СПОСОБ СООРУЖЕНИЯ ПРОЛЕТНОГО СТРОЕНИЯ ВАНТОВОГО МОСТОВОГО ПЕРЕХОДА ЧЕРЕЗ МОРСКОЙ СУДОХОДНЫЙ ПРОЛИВ
CONSTRUCTION METHOD OF CABLE-STAYED BRIDGE ABOVE SEA NAVIGABLE STRAIT

Изобретение относится к области осуществления морских операций при возведении гидротехнических сооружений и может быть использовано при строительстве мостовых переходов в морских и речных условиях, в частности в рамках морской составляющей проекта.
Широко известны способы постановки плавсистем или понтонов на собственные якоря с помощью лебедок брашпильного типа или подачи своих швартовых тросов для закрепления их за швартовные бочки, соединенные с мертвыми якорями-присосами с помощью стальных тросов или цепей (буйрепов) при возведении каких-либо постоянных или временных гидротехнических сооружений, в т.ч. и мостовых переходов. При этом в морских и речных условиях выполняют как монтажные, так и ремонтные работы, для проведения которых используют плавсредства, которые устанавливаются на мертвые якоря и плавучие краны.
Недостатком этих известных способов является невозможность решения общей технической задачи всего производственного процесса морской составляющей проекта, включающей элементы организации, способы регулирования, транспортировки, закрепления образуемой плавсистемы и позиционирования ее под монтаж транспортируемой ею балки жесткости при возведении гидротехнических сооружений, мостового перехода.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является принятый за прототип «Способ сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив Босфор Восточный, реализованный в проекте «Мост на остров Русский», разработанном «Институтом Гипростроймост» (опубл. - «Ежегодный информационно-технический журнал». Приложение к журналу №6 - «Мост на остров Русский», см. стр. стр. 111-1115). Согласно проектной документации (длина моста 1872 м, длина центрального руслового пролета 1104 м, ширина моста 25,9 м).
Известный способ предусматривает следующие операции.
Выполняют постановку 100 тонным плавучим краном «Черноморец-34» 8-ми мертвых якорей-присосов массой 30 т. в операционной зоне монтажа пролета моста в расчетных точках постановки. Каждый данный якорь фиксируют на поверхности посредством плавучего рыма (далее плота) числом в 8 на строповочных канатах (далее тросовых буйрепах по 2 на каждом мертвом якоре) числом в 16, длиной 45 м при глубине фарватера 41 м, диаметром тросов 36 мм каждый. Каждый плот изготавливают из 2-х глухих металлических цилиндрических труб, длиной 3,5 м и диаметром 1.2 м, соединенных 2-я двутавровыми поперечными балками, а также с наличием между ними вертикальной трубы прямоугольного сечения, для прохождения через нее данного двойного буйрепа, и релингового по периметру ограждения для безопасности работ.
Каждый данный якорь, посредством поводка (тросового буйрепа) 60 м длиной и диаметром 27 мм с огоном в верхней части, скреплен с плавучим поплавком (далее плавучий швартовный буй) числом в 8, проходя насквозь через всю его полость по всей ее высоте (силовая связь огона с якорем). При этом каждый плавучий швартовный буй выполняют диаметром 1 м и высотой 1.1 м и закрепляют за плот с помощью короткого стального стропа числом в 8, диаметром 16 мм и такелажной скобы - нерабочее положение.
Выполняют буксировку в операционную зону монтажа пролета моста транспортного плашкоута «Григории», оборудованного обустройством его палубы и ее подкрепления для обеспечения погрузки на него и последующей транспортировки под монтаж массивной металлической балки жесткости вантового пролетного строения моста, буксируя его с погруженной на него данной балкой. При этом буксировку образованной данной плавучей системы, обладающей повышенной массой и парусностью, производят лагом (буксиры по бортам плавсистемы), или 2-мя мощными одинаковыми буксирами, когда один из них на длинном буксире берет ее на усы, а второй становится в кормовой части с какого либо борта. Причем кнехты для крепления 2-х буксирных концов и киповые планки располагают с бортов самого плашкоута с его торцевых оконечностей (что представляет опасность для находящегося рядом персонала) при обслуживании швартовных лебедок).
Выполняют закрепление данной плавсистемы под монтаж путем постановки ее на мертвые якоря-присосы. При этом при буксировке подводят плавсистему к каждому плоту, при приближении к первому из которых вспомогательный (третий) буксир берет на борт часть ее экипажа, которые набирают слабины ее швартовного троса с тяговой швартовной лебедки плавсистемы себе на борт и закрепляют его стопором на борту, в 20 метрах от конца, чтобы была слабина для работы при закреплении.
Затем, данный вспомогательный (третий) буксир подходит к этому плоту, высаживает на него 3-х человек, которые закрепляются страховочными поясами за его релинги, соединяют коуш данного швартового троса тяговой швартовного лебедки плавсистемы посредством такелажной скобы за огон (петля на конце троса) швартовного буя и отсоединяют его от плота (рабочее положение). По сигналу с плота на буксире расцепляют стопор, фиксирующий швартовый трос на буксире, сбрасывают в воду и подают сигнал на плавсистему, по которому буксиры начинают продвигать ее вперед, повторяя данную операцию с подходом к каждому плоту и высаживании на него людей общим числом 8 раз за один вывоз балки (включая снятие плавсистемы с мертвых якорей), при закреплении ее за все плавучие швартовные буи мертвых якорей.
Выполняют позиционирование плавсистемы посредством вспомогательных буксиров и швартовных тросов ее тяговых швартовных лебедок, питающихся от мощного дизель-генератора плавсистемы, которое необходимо для точного совпадения ее положения под подъемным агрегатом. Корректировку производят при необходимости. Совмещают серьги траверз подъемного агрегата при их опускании с обухами, прикрепленными к металлической балке, для их сочленения посредством массивных металлических пальцев, причем удержание плавсистемы в данный момент в данном положении выполняют посредством ее тяговых швартовных лебедок. При этом с началом медленного подъема металлической балки осуществляют и регулирование натяжения их швартовных тросов. С совершением равномерного отрыва металлической балки от четырех точек опор и ее поднятия на 1 метр плавсистему сдвигают посредством ее тяговых швартовных лебедок из под балки и приступают к съемке ее с мертвых якорей-присосов и последующей транспортировке на базу.
Позиционирование плавсистемы выполняют в точках, координаты которых получают посредством использования системы GPS определенных геодезистами, которое необходимо для совпадения ее положения под подъемным агрегатом. Производят операцию съемки ее с мертвых якорей путем рассоединения с плавучими швартовными буями, выполняя буксировку и подвод плавсистемы двумя малыми буксирами к каждому плоту, учитывая воздействия течения, волнения, влияния выносимого течением взломанного судами льда в проливе. Высаживают на плот персонал (3 человека). Отдаваемый швартовый трос швартовного буя постепенно выбирают тяговой лебедкой плавсистемы до входа огона этого швартовного буя через киповую планку плавсистемы на ее палубу, где на него ставят стопор. Затем соединительную такелажную скобу и стопор рассоединяют, и плавучий швартовный буй опускают в воду для буксировки вспомогательным буксиром и закрепления его (в нерабочем положении) за плот. Операцию рассоединения швартовых тросов с остальными плавучими швартовными буями повторяют аналогично при подходе к каждому плоту и высаживании на него людей общим число 8 раз за одну операцию по вывозу балки под монтаж.
Производят перестановку мертвых якорей-присосов на новые точки по мере удлинения консолей металлической балки пролета моста. При этом перестановку производят 100 тонным плавучим краном «Черноморец-34» без отдачи им своих якорей, только использованием своих движителей. Точность установки в данных условиях обеспечивается в пределах 10-15 м. от точек, нанесенных на карту. Учитывая, что глубина фарватера достигала 41 м, проводят эту операцию данным плавкраном в 2 этапа, используя одновременно 2 грузовых его гака плавкрана грузоподъемностью 100 т и 30 т. Т.к. предел высоты подъема стрелы плавкрана над уровнем воды составляет 29 м., то мертвый якорь весом в 30 т. подвешивали на 2-х стропах по 23 м на малый гак крана и опускали за борт на длину стропов до момента, пока нагрузку не переводили на большой гак.
