МОСТОВОЙ МЕХАНИЗИРОВАННЫЙ КОМПЛЕКС
POWER-ASSISTED BRIDGE COMPLEX

Изобретение относится к военной инженерной технике, а конкретно к механизированным комплексам, состоящим из сборно-разборных мостовых конструкций, мостосборочных машин для сборки и укладки на преграду мостовой конструкции и транспортировщиков для перевозки элементов мостовой конструкции.
Известны «Мостовая конструкция и мостосборочная машина для транспортировки, сборки и укладки на преграду мостовой конструкции» (см. патент РФ №2210656, МПК 7 E01D 15/127). Мостовая конструкция совместно с мостосборочной машиной (МСМ) и транспортировщиками составляют мостовой механизированный комплекс.
МСМ выполнена на самоходном колесном шасси и снабжена устройством для сборки и укладки наводочной балки (НБ) на преграду, грузоподъемным краном и лебедкой. Транспортировщики, как и МСМ, выполнены, например, на четырехосном колесном шасси.
Мостовая конструкция включает в себя секционную НБ и секционное пролетное строение. НБ служит несущей конструкцией для сборки пролетного строения и состоит из двух концевых и четырех средних секций, соединяемых при сборке между собой посредством осей.
Пролетное строение состоит из двух концевых и четырех средних мостовых блоков (МБ). Каждый МБ состоит из двух колейных секций, соединенных между собой межколейной платформой, подвижно установленной в направляющих колейных секций с возможностью обеспечения раздвижки и сдвижки колейных секций. Межколейная платформа снабжена устройством перемещения МБ по НБ.
Элементы мостовой конструкции испытывают значительные изгибающие нагрузки от собственного веса НБ и веса МБ. Кроме того, из-за неровностей грунта в местах установки МСМ и НБ по другую сторону преграды в элементах мостовой конструкции дополнительно возникают крутящие моменты, вызывающие прогиб НБ и угловое смещение ее концов относительно друг друга (скручивание НБ). Увеличение жесткости НБ для исключения ее деформации может быть достигнуто только за счет увеличения ее веса, что нецелесообразно.
Известный мостовой механизированный комплекс имеет следующие недостатки:
- недостаточная продольная устойчивость МСМ от опрокидывающего момента, возникающего при сборке и консольном выдвижении на значительное расстояние НБ для ее укладки на преграду;
- значительная деформация НБ вызывает взаимное линейное и угловое перемещение торцов соединяемых МБ, не обеспечивает гарантированное вхождение проушин друг в друга и совпадение осей отверстий в проушинах, что делает невозможным их соединение фиксирующими осями.
Известен «Мостовой механизированный комплекс» по патенту РФ на полезную модель №65503, который по большинству существенных признаков принимается за прототип. Указанный комплекс имеет состав и выполнение основных элементов конструкции, аналогичное описанному выше. Так же, как у аналога, конструкция сборного моста состоит из НБ со средними и концевыми секциями, связанными между собой, и пролетного строения, содержащего средние и концевые МБ, связанные между собой. Наведение моста на препятствие также осуществляется МСМ, обеспечивающей сборку и наведение НБ, и установку и перемещение МБ по НБ с последующей фиксацией между собой. Для устранения недостатков, присущих аналогу, внесены следующие изменения.
МСМ снабжена устройством для установки противовеса, которое включает опорные плиты, укладываемые на грунт и соединенные между собой поперечной связью, и регулируемые по высоте винтовые стяжки, выполненные с возможностью связи с помощью быстроразъемных осей и проушин с опорными плитами и с возможностью установки, например, через кольца на передние буксирные крюки рамы шасси. В качестве противовеса используется один из транспортировщиков путем установки колесами на опорные плиты с обеспечением продольной устойчивости МСМ от опрокидывания при сборке и укладке на препятствие НБ. Длина поперечной связи выбрана в соответствии с расстоянием между осями передних пар колес шасси транспортировщиков.
Комплекс снабжен монтажным комплектом, включающим гидродомкраты с передвижными гидростанциями и набор приспособлений для стыковки и соединения МБ между собой при сборке пролетного строения на НБ. МБ снабжены встроенными механизмами взаимного соединения, выполненными с возможностью преобразования вращательного движения приводного вала в поступательное движение фиксирующей оси для взаимодействия с проушинами, жестко закрепленными в нижней части соединяемых мостовых блоков.
Известный мостовой механизированный комплекс имеет следующие недостатки.
