее тяговых швартовных лебедок, питающихся от мощного дизель-генератора плавсистемы, при этом продольную ось металлической балки совмещают с осью моста, это положение корректируют при необходимости. Совмещение при данном позиционировании серьг траверз подъемного агрегата при их опускании с обухами, прикрепленными к металлической балке, для их сочленения с помощью массивных металлических пальцев, необходимое для точного расположения погруженной на плавсистему балки под подъемным агрегатом, установленном на консоли пролета моста, при котором серьги опущенных траверз подъемного агрегата располагаются точно над данными обухами балки для сочленения с ними серьг посредством вышеупомянутых массивных металлических пальцев. Причем удержание плавсистемы в данном положении выполняют посредством ее тяговых швартовных лебедок, а с началом медленного подъема металлической балки осуществляют регулирование натяжения их швартовых тросов, чтобы плавсистему с погруженной балкой точно удерживать по оси моста.
С совершением равномерного отрыва металлической балки от четырех точек опор и ее приподнятую плавсистему сдвигают посредством ее тяговых швартовных лебедок из под балки и приступают к съемке ее с мертвых якорей-присосов и последующей транспортировке на базу.
При этом руководитель операций посредством радиосвязи передает информацию о всех действиях, результатах и предстоящей очередности в Центр управления движением судов на акватории порта и всем заинтересованным службам порта, а безопасную работу плавсистемы обеспечивают катерами контроля и наблюдения МЧС.
Операцию съемки плавсистемы с мертвых якорей-присосов выполняют, поочередно рассоединяя швартовые тросы ее тяговых швартовных лебедок с плавучими швартовными буями, причем очередность отдачи самих швартовых тросов устанавливают с учетом направления течения в данный момент.
При этом по мере удлинения в ходе сооружения консолей металлической балки пролета моста, производят перестановку мертвых якорей-присосов на новые точки, при которой вплотную подводят плавкран к поднимаемому мертвому якорю-присосу, удерживают место его положения без отдачи якорей плавкрана, посредством своих движителей, затем с помощью подстропника подвешивают его на большой грузовой гак плавкрана и начинают пошаговым методом отрывать мертвый якорь-присос от грунта, далее плавкран с подвешенным мертвым якорем передвигают и устанавливают мертвый якорь-присос в новую точку. В отличие от него, в заявляемом способе дополнительно выполняют операцию ремонта поврежденного при использовании плавучего швартовного буя, каждый из которых используют в виде плавучего швартовного буя ледового класса, состояние каждого из которых контролируют ежедневно, и при обнаружении плавучего ледового швартовного буя, который начинает притапливаться из-за аварийного поступления воды во внутрь, к нему, используя вспомогательный буксир, привязывают прочный синтетический трос, превышающий по длине глубину фарватера. К тросу подвязывают пластиковый буй для обозначения места нахождения поврежденного плавучего ледового швартовного буя, а когда приступают к ремонту данного швартовного буя, плавсистему буксируют вспомогательным буксиром к одному, а именно ближайшему к поврежденному, плавучему ледовому швартовному бую и закрепляют за его верхний усиленный обух, посредством быстроразъемного приспособления, коуш швартового троса одной из ее тяговых швартовных лебедок. Затем пропустив технологический трос-проводник через канифас блок, который подвешивают на поперечной балке плавсистемы, тем же вспомогательным буксиром соединяют его с данным синтетическим тросом поврежденного плавучего ледового швартовного буя, затем начинают выбирать данный технологический трос-проводник вместе с синтетическим тросом до приближения к борту находящегося в воде поврежденного плавучего ледового швартовного буя. Затем вспомогательный буксир забирает на борт слабины швартового троса тяговой швартовной лебедки плавсистемы и закрепляет его коуш за верхний усиленный обух данного поврежденного швартовного буя посредством такелажной скобы. Сам этот швартовый трос швартовной лебедки заводят на два усиленных канифас-блока, подвешенных на поперечной балке обустройства плавсистемы, и начинают подъем посредством тяговой швартовной лебедки поврежденного ледового швартовного буя до выхода из воды его нижнего обуха, выполненного усиленным и, отсоеденив при этом синтетический трос и технологический проводник, приступают затем к ремонту его поврежденного корпуса с борта вспомогательного буксира. При этом каждый из установленных мертвых якорей-присосов используют скрепленным посредством усиленного тросового буйрепа с помощью грузовой скобы с нижним усиленным обухом каждого плавучего ледового швартовного буя. Причем усиленный тросовый буйреп мертвого якоря-присоса выполняют с гужоном в его средней части, который используют на небольших глубинах фарватера при перестановке мертвых якорей-присосов или при подъеме их на стапель палубу плавкрана при уборке и транспортировке.
