Способ изготовления корпуса плавучего средства (варианты)
METHOD OF MAKING A HULL OF A FLOATING FACILITY (VERSIONS)

Относится к области судостроения.
Известен способ изготовления корпусов речных и морских судов из бетона или железобетона [RU 2483965 C1, 10.06.2013]. Он предусматривает предварительный выбор типа и обеспечение наличия плавучего средства, конструкция корпуса которого отвечает требованиям, предъявляемым к опалубке для бетонных работ. Упомянутое плавучее средство располагают в водоизмещающем положении. Обеспечивают подачу, распределение и уплотнение бетонной смеси в полости, образованные элементами конструкции корпуса упомянутого плавучего средства, и формирование бетонного или железобетонного корпуса плавучего средства. Таким образом, по сути, бетон заливается в опалубку.
Известен способ изготовления железобетонного наплавного блока, содержащий операции постройки этой конструкции в доке и вывод блока на акваторию на плавучих емкостях [RU 2135384 C1 27.08.1999]. Операции постройки включают формовку двух железобетонных конструкций блока в горизонтальных опалубочных формах. Формы симметрично расположены относительно диаметральной плоскости дока и опираются с помощью шарниров на верхние обращенные друг к другу ребра параллелепипедных опор, расположенных на днище дока. Перевод опалубочных форм вместе с отформованными конструкциями блока в вертикальное положение. Соединение железобетонных конструкций блока связями. Отвод опалубочных форм по направляющим к стенкам камеры дока. Заполнение дока водой и закрепление на стенках блока плавучих емкостей.
Недостатки способов в трудоемкости, в связи тем, что необходимо изготовление опалубки. Невозможно сделать обшивку тонкой и легкой. Сроки изготовления очень длительны - бетон в опалубке застывает в течение 30 дней. Невозможно обшить бетон внешне. Кроме того, для постройки по первому способу необходим мокрый док.
Наиболее близкое техническое решение - способ постройки судов [US 3668051 A 6.06.1972] с использованием технологий стекловолокна или ферроцемента с использованием базового материала, определяющего поверхность, из гибкого листового материала, например, из свободно тканой ткани или эластичной сетки, армированной пружинящими стержнями, например, из стекловолокна или стали; материал основы прикреплен к каркасному каркасу и легко и просто принимает и образует сложную изогнутую поверхность корпуса, а затем добавляют смолу или бетон и дают им затвердеть.
Недостатки: невозможно сделать внешнюю обшивку из дерева или композита, трудоемкость изготовления в связи с тем, что большие судна сложно перевернуть после изготовления, крепеж доски не предполагает ее плотного примыкания и герметичности.
Обшивка по данному решению не предполагается. Только покраска либо смолами, либо красками.
Технический результат - снижение трудоемкости изготовления корпуса плавучего средства.
Технический результат достигается использованием способа изготовления корпуса плавучего средства в ходе которого на установленные шаблоны, копирующие контуры корпуса плавучего средства, укладывают обшивку, на образовавшуюся поверхность укладывают арматуру, затем наносят композитную матрицу.
Для изолирующей и демпфирующей функции возможен способ изготовления корпуса плавучего средства в ходе которого на установленные шаблоны, копирующие контуры корпуса плавучего средства, укладывают обшивку, образовавшуюся поверхность покрывают изнутри слоем жидкой резины, на образовавшуюся поверхность укладывают арматуру, затем наносят композитную матрицу.
Обшивка в виде доски дает дополнительную защиту от ударных воздействий на конструкцию. Бетон сам по себе хрупкий материал. Кроме того, использование обшивки ведет к увеличению плавучести, создает привлекательный внешний вид.
Способ изготовления корпуса плавучего средстваобратно противоположный традиционно существующему. Судовой набор устанавливается внутрь уже сформированной обшивки (шпации) корабля.
На фигуре 1 показан корпус плавучего средства, изготовленный согласно способу.
1 - обшивка;
2 - жидкая резина;
3 - композитная матрица;
4 - арматура.
5 - нагели;
6 - шпангоут-перегородка.
На фигуре 2 показан корпус плавучего средства, изготовленный согласно способу.
1 - обшивка;
2 - жидкая резина;
3 - композитная матрица;
4 - арматура.
5 - нагели;
6 - шпангоут-перегородка;
7 - киль
На фигуре 3 показан процесс изготовления корпуса плавучего средства согласно способу.
8 - шаблоны.
Способ осуществляется следующим образом (фиг 1). На установленные шаблоны, копирующие контуры корпуса корабля, укладывается обшивка 1 (например доски), выполняющая роль несъемной опалубки. В качестве досок применяется любой подходящий материал, отвечающий основным требованиям: не гниющий, гладкий (имеющий поверхность с минимальным сопротивлением скольжению по воде), декоративно привлекательный. Кроме досок могут применяться чешуйчатая обшивка или иная наборная.
Образовавшуюся поверхность опционально покрывают изнутри слоем жидкой резины 2 толщиной 1-3 мм. Резина играет изолирующую и демфирующую функцию между основным несущим корпусом из композитной матрицы 3 и обшивкой 1.
В обшивку корабля вставляются нагели 5 (фиг 1, 2) в местах предполагаемой установки будущих шпангоутов 6 (фиг 1). Нагели скрепляют композитную матрицу и декоративную обшивку.
На образовавшуюся поверхность укладывают арматуру 4, в качестве которой может быть использована например стеклопластиковая арматура с шагом 50-150 мм (в зависимости от размеров плавучего средства) вдоль корпуса корабля.
Композитную матрицу 3 (фиг 2) наносят методом пневмонабрызга толщиной 10-30 мм (толщина соответствует размерам плавучего средства). В качестве композита могут например выступать фибробетон или полимерные смолы с наполнителем из стекловолокна.
В намеченные плоскости устанавливается опалубка и формуются бетонные шпангоуты. В зависимости от размеров и предназначения корабля шпангоуты могут быть объединены с трюмными перегородками.
Использование способа позволяет быстро и без лишних трудозатрат изготовить плавучее средство. В том числе в полевых условиях, без сооружения капитальных конструкций. Достаточно привезти или изготовить месте шаблоны. Привести или изготовить на месте обшивку. Разместить ее на шаблонах. И в дальнейшем без значительных трудозатрат изготовить плавучее средство.
Все перечисленные достоинства существенно снижают стоимость и сроки изготовления изделия, что очень важно при массовом производстве в туристической развлекательной индустрии.