плавкомплекс "плавучий остров" для доставки инертных материалов на акватории

Формула изобретения

1. Плавкомплекс для доставки инертных материалов на акватории, выполненный в виде буксируемого понтонного плавсредства, транспортируемого от участка погрузки строительных материалов в заданный район разгрузки на участке строительства гидротехнического сооружения, отличающийся тем, что он представляет собой модульную конструкцию из унифицированных по размерам контейнеров, заключенных и закрепленных в жестком, замкнутом по периметру каркасе, и сформирован из необходимого числа заполненных легкими заполнителями контейнеров, обеспечивающих заданную плавучесть и грузоподъемность плавсредства, а сверху на каркасе плавсредства закреплено грузонесущее покрытие, причем унифицированные контейнеры объединены между собой взаимно перпендикулярными гибкими связями, проходящими через сквозные отверстия в контейнерах и закрепленными своими концами к жесткому каркасу.

2. Плавкомплекс по п.1, отличающийся тем, что модульная конструкция плавкомплекса выполнена из унифицированных контейнеров в форме прямоугольных параллелепипедов или в форме кубов.

3. Плавкомплекс по п.1, отличающийся тем, что унифицированные контейнеры и жесткий каркас выполнены, например, из листовой стали или стеклопластика.

4. Плавкомплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве легких заполнителей контейнеров использованы пластики, например полистирол или пенополистирол и/или другие легковесные заполнители.

5. Плавкомплекс по п.1, отличающийся тем, что взаимно перпендикулярные гибкие связи выполнены в виде канатов или арматурной проволоки.

6. Плавкомплекс по п.1, отличающийся тем, что плавсредство оборудовано швартовами для закрепления его у временного причала, а грузонесущее покрытие каркаса плавкомплекса снабжено леерным ограждением.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к плавучим устройствам, предназначенным для специальных целей и применяемым в гидротехническом строительстве для доставки грузов по акватории к участкам строительства.

Известные традиционные технологии [4] транспортировки строительных материалов включают использование постоянных (стационарных) причалов для погрузки материалов на плавсредство и специальной сложной техники для погрузки. Так, известные устройства [3] для погрузки транспортных плавсредств могут быть реализованы посредством портальных и/или плавучих кранов, землесосов, конвейерных систем, а средства доставки инертных строительных материалов (например, грунта и т.п.) на акватории представляют собой самоходные (или несамоходные) баржи [3], либо плавучие буксируемые платформы [2].

Однако известные устройства транспортировки стройматериалов типа [2, 3, 4] не предназначены для функционирования в зонах акваторий, не оборудованных специальными грузовыми причалами, их реализация требует сложной портовой погрузочно-разгрузочной техники, а объем строительных материалов за одну транспортировку известными плавсредствами [2, 3] в ряде случаев недостаточен и приводит к увеличению сроков и стоимости строительства (особенно искусственных сооружений островного типа).

Известную плавучую платформу [2] затруднительно применять для доставки строительных материалов, поскольку она предназначена, в основном, для выполнения функций развлекательного туристического комплекса, хотя и может быть загружена большим объемом грунта и других строительных элементов.

Известный плавкомплекс [1], принятый за прототип устройства для осуществления способа доставки инертных строительных материалов на акватории, выполнен в виде буксируемого понтонного плавсредства, транспортируемого от участка погрузки строительных материалов в заданный район разгрузки на участке строительства гидротехнического сооружения (ГТС).

Недостатками прототипа [1] являются: ограниченный запас плавучести для больших объемов транспортировки стройматериалов (до 30 000 и более тонн), относительная сложность и, соответственно, недостаточная производительность процесса доставки стройматериалов на акватории, и как следствие - неприемлемые сроки строительства, объем работ и их высокая стоимость для решения задачи в кратчайшие сроки с наивысшей эффективностью.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в создании нового устройства, выполненного в виде плавкомплекса большой грузоподъемности, для доставки больших объемов инертных (нерудных) строительных материалов из необорудованного капитальным причалом участка погрузки, размещенным на побережье и имеющим адекватный проекту строительства ГТС на участке разгрузки объем стройматериалов в виде песочно-гравийной смеси горных пород береговой зоны акватории.