Буксировку плавсистемы в данную операционную зону монтажа выполняют двумя буксирами таким образом, что один из них используют мощным, который буксирует ее за передний торец, являясь головным, а другой, являясь кормовым, выполняет роль подруливающего устройства при маневрировании, для чего на плавсистеме по ее торцам по диаметрали устанавливают кнехты, на которые подают и крепят буксирные тросы сами буксиры, выполненные в виде длинного синтетического троса для головного буксира, закрепляемого на двухтумбовый кнехт в носовой части плавсистемы, и короткого стального на однотумбовый кнехт в ее кормовой части, которые устанавливают по диаметрали плавсистемы. При этом буксирами работают только на передний ход, но каждым в противоположном направлении и с разной скоростью, когда, развернувшись против течения, они буксируют плавсистему малой скоростью по центру операционной зоны.
Операцию по закреплению плавсистемы в операционной зоне монтажа выполняют путем соединения коуша каждого швартового троса ее тяговой швартовной лебедки с верхним усиленным обухом каждого плавучего ледового швартовного буя посредством упомянутого быстроразъемного приспособления между ними.
А в качестве швартовного буя используют плавучий швартовный буй такого ледового класса, корпус которого выполняют прочным и водонепроницаемым, удлиненным, боковая поверхность которого имеет форму сопрягаемых цилиндра и усеченного конуса. Сам он разделен поперечной водонепроницаемой перегородкой на два отсека, а через весь корпус, насквозь по всей его высоте, в качестве силовой внутренней связи протяжен силовой стержень с усиленными обухами соответственно на его торцах, при этом за нижний усиленный обух подвешивают отвес на короткой цепи.
Причем данное быстроразъемное приспособление заранее подвешивают на каждый плавучий ледовый швартовный буй с применением такелажной скобы для ускорения самой операции закрепления и отсоединения.
Буксировку и закрепление плавсистемы на мертвых якорях-присосах и при ее позиционировании выполняют с использованием двух створных знаков, установленных по оси моста, передний из которых устанавливают перед пилоном у уреза воды, а второй знак - за пилоном на расстоянии от него не менее чем 50 м на временной металлической опоре моста по ее центральной части на высоте не менее чем 5 м от земли, а в ночное время на створных знаках включают красные огни. Контроль позиционирования плавсистемы в операционной зоне монтажа производят также с использованием створных знаков и красных огней, которые устанавливают на верхней части створных знаков, и их используют при позиционировании в ночное время при необходимости, при этом в качестве данных ориентиров используют и вертикальные конструкции самой временной металлической опоры моста. При этом сам данный контроль и регулирование положения плавсистемы относительно створных знаков и ориентиров осуществляют в период с началом позиционирования и до отрыва металлической балки от обустройства плавсистемы. Причем, при частичном снятии нагрузки с плавсистемы методом подъема балки дополнительно производят визуальным методом и контроль положения плавсистемы путем точного параллельного совпадения расположения боковых сторон опущенных траверз подъемного агрегата и боковых сторон консолей пролета моста.
Операцию съемки плавсистемы с каждого из мертвых якорей-присосов выполняют путем обхода вспомогательным буксиром каждого из их плавучих ледовых швартовых буев, начиная обходить им первые плавучие ледовые швартовные буи, которые расположены ниже по течению, при этом осуществляют раскрытие быстроразъемных приспособлений, установленных на их верхних усиленных обухах.
