ПЛАВУЧИЙ ПОНТОН

Полезная модель относится к плавающим средствам с небольшой осадкой, в частности, плавучим понтонам, предназначенным для установки на них подъемных устройств, преимущественно, кранов-манипуляторов. Плавучий понтон может быть использован при выполнении работ на водной поверхности, в частности, при подъеме и перемещении грузов, расчистки и углублении дна, бурении скважин, очистки поверхности воды от загрязнений в закрытых водоемах, на мелководье, в болотистых и труднодоступных местах.
Из уровня техники известны суда и подобные плавающие средства, предназначенные для размещения на них подъемных кранов и кранов-манипуляторов (патенты GB 1286829, В 66 С 23/52, 23.08.1972; ЕР 0732258, В 66 С 23/52, 18.09,96; WO 9723402, В 66 С 23/52, 03.07.97; JP 205194013, В 66 С 23/52, 21.07.2005; US 4652177, В 66 С 23/52, 24.03.1987; US 2002079278, В 66 С 23/52, 27.06.2002; FR 2837461 B1, В 63 В 35/44, 18.06.2004; а.с. СССР №1404407, В 63 В 27/00, 23.06.1988).
Известные суда и плавучие средства могут быть использованы в условиях волнения моря и других открытых акваториях. Значительное водоизмещение и соответствующие массогабаритные характеристики известных судов и плавающих средств обеспечивают их устойчивость при подъеме и перемещении грузов.
Недостатком известных плавающих средств является их значительные массогабаритные характеристики, которые не позволяют использовать их для выполнения работ в закрытых водоемах и на небольшой глубине. Доставка судов большого водоизмещения практически невозможна к закрытым водоемам, расположенным в труднодоступных, лесных районах.
Известны плавучие краны, содержащие плавучие основания, (понтоны), на которых установлены грузоподъемные устройства, предназначенные для выполнения погрузо-разгрузочных работ. Устойчивость плавучих оснований (понтонов), безопасность при подъеме и перемещении груза краном, установленным у края плавучего основания (понтона), может быть обеспечена за счет:
- установки под стрелой крана между подводными корпусами поплавка с возможностью перемещения относительно шарнира и снабженного балластной цистерной с приводом ее заполнения (а.с. СССР №1357341, В 66 С 23/52, 07.12.1987). Данная конструкция позволяет повысить устойчивость крана при действии опрокидывающего момента;
- соединения грузоподъемной машины и понтона посредством рычага, передающего горизонтальную нагрузку с машины на понтон (патент Японии №3290956 В2 11335077А, В 66 С 23/52, 10.06.2002). Данное решение позволяет снизить действие горизонтальных сил на поворотную платформу грузоподъемной машины,
- выполнения плавучего основания в виде внутреннего, круглого плашкоута и концентричного ему наружного кольцевого плашкоута, объединенных поворотной платформой, содержащей катковые опоры (а.с. СССР №1689295 A1, B 66 C 23/52, 07.11.1991). Данная конструкция позволяет верхнее строение с грузом, опирающееся на центрально посаженный плашкоут, удерживать от опрокидывания наружным кольцевым плашкоутом и уменьшить раскачивание в вертикальных плоскостях.
Общим недостатком известных устройств является сложность конструкций. Для данных конструкций требуются соответствующие технологии изготовления и монтажа. Устройства имеют значительные массогабаритные характеристики и высокие стоимостные показатели. Транспортировка данных устройств отличается трудоемкостью и требует использования специального транспорта. По этой причине они не пригодны для выполнения погрузоразгрузочных работ в труднодоступных, лесных и болотистых местах.
Известен плавучий понтон (патент RU 1677011, МПК В 66 С 23/04, 15.09.91) для установки и закрепления на нем крана-манипулятора с грейфером, предназначенный для подъема груза с больших глубин, например, затонувших бревен. В качестве механизма поворота крана-манипулятора использован экскаватор. Плавучий понтон обладает положительной плавучестью, выполнен в виде единой платформы, имеющей в плане прямоугольную форму. В торце плавучего понтона выполнен упор для фиксации механизма поворота крана-манипулятора (экскаватора).
Выполнение механизма поворота крана-манипулятора на базе экскаватора, обладающего большой массой, и его установка в торце плавучего понтона увеличивают водоизмещение, осадку и габариты последнего. Массогабаритные характеристики устройства определяют соответствующую величину его грузоподъемности.
Данный плавучий понтон, предназначенный для установки и закрепления на нем крана-манипулятора, выбран в качестве ближайшего аналога.
Недостатком ближайшего аналога является значительные водоизмещение, осадка и массогабаритные характеристики плавучего понтона, на котором установлен кран-манипулятор. Выполнение плавучего понтона в виде не разборной конструкции, его значительные габариты не позволяют использовать устройство для выполнения погрузо-разгрузочных работ в закрытых водоемах и на мелководье при сохранении величины его грузоподъемности. По указанным причинам устройство неудобно транспортировать в труднодоступные лесные, заболоченные места.