Судоходство в морском проливе (Босфор Восточный Международный порт Владивосток) при выполнении работ по сооружению пролетного строения вантового мостового перехода через данный судоходный морской пролив осуществляли во взаимодействии исполнителя ОАО «УСК МОСТ» и соответствующих смежных организаций морского порта Владивосток (штаб Тихоокеанского флота). Это выполняли в т.ч. и после каждой перестановки мертвых якорей с помощью разработанного соответствующими сторонами под руководством Советника по морской безопасности ОАО «УСК МОСТ» РЕГЛАМЕНТА, оформленного с учетом требований руководящих нормативных документов Международного и Национального характера, включая и Обязательные постановления по порту Владивосток и приписанных к нему пунктов, а также правил, распоряжений и рекомендации Штаба ТОФ, и под руководством Центра управления движением судов порта (ЦУДС), осуществляющего контроль и оперативное управление движением всех входящих и выходящих судов на данном напряженном морском фарватере, особенно в условиях тумана и сужения фарватера в зимний период из-за берегового припая. При этом практическое руководство процессом и всеми операциями, особенно буксировкой крупной и с высокой парусностью плавучей системы в сложных метеоусловиях в различные периоды года, выполнял Руководитель всех морских операций (он же исполнитель) с пульта управления. Место положения его в правилах производства работ по проекту при транспортировке балок не прописано. Недостатками известного способа-прототипа являются:
A) Высокая затратность при изготовлении плавучих рымов (плотов) и швартовных буев (поплавков), обслуживании, ремонте и эксплуатации из-за несоответствия проекта гидрометеорологическим условиям места строительства моста.
Б) Ограниченность его применения в сложных погодных условиях, когда ветер и волнение резко усиливаются и, практическая непригодность в зимних условиях из-за обледенения и переворачивания плавучих плотов при подвижках и выносе льда.
B) Имеется высокий уровень опасности для персонала при работе на плотах по закреплению и рассоединению плавсистемы с мертвыми якорями, особенно в темное время.
Г) Большое число операций требующих обязательного их выполнения.
Д) Требует повышенных затрат времени и человеческого ресурса в эксплуатации, особенно при перекладках мертвых якорей в новые позиции.
Е) Значительные финансовые затраты, обусловленные использованием в зимний период буксиров для ежедневной околки ото льда плотов и их переворачивания в рабочее положение.
З) Повышенная опасность для мореплавания, что обусловлено повреждением корпуса идущих судов при столкновении с плавучими рымами (плотами), когда они находятся подо льдом, особенно в ночное время.
И) Создает проблемы для Центра управления движением судов (ЦУДС) из-за продолжительной занятости судоходного канала, что усложняет организацию движения и ведет к задержкам судов.
К) Недостаточная надежность плавучих рымов (плотов), для ремонта и замены которых требуется плавкран (суточная стоимость - 400 тысяч р.)
Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является исключение недостатков прототипа, таких как:
- Высокая затратность при изготовлении плавучих рымов (плотов) и плавучих швартовных буев (поплавков), обслуживании, эксплуатации и ремонте.
- Ограниченность его применения в сложных погодных условиях, когда ветер и волнение резко усиливаются.
- Высокий уровень опасности для персонала при работе на плотах по закреплению и рассоединению плавсистемы с мертвыми якорями, особенно в темное время суток.
- Большое число операций, требующих обязательного их выполнения.
- Повышенные затраты времени и человеческого ресурса в эксплуатации, особенно при перекладках мертвых якорей и позиционировании плавсистемы с балкой под монтаж в ночное время.
- Значительные финансовые затраты.
- Повышенная опасность для мореплавания.
- Проблемы для Центра управления движением судов (ЦУДС).
- Недостаточная надежность плавучих рымов (плотов).
Поставленная техническая задача достигается тем, что в известном способе сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив, который включает операции по постановке плавучим краном мертвых якорей-присосов в операционной зоне монтажа пролета моста в расчетных точках постановки.
Буксировку в данную операционную зону монтажа пролета моста транспортного плашкоута, оборудованного тяговыми швартовными лебедками и устройствами на его палубе и в трюме, предназначенными для погрузки и последующей транспортировки под монтаж металлической балки жесткости пролетного строения моста, обладающей значительной массой, буксируя этот плашкоут с погруженной на него указанной балкой, причем буксировку образованной данной плавучей массивной системы, обладающей значительной парусностью, производят двумя буксирами.
Закрепление указанной плавсистемы в операционной зоне монтажа путем постановки ее на установленные мертвые якоря-присосы, при котором продвигают и располагают эту плавсистему в операционной зоне монтажа из плавучих швартовных буев, скрепленных каждый с данным мертвым якорем-присосом, и оборудованных каждый силовой внутренней связью, а также выполняют и позиционирование и закрепляют, используя вспомогательный буксир, коуш швартового троса каждой тяговой швартовной лебедки плавсистемы за верхнюю часть упомянутой силовой внутренней связи каждого плавучего швартовного буя. А затем также выполняют и позиционирование плавсистемы посредством вспомогательных буксиров и швартовых тросов ее тяговых швартовных лебедок, питающихся от мощного дизель-генератора плавсистемы, при этом продольную ось металлической балки совмещают с осью моста, это положение корректируют при необходимости. Совмещение при данном позиционировании серьг траверз подъемного агрегата при их опускании с обухами, прикрепленными к металлической балке, для их сочленения с помощью массивных металлических пальцев, необходимое для точного расположения погруженной на плавсистему балки под подъемным агрегатом, установленном на консоли пролета моста, при котором серьги опущенных траверз подъемного агрегата располагаются точно над данными обухами балки для сочленения с ними серьг посредством вышеупомянутых массивных металлических пальцев. Причем удержание плавсистемы в данном положении выполняют посредством ее тяговых швартовных лебедок, а с началом медленного подъема металлической балки осуществляют регулирование натяжения их швартовых тросов, чтобы плавсистему с погруженной балкой точно удерживать по оси моста.
С совершением равномерного отрыва металлической балки от четырех точек опор и ее приподнятую плавсистему сдвигают посредством ее тяговых швартовных лебедок из под балки и приступают к съемке ее с мертвых якорей-присосов и последующей транспортировке на базу.
При этом руководитель операций посредством радиосвязи передает информацию о всех действиях, результатах и предстоящей очередности в Центр управления движением судов на акватории порта и всем заинтересованным службам порта, а безопасную работу плавсистемы обеспечивают катерами контроля и наблюдения МЧС.
Операцию съемки плавсистемы с мертвых якорей-присосов выполняют, поочередно рассоединяя швартовые тросы ее тяговых швартовных лебедок с плавучими швартовными буями, причем очередность отдачи самих швартовых тросов устанавливают с учетом направления течения в данный момент.
При этом по мере удлинения в ходе сооружения консолей металлической балки пролета моста, производят перестановку мертвых якорей-присосов на новые точки, при которой вплотную подводят плавкран к поднимаемому мертвому якорю-присосу, удерживают место его положения без отдачи якорей плавкрана, посредством своих движителей, затем с помощью подстропника подвешивают его на большой грузовой гак плавкрана и начинают пошаговым методом отрывать мертвый якорь-присос от грунта, далее плавкран с подвешенным мертвым якорем передвигают и устанавливают мертвый якорь-присос в новую точку. В отличие от него, в заявляемом способе дополнительно выполняют операцию ремонта поврежденного при использовании плавучего швартовного буя, каждый из которых используют в виде плавучего швартовного буя ледового класса, состояние каждого из которых контролируют ежедневно, и при обнаружении плавучего ледового швартовного буя, который начинает притапливаться из-за аварийного поступления воды во внутрь, к нему, используя вспомогательный буксир, привязывают прочный синтетический трос, превышающий по длине глубину фарватера. К тросу подвязывают пластиковый буй для обозначения места нахождения поврежденного плавучего ледового швартовного буя, а когда приступают к ремонту данного швартовного буя, плавсистему буксируют вспомогательным буксиром к одному, а именно ближайшему к поврежденному, плавучему ледовому швартовному бую и закрепляют за его верхний усиленный обух, посредством быстроразъемного приспособления, коуш швартового троса одной из ее тяговых швартовных лебедок. Затем пропустив технологический трос-проводник через канифас блок, который подвешивают на поперечной балке плавсистемы, тем же вспомогательным буксиром соединяют его с данным синтетическим тросом поврежденного плавучего ледового швартовного буя, затем начинают выбирать данный технологический трос-проводник вместе с синтетическим тросом до приближения к борту находящегося в воде поврежденного плавучего ледового швартовного буя. Затем вспомогательный буксир забирает на борт слабины швартового троса тяговой швартовной лебедки плавсистемы и закрепляет его коуш за верхний усиленный обух данного поврежденного швартовного буя посредством такелажной скобы. Сам этот швартовый трос швартовной лебедки заводят на два усиленных канифас-блока, подвешенных на поперечной балке обустройства плавсистемы, и начинают подъем посредством тяговой швартовной лебедки поврежденного ледового швартовного буя до выхода из воды его нижнего обуха, выполненного усиленным и, отсоеденив при этом синтетический трос и технологический проводник, приступают затем к ремонту его поврежденного корпуса с борта вспомогательного буксира. При этом каждый из установленных мертвых якорей-присосов используют скрепленным посредством усиленного тросового буйрепа с помощью грузовой скобы с нижним усиленным обухом каждого плавучего ледового швартовного буя. Причем усиленный тросовый буйреп мертвого якоря-присоса выполняют с гужоном в его средней части, который используют на небольших глубинах фарватера при перестановке мертвых якорей-присосов или при подъеме их на стапель палубу плавкрана при уборке и транспортировке.
