ГИБРИДНОЕ МОДУЛЬНОЕ ПЛАВСРЕДСТВО НА БАЗЕ СБОРНО-РАЗБОРНЫХ БЛОК-МОДУЛЕЙ
HYBRID MODULAR WATERCRAFT BASED ON COLLAPSIBLE BLOCK MODULES

Изобретение относится к области судостроения, в частности к модульным, сборно-разборным плавсредствам: баржам, лихтерам, понтонам, плавучим площадкам, плавающим островам и т.д. выполненным из отдельных блоков (модулей) плавучести.
Из уровня техники широко известны сборно-разборные плавсредства в которых в качестве блоков плавучести применяются неразборные герметичные стальные или пластиковые контейнеры, в том числе стальные модули, исполненные в стандартах транспортных габаритов 20-ти и 40-ка футовых ISO контейнеров, которые на месте сборки соединяются между собой по периметру при помощи механических замков-стяжек различного исполнения в единое плавсредство.
Общие недостатки представленных в аналогах и прототипах решений следующие:
Большая металлоемкость и капиталоемкость неразборной конструкции отдельных плавучих блоков-модулей в связи с необходимостью обеспечения прочности и герметичности, что достигается за счет исполнения обшивки палубы, стенок и днища модуля из стального листа в заводских условиях.
Габаритные размеры отдельных плавучих блоков-модулей требуют при транспортировке к месту сборки большего количества грузовых платформ, так как для перевозки одного модуля требуется одно отдельное посадочное место на транспортной автомобильной или железнодорожной платформе.
Наиболее близким аналогом для заявляемого изобретения является патент производителя модульных барж компании “Poseidon Barge Corporation” US 8,079,320 B1, раскрывающий cистему каркасного периметра для строительства барж. Конструкция предусматривает исполнение контейнерного модуля по фитингам крепления в габаритах стандартных мультимодальных 20 и 40 футовых ISO контейнеров. Конструктивно модуль плавучести выполняется как единая сварная конструкция из стального несущего каркаса, силового набора палубы и днища, стальной листовой обшивки по всем сторонам модуля и узлами (замками) крепления по внешним сторонам блок-модуля для сборки из отдельных модулей единого плавающего средства. Данное решение имеет те же вышеупомянутые  недостатки, а именно неразборность конструкции отдельных плавучих блоков-модулей, большая масса и габаритные характеристики конструкции при транспортировке.
Задачей предложенного решения  заключается в обеспечении модуля плавучести сборно-разборным исполнением,
Технический результат предлагаемого изобретения заключается в снижении массы гибридной конструкции, малые транспортные габариты, возможность  притапливать и поднимать  плавсредство.
Данный технический результат обеспечивается конструкцией предложенного гибридного модульного плавсредства на базе сборно-разборных блок-модулей, характеризующееся тем, что включает верхнюю палубу и днище,  снабженные по углам контейнерными угловыми креплениями - фитингами и по периметру - узлами болтового крепления вертикальных стоек и стоек замков крепления блок-модулей, а также диагональных растяжек, при этом  во внутренний объем блок-модулей устанавливаются вкладные герметичные пневматические эластичные цистерны-баллоны для обеспечения плавучести гибридного блок-модуля.
- Желательно, чтобы гибридное модульное плавсредство содержало  стенку периметра плавсредства, выполненную из листового материала с предустановленными стойками замков крепления блок-модулей.
- Опционально, пневматические баллоны-цистерны фиксируются на поверхности верхней палубы при помощи троса или каната или стропы через люверсы верхней юбки баллона-цистерны.
- Замок-крепление включает в себя стойку замка-крепления, фигурные пластины-пазы для фиксации стяжных пластин и поворотной пластины вертлюга,  рым-кольцо, а также конусную упорную полу-втулку для нижней фиксации конусного упора замочного механизма.
Далее решение поясняется ссылками на фигуры, на которых приведено:
Фиг. 1а, 1б - общий вид гибридного сборно-разборного блок-модуля;
Фиг. 2а, 2б - общий вид стенки периметра плавсредства;
Фиг. 3а, 3б, 3в - замок крепления блок-модуля;
Фиг. 4 - общий вид плавсредства собранного из гибридных сборно-разборных блок-модулей.
Пояснения к фигурам с позициями:
1. Палуба - верхняя платформа.
2. Угловые контейнерные крепления фитинги.
3. Узлы (пазы) болтового крепления вертикальных стоек и стоек замков-крепления.
4. Замки-крепления блок-модулей.
5. Диагональные растяжки каркаса блок-модулей.
6. Днище - нижняя платформа.
7. Вкладные герметичные пневматические эластичные баллоны-цистерны.
8. Юбка механического крепления эластичного баллона-цистерны.
9. Клапан подачи/выпуска воздуха.
10. Стенка периметра плавсредства.
11. Труба-стойка замочного механизма.
12. Фигурные пластины-пазы.
13. Пластины пазы замочного механизма.
14. Запорная пластина вертлюга замочного механизма.
15. Замочный механизм в сборе.
16. Упорная полу-втулка замочного механизма.
17. Вертлюг в сборе.
18. Поворотная пластина вертлюга.
19. Рым-болт.
20. Нижний конусный упор.
21. Блок-модуль в сборе.
22. Плавсредство в сборе.