Задачей настоящей полезной модели является создание разборной конструкции плавучего понтона, преимущественно, для крана-манипулятора, с уменьшенными массогабаритными характеристиками при сохранении его грузоподъемности и устойчивости в режиме погрузо-разгрузочных работ, а также обеспечение его компактной транспортировки и возможности эксплуатации в закрытых водоемах, на мелководье в труднодоступных, лесных местах.
Поставленная задача решается следующим образом.
Предлагается плавучий понтон, преимущественно, для крана-манипулятора, содержащий узел крепления, например, крана-манипулятора. В отличие от ближайшего аналога плавучий понтон предназначен для работы в закрытых водоемах, на мелководье, в болотистых и труднодоступных местах, выполнен разборным, составные
части которого жестко соединены между собой, в торце плавучего понтона выполнен вырез таким образом, что образует открытую рабочую зону.
Наличие в торце плавучего понтона открытой рабочей зоны позволяет производить погрузо-разгрузочные работы непосредственно под плавучим понтоном, что обеспечивает уменьшение опрокидывающего момента и определяет устойчивость плавучего понтона и, соответственно, его надежность и безопасность при сохранении его грузоподъемности.
Таким образом, устойчивость плавучего понтона в рабочем режиме обеспечена за счет наличия открытой рабочей зоны без увеличения его габаритов и без снижения его грузоподъемности. Данная конструкция позволяет уменьшить водоизмещение, осадку и массогабаритные характеристики плавучего понтона, что обеспечивает его использование на мелководье, в болотистых местах.
Выполнение плавучего понтона разборным, в частности, в виде, по меньшей мере, из двух или, по меньшей мере, из трех составных частей позволяет трансформировать его в положение «по-походному», и в сложенном, компактном виде транспортировать по суше в труднодоступные, лесные места к закрытым водоемам, что улучшает его эксплуатационные характеристики.
Вариантному выполнению плавучего разборного понтона, а именно, по меньшей мере, из двух или, по меньшей мере, из трех составных частей, соответствуют варианты выполнения конструкций этих составных частей:
- в случае выполнения понтона, по меньшей мере, из двух частей, в каждой составной части выполнен угловой вырез, а каждый угловой вырез расположен зеркально симметрично напротив другого соответствующего выреза, образуя открытую рабочую зону, например, для рабочей насадки крана-манипулятора;
- в случае выполнения понтона, по меньшей мере, из трех частей, средняя составная часть понтона выполнена укороченной по длине относительно остальных составных частей, при этом торцы всех трех составных частей с одной стороны расположены по одной прямой, с другой стороны образуют открытую рабочую зону.
Составные части плавучего понтона выполнены полыми и герметичными.
Предложенные варианты разборной конструкции позволяют образовать открытую рабочую зону, при этом открытая рабочая зона выполнена соразмерной, например, рабочей насадке крана-манипулятора. Плавучий разборный понтон технологичен при изготовлении и монтаже.
Дополнительно обеспечению надежности и безопасности при сохранении его грузоподъемности способствуют следующие усовершенствования.
Узел крепления, предназначенный для установки крана-манипулятора, выполнен в виде опорной рамы.
Опорная рама может быть выполнена в виде усеченной четырехгранной пирамиды, большее основание которой закреплено на плавучем понтоне, а меньшее основание предназначено для установки, например, крана-манипулятора, при этом опорная рама расположена симметрично относительно продольной оси симметрии плавучего понтона, совпадающей с осью симметрии открытой рабочей зоны.
Опорная рама может быть выполнена, например, из угловых профилей или трубы прямоугольного сечения.
В торце плавучего понтона со стороны открытой рабочей зоны может быть установлена периферийная рама, которая увеличивает жесткость конструкции и улучшает прочностные характеристики плавучего понтона.
Плавучий понтон выполнен самоходным, что расширяет его эксплуатационные характеристики.
Техническим результатом разработанной конструкции является уменьшение водоизмещения, осадки, массогабаритных характеристик при сохранении устойчивости и грузоподъемности; обеспечение безопасности и надежности, улучшение эксплуатационных характеристик.
Совокупность перечисленных признаков достаточна для достижения указанного технического результата.
Полезная модель иллюстрируется чертежами, представленными фигурами 1-4, где изображены:
На фиг.1 - общий вид плавучего понтона в собранном виде с краном-манипулятором.
На фиг.2 - вид спереди плавучего понтона с краном-манипулятором.
На фиг.3 - вид сверху плавучего понтона (вариант из двух составных частей).
На фиг.4 - вид сверху плавучего понтона (вариант из трех составных частей).
Плавучий понтон 1 в собранном виде (фиг.1) содержит опорную раму 2, установленную на его верхней палубе. В рабочем режиме на верхнем основании опорной рамы 2 установлен кран-манипулятор 3 с челюстным грейфером 4. Гидропривод 5 крана-манипулятора 3 установлен на нижнем основании опорной рамы 2. В торце плавучего понтона 1 (фиг.2) выполнен вырез, который образует открытую рабочую зону 6.
Плавучий понтон 1 выполнен разборным и может быть составлен из двух или трех составных частей. На фиг.3 показан вариант плавучего понтона, выполненного из двух составных частей 7. Каждая составная часть 7 имеет угловой вырез 8. Каждый угловой вырез 8 расположен зеркально симметрично напротив другого соответствующего выреза, образуя открытую рабочую зону 6.
