Мобильный модульный причал для речных и прибрежных морских судов

Полезная модель относится к малотоннажному судостроению, а именно к мобильным модульным понтонным причалам.
Известны: мобильная модульная понтонная система Magic-Float (информация о которой размещена в Интернете по адресу: http://www.magicfloat.ru/) представляющая собой сборные конструкции из пластиковых модулей размером 1,0(05)м * 0,5 м * 0,4 м. Также известны легкие плавконструкции компании «Северный причал» (информация о которой размещена в Интернете по адресу: http://prichalponton.ru/?vclid=5940413844683509583). И те и другие обладают мобильностью и широко применимые для маломерного флота, но их основной недостаток - невозможность обеспечить (требование Российского речного регистра) инертную массу плавучего причального устройства соизмеримую с инертной массой причаливаемого судна (для наиболее распространенных речных пассажирских судов это от 30 до 150 тонн).
В качестве ближайшего аналога (прототипа) выбрана производимая компанией КАМПО Модульная понтонная система (МПС) (информация о которой размещена в Интернете по адресу: http://ship.kampo.ru/modulnye-pontonnye-sistemy) основной недостаток которой заключается в потребности для транспортировки и сборки достаточно мощной авто-спецтехники и крановых подъемных механизмов.
Задачей создания предлагаемой полезной модели является решение проблемы сформулированной Управлением транспорта Правительства Хабаровского края по обеспечению восстановления и развития пассажирских и малотоннажных грузоперевозок речным транспортом в бассейне реки Амур, актуальной для речного и прибрежного морского транспорта всей Российской Федерации: - ранее, в каждом речном бассейне, существовало соответствующее пароходство, оснащенное зимними затонами, буксирными катерами, РЭБ и т.п. решавшее задачи уборку на зимний отстой плавучих причалов(дебаркадеров) и их весеннего ввода в эксплуатацию. В новых экономических условиях речные перевозки производятся преимущественно сравнительно небольшими компаниями ориентированными на целевые востребованные объемные грузоперевозки, обеспеченные стационарными грузовыми причалами. Малотоннажные же грузовые и пассажироперевозки для нужд многочисленных прибрежных поселений, зачастую не имеющих альтернативных транспортных путей, находятся в упадочном состоянии ввиду отсутствия причалов, т.к. перевозчики не желают брать на себя бремя расходов на их содержание и обслуживание, а если все же берут в эксплуатацию такой плавучий причал для решения собственных задач - не допускают к нему конкурирующих перевозчиков. Ввиду вышеизложенного единственно возможным выходом видится оснащение, администраций прибрежных поселений, непосредственно заинтересованных в обеспечении перевозок водным транспортом, но, как правило, имеющими в распоряжении лишь автотракторную технику и маломерные суда, мобильными причальными устройствами предлагаемой конструкции.
Поставленная задача решается благодаря модульной мобильной конструкции причала из основных модулей состоящих из двух полуэлементов, шарнирно соединенных между собой, что позволяет взаимным поворотом полуэлементов относительно продольной(сборочной) оси приводить модуль либо в рабочее(в качестве элемента причального понтона)положение с колесами выполняющими функцию отбойников по бортам, либо в транспортировочное положение колесами вниз для вытаскивания на пологий берег и доставку к месту зимнего хранения. Кроме того конструкция модуля выполнена трехслойной, что обеспечивает его непотопляемость, а наличие внутренней балластной емкости для заливки забортной воды позволяет, при минимальной собственной массе(что облегчает транспортировку модуля на берег на зимнее хранение и обратно), обеспечить на плаву (баластированием забортной водой) требуемую Речным Регистром(соизмеримую с инертной массой причаливаемого судна) инертную массу сборной конструкции причала (а также варьировать осадку/высоту палубы причала над уровнем воды).
Таким образом, предлагаемая конструкция отличается от прототипа изменяемой инертной массой и осадкой и простотой монтажа, в комплексе с возможностью трансформации на плаву в транспортное положение колесами вниз, позволяет производить межсезонное (весенне-осеннее) транспортирование с зимнего хранения на берегу и обратно при минимуме потребной автотракторной техники механизмов и подручных плавсредств, без применения буксиров, затонов и крановых подъемных механизмов.
Конструкция предлагаемой полезной модели (модуля) описана на Фиг. 1÷4.
На Фиг. 1p показан вид модуля с торца вдоль оси сборки причала(левый полуэлемент показан в разрезе) в рабочем положении(на плаву).
На Фиг. 1т показан вид модуля с торца вдоль оси сборки причала в транспортном положении(при транспортировке на берег и с берега на зимнее хранение).
На Фиг. 2 показан вид модуля сбоку(параллельно оси сборки причала) в рабочем положении - на плаву(в разрезе по плоскости осей сливных отверстий 7).