Буксировку плавсистемы в данную операционную зону монтажа выполняют двумя буксирами таким образом, что один из них используют мощным, который буксирует ее за передний торец, являясь головным, а другой, являясь кормовым, выполняет роль подруливающего устройства при маневрировании, для чего на плавсистеме по ее торцам по диаметрали устанавливают кнехты, на которые подают и крепят буксирные тросы сами буксиры, выполненные в виде длинного синтетического троса для головного буксира, закрепляемого на двухтумбовый кнехт в носовой части плавсистемы, и короткого стального на однотумбовый кнехт в ее кормовой части, которые устанавливают по диаметрали плавсистемы. При этом буксирами работают только на передний ход, но каждым в противоположном направлении и с разной скоростью, когда, развернувшись против течения, они буксируют плавсистему малой скоростью по центру операционной зоны.
Операцию по закреплению плавсистемы в операционной зоне монтажа выполняют путем соединения коуша каждого швартового троса ее тяговой швартовной лебедки с верхним усиленным обухом каждого плавучего ледового швартовного буя посредством упомянутого быстроразъемного приспособления между ними.
А в качестве швартовного буя используют плавучий швартовный буй такого ледового класса, корпус которого выполняют прочным и водонепроницаемым, удлиненным, боковая поверхность которого имеет форму сопрягаемых цилиндра и усеченного конуса. Сам он разделен поперечной водонепроницаемой перегородкой на два отсека, а через весь корпус, насквозь по всей его высоте, в качестве силовой внутренней связи протяжен силовой стержень с усиленными обухами соответственно на его торцах, при этом за нижний усиленный обух подвешивают отвес на короткой цепи.
Причем данное быстроразъемное приспособление заранее подвешивают на каждый плавучий ледовый швартовный буй с применением такелажной скобы для ускорения самой операции закрепления и отсоединения.
Буксировку и закрепление плавсистемы на мертвых якорях-присосах и при ее позиционировании выполняют с использованием двух створных знаков, установленных по оси моста, передний из которых устанавливают перед пилоном у уреза воды, а второй знак - за пилоном на расстоянии от него не менее чем 50 м на временной металлической опоре моста по ее центральной части на высоте не менее чем 5 м от земли, а в ночное время на створных знаках включают красные огни. Контроль позиционирования плавсистемы в операционной зоне монтажа производят также с использованием створных знаков и красных огней, которые устанавливают на верхней части створных знаков, и их используют при позиционировании в ночное время при необходимости, при этом в качестве данных ориентиров используют и вертикальные конструкции самой временной металлической опоры моста. При этом сам данный контроль и регулирование положения плавсистемы относительно створных знаков и ориентиров осуществляют в период с началом позиционирования и до отрыва металлической балки от обустройства плавсистемы. Причем, при частичном снятии нагрузки с плавсистемы методом подъема балки дополнительно производят визуальным методом и контроль положения плавсистемы путем точного параллельного совпадения расположения боковых сторон опущенных траверз подъемного агрегата и боковых сторон консолей пролета моста.
Операцию съемки плавсистемы с каждого из мертвых якорей-присосов выполняют путем обхода вспомогательным буксиром каждого из их плавучих ледовых швартовых буев, начиная обходить им первые плавучие ледовые швартовные буи, которые расположены ниже по течению, при этом осуществляют раскрытие быстроразъемных приспособлений, установленных на их верхних усиленных обухах.
Операцию перестановки мертвых якорей-присосов производят таким образом, что используя технологический подстропник, соединяют его с верхним усиленным обухом плавучего ледового швартовного буя грузовой скобой, берут его на большой грузовой гак плавкрана и начинают пошаговым методом отрывать от грунта и поднимать данный плавучий ледовый швартовный буй совместно с прикрепленным к его нижнему усиленному обуху отвесом и мертвым якорем-присосом на усиленном тросовом буйрепе. Причем при перекладке мертвых якорей-присосов, установленных на меньших глубинах, и при уборке их в этом случае с фарватера перекладку выполняют с использованием двух гаков плавкрана и упомянутого гужона, вставленного в среднюю часть усиленного тросового буйрепа, для возможности перехвата нагрузки на малый гак плавкрана.
Управление морскими операциями осуществляют с пульта управления, расположенного на поверхности погруженной на плавсистему балки, оборудованного средствами радиосвязи и наблюдения, с использованием данных, полученных по радиосвязи от Центра управления движения судов и данных с буксиров, задействованных в операции, снятых с их электронавигационных приборов, которые руководитель операции использует для анализа и принятия решений.
В ледовых условиях - частный случай - используют буксиры ледового класса, оборудованные гребными винтами в насадках, посредством которых осуществляют околку льда вокруг плавучих ледовых швартовных буев и плавсистемы, контролируют их вертикальное положение на водной поверхности, пробивают фарватер.
Мертвые якоря-присосы - частный случай применения - технически оправдано использовать массой 20 т, каждый из которых скрепляют с таким усиленным тросовым буйрепом, диаметр которого также целесообразно иметь 36 мм, с длиной 45 м при глубине фарватера 41 м, а при глубинах данного фарватера до 17 м используют гужон в средней части данного тросового буйрепа.
Плавкран используют грузоподъемностью, в частности 100 т большого гака и 30 т у малого гака. Металлическую балку жесткости вантового пролетного строения моста выполняют в виде сварной конструкции размерами в частности 12×26×3 м у одинарной балки и 24×26×3 м у сдвоенной балки, вес которых составляет 180 и 360 т. соответственно. Эксплуатационно оправдано, когда буксировку осуществляют буксирами, мощность головного из которых составляет 1500 л.с., а у кормового составляет 300 л.с., при этом буксирный трос у головного буксира используют синтетический - длиной 35 м, а у кормового стальной трос 18 мм в диаметре - длиной 15 м.
Каждый плавучий ледовый швартовный буй используют с диаметром, в частности 1,11 м, высотой 4,2 м. и толщиной корпуса до 10 мм, и к его нижнему усиленному обуху подвешен отвес массой до 750-900 кг.
Быстроразъемное приспособление применяют в частности в виде глаголь гака, изготовленного под конкретную операцию со стопорящей чекой.
Используемый для подъема металлических балок подъемный агрегат содержит, в частности две 26-ти тонные траверзы с 8-ю серьгами весом до 700 кг каждая, которые совмещают с 8-ю обухами, прикрепленными к поднимаемой балке, при их сочленении посредством массивных металлических 20-килограмовых пальцев с миллиметровым зазором при их сочленении.
Технологически оправдано, что ремонт поврежденного ледового швартовного буя осуществляют с используемым прикрепленным синтетическим тросом, выполненным длиной, на 10 м превышающей глубину фарватера, при этом полный вес самого поврежденного плавучего ледового швартовного буя с проникнувшей в него водой составляет до 4,5 т, порожнем - около 2 т.
В качестве средства радиосвязи используют две переносные радиостанции.
Ограничительные и отличительные признаки заявляемого изобретения обеспечивают достижение поставленной технической задачи. Обеспечивается достаточная надежность и безопасность выполнения всех заявляемых операций, снижаются материальные и финансовые затраты, сокращается число операций и время для их выполнения, связанных с подачей металлических балок пролета моста под монтаж. Упрощается проведение всех операций и оптимизируется управление всем процессом подачи балок под монтаж, также исключаются проблемы, связанные, с климатическими условиями. Повышается качество контроля за быстро меняющейся обстановкой на судоходном канале (мониторинг), а также взаимодействие, обмен информацией и связь, посредством используемых технических средств, со всеми морскими службами, ответственными за безопасность мореплавания в порту Владивосток.
