СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ПОНТОННО-МОСТОВОЙ ПЕРЕПРАВЫ
ERECTION METHOD OF PONTOON-BRIDGE CROSSING

Изобретение относится к понтонно-переправочным средствам оборудования паромных переправ через водные преграды.
Прототипом является способ возведения понтонно-мостовой переправы, включающий спуск звена в воду, раскрывание его, смыкание понтонов, последующее запирание замков и соединение звеньев в ленту [Пат. РФ 2012704, МПК E01D 15/14, 1994].
Недостатками прототипа являются:
- достаточно большое время соединения понтонов звена;
- сложность механизма автоматического раскрывания звена при спуске его на воду;
- отсутствие компенсации уменьшения выталкивающей силы вследствие набегающего на звено потока воды, приводящего к снижению давления под днищем звена, увеличению крена, который с увеличением скорости течения возрастает.
Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, а именно сокращение времени наведения переправы и числа занятых для этого людей, обеспечение возможности наведения переправы при большой скорости течения и улучшение эксплуатационных характеристик звена.
Задача решается тем, что в способе возведения понтонно-мостовой переправы, включающем спуск звена в воду, раскрывание его, смыкание понтонов, последующее запирание замков и соединение звеньев в ленту, смыкание производят приподниманием средней части звена относительно поверхности воды.
Приподнимание производят путем создания дополнительной выталкивающей силы. Край средней части выполняют из эластичного материала. Раскрывание осуществляют увеличением объема средней части. Раскрывание сопровождают разрушением части замка. Дополнительную выталкивающую силу создают увеличением объема понтона. Дополнительную выталкивающую силу используют для гидродинамической устойчивости звена в водном потоке. Величину дополнительной выталкивающей силы, действующей на звено, изменяют пропорционально скорости водного потока, в котором оно находится. Дополнительную выталкивающую силу создают увеличением объема понтона, которое осуществляют путем подачи в объем продуктов горения пиропатрона и путем подачи в объем и воздуха. В качестве эластичного материала используют резину. В качестве разрушающейся части замка используют шнур.
Указанные отличительные признаки позволяют достичь следующих преимуществ по сравнению с прототипом.
Смыкание приподниманием средней части звена относительно поверхности воды позволяет отказаться от традиционных стягивающих устройств, что сокращает время смыкания понтонов и исключает большую физическую нагрузку. Кроме того, поскольку такая процедура смыкания сводится по существу только к запиранию замков (или контролю запирания при использовании автоматически запирающихся замков), то один человек может одновременно обслуживать несколько звеньев, что сокращает число людей, занятых на возведении переправы.
Приподнимание путем создания дополнительной выталкивающей силы упрощает оборудование, применяемое для возведения переправы. Кроме того, такое приподнимание можно вести в процессе транспортировки звена к месту установки или непосредственно на этом месте, что сокращает время возведения переправы.
Выполнение края средней части из эластичного материала упрощает конструкцию и уменьшает ее массогабаритные характеристики, что повышает эксплуатационные характеристики. Улучшается гидродинамическая устойчивость звена за счет траты энергии водного потока на деформирование и колебание корпуса камеры.
Осуществление раскрывания увеличением объема средней части и сопровождение его разрушением части замка упрощает конструкцию, так как позволяет отказаться от торсионов, посредством которых обычно производят автоматическое раскрывание звена. Кроме того, появляется возможность замыкать автоматические замки в момент сброса звена в воду за счет разной скорости погружения концов понтонов, находящихся у камеры и на расстоянии от нее, сокращая время работы.
Создание дополнительной выталкивающей силы увеличением объема понтона упрощает конструкцию.
Использование дополнительной выталкивающей силы для гидродинамической устойчивости звена в водном потоке упрощает конструкцию и расширяет функциональные возможности звена.
Изменение величины дополнительной выталкивающей силы, действующей на звено, пропорционально скорости водного потока, в котором оно находится, позволяет равномерно (вдоль моста) скомпенсировать уменьшение выталкивающей силы (крена) вследствие набегающего на звено потока воды, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Создание дополнительной выталкивающей силы увеличением объема понтона, которое осуществляют путем подачи в объем продуктов горения пиропатрона, позволяет быстро увеличить объем после срабатывания пиропатрона, что сокращает время возведения переправы.
Создание дополнительной выталкивающей силы увеличением объема понтона, которое осуществляют путем подачи в объем и воздуха (сжатого), позволяет при необходимости корректировать величину объема, т.е. выталкивающей силы, что улучшает эксплуатационные характеристики.
Использование в качестве эластичного материала резины упрощает конструкцию, причем использование силиконовой резины способствует нормальной работе камеры понтона при воздействии на нее газов с высокой температурой, что повышает надежность. Кроме того, повышается антикоррозийная стойкость.