Длина мостовой конструкции определяется в зависимости от ширины преграды и может быть кратной длине средних МБ. При этом редко ширина преграды и длина мостовой конструкции совпадают и опорная поверхность концевого МБ устанавливается точно на подготовленные площадки - опорную «а» и наклонную «б» - на противоположном берегу преграды (см. фиг.1, 2). Как правило, мостовая конструкция длиннее ширины преграды, и концевая секция НБ и концевой МБ могут быть установлены на противоположный берег преграды не на свои опорные поверхности, а на нижние силовые пояса, что затрудняет перемещение концевого МБ до конечного положения, при этом начало проезжей части устанавливается на высоте 0,5÷0,9 м над грунтом, что недопустимо при переправе техники. При этом на берегу преграды могут быть неровности грунта и подготовка площадок «а» и «б» для установки мостовой конструкции с поперечным уклоном ±1° потребует трудоемких землеройных работ, что еще более затруднительно в горной местности при скальных и каменистых грунтах. Кроме того, опора стрелы крана МСМ выполнена высотой, обеспечивающей возможность опрокидывания кабины машины для доступа к двигателю и его системам при обслуживании и ремонте, однако при погрузке МСМ на железнодорожную платформу стрела превышает допустимый габарит.
Настоящим изобретением решается задача повышения тактико-технических характеристик мостового механизированного комплекса, образованного мостовой конструкцией, МСМ и транспортировщиками.
Технический результат, достигнутый при решении поставленной задачи, заключается в обеспечении возможности наведения переправы на препятствие с неподготовленным противоположным берегом.
Поставленная задача решается тем, что наведение переправы осуществляется путем установки за концевыми МБ регулируемых по высоте аппарелей, каждая из которых снабжена опорной поверхностью для взаимодействия с грунтом и выполненной со стороны концевого МБ консольной частью, выступающей над грунтом, нижняя поверхность которой служит для установки пары регулируемых по высоте опор, предназначенных для компенсации неровностей грунта, при этом опорная поверхность концевого МБ также снабжена регулируемыми по высоте опорами с обеспечением путем регулировки опор возможности выставки кромок проезжих частей концевого МБ и аппарелей на уровень, общий друг с другом по высоте, при этом опоры концевого МБ и аппарелей связаны продольными стяжками, а аппарели между собой связаны межколейными поперечными стяжками для их взаимной фиксации, при этом концевая секция НБ снабжена шарнирно закрепленной по оси съемной опорой, у которой высотный размер выполнен большим, чем минимальный высотный размер регулируемой опоры.
Результат достигается, если:
- для транспортировки аппарелей использован транспортировщик, грузовая рама и оборудование которого выполнены с возможностью встречной укладки аппарелей в двухъярусный пакет, при этом упомянутые регулируемые опоры, продольные и поперечные стяжки использованы в качестве фиксирующих элементов аппарелей на грузовой раме;
- опора стрелы грузоподъемного крана МСМ выполнена с возможностью двухпозиционной установки ложемента стрелы в верхнее и нижнее положения для обеспечения опрокидывания кабины машины при обслуживании и ремонте двигателя и его систем в верхнем положении ложемента и для обеспечения железнодорожного габарита по вертикали в нижнем положении, при этом на раме МСМ организована площадка для перевозки аппарелей при сборке мостовой конструкции;
- каждая регулируемая по высоте опора включает корпус, выполненный в виде полой усеченной пирамиды, в котором установлена винтовая пара, при этом в нижней части винта выполнена шаровая опора для установки опорной плиты, а в верхней части выполнен хвостовик под ключ;
- регулируемые по высоте опоры, устанавливаемые на опорных поверхностях концевого МБ со стороны межколейного пространства, снабжены устройствами фиксации опорных плит в заданном положении с обеспечением возможности установки концевого МБ на НБ;
- съемная опора концевой секции МБ включает вертикальную стойку, выполненную в виде треугольника, верхней частью закрепленная в шарнире на опорной поверхности секции с возможностью поперечного перемещения, а в нижней части стойки шарнирно закреплена с возможностью продольного перемещения опорная плита, снабженная наклонной продольной тягой для связи с НБ;
- съемная опора концевой секции НБ выполнена с возможностью установки дополнительных регулируемых по высоте стоек с опорными плитами, которые снабжены продольными тягами для связи с вертикальной стойкой упомянутой опоры;
- опорные поверхности аппарелей выполнены с образованием двух граней, расположенных под тупым углом друг к другу, обеспечивая приспособляемость к установке как на наклонной или горизонтальной поверхности, так и на поверхности, имеющей выпуклую или вогнутую форму.