Так, в прототипе, метод буксировки и маневрирования в оперативной зоне монтажа металлической балки пролета моста не позволял быстро произвести маневр буксирам, когда течение менялось и действовало навстречу действующему ветру (крутая волна). В отличие от него в заявляемом способе, что показало опытное испытание, оба буксира работают в противоположных направлениях с разной скоростью.
Для этого на плавсистеме, с ее торцов по диаметрали устанавливали кнехты, в том числе двухтумбовый для головного буксира - он был более мощным. Буксиры сами подают и крепят свои буксирные тросы на плавсистеме. У головного буксира использовался синтетический - 35 м, обеспечивающий надежность при сильных рывках, а для кормового буксира - стальной длиною 15 м, который он крепил за однотумбовый кнехт плавсистемы, а у себя крепил за буксирный гак и работал в противоположную сторону, чем головной буксир. При этом оба буксира работают на передний ход, но с разной скоростью.
Таким образом, скорость выполнения операций, управляемость плавсистемы на ходу и маневренность резко возросли, и исключалось сваливание буксиров от действия течения, ветра и выносимого течением льда. Кормовой буксир позволял быстро осуществить разворот плавсистемы, предотвращая снос головного буксира и давал возможность контролировать инерцию плавсистемы при резком замедлении ее скорости продвижения и предотвращал ее навал на головной буксир или сваливание его при работе двигателя на малых оборотах с вероятностью намотки швартового троса на винт.
В прототипе, при закреплении плавсистемы за швартовные буи и съемки с них, необходимо было 8 раз подводить плавсистему к четырем плавучим рымам (плотам), каждый раз высаживая на них 3-х человек, что было опасно для жизни при волнении и особенно в зимнее время и ночью, когда они покрывались слоем льда и имели крен от смещенного центра тяжести (конструктивная особенность).
В заявляемом способе эта проблема исключена, поскольку его плавучие рымы (плоты) и швартовные буи (поплавки) заменены на предложенные плавучие ледовые швартовные буи специальной конструкции, чем обеспечивается безопасность швартовой команды. Благодаря этому достигается возможность непрерывного, без остановки, судоходства в морском судоходном проливе. Если идущее судно ударит плавучий ледовый швартовный буй, то он не затонет, в дальнейшем подлежит экономному ремонту, практически на месте. А льды ему не помеха, окалывать их не надо. Обеспечивается безопасность персонала в операции и экономия финансовых средств. Соединение и отсоединение с плавучим ледовыми швартовными буями швартовых тросов плавсистемы производят быстро со вспомогательного буксира при помощи предложенного быстро-разъемного приспособления в виде глаголь - гака, изготовленного под конкретную операцию. Это, в свою очередь, повысило, как показало опытное испытание, скорость выполнения этих операций в 15-20 раз.
В прототипе производят позиционирование плавсистемы под монтаж балки, используя GPS (global positioning sistem), но эта система не дает стабильной точности в 0,35 метра из-за разброса точек и не позволяет Руководителю морских операций четко отслеживать положение самой плавсистемы, окружающей обстановки и действия 3х буксиров, занятых в операции позиционирования, а также контролировать натяжение швартовых тросов и действия 2-х лебедчиков при управлении имя четырьмя лебедками. Также она не позволяет постоянно и эффективно контролировать окружающую обстановку, особенно ночью, чтобы принять правильное решение.
В отличие от прототипа в заявляемом способе, в ходе опытного испытания применен способ позиционирования по створным знакам, установленным по оси моста. На них установлены красные огни, что позволяет производить вывоз балок под монтаж в ночное время, то есть сокращать временные затраты на цикл (в прототипе вывоз балок ночью не предусматривается).
Согласно проекту у прототипа в схему постановки плавсистемы на мертвые якоря и позиционирования входят:
1. Железобетонный мертвый якорь-присос
8 (в проекте 12 комплектов)
2. Строповочный канат (тросовый буйреп)
16
3. Плавучий рым (плот) с релинговым ограждением
8
4. Плавучий швартовный буй для закрепления на них швартовых тросов с тяговых лебедок плавсистемы
8
5. Поводки для поплавков (буйрепы для швартовных буев), закрепленные за те же мертвые якоря-присосы
8
6. Строповочные тросы (необходимые из-за большой глубины пролива) для опускания мертвого якоря-присоса на малом гаке плавкрана до перехвата его на большой гак
16
7. Тросовые концы для закрепления швартовных буев у плота в нерабочем состоянии
8
8. Грузовые и такелажные скобы
72
9. Тросовые зажимы
72
В заявляемом изобретении используют только четыре комплекта, что подтвердили опытные испытания.
1. Мертвый якорь-присос
4
2. Плавучий ледовый швартовный буй (ледового класса)
4
3. Усиленный тросовый буйреп для закрепления плавучего ледового швартовного буя за мертвый якорь-присос (диаметр 36 мм)
4
4. Грузовая скоба
12
5. Глаголь - гак быстроразъемной конструкции
4
6. Съемный отвес плавучего ледового швартовного буя
4
7. Цепь для подвески отвеса
4
В прототипе использовано по 4 плавучих рыма (плот) и 4 плавучих швартовных буя с каждой стороны пролива. Для этого необходимо 4 раза вплотную подводить плавсистему к каждому плавучему рыму (плоту) для соединения с плавучим швартовным буем и высаживанием на плот швартовой команды и 4 раза повторять эту операцию при съемке с мертвых якорей-присосов, на что затрачивалось 2.5-3.0 часа в зависимости от погодных условий (волнение, туман, осадки) и ледовой обстановки. В этих случаях, постоянно присутствует опасность навала плавсистемы на плот под действием ветра, волнения и течения. Ситуация усугубляется заливанием плавучих рымов (плотов) волной с последующим их обледенением.
В заявляемом способе замена их на предложенные плавучие ледовые швартовные буи (ледового класса) специальной конструкции и исключение известных плавучих швартовных буев прототипа сократило в несколько раз, как показало опытное испытание, количество излишних операций, а также сократило затраты времени и финансовые расходы, полностью исключило вероятность несчастных случаев на производстве и фактор влияния погодных условий при выполнении многих процедур, исключило необходимые ежедневные околки данных плавучих рымов (плотов) после их опрокидываний выносимым льдом.
Теперь, согласно заявляемому способу, плавсистему берут под буксировку и в обусловленное и согласованное с ЦУДС время начинают со стабильной и пониженной скоростью буксировать ее в операционную зону монтажа металлической балки пролета моста с расположенными в ней плавучими ледовыми швартовными буями на мертвых якорях-присосах. При этом в ходе опытного испытания информация давалась всем службам порта для контроля и выстраивания их действий в соответствии с разработанным Регламентом по взаимодействию морских служб и ведомств, ответственных за безопасность мореплавания в проливе Босфор Восточный порт Владивосток.
Весь караван - буксиры с плавсистемой - при подходе к операционной зоне выстраивают против течения, действующего на данный момент, медленно продвигают по центральной части операционной зоны, и начинают поочередно (в зависимости от прилива или отлива), используя вспомогательный буксир, подавать и закреплять швартовые тросы с тяговых лебедок за плавучие ледовые швартовные буи с использованием быстроразъемных приспособлений (глаголь - гаков). Теперь, само соединение, как показало опытное испытание, занимало 2-2,5 минуты. А плавсистему продолжают продвигать вперед до соединения с последним 4 м буем. После этого головной буксир освобождается для других работ или ложится в дрейф и обеспечивает безопасное выполнение операций по позиционированию и на случай ухудшения погодных условий. Далее начинают более оперативное, хотя и сложное, позиционирование с использованием створных знаков и ориентиров и малого и вспомогательного буксиров и швартовных лебедок плавсистемы, питающихся от мощного дизель генератора, которое заканчивают с началом подъема балки.
