5.5. Гидротехнические сооружения судостроительных (ссз) и судоремонтных (срз) заводов
ГТС ССЗ и СРЗ классифицируют по двум основным признакам: назначению и способу спуска (подъема) судов.
По назначению ГТС подразделяются:
– судоспусковые (обеспечивают только спуск судов);
– судоподъемные (обеспечивают спуск и подъем судов).
Спуск судов является технологической операцией, выполняемой как на СРЗ, так и на ССЗ. Подъем судов производится только на СРЗ.
Несмотря на внешнее сходство, конструкции судоспусковых и судоподъемных сооружений имеют и существенные различия, обусловленные:
– разницей технического состояния спускаемого и докуемого судна;
– гидрометеорологическими условиями в период подъема и спуска судна;
– технологией процесса постройки и ремонта.
Например, при доковании (осушении подводной части судна с целью выполнения ее ремонта) аварийного судна, необходимо ускоренное, в любое время суток ведение работ при произвольном уровне воды акватории и возможном неблагоприятном сочетании внешних нагрузок. В связи с этим судоподъемные сооружения по сравнению с судоспусковыми обычно имеют:
– большую обеспеченную глубину;
– более высокопроизводительное оборудование, механизмы и устройства.
Кроме того, так как доковый вес судна, как правило, превышает спусковой вес судна, предусматривают усиленные сечения несущих элементов строительных конструкций.
В тоже время, технологические условия постройки судов требуют строительства рядом с судоспусковыми сооружениями больших сборочных и складских площадей и оснащения их кранами большой грузоподъемности – 1500 – 2000 т (судоподъемные сооружения оборудуют кранами с предельной грузоподъемностью – 300 т).
На практике применяют следующие способы подъема и спуска судов:
– всплытие и посадку судов за счет их собственной плавучести;
– всплытие и посадку судна за счет использования избыточной плавучести гидротехнических сооружений;
– инерционный неуправляемый спуск по наклонной плоскости;
– управляемый механизированный спуск и подъем судов по наклонной плоскости;
– управляемый механизированный спуск и подъем судов в вертикальном направлении.
Способ всплытия и посадки судна при движении его в вертикальном направлении за счет запаса плавучести непосредственного корпуса, включающий также буксировку судна в горизонтальном направлении, используется в сухих и наливных доках.
Сухой док (от англ. dock – бассейн) представляет собой ГТС (рис. 6.28, а) в виде искусственного бассейна (камеры), изолированного от прилегающей акватории шлюзовой частью с затворами и предназначенного для докования судов, устанавливаемых в процессе их строительства или ремонта непосредственно на дно камеры на специальных опорных устройствах. Характерная особенность – отметка дна камеры всегда расположена ниже отметки расчетного уровня воды на акватории. Наполнение камеры производится самотеком, а опорожнение – принудительно с помощью насосов.
Наливной док (рис. 5.28, б) – ГТС для постройки или ремонта судов, представляющее собой искусственный бассейн с глубоководной частью, заполненной водой и изолированной от прилегающей акватории шлюзовой частью с затвором. Если же в сооружениях такого типа осуществляется и транспортировка осушенных судов с помощью специальных тележек на стапельные места, то они называются наливными док-камерами (рис. 5.28, в). Наливные доки в отличие от наливных док – камер, не имеют выхода на территорию завода, а имеют стапельные места на верхних ступенях или в примыкающих к бассейну специальных доковых камерах, расположенных на уровне прилегающей территории. В наливном доке искусственный бассейн наполняется принудительно с помощью насосов, а опорожняется самотеком.
Плавучий док (рис. 5.28, г), судно технического флота, предназначенное для подъема из воды судна, находящегося на плаву, его ремонта (или транспортировки) и спуска на воду. В последнее время, благодаря технической оснащенности, плавучие доки используются и для судоремонта. Плавучий док представляет собой открытое с торцов сооружение, состоящее из понтона, на палубе которого устанавливается судно, и двух или одной башен. Изменение запаса плавучести обеспечивается балластировкой отсеков корпуса плавучего дока. Для суровых климатических условий создаются доки-эллинги, имеющие крышу и закрытия с торцов. Разновидностью плавучего дока является коробчатый док (плавучий док с доковой камерой), имеющий в корпусе закрывающуюся камеру.