Основной технический результат предлагаемого изобретения - упрощение процесса доставки стройматериалов за счет отсутствия капитального причала погрузки и сложной погрузочно-разгрузочной техники, а также обеспечение высокой производительности за счет повышения запаса плавучести и грузоподъемности осуществляющего операцию доставки плавкомплекса с усовершенствованной рациональной конструкцией, что обеспечивает доставку стройматериалов за одну транспортировку в объемах (до 30 000 тонн и более), значительно превышающих объемы материалов, транспортируемых при известных технологиях. Синергия упрощения процесса доставки стройматериалов с повышением производительности транспортировки обеспечивает сокращение сроков строительства, снижение трудоемкости и стоимости работ (особенно при возведении значительных по объему искусственных островных аэродромов или искусственных островных комплексов для отдыха, туризма и развлечений), т.е. использование предложенного устройства позволяет достигнуть оптимального критерия «сложность - стоимость - эффективность».

Технический результат устройства (специальное название: «Плавучий остров») достигается следующим образом.

Плавкомплекс для доставки инертных материалов на акватории выполнен в виде буксируемого понтонного плавсредства, транспортируемого от участка погрузки строительных материалов в заданный район разгрузки на участке строительства гидротехнического сооружения.

Отличительной особенностью плавкомплекса является то, что он представляет собой модульную конструкцию из унифицированных по размерам контейнеров, заключенных и закрепленных в жестком, замкнутом по периметру каркасе, и сформирован из необходимого числа заполненных легкими заполнителями контейнеров, обеспечивающих заданную плавучесть и грузоподъемность плавсредства, а сверху на каркасе плавсредства закреплено грузонесущее покрытие, причем унифицированные контейнеры объединены между собой взаимно-перпендикулярными гибкими связями, проходящими через сквозные отверстия в контейнерах и закрепленными своими концами к жесткому каркасу.

Плавкомплекс также отличается тем, что модульная конструкция плавкомплекса выполнена из унифицированных контейнеров в форме прямоугольных параллелепипедов или в форме кубов.

При этом унифицированные контейнеры и жесткий каркас выполнены, например, из листовой стали или стеклопластика.

В качестве легких заполнителей контейнеров использованы пластики, например полистирол, или пенополистирол, и/или другие легковесные заполнители.

Кроме того, плавкомплекс отличается тем, что взаимно-перпендикулярные гибкие связи выполнены в виде канатов или арматурной проволоки.

В конкретных случаях выполнения плавсредство оборудовано швартовами для закрепления его у временного причала, а грузонесущее покрытие каркаса плавкомплекса снабжено леерным ограждением.

Сущность изобретения поясняется чертежом с изображением общей схемы доставки инертных материалов на акватории, где использованы следующие обозначения:

1 - участок погрузки (разгрузки);

2 - инертные строительные материалы;

3 - плавсредство (буксируемый понтонный плавкомплекс);

4 - временный причал;

5 - средства погрузки (разгрузки);

6 - каркас плавкомплекса модульной конструкции (с закрепленными внутри унифицированными контейнерами, заполненными легкими заполнителями);

7 - грузонесущее покрытие каркаса плавкомплекса;

8 - аппарель;

9 - швартовы;

10 - леерное ограждение;

11 - судно-буксировщик.

Доставка инертных стройматериалов на акватории с использованием предложенного устройства «Плавучий остров» осуществляется следующим образом.