Анализ основных отличительных признаков показал, что:
- установка за концевыми МБ регулируемых по высоте аппарелей, каждая из которых снабжена опорной поверхностью для взаимодействия с грунтом и выполненной со стороны концевого МБ консольной частью, выступающей над грунтом, нижняя поверхность которой служит для установки пары регулируемых по высоте опор, а также снабжение опорной поверхности концевого МБ регулируемыми по высоте опорами обеспечило путем регулировки опор возможность выставки кромок проезжих частей концевого МБ и аппарелей на уровень, общий друг с другом по высоте, и обеспечило бесступенчатый съезд и заезд переправляемой техники на мостовую конструкцию без подготовительных работ на противоположном берегу преодолеваемой преграды;
- снабжение концевой секции МБ съемной опорой, шарнирно закрепленной по оси, у которой высотный размер выполнен большим, чем минимальный высотный размер регулируемой опоры, позволило производить надвижку на противоположный берег преграды концевого МБ с установленными попарно регулируемыми по высоте съемными опорами;
- использование транспортировщика, грузовая рама и оборудование которого выполнены с возможностью встречной укладки аппарелей в двухъярусный пакет, обеспечило минимальный высотный габарит при их транспортировке;
- выполнение опоры стрелы крана МСМ с возможностью двухпозиционной установки ложемента стрелы в верхнее и нижнее положения для обеспечения опрокидывания кабины машины при обслуживании и ремонте двигателя и его систем в верхнем положении ложемента и для обеспечения железнодорожного габарита по вертикали в нижнем положении;
- организация на раме МСМ площадки для перевозки аппарелей при сборке мостовой конструкции позволило МСМ задним ходом перевозить аппарели по наведенной мостовой конструкции для их установки на противоположный берег преодолеваемой преграды;
- снабжение регулируемых по высоте опор, устанавливаемых на опорных поверхностях концевого МБ со стороны межколейного пространства, устройствами фиксации опорных плит в заданном положении обеспечило возможность установки концевого МБ на НБ;
- включение в съемную опору концевой секции НБ вертикальной стойки, выполненной в виде треугольника, обеспечило жесткость ее конструкции, закрепление указанной стойки верхней частью в шарнире на опорной поверхности секции с возможностью поперечного перемещения, и закрепление шарнирно в нижней части стойки с возможностью продольного перемещения опорной плиты обеспечило установку опоры с учетом неровностей грунта, снабжение опорной плиты наклонной продольной тягой обеспечило фиксацию вертикальной стойки с НБ;
- выполнение съемной опоры концевой секции НБ с возможностью установки дополнительных регулируемых по высоте стоек с опорными плитами, которые снабжены продольными тягами для связи с боковыми стойками упомянутой опоры, обеспечило возможность разборки мостовой конструкции со стороны аппарелей при значительном увеличении нагрузок на указанную опору после демонтажа аппарелей и концевого МБ с опорами;
- выполнение опорных поверхностей аппарелей с образованием двух граней, расположенных под тупым углом друг к другу, обеспечило приспособляемость к установке как на наклонной или горизонтальной поверхности, так и на поверхности, имеющей выпуклую или вогнутую форму, что способствует наведению переправы на препятствие с неподготовленным противоположным берегом.
Изобретение поясняется чертежами, на которых изображено:
- на фиг.1 - вид сбоку на мостовую конструкцию без аппарелей, установленную на преграду с подготовленными берегами;
- на фиг.2 - вид сверху на фиг.1;
- на фиг.3 - вид сбоку на мостовую конструкцию с аппарелями, установленную на преграду;
- на фиг.4 - вид сверху на фиг.3;
- на фиг.5 - увеличенное изображение концевого МБ и аппарелей, элемент А на фиг.3;
- на фиг.6 - вид сверху на фиг.5, вид Б;
- на фиг.7 - вид сбоку на транспортировщик аппарелей;
- на фиг.8 - вид сверху на фиг.7;
- на фиг.9 - вид со стороны берега на НБ и концевой МБ с установленными опорами, вид В на фиг.7;
- на фиг.10 - вид сбоку на НБ с установленной опорой, вид Г на фиг.9;
- на фиг.11 - вид сбоку на НБ с установленной опорой с дополнительными стойками, вид Г на фиг.7;
- на фиг.12 - вертикальное сечение регулируемой по высоте опоры, сечение Д-Д на фиг.9;
- на фиг.13 - вид на концевой МБ при его установке на НБ с развернутыми и зафиксированными опорными плитами со стороны межколейного пространства;
- на фиг.14 - вид сбоку на МСМ при перевозке задним ходом и установке аппарелей;
- на фиг.15 - вид сбоку на МСМ со стрелой крана, уложенной на опору;
- на фиг.16 - вид на опору стрелы крана, выполненную с возможностью двухпозиционной установки ложемента;
- на фиг.17 - вид спереди на МСМ, погруженную на железнодорожную платформу (штрихпунктирной линией показано очертание основного габарита погрузки).