Предложенные метод буксировки, а также постановка на мертвые якоря-присосы и позиционирование, благодаря совокупности новых элементов (створные знаки, ориентиры, плавучие ледовые швартовные буи, глаголь - гаки), позволили сократить, как показало опытное испытание, время на закрепление за данные швартовные буи и отсоединение от них, включая и маневрирование, с 3х часов до 50 минут. Теперь операция позиционирования заключалась в следующем:
плавсистему, уже вставшую на мертвые якоря-присосы, с помощью тяговых лебедок, малого и вспомогательного буксиров сдвигают под подъемный (монтажный) агрегат, используя при контроле позиционирования створные знаки и ориентиры (конструкции металлической временной опоры моста), строго придерживаясь оси моста. Причем даже при нахождении плавсистемы на створах (когда нижний и верхний знаки совмещены, то есть точно в створе) необходимо все равно приводить, что и выполняли, продольную ось 24-метровой балки также в створ с осью моста (плавсистема могла быть слегка развернута вокруг своей вертикальной оси), совмещая обе концевые точки продольной оси балки со створами (ноу-хау) то есть, чтобы балка была строго перпендикулярна оси моста. Далее производят и традиционную операцию совмещения 8 серьг, двух 26-тонных траверз подъемного агрегата с 8мью обухами, прикрепленными к балке для соединения посредством 20-килограмовых пальцев при миллиметровых зазорах в соединении при раскачивающейся на волнении плавсистемы. После этого выполняют зацепление 700-килограмовых серьг траверз подъемного агрегата. Точное удержание плавсистемы в заданном положении при частичном снятии с нее нагрузки осуществляют с помощью тяговых лебедок с началом кратковременного подъема (производимого только для постепенного снятия нагрузки с плавсистемы в процессе ее окончательной центровки). Также, в этот момент производят визуальным методом контроль положения опущенных траверз подъемного агрегата под нагрузкой относительно боковых сторон консолей пролета моста, то есть створ их параллельности. После окончания позиционирования технический персонал по подготовке балки к подъему спускается с поверхности балки на обустройство плавсистемы, а Руководитель морской операции дает сигнал приступить к подъему балки и также спускается на обустройство плавсистемы под балку.
Далее, контроль за поведением плавсистемы относительно створных знаков и регулирование после начала подъема балки (отрыва от плавсистемы еще нет) Руководитель операции производит с обустройства плавсистемы во взаимодействии с руководителем, ответственным за процесс подъема балки, вплоть до отрыва балки от обустройства плавсистемы. После плавного и равномерного отрыва балки с четырех точек опор и подъема на 1 метр плавсистему сдвигают из - под балки и приступают к снятию с мертвых якорей-присосов (рассоединение с плавучими ледовыми швартовными буями), и буксировке на базу. В течение всего процесса руководитель всей морской операции с пульта управления, расположенного на поверхности погруженной на плавсистему балки, ведет передачу информации о всех действиях и очередности выполнения операций и результатах своих действий во все заинтересованные службы, в первую очередь - на ЦУДС для четкого и контролируемого процесса безопасного судоходства в проливе. Два быстроходных катера МЧС обеспечивают безопасную работу плавсистемы, используя переносные радиостанции на том же канале связи, что и Руководитель морской операции. Операцию по ремонту плавучих ледовых швартовных буев, поврежденных проходящими судами в ледовых условиях (ежедневный контроль за состоянием буев при их обходе и осмотре), производят своими силами и средствами (без привлечения плавкрана). Для этого используют саму плавсистему и ее тяговые лебедки, питающиеся от мощного дизель-генератора, установленного на плавсистеме и вспомогательный буксир, который буксирует ее к одному, а именно ближайшему к поврежденному (притопленному), плавучему ледовому швартовному бую и закрепляет ее за его верхний усиленный обух с помощью швартового троса ее тяговой лебедки (постановка на один мертвый якорь-присос). При этом используют быстроразъемное устройство - глаголь - гак. Затем вспомогательный буксир следует к месту нахождения притопления плавучего ледового швартовного буя и крепит технологический трос-проводник за прочный синтетически трос, подвязанный от поврежденного буя к пластиковому бую, который указывает место затопления. Пластиковый буй ставят при признаках притопления буя при ежедневном их обходе и осмотре. На плавсистеме технологический проводник, соединенный с синтетическим тросом тем же вспомогательным буксиром, заводят через усиленный канифасблок, подвешенный на поперечной балке обустройства плавсистемы, на турачку лебедки и начинают выбирать данный технологический трос-проводник вместе с синтетическим тросом до появления из воды и приближения к борту плавсистемы данного поврежденного буя, который затем крепят у борта и убирают данный проводник и синтетический трос с канифасблока.
Персонал плавсистемы заводит швартовый трос с уже используемой лебедки за два усиленных канифасблока и передает его с использованием его слабины на вспомогательный буксир для закрепления его за усиленный верхний обух поврежденного плавучего ледового швартовного буя с помощью такелажной скобы. Затем буй поднимают до полного выхода из воды его нижнего усиленного обуха, отмечают отверстия, из которых сочится вода и повреждения, а после слива воды со вспомогательного буксира приступают к его ремонту - проварке швов и повреждений. После проварки производят опресовку буя сжатым воздухом, после чего отремонтированный буй опускают в воду, а плавсистема отсоединяет швартовые тросы с буев и буксируется на базу. Вся операция по ремонту занимает не более 5 часов. Тем самым не нарушается:
1. график подачи балок под монтаж
2. ремонт возможно производить в любое время суток
3. экономятся значительные средства, поскольку не используется дорогостоящий плавкран (его может и не быть в нужное время), появляется оперативность в решении этих проблем.
Выбранное расстояние между створных знаков - 50 м и высота второго заднего знака на временной металлической опоре моста, по ее центру, не менее чем 5 м от земли, обусловлено необходимостью быстрой и точной глазомерной оценки положения плавсистемы относительно оси моста.
Опытное испытание показало, что эти размеры являются ОПТИМАЛЬНЫМИ.
Так обеспечено решение поставленной технической задачи.
Заявляемое изобретение поясняется иллюстрациями, где:
Фиг. 1 Вид пролетного строения моста с подъемным агрегатом над буксируемой плавсистемой.
Фиг. 2 Схема положения отпозиционированной плавсистемы по оси моста с использованием створных знаков.
Фиг. 3 Схема расположения элементов оборудования закрепления плавсистемы в операционной зоне монтажа балки..
Фиг. 4 Глаголь - гак - быстроразъемное приспособление в раскрытом виде.
Фиг. 5 Тоже в закрытом виде.
Фиг. 6 Вид на плавучий ледовый швартовный буй.
Фиг. 7 Плавучий ледовый швартовный буй в вертикальном сечении.
Фиг. 8 Закрепление швартового троса с лебедки плавсистемы за плавучий ледовый швартовный буй.
Фиг. 9 Элементы закрепления металлической балки пролета моста.
Фиг. 10 Момент перестановки мертвого якоря-присоса без отсоединения плавучего ледового швартовного буя.
Фиг. 11 Вид на оборудование при ремонте плавучего ледового швартовного буя с помощью вспомогательного буксира.
Фиг. 12 Момент соединения швартового троса с тяговой лебедки плавсистемы с плавучим ледовым швартовным буем с помощью вспомогательного буксира.
Фиг. 13 Створные знаки.
Фиг. 14 Момент подъема металлической балки подъемным агрегатом.
Для реализации заявляемого способа потребовалась обязательная разработка Регламента по взаимодействию всех служб порта, ответственных за безопасность мореплавания в порту, и его согласования (текст Регламента на показан). Это диктовалось условием - недопущения временных закрытий порта (остановок движения судов) и изменением организации регулирования судоходства, включая и схемы движения (не показаны), и всей регламентируемой системы управления и функционирования торгового порта и штаба ВМФ, особенно в зимнее время. Заявляемый способ поясняется на примере осуществления опытного сооружения пролетного строения вантового мостового перехода через морской судоходный пролив Босфор Восточный в городе Владивосток. Строительство мостового перехода осуществляют при сооружении его пролетного строения (объект притязаний) - поз. 1 (Фиг. 1) над морским проливом, для которого используют нижеперечисленное оборудование.
Пролетное строение изготавливают из одинарных и сдвоенных металлических балок жесткости - поз. 2 (Фиг. 1, 14), обладающей значительными размерами и массой - 12×26×3 одинарная и 24×26×3 сдвоенная балки (размеры в метрах). Вес балок - 180 и 360 тонн соответственно. Для транспортировки в операционную зону монтажа данной металлической балки - 2 (Фиг. 1) применяют буксируемый транспортный плашкоут (плавсистема) - 3, оборудованный тяговыми швартовными лебедками - 4 (Фиг. 1, 3) и обустройством на его палубе для погрузки и последующей транспортировки под монтаж данной балки - 2 (Фиг. 1, 14).
