Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений
DEVICE FOR REPAIR OPERATIONS AT VARIOUS SECTIONS OF HYDRAULIC STRUCTURES

Изобретение относится к области производства работ в зоне переменного уровня воды на гидротехнических сооружениях, таких как морские нефтегазовые буровые, пирсы, эстакады, стенки отводящих каналов, плотины, быки, опоры мостов, с целью их ремонта, очистки, и защиты от коррозии и обрастания.
Известно устройство для проведения ремонтных работ на прямых участках гидротехнических сооружений, содержащее коробчатый прямоугольный корпус, присоединяемый к поверхности гидротехнического сооружения анкерными болтами [RU2252292, дата публикации: 31.03.2003 г., МПК: E02B 1/00].
Известно устройство для проведения ремонтных работ на прямолинейных участках гидротехнических сооружений, содержащее корпус в виде короба, снабженный балластными камерами, при этом корпус присоединяется к поверхности гидротехнического сооружения штангами [RU157064, дата публикации: 21.05.2015 г., МПК: E02B 1/00].
В качестве прототипа выбрано устройство для проведения ремонтных работ на угловых участках гидротехнических сооружений, содержащее угловой коробчатый корпус с балластными камерами в виде понтонов, расположенных на наружной стороне корпуса [RU2633548, дата публикации 13.10.2017 г., МПК: E02B 1/00].
Недостатком прототипа и известных устройств для проведения ремонтных работ на гидротехнических сооружениях является невозможность проведения ремонтных работ на прямых, различных криволинейных и угловых участках гидротехнических сооружений с использованием только одного устройства из-за того, что форма корпуса может обеспечивать возможность установки и герметичность при контакте только с одним видом участка ремонтируемого гидротехнического сооружения, вследствие чего для каждого участка гидротехнического сооружения необходимо подбирать соответствующее устройство, что в значительной степени ограничивает функционал и область применения устройства.
Технической проблемой, на решение которой направлено изобретение, является расширение функционала и области применения устройства для проведения ремонтных работ на гидротехнических сооружениях.
Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является обеспечение возможности проведения ремонтных работ на участках гидротехнических сооружений, имеющих разную форму, при помощи одного устройства.
Сущность изобретения заключается в следующем.
Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений содержит корпус и балластные камеры, расположенные на наружной поверхности корпуса. В отличие от прототипа корпус состоит из двух разъемно соединенных элементов корпуса, один из которых имеет Г-образную форму, а другой имеет П-образную форму, при этом устройство содержит набор плоских съемных элементов, предназначенных для присоединения к торцевой поверхности дна корпуса.
Корпус состоит из двух разъемно соединенных элементов корпуса, что обеспечивает возможность изменения формы корпуса в зависимости от формы поверхности гидротехнического сооружения. При этом корпус, образованный двумя элементами, имеет угловую форму и обеспечивает возможность проведения ремонта на наружном угловом участке гидротехнического сооружения. Соединение элементов корпуса обеспечивается таким образом, чтобы полученная конструкция была открыта только с тех сторон, которыми устройство стыкуется с поверхностью гидротехнического сооружения. Корпус имеет полую конструкцию, что обеспечивает возможность присутствия в нем персонала, а также размещения ремонтного и насосного оборудования.
Элемент корпуса Г-образной формы обеспечивает возможность проведения ремонта на внутреннем угловом участке гидротехнического сооружения. Элемент корпуса Г-образной формы может представлять собой короб, открытый с двух смежных боковых сторон, которыми он стыкуется с поверхностью гидротехнического сооружения. При этом форма дна элемента корпуса Г-образной формы может повторять форму внутреннего углового участка, обеспечивая максимально эффективное компенсирование зазора, образующегося между элементом корпуса и поверхностью гидротехнического сооружения, в случае если внутренний угловой участок гидротехнического сооружения выполнен прямоугольным, то дно корпуса имеет прямоугольную форму. В случае если внутренний угловой участок выполнен тупоугольным или остроугольным, то дно корпуса имеет соответствующую тупоугольную или остроугольную форму, и т.д.
Элемент корпуса П-образной формы обеспечивает возможность проведения ремонта на прямом участке гидротехнического сооружения. Элемент корпуса П-образной формы может представлять собой короб, открытый с одной боковой стороны, которой он стыкуется с поверхностью гидротехнического сооружения.