Мостовой механизированный комплекс, предназначенный для сборки и укладки на преграду мостовых переходов длиной до 41 м, состоит из мостовой конструкции (см. фиг.3, 4), мостосборочной машины (МСМ) 1 и нескольких транспортировщиков составных частей НБ и МБ (не показаны).
Мостовая конструкция включает в себя секционную наводочную балку (НБ) 2, собираемую из средних 3 и концевых секций 4, и секционное пролетное строение, собираемое из средних мостовых блоков (МБ) 5 и концевых МБ 6.
МСМ 1 выполнена, например, на четырехосном колесном шасси и предназначена для сборки НБ 2, установки ее на преграду концевой секцией 4 и для сборки пролетного строения. НБ 2 служит несущей конструкцией, по которой происходит последовательная надвижка первого концевого МБ 6, за ним средних МБ 5 и последнего концевого МБ 6.
Для устранения недостатков прототипа в мостовую конструкцию включены регулируемые по высоте аппарели 7 (см. фиг.5, 6), каждая из которых снабжена опорными поверхностями «в» для взаимодействия с грунтом и выполненной со стороны концевого МБ 6 консольной частью, выступающей над грунтом. Для обеспечения приспособляемости к установке как на наклонной или горизонтальной поверхности, так и на поверхности, имеющей выпуклую или вогнутую форму, опорные поверхности «в» выполнены с образованием двух граней, расположенных под тупым углом друг к другу. Нижняя поверхность «г» консольной части служит для установки пары регулируемых по высоте опор 8, предназначенных для компенсации неровностей грунта.
Для перевозки аппарелей 7 может быть использован один из вышеупомянутых транспортировщиков составных частей НБ и МБ, или в состав комплекса введен транспортировщик 9 (см. фиг.7, 8), который выполнен, например, на трехосном колесном шасси. Штатный кузов оборудован грузовой рамой 10, которая для обеспечения минимального высотного габарита выполнена с возможностью встречной укладки аппарелей 7 в двухъярусный пакет с последующей фиксацией стяжками 11 и межколейными стяжками 12, используемыми в дальнейшем при установке аппарелей 7 на преграде. Кроме того, грузовая рама 10 может быть оборудована ограничителями продольного и поперечного перемещения аппарелей 7 (не показаны). При этом на раме МСМ 1 организована площадка для перевозки аппарелей 7 задним ходом при сборке мостовой конструкции.
На опорных поверхностях концевого МБ 6 также организованы посадочные места под устанавливаемые попарно, регулируемые по высоте съемные опоры 8.
Концевая секция 4 НБ 2 снабжена шарнирно закрепленной по оси съемной опорой 13 (см. фиг.9, 10), у которой высотный размер выполнен большим, чем минимальный высотный размер регулируемой опоры 8. Съемная опора 13 включает вертикальную стойку, выполненную в виде треугольника, верхней частью закрепленная в шарнире на поперечной балке 14, закрепленной на опорной поверхности концевой секции НБ с возможностью поперечного перемещения, а в нижней части стойки шарнирно закреплена с возможностью продольного перемещения опорная плита 15, снабженная наклонной продольной тягой 16 для связи с НБ.
Съемная опора 13 выполнена с возможностью установки дополнительных стоек 17 (см. фиг.11), регулируемых по высоте с помощью винтов 18 и опирающихся через шаровые опоры на плиты 19. Стойки 17 связаны продольными тягами 20 с вертикальной стойкой съемной опоры 13.
Каждая опора 8 (см. фиг.12) состоит из корпуса 21, выполненного в виде полой усеченной пирамиды, съемно закрепленного большим основанием через фланец на концевом МБ 6 и консолях аппарелей 7 и направленного в сторону грунта меньшим основанием, в котором установлена гайка 22 и винт 23, в его нижней части выполнена шаровая опора «д» для установки опорной плиты 24, а в верхней части выполнен хвостовик «е» под ключ. В настилах концевого МБ 6 и аппарелей 7 выполнены окна «ж» для доступа ключом к винту 23. Указанные опоры 8 выполнены с возможностью выставки проезжих частей концевого МБ 6 и аппарелей 7 горизонтально в поперечном направлении и на один уровень друг с другом по высоте.