Для буксировки данной образованной плавсистемы с погруженной балкой, обладающей значительной парусностью, по ее торцам соответственно используют два буксира, мощность головного из них - 5 1500 л.с. и кормового 6 300 л.с. (Фиг. 1, 2). При этом используют синтетический буксирный трос - 7 у головного буксира - 5 длиной 35 м., и стальной буксирный трос - 8 у кормового буксира - 6 длиной 15 м (Фиг. 1, 2) и закрепляют их за кнехты (специально сконструированные для конкретных буксировок), установленные по диаметрали плавсистемы - 3, из которых носовой буксирный трос - 7 закрепляют за двухтумбовый кнехт - 9, а кормовой стальной буксирный трос - 8 за однотумбовый кнехт - 10 (Фиг. 2). Используемые буксиры обладают хорошей маневренностью, имеют ледовый класс и винты в насадках (не показано) для предотвращения повреждения винтов в ледовых условиях и намотки на них швартовых тросов - 11 и буксирных тросов - 7 и 8 (Фиг. 2, 3, 8). Для стационарного закрепления в операционной зоне монтажа отбуксированной плавсистемы - 3 (Фиг. 1, 2) используют мертвые якоря - присосы - 12 с обухом - 13 массой 20 т. (Фиг. 3), при этом для их установки используют 100 тонный плавкран «Черноморец-34» - 14 (Фиг. 10), который работает без отдачи собственных якорей (не показаны), только использует свои движители (не показано), что способствует оперативной работе плавкрана на течении и сокращению времени при перестановке мертвых якорей-присосов. Каждый мертвый якорь-присос - 12 скреплен с нижним усиленным обухом - 15 (Фиг. 3, 7, 10) плавучего ледового швартовного буя - 16 (Фиг. 3, 6, 7, 10, 11, 12) посредством усиленного тросового буйрепа - 17 (Фиг. 2, 3, 10), диаметр которого 36 мм., с длиной 45 м. (при глубине фарватера 41 м.). Причем, по мере удлинения консолей постового перехода с обеих сторон указанного пролива для переустановки мертвых якорей-присосов - 12 в новые точки используют так же плавкран - 14 (Фиг. 10) грузоподъемностью 100 т на основном (большом) гаке - 18 величиной 100 т и 30 т на вспомогательном (малом) гаке - 19. При пошаговом отрыве мертвого якоря-присоса - 12 (Фиг. 3) от грунта, особенно илистого (слой до 3х метров), первым используют его 100 т. гак - 18, поскольку нагрузка достигает 65 тонн по показаниям приборов плавкрана (после случаев обрыва двойных тросовых буйрепов по 27 мм в диаметре и потери якорей, остальные буйрепы были заменены на одинарные, но 36 мм в диаметре). С помощью его технологического подстропника - 20, который закрепляют за верхний усиленный обух - 21 плавучего ледового швартовного буя - 16, плавкраном 14 поднимают его вместе с мертвым якорем-присосом на максимальную высоту и перехватывают нагрузку с основного на вспомогательный гак - 19, который закрепляют за гужон (петля) - 22, вставленный в средней части усиленного тросового буйрепа - 17, соединяющего мертвый якорь-присос - 12 с нижним усиленным обухом - 15 плавучего ледового швартовного буя - 16 (Фиг. 3, 7, 8, 10). Это необходимо, поскольку данный плавкран - 14 может поднять груз только на высоту до 29 м. от поверхности воды (при глубине фарватера 41 м.), а применение предложенного гужона позволяет быстро переставлять мертвые якоря-присосы в новые точки, особенно при работах у отсыпок - 23 пилона - 24 (Фиг. - 2, 13) с глубинами менее 20 м, или брать их на стапель палубу (не показано) самого плавкрана. Коуш - 25 швартового троса - 11 с тяговой швартовной лебедки - 4 (Фиг. 3, 8) соединен с применением такелажной скобы - 26 с верхним усиленным обухом - 21 (Фиг. 3, 7, 8) каждого плавучего ледового швартовного буя - 16 посредством быстроразъемного приспособления - 27 (Фиг. 5, 8) между ними (далее глаголь - гак). В качестве плавучего швартовного буя используют плавучий ледовый швартовный буй - 16, корпус которого выполняют прочным, водонепроницаемым, удлиненным, боковая поверхность которого имеет форму сопрягаемых цилиндра и усеченного конуса. Сам он разделен водонепроницаемой перегородкой - 28 (Фиг. 7) на два отсека, а через весь корпус, насквозь по всей его высоте, в качестве силовой внутренней связи протяжен силовой стержень - 29 (Фиг. 7) с двумя упомянутыми усиленными обухами - 15, 21 (Фиг. 3, 6, 7, 10) соответственно на его торцах, при этом, за нижний обух - 15 подвешивают отвес - 30 на короткой цепи - 31 (Фиг. 3, 10) для придания бую вертикального положения в воде. При чем, каждый плавучий ледовый швартовный буй - 16 используют диаметром 1,1 м., высотой 4,2 м и толщиной металла корпуса 10 мм, и к его нижнему обуху - 15 на короткой цепи подвешен отвес - 30 массой 750-900 кг.
Для быстрого соединения и рассоединения плавучего ледового швартовного буя - 16 с со швартовым тросом - 11 тяговой швартовной лебедки - 4 плавсистемы - 3 (Фиг. 3) используют такое упомянутое быстроразъемное устройство - 27, (Фиг. 4, 5), которое выполнено в виде глаголь - гака, изготовленного под конкретную операцию с размерами 35×15×3 см., состоящего из основания - 27, имеющего сквозное овальное отверстие - 32 для подвешивания с применением например такелажной, или грузовой скобы - 26 на плавучий ледовый швартовный буй - 16 (Фиг. 7), а также имеющего сквозные отверстия: одно для сопряжения с откидным гаком - 33, под ось в виде пальца - 34, и второе для стопорящей чеки - 35 при фиксации откидного гака - 33 в пазу - 36 в верхней части основания глаголь - гака при его запирании в рабочем положении (Фиг. 5). Для отрыва металлической балки пролета моста - 2 от плавсистемы - 3 (Фиг. 1, 2, 14) и ее подъема к консоли пролетного строения - 1 мостового перехода для соединения с помощью электросварки используют размещаемый на оконечности консоли - 1 традиционный подъемный агрегат - 37, который выдвигают на край консоли пролета моста с помощью гидравлических домкратов(не показано) после установки очередной пары вант - 38 (Фиг. 14) и их обтяжки. Затем, подъемный агрегат - 37 анкерится с тыльной своей стороны (не показано), чтобы не опрокидываться при подъеме очередной балки, и начинает опускать свои траверзы - 39 (Фиг 9, 14) с помощью самостоятельных мощных лебедок (не показано) своего подъемного агрегата. Опускаемые траверзы - 39 имеют серьги - 40, подвешенные на тросовых подвесках - 41 для сочленения их с обухами - 42, которые установлены на металлической балке жесткости - 2 пролета моста (Фиг. 9). Данные серьги - 40 соединяют с этими обухами при помощи 20ти килограммовых пальцев (не показано). После выполненного подъема и стыковки металлической балки жесткости с консолью пролета моста - 1 подъемный агрегат - 37 удерживает ее еще 5-7 суток. В это время выполняют процедуру полной проварки всех необходимых соединительных швов по всему периметру соединения балки - 2 и консоли - 1 пролетного строения. Для буксировки, закрепления на мертвых якорях-присосах - 12 и позиционирования плавсистемы - 3 (Фиг. 2) используют два створных знака - 43 и 44 (по два знак с каждой стороны пролива), которые установлены точно по оси моста - 45 (Фиг. 2), передний из которых (нижний) - 43 установлен перед пилоном - 24 у уреза воды на отсыпке - 23 под пилон, а второй - 44 - за этим пилоном на расстоянии от него не менее 50 м. на временной металлической опоре моста - 46 (Фиг. 13) на высоте не менее 5 м от земли. Створные знаки расположены таким образом, чтобы при наблюдении с транспортируемой балки - 2 на плавсистеме - 3 задний створный знак - 44 (Фиг. 13) располагался немного выше переднего знака, что очень существенно при точном позиционировании, особенно в ночное время, когда использовались красные гни, установленные в вершинах створных знаков (по проекту вывоз балок в ночное время не предусматривалось). При тех же операциях в тумане (при нулевой видимости) используется капитанский опыт Руководителя и исполнителя всех морских операций (является ноу-хау).