Элементы корпуса могут содержать средства крепления к поверхности ремонтируемого гидротехнического сооружения, расположенные на сторонах, которыми они стыкуются с поверхностью гидротехнического сооружения. При этом средства крепления могут представлять собой кронштейны, петли или отверстия.
Устройство содержит набор плоских съемных элементов, предназначенных для присоединения к торцевой поверхности дна корпуса, что обеспечивает возможность установки устройства на криволинейные участки гидротехнических сооружений, например, впадины различной конфигурации, скругленные угловые участки и т.д. При этом разъемное присоединение элементов к торцевой поверхности дна корпуса позволяет производить замену плоского элемента одной формы на плоский элемент другой формы, либо эксплуатировать устройство без плоских элементов на прямых участках гидротехнических сооружений.
Набор плоских съемных элементов может содержать любое количество прямых плоских съемных элементов и угловых плоских съемных элементов, при этом плоские съемные элементы могут иметь любую форму и размер.
Прямой плоский съемный элемент предназначен для компенсирования зазора, образующегося между торцевой поверхностью дна корпуса, и криволинейным участком гидротехнического сооружения. Прямой плоский съемный элемент может использоваться с П-образным или Г-образным элементами корпуса, а также с корпусом, имеющим угловую форму. При этом форма и размер прямого плоского съемного элемента выбирается исходя из формы участка таким образом, чтобы обеспечивалось максимально эффективное компенсирование образующегося зазора. Например, для прямоугольной впадины на участке гидротехнического сооружения плоский элемент может иметь прямоугольную форму, а для трапециевидной впадины – трапециевидную.
Угловой плоский съемный элемент предназначен для компенсирования зазора, образующегося между торцевой поверхностью дна углового корпуса, и криволинейным наружным угловым участком гидротехнического сооружения. При этом форма и размер углового плоского съемного элемента выбирается исходя из формы криволинейного наружного углового участка таким образом, чтобы обеспечивалось максимально эффективное компенсирование образующегося зазора. Например, для скругленных участков (цилиндрические опоры мостов, скругленные угловые участки и т.д.) гидротехнического сооружения угловой плоский съемный элемент может иметь радиальную форму.
Поверхность корпуса и поверхность плоских съемных элементов, предназначенные для контакта с поверхностью гидротехнического сооружения, содержат уплотнение, обеспечивающее минимизацию попадания воды во внутреннюю полость корпуса. Уплотнение может быть разъемно или неразъемно присоединено к поверхности корпуса и поверхностям плоских элементов. При этом уплотнение может представлять собой рукав, выполненный из плотного водонепроницаемого материала, внутри которого расположен наполнитель. Наполнитель может быть представлен сжатым газом или жидкостью. Наполнитель может быть представлен синтетическими материалами, например, пенополиуретаном, пенополистиролом или ватой, обеспечивающими возможность более плотного прижатия устройства и сглаживания мелких неровностей, что дополнительно увеличивает диапазон участков гидротехнических сооружений, на которые может быть установлено устройство.
Балластные камеры расположены на наружной поверхности корпуса и обеспечивают возможность регулирования степени плавучести устройства. Балластные камеры могут быть выполнены съемными, при этом количество и размер балластных камер определяются в зависимости от размеров корпуса.
Узлы и детали устройства могут быть изготовлены из металла, ударопрочного пластика, композитного и иных видов материалов, а разъемное соединение всех элементов может обеспечиваться болтами, шпильками, стяжками, струбцинами и иными известными соединительными элементами.
Изобретение обладает ранее неизвестной из уровня техники совокупностью существенных признаков, отличающейся тем, что:
— корпус состоит из двух разъемно соединенных элементов корпуса, один из которых имеет Г-образную форму, а другой имеет П-образную форму, что обеспечивает возможность изменения конфигурации устройства в зависимости от формы поверхности гидротехнического сооружения путем присоединения и отсоединения элементов корпуса друг от друга, позволяя проводить ремонтные работы на прямых участках, а также на наружных и внутренних угловых участках гидротехнических сооружений.
— устройство содержит набор плоских съемных элементов, предназначенных для присоединения к торцевой поверхности дна корпуса, что обеспечивает возможность замены плоского съемного элемента одной формы на плоский съемный элемент другой формы, либо эксплуатацию устройства без них, позволяя проводить ремонтные работы на криволинейных участках гидротехнических сооружений.