Для обеспечения возможности установки концевого МБ 6 на НБ 2 две регулируемые по высоте опоры 8, монтируемые на опорных поверхностях концевого МБ 6 со стороны межколейного пространства (см. фиг.13), снабжены устройствами 25 фиксации опорных плит 24 в заданном положении с обеспечением возможности установки концевого МБ 6 на НБ 2.
МСМ 1 оборудована опорой 26 (см. фиг.15-17) стрелы 27 крана, выполненной с возможностью двухпозиционной установки ложемента 28 стрелы и соответственно стрелы 27 крана с обеспечением опрокидывания кабины для обслуживания и ремонта двигателя и его систем в верхнем положении ложемента 28 (положение I) и с обеспечением вписывания МСМ 1 в железнодорожный габарит в нижнем положении ложемента 28 (положение II).
Работа
При необходимости преодоления преграды инженерным подразделением производится ее разведка: определяется ширина преграды, высчитывается количество секций НБ 2 и МБ пролетного строения, необходимое для наведения мостового перехода, изучается состояние берегов преграды и определяется объем подготовительных работ на исходном берегу. На концевую секцию 4 НБ 2 устанавливается опора 13, на концевой МБ 6 и аппарели 7 - регулируемые по высоте опоры 8, причем опоры 8, монтируемые на опорных поверхностях концевого МБ 6 со стороны межколейного пространства, фиксируются устройствами 25. Ложемент 28 опоры 26 стрелы крана 27 устанавливается в верхнее положение. Инженерным подразделением выполняется подготовка исходного берега преграды.
К месту организации мостового перехода через преграду секции НБ 2 и МБ 5, 6 пролетного строения в необходимых количествах доставляются штатными транспортировщиками, аппарели 7 - транспортировщиком 9. МСМ 1 устанавливается на берегу преграды по оси подготовленных площадок «а», «б» и горизонтируется в продольном и поперечном направлениях с помощью гидравлических аутригеров. Далее производится сборка мостовой конструкции. Собирается НБ 2, выдвигается и устанавливается опорой 13 на противоположный берег преграды. Концевой МБ 6 устанавливается на НБ 2, поворотом винтов 23 опорные плиты 24 освобождаются от взаимодействия с устройствами фиксации 25 и под собственным весом занимают рабочее положение, концевой МБ 6 перемещается по НБ и устанавливается опорами 8 на противоположный берег. Вращением винтов 23 с помощью ключа в соответствующую сторону компенсируются неровности грунта, МБ 6 по уровню выставляется горизонтально в поперечном направлении. Средний МБ 5 перемещается до упора в концевой МБ 6, после чего они соединяются между собой, необходимое количество средних МБ 5 и последний концевой МБ 6 надвигаются по НБ 2. После сборки мостовой конструкции МСМ 1 своим краном (см. фиг.14) перегружает аппарели 7 с транспортировщика 9 на свою грузовую площадку и задним ходом перевозит их на противоположный край пролетного строения. После выставки МСМ 1 на аутригеры аппарели 7 устанавливаются грузоподъемным краном на грунт. Вращением винтов 23 опор 8 проезжая часть аппарелей 7 выставляется горизонтально в поперечном направлении и на уровень, общий по высоте с проезжей частью концевого МБ 6, аппарели 7 поджимаются продольными стяжками 11 к МБ 6, после чего устанавливаются межколейные поперечные стяжки 12. Наведение мостового перехода завершено.
Разборка мостовой конструкции может производиться с обоих берегов преграды. При разборке со стороны аппарелей 7 устанавливаются дополнительные стойки 17 с плитами 19 для усиления съемной опоры 13, так как она должна воспринимать значительно большие нагрузки после демонтажа аппарелей 7 и концевого МБ 6 с опорами 8. После демонтажа аппарелей 7 последовательно снимаются концевой МБ 6, средние МБ 5, последний концевой МБ 6 и секции МБ 2.
Перед погрузкой комплекса на железнодорожный транспорт ложемент 28 стрелы устанавливается в нижнее положение.
Таким образом, настоящим изобретением решена поставленная задача повышения тактико-технических характеристик механизированного комплекса, образованного мостовой конструкцией, МСМ и транспортировщиками.