Операцию перестановки мертвых якорей-присосов производят таким образом, что используя технологический подстропник, соединяют его с верхним усиленным обухом плавучего ледового швартовного буя грузовой скобой, берут его на большой грузовой гак плавкрана и начинают пошаговым методом отрывать от грунта и поднимать данный плавучий ледовый швартовный буй совместно с прикрепленным к его нижнему усиленному обуху отвесом и мертвым якорем-присосом на усиленном тросовом буйрепе. Причем при перекладке мертвых якорей-присосов, установленных на меньших глубинах, и при уборке их в этом случае с фарватера перекладку выполняют с использованием двух гаков плавкрана и упомянутого гужона, вставленного в среднюю часть усиленного тросового буйрепа, для возможности перехвата нагрузки на малый гак плавкрана.
Управление морскими операциями осуществляют с пульта управления, расположенного на поверхности погруженной на плавсистему балки, оборудованного средствами радиосвязи и наблюдения, с использованием данных, полученных по радиосвязи от Центра управления движения судов и данных с буксиров, задействованных в операции, снятых с их электронавигационных приборов, которые руководитель операции использует для анализа и принятия решений.
В ледовых условиях - частный случай - используют буксиры ледового класса, оборудованные гребными винтами в насадках, посредством которых осуществляют околку льда вокруг плавучих ледовых швартовных буев и плавсистемы, контролируют их вертикальное положение на водной поверхности, пробивают фарватер.
Мертвые якоря-присосы - частный случай применения - технически оправдано использовать массой 20 т, каждый из которых скрепляют с таким усиленным тросовым буйрепом, диаметр которого также целесообразно иметь 36 мм, с длиной 45 м при глубине фарватера 41 м, а при глубинах данного фарватера до 17 м используют гужон в средней части данного тросового буйрепа.
Плавкран используют грузоподъемностью, в частности 100 т большого гака и 30 т у малого гака. Металлическую балку жесткости вантового пролетного строения моста выполняют в виде сварной конструкции размерами в частности 12×26×3 м у одинарной балки и 24×26×3 м у сдвоенной балки, вес которых составляет 180 и 360 т. соответственно. Эксплуатационно оправдано, когда буксировку осуществляют буксирами, мощность головного из которых составляет 1500 л.с., а у кормового составляет 300 л.с., при этом буксирный трос у головного буксира используют синтетический - длиной 35 м, а у кормового стальной трос 18 мм в диаметре - длиной 15 м.
Каждый плавучий ледовый швартовный буй используют с диаметром, в частности 1,11 м, высотой 4,2 м. и толщиной корпуса до 10 мм, и к его нижнему усиленному обуху подвешен отвес массой до 750-900 кг.
Быстроразъемное приспособление применяют в частности в виде глаголь гака, изготовленного под конкретную операцию со стопорящей чекой.
Используемый для подъема металлических балок подъемный агрегат содержит, в частности две 26-ти тонные траверзы с 8-ю серьгами весом до 700 кг каждая, которые совмещают с 8-ю обухами, прикрепленными к поднимаемой балке, при их сочленении посредством массивных металлических 20-килограмовых пальцев с миллиметровым зазором при их сочленении.
Технологически оправдано, что ремонт поврежденного ледового швартовного буя осуществляют с используемым прикрепленным синтетическим тросом, выполненным длиной, на 10 м превышающей глубину фарватера, при этом полный вес самого поврежденного плавучего ледового швартовного буя с проникнувшей в него водой составляет до 4,5 т, порожнем - около 2 т.
В качестве средства радиосвязи используют две переносные радиостанции.
Ограничительные и отличительные признаки заявляемого изобретения обеспечивают достижение поставленной технической задачи. Обеспечивается достаточная надежность и безопасность выполнения всех заявляемых операций, снижаются материальные и финансовые затраты, сокращается число операций и время для их выполнения, связанных с подачей металлических балок пролета моста под монтаж. Упрощается проведение всех операций и оптимизируется управление всем процессом подачи балок под монтаж, также исключаются проблемы, связанные, с климатическими условиями. Повышается качество контроля за быстро меняющейся обстановкой на судоходном канале (мониторинг), а также взаимодействие, обмен информацией и связь, посредством используемых технических средств, со всеми морскими службами, ответственными за безопасность мореплавания в порту Владивосток.