Устройство (Фиг. 1а, 1б) содержит:
- Палубу - верхнюю платформу (1), выполненную методом сварки из стального профиля и стального листа в заводских условиях, снабженную по углам верхней плоскости стандартными контейнерными угловыми креплениями - фитингами (2); по нижнему периметру снабженную узлами (пазами) болтового крепления вертикальных стоек (3) и стоек замков крепления (4) блок-модулей (21), а также диагональных растяжек (5).
- Днище - нижнюю платформу (6), выполненную методом сварки из стального профиля и стального листа в заводских условиях, снабженную по углам нижней плоскости стандартными контейнерными угловыми креплениями - фитингами (2); по верхнему периметру снабженную узлами (пазами) болтового крепления вертикальных стоек (3) и стоек замков крепления блок-модулей (4), а также диагональных растяжек (5).
- Вкладные герметичные пневматические эластичные цистерны-баллоны (7) для обеспечения плавучести гибридного блок-модуля (21), снабженные юбкой (8) механического крепления к внутренней плоскости палубы и клапаном (9) подачи/выпуска воздуха.
Устройство (Фиг. 2а, 2б) содержит:
- Стенку (10) периметра плавсредства, выполненную в заводских условиях методом сварки из стального профиля и стального листа (или полимерного/композитного листа/профиля) с предустановленными стойками замков крепления (4) блок-модулей (21).
Устройство (Фиг. 3а, 3б, 3в) содержит:
- Замок-крепление (4) включает в себя стойку (11) замка-крепления, фигурные пластины-пазы (12) для фиксации стяжных пластин (13) и поворотной пластины (18) вертлюга (17), запорную пластину вертлюга замочного механизма (14), рым-кольцо (19), а также конусную упорную полу-втулку (16) для нижней фиксации конусного упора (20) замочного механизма (15).
- Устройство (Фиг. 4) содержит:
- вид в плане – плавсредство (22) собранное из гибридных сборно-разборных блок-модулей (21);
Штабелированные по 4-5 шт. в стопке блок-модули (21) в разобранном виде доставляются к месту сборки плавсредства на автомобильном, железнодорожном, речном/морском или воздушном транспорте.
В штабеле разобранные блок-модули (21) соединяются между собой и фиксируются на грузовые площадки при помощи стандартных контейнерных угловых креплений-фитингов (2).
Для сборки блок-модулей (21) нижняя платформа - днище (6) размещается на ровной площадке.
В узлах (пазах) болтового крепления вертикальных стоек (3) и стоек замков крепления (4) блок-модулей (21) устанавливаются и фиксируются болтовой стяжкой вертикальные стойки (3), стойки замков-крепления (4) а также диагональные поперечные и продольные растяжки (5).
После сборки нижней платформы-днища (6) с вертикальными (стойки 3, 4) и диагональными элементами (5) верхняя платформа - палуба (1) при помощи траверсы подъемного крана за угловые фитинги вывешивается над днищем (6), опускается на вертикальные элементы (стойки 3, 4), после чего фиксируется на них болтовой стяжкой. Диагональные растяжки поднимаются и, также фиксируются на узлах крепления верхней палубы (1).
В полностью собранном каркасе блок-модуля (21) размещаются пневматические баллоны-цистерны (7) и фиксируются на поверхности верхней платформы-палубы (1) при помощи троса (каната, стропы) через люверсы верхней юбки (8).
После сборки необходимого для начала монтажа плавсредства (22) количества блок-модулей (21) пневматические баллоны-цистерны (7) частично заполняются воздухом для обеспечения положительной плавучести блок-модулей (21) и сборки плавсредства (22).
При помощи подъемного крана полностью собранные блок-модули (21) спускаются на воду и стыкуются между собой по продольным и торцевым сторонам при помощи замочного механизма (15). При этом отдельные блок-модули (21) подтягиваются друг к другу и юстируются вручную при помощи канатов, продетых на время монтажа через угловые фитинги (2) верхней платформы - палубы (1).
После совмещения стоек замков-крепления модулей (4) в образовавшийся паз устанавливается замочный механизм (15) и фиксируется поворотом вертлюга (17) на 45° с помощью рычага поддетого через рым-болт замочного механизма (15).
После сборки всех модулей (21) плавсредства (22) между собой, по внешнему периметру устанавливаются внешние стенки (10) путем совмещения стоек замков-крепления (4) блок-модулей (21) со стойками замков-крепления (4) внешних стенок (10).
После совмещения стоек замков-крепления модулей (4) и стоек замков-крепления внешних стенок (10) в образовавшийся паз устанавливается замочный механизм (15) и фиксируется поворотом вертлюга (17) на 45° с помощью рычага поддетого через рым-кольцо (19) замочного механизма (15).
После завершения сборки плавсредства (22), через клапаны подачи/выпуска воздуха (9) баллоны-цистерны (7) заполняются сжатым воздухом по рукаву от компрессора до рабочего давления (0,5-2 Атм.). Величина заполнения может регулироваться, в зависимости от необходимости, например, подспустить баллоны можно для снижения погрузочной высоты.
Выполнение заявленного плавсредства в виде гибридного модуля, т.е. металлический сборно-разборный каркас с узлами крепления в совокупности с вкладными герметичными пневматическими эластичными баллонами-цистернами, обеспечивает снижение массы всей конструкции, малые транспортные габариты, а также возможность притапливать и надувать для подъема и опускания плавсредство.