Использование в качестве разрушающейся части замка шнура упрощает конструкцию.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг. 1 изображено понтонное звено в транспортировочном положении. На фиг. 2 изображено понтонное звено в момент спуска на воду. На фиг. 3 изображено понтонное звено в рабочем развернутом состоянии. На фиг. 4 изображен вариант спуска понтонного звена на воду.
Понтонное звено содержит крайние понтоны 1, 2, соединенные осями 3, 4 со средними понтонами 5, 6, которые соединены между собой осью 7, связаны шнуром (замком) 8 и имеют на концах эластичные камеры (емкости) 9, которые могут быть соединены с магистралью сжатого воздуха и/или с пиропатроном, механизм ввода в действие которого тросом 10 соединен с крайним понтоном. На понтонах могут быть установлены замки 11 для автоматического запирания понтонов в воде.
Способ реализуют следующим образом.
Для возведения понтонно-мостовой переправы спускают понтонное звено с автомобиля по направляющим в сложенном (транспортируемом) состоянии (фиг. 1). Как только закончится сход звена с направляющих крайние понтоны 1, 2 начнут поворачиваться на осях 3, 4 за счет момента, создаваемого силой веса понтона, приложенной к его центру тяжести (фиг. 2). При этом увлекаемые крайними понтонами тросы 10 приводят в действие пиропатроны (не показаны), в результате чего возрастает давление в камерах 9, которые, воздействуя друг на друга, создают силу, стремящуюся развести понтоны 5, 6, стянутые шнуром 8, создающее в последнем большое напряжение, приводящее к его разрушению. В результате камеры 9 быстро увеличиваются в объеме под действием давления продуктов горения пиропатрона, что приводит к повороту понтонов 5, 6 вокруг оси 7 и увеличению угла между ними. При падении в воду погружение концов понтонов у камер 9 замедляется за счет более раннего воздействия выталкивающей силы на них, другие концы двигаются быстрее, что приводит к смыканию торцов средних понтонов между собой и с торцами крайних понтонов. Замки 11 автоматически запираются, благодаря чему понтонное звено готово к работе сразу же после его сброса в воду (фиг. 3). Если звено снабжено неавтоматическими замками, запирание их производят вручную без стягивающих устройств, поскольку понтоны будут плавать с сомкнутыми торцами. Это происходит по причине подъема за счет камер 9 концов понтонов 5, 6, приводящего к «провисанию» других их концов и свободных концов крайних понтонов.
При наличии препятствий, мешающих полностью раскрывать понтонное звено непосредственно у берега, применяют другой вариант его приведения в рабочее состояние. Для этого перед спуском отсоединяют (снимают) тросы 10 от крайних понтонов 1, 2, после чего спускают понтонное звено на воду. После схода звена с направляющих крайние понтоны 1, 2 начнут поворачиваться на осях 3, 4 описанным ранее способом, а средние понтоны останутся неподвижными, что позволит им более компактно разместиться на воде (фиг. 4).
После этого их буксируют на более просторный участок водоема и приводят дистанционно, например с помощью веревки, в действие пиропатроны, что влечет полное раскладывание понтонного звена. Заметим, что в случае отсутствия по какой-либо причине пиропатронов в камеры 9 подают сжатый воздух и добиваются нужного положения понтонов на воде для закрывания замков.
В приведенных в рабочее состояние понтонных звеньях регулируют объем камер 9 в зависимости от скорости водного потока, который будет обтекать их в мостовой переправе (в ленте). Чем выше скорость потока, тем больше должен быть объем камеры, который увеличивают дополнительной подкачкой камеры сжатым воздухом. Если на буксире имеется компрессор, то такую операцию можно выполнять или в процессе перемещения понтонного звена, или непосредственно на месте их установки. При этом движение по мосту может быть уже открыто для более легкой техники (людей), поскольку возрастание скорости потока воды, обтекающего понтонное звено, вызывает снижение давления под его днищем и увеличение кренящего момента. У понтонных звеньев, находящихся в ленте близко к берегу, объем камеры 9 может быть уменьшен путем выпуска части продуктов горения, например при помощи вентиля, из камеры.
Увеличение объема камеры 9, выполняющей еще и функцию преграды, снижает скорость потока воды, в результате давление на обводе звена и днище повышается, вследствие чего уменьшается кренящий момент, приводящий к деференту звена. Кроме того, энергия потока тратится на деформирование и колебание корпуса камеры, что также уменьшает скорость потока и кренящий момент. Уменьшение деферента звена обеспечивает его устойчивую работу в скоростном водном потоке.
Приведение понтонных звеньев в исходное транспортируемое состояние производят в обратном порядке. Для этого сначала расцепляют замки 11, затем сбрасывают давление в камерах 9 и складывают звено при помощи лебедки или подъемного крана.
Внедрение изобретения позволит создать понтонное звено простой конструкции, позволяющей сократить время возведения понтонно-мостовой переправы и число занятых для этого людей, повысить гидродинамическую устойчивость звена в скоростном водном потоке и улучшить его эксплуатационные характеристики.