На фиг.4 показан вариант плавучего понтона 1, выполненного из трех составных частей. Средняя составная часть 9 понтона 1 имеет длину
меньше, чем длина боковых составных частей 10. Торцы всех трех составных частей 9 и 10 с одной стороны расположены по одной прямой, с другой стороны образуют открытую рабочую зону 6.
В торце плавучего понтона 1 со стороны открытой рабочей зоны 6 может быть установлена периферийная рама 11 (на фиг.3 и 4 показана пунктирной линией).
Двигатель (на чертеже не показан) может быть установлен как в торце плавучего понтона 1, противоположного торцу с открытой рабочей зоной, так и в торце со стороны открытой рабочей зоны непосредственно на периферийной раме 11, что позволяет понтону 1 самостоятельно передвигаться по водоему.
Опорная рама 2 может быть выполнена, например, из угловых профилей или трубы прямоугольного, в частности, квадратного сечения.
Открытая рабочая зона 6 выполнена соразмерной, например, рабочей насадке крана-манипулятора 3, например, грейферу 4.
Устройство работает следующим образом. Работа устройства рассмотрена на примере выполнения плавучего понтона из трех составных частей, снабженного краном-манипулятором со сменной насадкой, например, в виде челюстного грейфера.
Плавучий понтон 1 в разобранном виде компактно доставляется на рабочее место на автотранспорте. С помощью подъемного крана, например, автомобильного спускают составные части понтона на поверхность водоема, где осуществляют сборку понтона 1. Среднюю составную часть 9 и две боковые составные части 10 жестко соединяют между собой посредством разъемных соединительных деталей (на чертеже не показаны). Составные части 9 и 10 соединяют таким образом, что торцы всех трех составных частей с одной стороны расположены по одной прямой, с другой стороны образуют открытую рабочую зону 6.
На платформе устанавливают опорную раму 2, при этом располагают ее симметрично относительно продольной оси симметрии
«А» плавучего понтона 1, совпадающей с осью симметрии открытой рабочей зоны 6.
На верхнем основании опорной рамы 2 закрепляют кран-манипулятор 3 с челюстным грейфером 4. В нижнем основании опорной рамы 2 располагают гидропривод 5 крана-манипулятора 3. На плавучем понтоне 1 может быть расположено дополнительное оборудование (на чертеже не показано): лебедка, оборудование для забивки свай, буровая насадка и другие сменные рабочие насадки крана-манипулятора 3.
Соединенные составные части 9 и 10 могут быть дополнительно стянуты периферийной рамой 11.
В торце плавучего понтона 1 размещают двигатель (на чертеже не показан). Подготовленный к работе плавучий понтон 1 устанавливают на рабочее место в водоеме, например, для очистки и углубления дна водоема, фиксируют на этом месте с помощью якоря или штырей (на чертеже не показаны) - на мелководье. Челюстной грейфер 4 крана-манипулятора 3 через рабочую зону 6 выполняет подъем грунта со дна водоема непосредственно под понтоном 1. За счет этого уменьшается опрокидывающий момент понтона при подъеме и перемещении груза и обеспечивается его устойчивость в рабочем режиме.
Выполнив работу на одном фиксированном месте, плавучий понтон 1 перемещают на новый участок и выполняют работу по той же схеме.
Поднятый со дна грунт укладывают на береговую часть или на грузовой понтон, расположенный рядом с данным плавучим понтоном 1.
Плавучий понтон может быть использован при выполнении работ на водной поверхности, в частности, при подъеме и перемещении грузов, расчистки и углублении дна, бурении скважин, очистки поверхности воды от загрязнений в закрытых водоемах, на мелководье, в болотистых и труднодоступных местах. Конструкция плавучего понтона позволяет работы проводить, как на малых от 20 см, так и на больших глубинах: в
частности, при выемке грунта до 4-5 м, при подъеме грузов со дна водоема посредством лебедки до 25 м.
После завершения работ на водоеме плавучий понтон 1 демонтируют, его составные части перемещают на сушу, и в разобранном виде перевозят на новое место.
Плавучий понтон 1 может быть использован в зимний период, при этом понтон располагается на поверхности льда водоема, а под открытой рабочей зоной 6 - лед удаляют.
Плавучий понтон 1 может быть изготовлен в виде металлической сварной конструкции, например, из тонкой листовой стали. Каждая составная часть конструкции выполнена полой и герметичной. Опорная рама 2 может быть выполнена, например, из угловых профилей или труб прямоугольного сечения, например, квадратного сечения.
Предложенный плавучий понтон является промышленно применимым и может быть использован в промышленности.
Конструкция плавучего понтона, предназначенная, преимущественно, для кранов-манипуляторов, имеет уменьшенные водоизмещение, осадку, массогабаритные характеристики при сохранении его грузоподъемности и устойчивости, что обеспечивает безопасность и надежность, улучшает эксплуатационные характеристики и позволяет использовать в закрытых водоемах, на мелководье, в болотистых и труднодоступных местах.