На Фиг. 3 показан вид модуля сверху в рабочем положении на плаву (левый, нижний на схеме, полуэлемент модуля показан со снятой панелью палубы).
Предлагаемая конструкция понтонного причала состоит из нескольких(количество определяется ее назначением) модульных элементов шарнирно крепящихся между собой и связанных цепями либо тросами с стационарными донными сваями или якорями из бетонных элементов. С берегом соединяется трапом произвольной конструкции(в зависимости от конкретных местных условий).
Модульные элементы состоят из двух полуэлементов шарнирно связанных между собой, что позволяет им секторально суммарно проворачиваться на 180°(относительно вертикальной плоскости по 90° каждый) относительно продольной оси 21 совпадающей с осью сборки как это изображено на Фиг. 1р (рабочее положение - на плаву) и Фиг. 1т (транспортное положение);
Конструкция каждого полуэлемента далее описывается в рабочем (на плаву) положении: Полуэлемент состоит из металлической наружной оболочки 1 в форме короба открытого сверху, сваренного из листовой стали. В средней и верхней части усилен по периметру в горизонтальной плоскости поясами из приваренного металлопрофиля 4. Со стороны противной от шарнирной оси в прорези внешней стенки оболочки, между усиливающим металлопрофилем 4, вварены колесные ниши 5. В которых размещены колесные блоки состоящие из нескольких пневматиков низкого давления 7 на оси 6 крепящейся к усиливающему металлопрофилю 4 через пружинно-рессорную подвеску. Также в верхний усиливающий пояс металлопрофиля 4 сверху вварены стаканы 13 предназначенные для установки (и фиксации проворотом на 90°) съемных балясин 14 леерного ограждения 15 и резьбовые втулки крепления кнехтов 12. С торцевых сторон, сквозь наружную оболочку в верхний усиливающий пояс металлопрофиля 4 вварены гильзы 18 скоб 19 фиксирующих полуэлементы модуля, друг относительно друга, в рабочем или транспортном положении. С одной из торцевых сторон полуэлементов модуля к верхнему усиливающему поясу 4 приварены шарнирные(для обеспечения их относительной подвижности при волнении) металлические лопаточные зацепы 16 предназначенные для сцепления с соседним(уже забалластированным водой и имеющим большую осадку) модулем вхождением (при балластировании забортной водой и опускании до уровня палубы соседнего модуля) в ответные металлические карманы 17 (также приваренные к верхнему усиливающему поясу 4) аналогичные расположенным на противоположном торце модуля. В зацепленном положении боковые лопаточные зацепы 16 фиксируются в боковых зацепочных карманах 17 штырями-фиксаторами.
3
Внутрь короба наружной оболочки 1 вставлен короб внутренней оболочки 2 (изготовленный из металла или пластика). Пространство между коробами наружной и внутренней оболочек заполняется, до верхнего обреза коробов, пенополиуретаном(ППУ) 3, имеющим, при заливке, высокую степень адгезии ко всем конструкционным материалам, (возможно добавление фрагментов пенополистирола/пенопласта - для удешевления конструкции) плотностью 40÷50 кг/м имеющим, в отвержденном состоянии, закрыто-ячеистую структуру. Тем самым обеспечивается непотопляемость модуля при любых повреждениях, а также жесткая связь оболочек и устойчивость листового материала оболочек «сэндвич»-конструкции, что позволит ее существенно облегчить использовав более тонкий листовой материал коробов.
Внутренняя оболочка 2 разделена на три отсека тонкими поперечными перегородками 20 перфорированными отверстиями, предназначенными для гашения колебания залитой в нее воды. В нижней части внутренней 1 и внешней 2 оболочек через слой 3 ППУ выполнен сливной канал 8 закрываемый сливной заглушкой 9 фиксируемой при закрытии в сливном канале проворотом вокруг вертикальной оси при помощи спецрейки с крюком за дужку предусмотренную в верхней части заглушки 9.
С верхней части полуэлемент закрывается, фиксируемой болтами к верхнему усиливающему поясу металлопрофиля 4, съемной панелью палубы 11 из листовой стали с противоскользящим покрытием на внешней стороне. Панель палубы 11 снабжена отверстиями в местах стаканов 13 балясин и крепления кнехтов 12, а также съемными лючками 10, расположенными над местоположением сливных отверстий 8, которые служат для залива балластной воды и доступа к сливным заглушкам 9 при их открытии.
На продольной шарнирной оси 21 связывающей полуэлементы модуля предусмотрены ниши крепления колец-зацепов крепления тросам или цепям якорения.