Так, в прототипе, метод буксировки и маневрирования в оперативной зоне монтажа металлической балки пролета моста не позволял быстро произвести маневр буксирам, когда течение менялось и действовало навстречу действующему ветру (крутая волна). В отличие от него в заявляемом способе, что показало опытное испытание, оба буксира работают в противоположных направлениях с разной скоростью.
Для этого на плавсистеме, с ее торцов по диаметрали устанавливали кнехты, в том числе двухтумбовый для головного буксира - он был более мощным. Буксиры сами подают и крепят свои буксирные тросы на плавсистеме. У головного буксира использовался синтетический - 35 м, обеспечивающий надежность при сильных рывках, а для кормового буксира - стальной длиною 15 м, который он крепил за однотумбовый кнехт плавсистемы, а у себя крепил за буксирный гак и работал в противоположную сторону, чем головной буксир. При этом оба буксира работают на передний ход, но с разной скоростью.
Таким образом, скорость выполнения операций, управляемость плавсистемы на ходу и маневренность резко возросли, и исключалось сваливание буксиров от действия течения, ветра и выносимого течением льда. Кормовой буксир позволял быстро осуществить разворот плавсистемы, предотвращая снос головного буксира и давал возможность контролировать инерцию плавсистемы при резком замедлении ее скорости продвижения и предотвращал ее навал на головной буксир или сваливание его при работе двигателя на малых оборотах с вероятностью намотки швартового троса на винт.
В прототипе, при закреплении плавсистемы за швартовные буи и съемки с них, необходимо было 8 раз подводить плавсистему к четырем плавучим рымам (плотам), каждый раз высаживая на них 3-х человек, что было опасно для жизни при волнении и особенно в зимнее время и ночью, когда они покрывались слоем льда и имели крен от смещенного центра тяжести (конструктивная особенность).
В заявляемом способе эта проблема исключена, поскольку его плавучие рымы (плоты) и швартовные буи (поплавки) заменены на предложенные плавучие ледовые швартовные буи специальной конструкции, чем обеспечивается безопасность швартовой команды. Благодаря этому достигается возможность непрерывного, без остановки, судоходства в морском судоходном проливе. Если идущее судно ударит плавучий ледовый швартовный буй, то он не затонет, в дальнейшем подлежит экономному ремонту, практически на месте. А льды ему не помеха, окалывать их не надо. Обеспечивается безопасность персонала в операции и экономия финансовых средств. Соединение и отсоединение с плавучим ледовыми швартовными буями швартовых тросов плавсистемы производят быстро со вспомогательного буксира при помощи предложенного быстро-разъемного приспособления в виде глаголь - гака, изготовленного под конкретную операцию. Это, в свою очередь, повысило, как показало опытное испытание, скорость выполнения этих операций в 15-20 раз.
В прототипе производят позиционирование плавсистемы под монтаж балки, используя GPS (global positioning sistem), но эта система не дает стабильной точности в 0,35 метра из-за разброса точек и не позволяет Руководителю морских операций четко отслеживать положение самой плавсистемы, окружающей обстановки и действия 3х буксиров, занятых в операции позиционирования, а также контролировать натяжение швартовых тросов и действия 2-х лебедчиков при управлении имя четырьмя лебедками. Также она не позволяет постоянно и эффективно контролировать окружающую обстановку, особенно ночью, чтобы принять правильное решение.
В отличие от прототипа в заявляемом способе, в ходе опытного испытания применен способ позиционирования по створным знакам, установленным по оси моста. На них установлены красные огни, что позволяет производить вывоз балок под монтаж в ночное время, то есть сокращать временные затраты на цикл (в прототипе вывоз балок ночью не предусматривается).