Совокупность существенных отличительных признаков позволяет изменять конфигурацию устройства в зависимости от формы поверхности гидротехнического сооружения, позволяя проводить ремонтные работы на прямых  и криволинейных участках, а также на наружных и внутренних угловых участках гидротехнических сооружений, благодаря чему обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности проведения ремонтных работ на участках гидротехнических сооружений, имеющих разную форму, при помощи одного устройства, тем самым расширяя функционал и область применения устройства для проведения ремонтных работ на гидротехнических сооружениях.
Наличие новых отличительных существенных признаков свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».
Изобретение может быть выполнено при помощи известных средств, материалов и технологий, что свидетельствует о соответствии изобретения критерию патентоспособности «промышленная применимость».
Изобретение поясняется следующими чертежами:
Фиг.1 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на наружный угловой участок гидротехнического сооружения, представленное Г-образным и П-образным элементами корпуса, соединенными болтовым соединением, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.2 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на прямой участок гидротехнического сооружения, представленное П-образным элементом корпуса, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.3 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на внутренний угловой участок гидротехнического сооружения, представленное Г-образным элементом корпуса, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.4 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на скругленный наружный угловой участок гидротехнического сооружения, представленное Г-образным и П-образным элементами корпуса, соединенными пластиной, при этом к торцевой поверхности дна корпуса шпилечным соединением присоединен плоский съемный радиальный угловой элемент, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.5 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на наружный угловой участок гидротехнического сооружения с трапециевидными впадинами, представленное Г-образным и П-образным элементами корпуса, соединенными болтовым соединением, при этом к торцевой поверхности дна корпуса пластинами присоединены плоские съемные трапециевидные элементы, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.6 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на криволинейный участок гидротехнического сооружения, представленное П-образным элементом корпуса, при этом к торцевой поверхности дна корпуса винтовым соединением присоединен плоский съемный многоугольный элемент, поперечный разрез вид сверху.
Фиг.7 — Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений, предназначенное для установки на внутренний угловой участок гидротехнического сооружения с прямоугольной впадиной, представленный Г-образным элементом корпуса, при этом к торцевой поверхности дна корпуса болтовым соединением присоединен плоский съемный прямоугольный элемент, поперечный разрез вид сверху.
Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений содержит корпус, состоящий из элемента 1 корпуса Г-образной формы и элемента 2 корпуса П-образной формы, снабженных балластными камерами 3, и разъемно соединенных соединительными элементами 4, при этом устройство содержит набор плоских съемных элементов, включающий плоские съемные прямые элементы 5 и плоский съемный угловой элемент 6, присоединяемые к торцевой поверхности дна корпуса соединительными элементами 7, при этом  поверхность корпуса, предназначенная для контакта с поверхностью гидротехнического сооружения, снабжена уплотнением 8, а поверхности плоских съемных элементов 5 и 6, предназначенные для контакта с поверхностью гидротехнического сооружения, снабжены уплотнением 9.
Устройство работает следующим образом.
Устройство для проведения ремонтных работ на различных участках гидротехнических сооружений собирают, выбирая конфигурацию устройства в зависимости от формы поверхности гидротехнического сооружения, путем соединения элементов 1 и 2 корпуса соединительными элементами 4, или путем их разъединения. При этом для компенсирования неровностей на поверхности гидротехнического сооружения к торцевой поверхности дна корпуса при необходимости присоединяют прямые плоские съемные элементы 5 или угловой плоский съемный элемент 6 посредством соединительных элементов 7. Устройство для проведения ремонтных работ на гидротехнических сооружениях погружают в воду, при этом корпус и балластные камеры 3 заполняют водой. Устройство стыкуют с поверхностью гидротехнического сооружения и прикрепляют к гидротехническому сооружению, вследствие чего происходит прижатие корпуса к поверхности гидротехнического сооружения. При этом благодаря уплотнениям 8 и 9 происходит герметизация внутреннего пространства корпуса, после чего производят откачивание воды для размещения внутри устройства персонала и оборудования, и проведения ремонтных работ на участке гидротехнического сооружения.
Таким образом обеспечивается достижение технического результата, заключающегося в обеспечении возможности проведения ремонтных работ на участках гидротехнических сооружений, имеющих разную форму, при помощи одного устройства, тем самым расширяя функционал и область применения устройства для проведения ремонтных работ на гидротехнических сооружениях.