Заявляемый способ осуществляют при выполнении ниже перечисленных операций. Способ и сам процесс реализации его элементов начинают с погрузки 360-тонной металлической сдвоенной балки - 2 пролета моста, сваренной из модулей на стапеле промбазы (на месте строительства, не показано), перегрузочным агрегатом (не показано), установленном на вновь построенном причале (не показано), на плавсистему - 3 - реконструированный понтон из - под плавкрана с подкрепленной палубой и установленном на ней обустройством - 47 (Фиг. 14) для перевозки тяжеловесных металлических балок под монтаж в морских условиях. Предварительно за неделю и повторно - за 2,5 суток, в соответствии с Регламентом подают заявки в контору капитана порта с указанием даты и времени, которую уточняют за сутки до вывоза балки под монтаж. Положение плавсистемы - 3, ошвартованной под погрузку балки у данного причала, определяет Руководитель морской операции, исходя из того, на какую сторону пролива транспортировать балку (строительство пролета моста велось с двух сторон пролива на встречу друг другу) и в зависимости от направления течения в данный момент. Так же, оно зависело и от того, что массивный технологический трап (не показан) для доступа в балку сварщиков, должен был находиться с противоположной стороны стыкуемой балки - 2, то есть всегда с морской стороны. После выполнения погрузки данной балки - 2 на плавсистему - 3 и обязательного согласования с Инспекцией государственного портового контроля (ИГПК) и разрешения Центра управления движением судов (ЦУДС) начинают буксировку этой плавсистемы в операционную зону под монтаж. Для них так же обязательной должно быть известно с какой стороны пролива завозят балку (зависело от действующего направления течения). Буксировку производят двумя буксирами (Фиг. 2): головной буксир - 5 подает синтетический буксирный трос и крепит его самостоятельно за двухтумбовый кнехт - 9, установленный на плавсистеме - 3 по ее диаметрали в носовой части плавсистемы, второй малый буксир - 6 крепит свой стальной буксирный трос за однотумбовый кнехт - 10, установленный с торца по диаметрали плавсистемы - 3 в ее кормовой части. Используя короткий кормовой стальной буксирный трос, малый буксир предотвращает навал головного буксира на уже заведенные швартовые тросы при значительных отворотах при маневрировании и сваливание при течении из-за малой скорости. При буксировке оба буксира работают в противоположном направлении друг от друга. Кормовой буксир, работая на себя (на передний ход) обеспечивает головному буксиру хорошую управляемость и предотвращает навал плавсистемы на головной буксир. Головной буксир всегда имеет возможность добавить оборотов двигателю для предотвращения сваливания при малой скорости из-за течения и ветра. Третий вспомогательный буксир - 48 помогает в маневрах, подвешивает заранее быстроразъемные приспособления - глаголь - гаки - 27 (Фиг. 5, 8, 12) на плавучие ледовые швартовные буи - 16 с применением, например такелажных или грузовых скоб - 26, осуществляет соединение и рассоединение швартовых тросов с плавучими ледовыми швартовными буями - 16. Глаголь - гак - 27 представляет быстроразъемное устройство, у которого откидной гак - 33 после соединения с швартовым тросом тяговой лебедки плавсистемы закрывают в паз - 36 самого глаголь - гака и стопорится чекой - 35 (Фиг. 4, 5). Вспомогательный буксир - 48 осуществляет так же все вспомогательные операции по доставке персонала и материалов на стройплощадку и оказывает помощь при вспомогательных операциях, включая позиционирование, когда сильный ветер, волнение и течение оказывают значительное влияние на точность позиционирования. Плавсистему с малой скоростью буксируют в операционную зону, ограниченную четырьмя плавучими ледовыми швартовными буями - 16, и, развернувшись перед входом в нее с помощью маневренного кормового буксира - 6, без остановки продвигают против течения (с поправкой на дрейф) посредине операционной зоны. Вспомогательный буксир - 48 приступает к завозу и закреплению швартовых тросов - 11 за глаголь - гаки - 27, подвешенные заранее на плавучих ледовых швартовных буях - 16. Эту операцию выполняют следующим образом: вспомогательный буксир забирает на борт 3 человека (в плохую погоду, ночью, или при тумане для обеспечения безопасности добавляют помощника руководителя операций), они набирают достаточной длины швартового троса - 11 на борт и закрепляют его стопором (не показано) с обычным глаголь - гаком на кормовой дуге буксира, оставляя 20 м троса со слабиной для закрепления (не показано), затем 2 человека, стоя на баке за фальшбортом (не показано), металлическим крюком подтягивают верхнюю часть плавучего ледового швартовного буя и безопасно за 1,5 минуты закрепляют этот трос за быстроразъемный глаголь - гак, заранее подвешенный на данном буе. В зависимости от погодных условий, швартовые тросы подают на 1-й и 4-й буи (на входе в операционную зону), а затем на 2-й и 3-й, или за 1й, или за 4й и по кругу в ту или другую сторону. В другом варианте закрепления, главным буксировщиком становится малый кормовой буксир - 6, а головной буксир - 5 помогает ему удержать плавсистему - 3 против течения, не давая ей сваливаться. По окончанию постановки плавсистемы на мертвые якоря-присосы - 12 головной буксир освобождается. При плохой погоде он лежит в дрейфе, как обеспечивающий. В хорошую погоду плавсистему обслуживают два малых буксира, включая и буксировку на базу. Следующая операция позиционирования является достаточно сложной и трудоемкой. По времени в опытном испытании она занимала до 1,5 часа от всей операции, особенно в сложных, погодных условиях. Использование створных знаков - 43, 44 (Фиг. 13), установленных вместо GPS, которая в данных условиях не могла обеспечить точность позиционирования, позволяет с помощью швартовых тросов - 11 плавсистемы подвести ее под траверзы подъемного агрегата и точно удерживать на створах. Но этого еще не достаточно, поскольку плавсистема - 3, даже находясь на створах, чего было нелегко добиться из-за воздействия течения и ветра, не совпадающих с диаметралью плавсистемы (не обозначена), должна еще точно быть перпендикулярно оси моста - 45 моста. То есть, ее центральная осевая линия (продольная ось не показана) должна быть, путем центровки плавсистемы посредством тяговых лебедок - 4, так же в створе со створными знаками. При порывах же ветра свыше 10 м, при опытном испытании, траверсы - 39 отклонялись от оси моста на 5-10 градусов и переставали быть параллельными лини расположения обухов - 42 балки - 3 для захвата, а при подвижках обломков полей льда и навале их на швартовый трос - 11, геометрия (мертвый якорь - буйреп - буй - швартовый трос-плавсистема) менялась. В связи с этим ситуацию постоянно контролируют и корректируют с помощью малых буксиров, особенно, когда одна из 8 серьг траверз подъемного агрегата, уже будучи соединена с обухом - 42 балки - 2, разворачивает всю траверзу, что является опасно для подъемного агрегата. Руководитель морских операций, находясь на поверхности балки (Фиг. 2) и визуально контролируя и оценивая всю ситуацию (натяжение тросов, вынос льда, проходящие суда и положение плавсистемы перпендикулярно оси моста), а так же и при частичном снятии нагрузки с плавсистемы при кратковременном подъеме балки параллельность траверз подъемного агрегата продольной линии установленных на балке - 2 обухов - 42, или боковым сторонам консоли - 1 пролета моста, с помощью переносных радиостанций подает корректирующие команды соответственно лебедчикам плавсистемы - 3, малому буксиру - 6 и вспомогательному буксиру - 48 (если действует течение и происходит вынос льда) на порядок их действий. Отклонение плавсистемы от вертикали (контроль по линии тросов опущенных и закрепленных за обуха балки траверз) талей подъемного агрегата, установленного на оконечности консоли пролета моста в 70ти метрах от поверхности моря, не допускается более 0,35 м. Когда плавсистема - 3 и траверзы - 39 отцентрованы относительно оси моста (при соединенных серьгах траверз и обухов металлической балки), в т.ч. и после частичного снятия нагрузки с плавсистемы, Руководитель операции дает сигнал о начале подъема балки и вместе с техническим персоналом спускается на обустройство плавсистемы под балку, чтобы в период медленного и плавного подъема регулировать натяжение швартовых тросов, чтобы не повредить балку в процессе отрыва балки - 2 от плавсистемы. Причем, контроль и регулирование положения плавсистемы относительно створных знаков и ориентиров Руководитель осуществляет при позиционировании в период с начала медленного подъема и до отрыва балки (15-20 минут) от четырех опор обустройства плавсистемы. После отрыва балки от 4х опор обустройства - 47 плавсистемы - 3 и подъема ее на 1 м., плавсистему резко сдвигают из-под балки с помощью тяговых лебедок плавсистемы и приступают к съемке ее с мертвых якорей-присосов. Очередность отдачи ее швартовых тросов - 11 устанавливают в зависимости от направления течения в данный момент. В отличие от прототипа, теперь уже не нужно подводить плавсистему к каждому плавучему ледовому швартовному бую. Руководитель отдает указание вспомогательному буксиру - 48 начинать обходить те швартовные буи - 16, которые расположены ниже по течению и выбивать стопорящую чеку - 35 у навешенного на них быстроразъемного глаголь гака - 27, а лебедчикам - выбирать швартовый трос - 11. Затем, буксир переходит к буям, которые расположены выше по течению и по очереди аналогично отсоединяет их швартовые тросы. Время на рассоединение с каждым буем равнялось не более 1й минуты, необходимо было лишь выбить стопорящую чеку - 35 из его глаголь - гака - 27. Дав информацию на ЦУДС и в ИГПК (Инспекция государственного портового контроля далее - Портконтроль), плавсистему буксируют двумя малыми буксирами на базу, катера МЧС (не показаны), обеспечивающие безопасность, заканчивают свое дежурство после сопровождения ее на базу.