Возможность осуществления заявляемой полезной модели: на Фиг. 4 показан процесс:
А - транспортировки с берега с места зимнего хранения буксировкой автотракторной техникой на гибкой сцепке(швартовка за кнехты 12);
Б - вывода на мелководье, извлечение скоб-фиксаторов 19 из гильз 18, трансформации модулей на плаву в рабочее положение вручную, с использованием рычажных или лебедочных механизмов крепящихся к штырям вставленным в гильзы 18 и кнехтам 12 и последующая фиксация полуэлементов модуля в рабочем(на плаву) положении скобами-фиксаторами 19 в гильзы 18;
В - буксировка с помощью маломерных плавсредств (моторных лодок или катеров) к месту якорной стоянки при этом первый модуль сначала крепится кольцами-зацепами на оси шарниров 21, посредством тросов или цепей, к стационарным донным сваям или бетонным якорям, а затем балластируется забортной водой, с помощью мотопомпы, через лючки 10 до требуемого уровня осадки (высота палубы над уровнем воды ~1,0÷1,2 м в положении Е;
Г - пристыковки модуля ответной частью (с шарнирными лопаточными зацепами 16 к предыдущему модулю (со стороны зацепочных карманов 17), и балластировка через лючки 10 забортной водой пока лопаточные пластины замка 16 полностью не войдут в зацепление с карманами 17 предыдущего модуля с последующей их фиксацией штырями-фиксаторами. После чего модуль также якорится;
Д - после завершения состыковки таким образом всех модулей причала на месте якорения, в стаканы 13 вставляются балясины 14 и фиксируются поворотом на 90°, к ним, в необходимых местах по периметру, крепится леерное ограждение 15;
Ж - в завершение спускается на воду и крепится к причалу связующий с берегом трап (на схеме изображен возможный вариант его исполнения) состоящий из более малых и легких модульных элементов позволяющих вести сборку/разборку вручную с применением маломерных плавсредств;
Разборка конструкции и вывод модулей на зимнее хранение производится в обратной последовательности:
Ж - разбирается связующий трап;
Д - снимается леерное ограждение 15 и извлекаются из стаканов 13 балясины 14;
Г - извлекаются фиксирующие сцепку 17 и 16 штыри-фиксаторы и через лючки 10 спецрейкой с крюком извлекаются сливные заглушки 9, при этом модуль, имеющий большую положительную плавучесть благодаря «сэндвич»-конструкции, всплывает, самотеком освобождаясь от балластной воды, лопаточные зацепы 16 выходят из зацепа с карманами 17.
В - освободившийся модуль буксируется на мелководье;
Б - на мелководье, извлекаются скобы-фиксаторов 19 из гильз 18, на плаву производится трансформации модулей из рабочего положения в транспортное вручную, с использованием рычажных или лебедочных механизмов крепящихся к штырям вставленным в гильзы 18 и кнехтам 12 и последующая фиксация полуэлементов модуля в транспортном (колесами вниз) положении скобами-фиксаторами 19 в гильзы 18;
А - с использованием автотракторной техники на гибкой сцепке за кнехты 12 модуль вытаскивается на берег и транспортируется к месту зимнего хранения;
Вспомогательные модули трапа Ж не балластируются водой. Благодаря меньшим размерам и тонкостенной «сэндвич»-конструкции имеют сравнительно незначительный вес, что позволит производить их монтаж/демонтаж «вручную» с применением минимальных средств механизации.
Основной модульный элемент конструкции состоящий из двух полуэлементов в рабочем положении «на плаву» имеет следующие примерные габариты: длина(вдоль оси шарниров) - 6 м, ширина палубы (из двух полуэлементов шириной по ~2,5 м каждый) - 5 м. высота от днища до палубы - 2 м,,
Основные технические параметры основного модуля указанной размерности:
- объем модуля ~ 60 куб.м;
- максимальный расчетный вес основного модуля без балластной воды ~ 6,5 т., при этом осадка на плаву составит: в рабочем положении ~ 0,22 м, а в транспортном 0,27 м, - т.е. возможны работы по трансформации модуля на мелководье глубиной до 0,5 м рабочими «в брод»;
- емкость балластных полостей ~ 31 куб.м;
- при рабочем заполнении балластных емкостей водой на 76%(~23,5 куб.м) расчетная осадка модуля/ высота палубы модуля над уровнем воды ~ 1 м.
- изменение осадки модуля в рабочем забалластированном положении, при изменении полезной весовой нагрузки на палубу модульного элемента (при посадке/высадке пассажиров и грузов) - ±0,03 м/1 т нагрузки;
- инертная масса одного основного модуля забалластированного водой при расчетной осадке ~30 т;
Таким образом, конструкция пристани из пяти основных модульных элементов, имеющая длину 30 м, обладает собственной суммарной инертной массой около 150 т. Что позволяет обеспечить безопасное причаливание большинства типов речных и морских прибрежных судов. А наличие четырех блоков колес пневматиков низкого давления, при массе пустого модуля 6,5 т, позволит осуществить буксировку модульного элемента из воды к месту хранения на берегу и обратно с использованием обычной автотракторной техники. Причем в случае вязкого прибрежного грунта возможно использование переносного деревянного настила.