Согласно проекту у прототипа в схему постановки плавсистемы на мертвые якоря и позиционирования входят:
1. Железобетонный мертвый якорь-присос | 8 (в проекте 12 комплектов) |
2. Строповочный канат (тросовый буйреп) | 16 |
3. Плавучий рым (плот) с релинговым ограждением | 8 |
4. Плавучий швартовный буй для закрепления на них швартовых тросов с тяговых лебедок плавсистемы | 8 |
5. Поводки для поплавков (буйрепы для швартовных буев), закрепленные за те же мертвые якоря-присосы | 8 |
6. Строповочные тросы (необходимые из-за большой глубины пролива) для опускания мертвого якоря-присоса на малом гаке плавкрана до перехвата его на большой гак | 16 |
7. Тросовые концы для закрепления швартовных буев у плота в нерабочем состоянии | 8 |
8. Грузовые и такелажные скобы | 72 |
9. Тросовые зажимы | 72 |
В заявляемом изобретении используют только четыре комплекта, что подтвердили опытные испытания.
1. Мертвый якорь-присос | 4 |
2. Плавучий ледовый швартовный буй (ледового класса) | 4 |
3. Усиленный тросовый буйреп для закрепления плавучего ледового швартовного буя за мертвый якорь-присос (диаметр 36 мм) | 4 |
4. Грузовая скоба | 12 |
5. Глаголь - гак быстроразъемной конструкции | 4 |
6. Съемный отвес плавучего ледового швартовного буя | 4 |
7. Цепь для подвески отвеса | 4 |
В прототипе использовано по 4 плавучих рыма (плот) и 4 плавучих швартовных буя с каждой стороны пролива. Для этого необходимо 4 раза вплотную подводить плавсистему к каждому плавучему рыму (плоту) для соединения с плавучим швартовным буем и высаживанием на плот швартовой команды и 4 раза повторять эту операцию при съемке с мертвых якорей-присосов, на что затрачивалось 2.5-3.0 часа в зависимости от погодных условий (волнение, туман, осадки) и ледовой обстановки. В этих случаях, постоянно присутствует опасность навала плавсистемы на плот под действием ветра, волнения и течения. Ситуация усугубляется заливанием плавучих рымов (плотов) волной с последующим их обледенением.
В заявляемом способе замена их на предложенные плавучие ледовые швартовные буи (ледового класса) специальной конструкции и исключение известных плавучих швартовных буев прототипа сократило в несколько раз, как показало опытное испытание, количество излишних операций, а также сократило затраты времени и финансовые расходы, полностью исключило вероятность несчастных случаев на производстве и фактор влияния погодных условий при выполнении многих процедур, исключило необходимые ежедневные околки данных плавучих рымов (плотов) после их опрокидываний выносимым льдом.
Теперь, согласно заявляемому способу, плавсистему берут под буксировку и в обусловленное и согласованное с ЦУДС время начинают со стабильной и пониженной скоростью буксировать ее в операционную зону монтажа металлической балки пролета моста с расположенными в ней плавучими ледовыми швартовными буями на мертвых якорях-присосах. При этом в ходе опытного испытания информация давалась всем службам порта для контроля и выстраивания их действий в соответствии с разработанным Регламентом по взаимодействию морских служб и ведомств, ответственных за безопасность мореплавания в проливе Босфор Восточный порт Владивосток.
Весь караван - буксиры с плавсистемой - при подходе к операционной зоне выстраивают против течения, действующего на данный момент, медленно продвигают по центральной части операционной зоны, и начинают поочередно (в зависимости от прилива или отлива), используя вспомогательный буксир, подавать и закреплять швартовые тросы с тяговых лебедок за плавучие ледовые швартовные буи с использованием быстроразъемных приспособлений (глаголь - гаков). Теперь, само соединение, как показало опытное испытание, занимало 2-2,5 минуты. А плавсистему продолжают продвигать вперед до соединения с последним 4 м буем. После этого головной буксир освобождается для других работ или ложится в дрейф и обеспечивает безопасное выполнение операций по п