В береговой зоне акватории определяется (выявляется посредством площадных геологических изысканий) участок 1 погрузки с адекватным (достаточным) проекту ГТС объемом инертных (нерудных) строительных материалов 2, в качестве которых используются природные структуры горных пород побережья (песчано-гравийная смесь горных пород береговой зоны акватории). Не имеющий капитального причала участок 1 погрузки оборудуется временным причалом 4 и средствами 5 погрузки. При этом временный причал 4 может быть выполнен в виде отсыпного причального сооружения откосного или полуоткосного профилей с небольшой высотой стенки (показано на чертеже) или, например, в виде эстакады. В отличие от известных технологий [1, 3, 4], где погрузка осуществляется специальной сложной и громоздкой погрузочно-разгрузочной техникой (портальные, плавучие краны и т.п.), в предложенном техническом решении в качестве средств 5 погрузки (разгрузки) использованы конвейерные системы, самосвалы, бульдозеры (см. чертеж), при этом временный причал 4 участка 1 погрузки для загрузки транспортируемого плавкомплекса 3 оборудован аппарелью 8 (одной или несколькими).

Для доставки при одной транспортировке стройматериалов 2 большого объема (от 15 до 35 тыс.тонн) используется грузовое транспортное плавсредство 3 - понтонный плавкомплекс специальной конструкции, обеспечивающей заданную плавучесть и грузоподъемность плавсредства. Понтонный плавкомплекс 3, получивший специальное название «Плавучий остров», выполнен в виде модульной конструкции из унифицированных по размерам контейнеров, заключенных и закрепленных в жестком, замкнутом по периметру каркасе 6, причем плавкомплекс 3 сформирован из необходимого числа контейнеров, обеспечивающих заданную плавучесть и грузоподъемность.

Унифицированные контейнеры выполняются из листовой стали или из стеклопластика в форме прямоугольных параллелепипедов или кубов, заполняются легкими заполнителями-пластиками (например, полистиролом, пенополистиролом или другими) и объединяются между собой взаимно перпендикулярными гибкими связями (канатами или арматурной проволокой), проходящими через сквозные отверстия в контейнерах и закрепленными своими концами к жесткому каркасу 6, сверху которого закрепляется грузонесущее покрытие 7.

Так, для доставки от участка 1 погрузки в заданный район разгрузки на участке строительства ГТС, например искусственного острова, от 15 до 35 тыс.тонн инертного груза за одну транспортировку модульная конструкция плавсредства выполняется из унифицированных контейнеров в форме прямоугольных параллелепипедов с габаритами 10×10×4 м и содержит в совокупности от 50 до 150 контейнеров, закрепленных в жестком каркасе 6, а площадь грузонесущего покрытия 7 составляет от 5 до 15 тыс. м².

При этом плавсредство 3 оборудуется швартовами 9 для закрепления его у временного причала 4, а грузонесущее покрытие 7 каркаса 6 плавкомплекса 3 снабжено леерным ограждением 10.

Загруженный на участке 1 плавкомплекс 3 транспортируется посредством одного или нескольких судов-буксировщиков 11 в заданный район акватории, где производится разгрузка стройматериалов 2 (средствами, аналогичными средствам 5 погрузки) на участке строительства ГТС, которое может быть выполнено в виде насыпи, искусственного острова, пляжа, мола, дамбы, бермы или других грунтовых новообразований.

После разгрузки плавкомплекса он вновь буксируется на участок погрузки 1, и процесс доставки материалов 2 повторяется до достижения проектного объема материалов на участке строительства ГТС.

Предложенное техническое решение, в отличие от известных технологий, позволяет реализовать технический результат по оптимизации критерия «сложность - стоимость - эффективность», т.е. достигнуть высокой эффективности при приемлемой сложности и минимальной стоимости работ, за счет синергии упрощения процесса доставки стройматериалов плавкомплексом специальной конструкции с большим запасом плавучести и большой грузоподъемностью и повышения производительности транспортировки материалов грузовым плавкомплексом «Плавучий остров».

Источники информации

1. RU 2195531 С1, 27. 12.2002 (прототип).

2. RU 79084 U1, 20.12.2008 (аналог).

3. Kansai International airport. 2-nd phase construction. - Kansai Int. Airport Co., Ltd., Kansai Int. Airport Land Development Co., Ltd. - 03.2007, 30pp.

4. Морской энциклопедический справочник: В двух томах. Том 2 / Под ред. Н.Н.Исанина. - Л.: Судостроение, 1987. - 520 с. (с.71, 94-95).