Док-матка с док понтонами (рис. 5.28, д) представляет собой комплекс плавучих сооружений, причем док – матка предназначена для погружения и подъема док понтонов с судном, а док понтон – для ремонта или транспортировки судов. Эти сооружения, обеспечивающие только подъем (спуск) судов из воды и передачу их на береговые стапельные места, называют передаточными.
Инерционный, практически неуправляемый спуск на специальных полозьях по спусковым дорожкам, производится на судостроительных наклонных продольных и поперечных стапелях. Стапель (гол. stapel), место стоянки строящегося или ремонтируемого судна на территории ССЗ или СРЗ (рис. 5.28, ж, з). Стапель может быть наклонным или горизонтальным. В случае совмещения со спусковым сооружением стапель является построечно-спусковым сооружением.
Управляемый механизированный подъем и спуск судов по наклонной плоскости характерен для ГТС типа слипа, склиза и эллинга.
Слип (от англ. slip – скольжение) подъемно – спусковое сооружение для управляемого механизированного подъема и спуска судов на судовозных тележках по рельсовым путям, уложенным по наклонной плоскости с перемещением судов на тележках по горизонтальной плоскости непосредственно до стапельных мест по двум взаимно перпендикулярным направлениям (рис. 5.28, и).
Склиз (от рус. скользить) простейшее подъемно-спусковое сооружение, предназначенное для натаскивания или спуска судов на салазках по деревянным спусковым дорожкам, уложенным на наклонной плоскости. Применяются на небольших верфях речного судостроения и судоремонта. (Верфь (гол. werf), предприятие для постройки и ремонта судов, ССЗ или СРЗ).
Эллинг – (гол. helling) наклонное подъемно-спусковое сооружение, на котором судно перемещается в одном направлении на колесных или роликовых тележках. К эллингам относят крытые наклонные стапельные сооружения.
Вертикальный судоподъемник (рис. 5.28, к) – ГТС для механизированного вертикального подъема или спуска судов на горизонтальной платформе. Вертикальный судоподъемник с электромеханическим приводом (синхролифт) получил наиболее широкое распространение. Вертикальный подъем и спуск судов также можно осуществлять с помощью кранового оборудования.
а |
|
б |
в |
Рис. 5.28. Схемы судоспусковых и судоподъемных сооружений
г |
|
|
|
д
е
ж
з
Рис. 5.28 – продолжение
и
к
Рис. 5.28. Схемы судоспусковых и судоподъемных сооружений
а – сухой док; б – наливной док; в – наливной док-камера; г – плавучий док; д – док-матка с док-понтоном; е – док-понтон; ж – продольный стапель; з – поперечный стапель; и – слип; к – вертикальный судоподъемник.
1 – уровень воды на акватории; 2 – судно; 3 – уровень воды в доковой камере; 4 – территория предприятия; 5 – затвор; 6 – судно осушенное; 7 – камера дока; 8 – стационарные доковые опоры; 9 – наливной бассейн (камера); 10 – уровень воды наполнения бассейна; 11 – заглубленная часть наливного бассейна; 12 – верхняя ступень (уступ);
13 – ворота верхней головы; 14 – плоские судовозные тележки; 15 – двухбашенный плавучий док; 16 – боковая башня; 17 – понтон корпуса плавучего дока; 18 – положение плавучего дока при максимальном погружении; 19 – док-матка; 20 – боковая башня сквозной конструкции; 21 – док-понтон; 22 – док-понтон; 23 – стапельные тележки;
24 – береговое стапельное место; 25 – соединительный мост; 26 – положение понтона при максимальном погружении; 27 – эстакада; 28 – носовой копыл поворотного типа; 29 – порог; 30 – спусковое устройство; 31 – дно; 32 – плоская тележка второго яруса;
33 – опорные устройства (балки); 34 – горизонтальный стапель; 35 – наклонный спусковой стапель; 36 – подъемно-спусковая косяковая тележка первого яруса;
37 – стапельное (построечное) место; 38 – пилон; 39 – платформа в верхнем положении; 40 – платформа в нижнем положении