Успешное руководство всей общей опытной операцией сооружения пролетного строения, ее четкая организация по вывозу балки под монтаж и контроль за точным выполнением всех операций стало возможным благодаря разработке Регламента по взаимодействию всех служб, ответственных за безопасность мореплавания в порту Владивосток и неукоснительному следованию изложенных в нем процедур, как организационного элемента заявляемого способа оказались наиболее оптимальными, что подтверждено практикой опытного сооружения.
Причем метод руководства операцией именно с пульта управления (не показан) на поверхности обширной металлической балки - 2 (все равно как капитанский мостик), открывающего хороший обзор и возможность контроля окружающей обстановки и своевременного реагирования на любые изменения ситуации, возникающие в процессе операции, явился единственным эффективным вариантом.
Руководитель морских операций использует две переносные рации (не показаны), из которых одна работает на канале вызова - 67 для связи с ЦУДС, ИГПК, проходящими судами для взаимодействия с ними и участия в процессе безопасного судоходства на фарватере, а так же срочных, или аварийных вызовов в соответствии с Обязательными постановлениями капитана порта по порту Владивосток, включая обмен текущей информацией о ветре, видимости, волнении, запросе интересующей производственной информации и помощи. Вторая радиостанция использует выделенный для строительства моста 13й канал. На нем осуществляют связь с 3мя буксирами, 2мя лебедчиками, двумя катерами МЧС, с диспетчерами ОАО «УСК МОСТ» (генеральный подрядчик) и другими участниками строительства. Связь с руководством строительства и подразделениями по вопросам вывоза балок под монтаж осуществлялась по мобильному телефону. При этом буксиры, задействованные в операции, по запросу Руководителя операции сообщают данные как визуальных наблюдений за окружающей их ситуацией, которая оказывает влияние на их действия, так и с их электронавигационных приборов, которые руководитель использует для анализа и принятия решений.
Буксировка плавсистемы с балкой под монтаж, ее закрепление за швартовные буи и позиционирование в тумане, при нулевой видимости составляет ноу-хау и не является объектом притязаний.
Заявляемый способ включает в себя, как необходимый элемент - перекладку мертвых якорей - 12 по мере удлинения консолей пролета моста, который заключается в следующем: плавкран - 14 (фиг. 10) подходит вплотную к плавучему ледовому швартовному бую - 16 и, удерживаясь на месте, используя свои движители (не показаны), с помощью подстропника - 20 (Фиг. 10), соединенного с верхним усиленным обухом плавучего ледового швартовного буя - 16 с помощью грузовой скобы (не показана), ращитанноой на нагрузку 70 тонн, берет мертвый якорь-присос - 12 на большой 100 тонный гак - 18 и при этом начинает пошаговым методом отрыв от илистого грунта и подъем данного мертвого якоря-присоса, включая отвес - 30, подвешенный за нижний усиленный обух - 15 плавучего ледового швартовного буя - 16 с помощью короткой цепи - 31. В этом случае, из-за течения, плавкрану необходимо точно удерживаться на месте, чтобы усилие при отрыве мертвого якоря строго передавалось вертикально по линии нок стрелы крана (верх стрелы) - буй - буйреп - мертвый якорь-присос. Затем плавучий кран с подвешенным буем - 16 совместно с прикрепленным е его нижнему усиленному обуху - 15 отвесом - 30 и данным якорем-присосом на усиленном тросовом буйрепе - 17 передвигают в заданную точку, где мертвый якорь-присос и укладывают. При перекладке мертвых якорей, установленных ближе к островкам пилонов - 24 (под опоры моста), где глубины до 17 метров, и при уборке их с фарватера, перекладку осуществляют с использованием 2 гаков плавкрана и гужона - 22 усиленного тросового буйрепа - 17 (Фиг. 3) для перехвата нагрузки на его малый 30 тонный гак, что, как показало опытное испытание, на порядок сокращало время проведения этой операции и значительно сокращало расходы денежных средств.
При выполнении операции по ремонту, которую производят своими силами (без привлечения плавкрана), обнаруженных при ежедневном контроле поврежденных плавучих ледовых швартовных буев - 16 проходящими судами в ледовых условиях используют следующее устройство оборудования: заблаговременно к верхнему усиленному обуху - 21 поврежденного притопленного буя - 16 (Фиг. 3, 6, 7) закрепляют, используя вспомогательный буксир, прочный синтетический трос 35 мм. в диаметре и длиной на 10 м. более глубины фарватера (не показан) с подвязанным пластиковым буем 40 см в диаметре (не показан), который указывал бы позицию буя при его затоплении. Плавсистему - 3 (Фиг. 3, 8, 11) буксируют вспомогательным буксиром - 48 (Фиг. 11, 12) к одному, а именно ближайшему к поврежденному притопленному, плавучему ледовому швартовному бую и закрепляют за его верхний усиленный обух - 21, посредством глаголь - гака - 27, коуш - 25 швартового троса - 11 своей тяговой лебедки - 4. Затем, этот вспомогательный буксир берет на борт технологический трос проводник с плавсистемы, который предварительно заводят другим концом за один канифасблок - 49, подвешенный на поперечной балке - 50 обустройства плавсистемы - 47 и положенный на турачку барабана (не показана) швартовной тяговой лебедки - 4 (Фиг. 11). Данный технологический проводник свободным концом соединяют с синтетическим тросом пластикового буя, который затем отсоединяют, и начинают выбирать данный технологический проводник тяговой лебедкой - 4 до прохождения синтетического троса (за который закреплен пластиковый буй) через канифас блок и намотки его на турачку (не показана) барабана лебедки.
После выполнения отсоединения технологического проводника продолжают лебедкой выбирать этот синтетический трос, соединенный, в свою очередь с притопленным буем до появления его верхнего усиленного обуха - 21 на поверхности воды. В это время стравливают швартовый трос - 11,на котором закреплена плавсистема - 3, а вспомогательный буксир при необходимости помогает подвести плавсистему вплотную к поврежденному бую. Персонал плавсистемы обычным стальным стропом (не показан) крепит у ее борта поврежденный буй в данном положении, затем синтетический трос снимают с турачки барабана (не показано), а вспомогательный буксир - 48 завозит швартовый трос - 11 с этой же лебедки - 4, который предварительно заводят уже за два усиленных канифас блока - 49 плавсистемы (Фиг. 11) и крепят его такелажной скобой (не показана) за верхний усиленный обух - 21 плавучего ледового швартовного буя - 16. Далее буй поднимают лебедкой до полного выхода из воды нижнего усиленного обуха - 15 данного буя. В процессе подъема выявляют места протечек воды из поврежденного буя и места других повреждений. Со вспомогательного буксира приступают к ремонту повреждений, выполняют корпусно-сварочные работы, согласно общепринятой технологии. Качество выполнения проверяют выдержкой нормативного времени испытания при соответствующем давлении сжатого воздуха в корпусе буя. Необходимую электроэнергию и оборудование для работ и испытаний обеспечивает плавсистема и вспомогательный буксир. Вес плавучего ледового швартовного буя с водой - 4,5 тонн, а порожнего составляет около 2.0 тонн.
После ремонта отремонтированный плавучий ледовый швартовный буй опускают в воду, отсоединяют от плавсистемы - 3, а ее снимают с мертвого якоря - 12 и буксируют вспомогательным буксиром - 48 на базу. Экономия денежных средств от отказа использования плавкрана составляла около 700 тысяч рублей за каждый ремонт буя, учитывая использование плавкрана из ближайшего смежного порта (Славянка).