RU157870U1

RU157870U1 - FLOATING AGENT

Info

Publication number: RU157870U1
Application number: RU2015105864/11U
Authority: RU
Inventors: Алексей Федотович Осипов
Original assignee: Алексей Федотович Осипов
Priority date: 2015-02-19
Filing date: 2015-02-19
Publication date: 2015-12-20

Abstract

Плавающее средство, характеризующееся тем, что оно включает оболочковый корпус понтона из железобетона, стены оболочки понтона имеют ребра жесткости на поверхности с внутренней стороны, и стены оболочки располагаются в двух плоскостях от ватерлинии, которая делит высоту понтона на половины, части стенок оболочки, погружаемые в воду от ватерлинии, имеют угол к плоскости дна оболочки понтона не более и не менее 145±2°, а другая часть стенок, направленных вверх от ватерлинии, по отношению мнимой плоскости, проходящей через ватерлинии стенок оболочкового понтона, находится под углом 87±2°, причем поверхность наружной части стенок оболочки понтона, погружаемая в воду от ватерлинии, имеет ребра жесткости по форме y=sin x, которые увеличивают жесткость стенки оболочки и площадь контакта с поверхностью льда, образованного при замерзании воды, что снижает подъемную силу понтона для выхода на лед, а также понтон включает каркас жесткости, вставленный внутрь оболочкового корпуса понтона, который изготовлен из дерева или тонкостенных металлических труб, при этом настил понтона опирается на торцы стен оболочки понтона и на каркас жесткости понтона, настил понтона включает сам настил из деревянных досок и покрытие настила тонкой сплошной резиной.Floating means, characterized in that it includes a shell pontoon body made of reinforced concrete, the walls of the pontoon shell have stiffeners on the surface from the inside, and the shell walls are located in two planes from the waterline, which divides the height of the pontoon into half, parts of the shell walls immersed in water from the waterline, have an angle to the plane of the bottom of the pontoon shell not more than and not less than 145 ± 2 °, and the other part of the walls directed upward from the waterline, with respect to the imaginary plane passing through the waterline of the walls about of the pontoon, located at an angle of 87 ± 2 °, and the surface of the outer part of the walls of the pontoon shell, immersed in water from the waterline, has stiffeners in the form y = sin x, which increase the rigidity of the shell wall and the contact area with the surface of the ice formed during freezing water, which reduces the lifting force of the pontoon for access to the ice, and the pontoon includes a stiffening frame inserted into the shell of the pontoon, which is made of wood or thin-walled metal pipes, while the pontoon flooring is supported by on the ends of the walls of the pontoon shell and on the stiffness frame of the pontoon, the pontoon flooring includes the flooring itself from wooden boards and the flooring is coated with thin solid rubber.

Description

Техническое решение относится к понтонам, в частности к конструкции плавучих сооружений различного назначения.The technical solution relates to pontoons, in particular to the design of floating structures for various purposes.

Известно техническое решение - плавающее средство, содержащее основание в виде понтонов многоугольной формы из полимерных модулей (поплавков), заполненных материалом высокой плавучестью с элементами крепления и легкая настройка (RU 62578).A technical solution is known - a floating tool containing a base in the form of polygonal pontoons of polymer modules (floats) filled with high buoyancy material with fastening elements and easy adjustment (RU 62578).

Недостатком этого технического решения, что полимерные (пластиковые) поплавки плохо переносят минусовую температуру, становятся хрупкими и при замерзании воды между поплавками и вокруг, емкость поплавка трескается, крошится и помещенный материал высокой плавучестью также крошится, понтон работоспособен только в регионах с плюсовой температурой.The disadvantage of this technical solution is that polymer (plastic) floats do not tolerate subzero temperatures badly, become brittle, and when water freezes between the floats and around, the float's capacity crackes, crumbles and the material placed with high buoyancy also crumbles, the pontoon is operational only in regions with a positive temperature.

Известно техническое решение - плавающее средство, содержащее базовое основание в виде понтона многоугольной формы из интегральных металлических поплавков с элементами крепления по сторонам квадратных и прямоугольных поплавков, внутри, между собой резинометаллическими шарнирами, также по сторонам вставлены крестообразные, Т-образные и прямоугольные резиновые объемные компенсационные вставки с отверстиями под штангу, при этом резиновые объемные компенсационные вставки стянуты штангой с резьбой через упорную наружную поверхность и может содержать надстройку (патент RU 121231).A technical solution is known - a floating means containing a base base in the form of a polygonal pontoon made of integral metal floats with fastening elements on the sides of square and rectangular floats, inside, between them with rubber-metal hinges, also cruciform, T-shaped and rectangular rubber volumetric compensation inserts with holes for the rod, while the rubber volume compensation inserts are pulled by a rod with a thread through a thrust outer surface and ozhet comprise superstructure (RU Patent No. 121231).

Недостатком этого технического решения, что вода между поплавками, торцевыми частями резиновых объемных компенсационных вставок и вокруг понтона при замерзании исключают полную работу резиновых объемных компенсационных вставок, так как они расположены без сопряжения торцевыми частями между собой и частично деформирует плоские стороны поплавка и через несколько сезонов, зима и лето, поплавок разрушается и как следствие сварной шов поплавка пропускает воду и поплавок теряет плавучесть.The disadvantage of this technical solution is that the water between the floats, the end parts of the rubber volume compensation inserts and around the pontoon during freezing excludes the full operation of the rubber volume compensation inserts, since they are located without pairing the end parts between each other and partially deform the flat sides of the float and after several seasons, winter and summer, the float is destroyed and, as a result, the weld of the float passes water and the float loses buoyancy.

Известно техническое решение - плавающее средство, содержащее резиновые объемные компенсационные крестообразные, Т-образные и прямоугольные вставки до сопряжения между собой, а в местах крепления квадратных и прямоугольных поплавков между собой резинометаллическими шарнирами в резиновых объемных компенсационных вставках есть высвобождение по сторонам, которые плотно прижимаются к резинометаллическим шарнирам, наружные стороны наружных поплавков плавающего средства по отношению зеркала воды имеют угол β менее 45°, и резиновые объемные компенсационные вставки на эти стороны крепятся на приваренные штыри отверстиями в резиновых объемных компенсационных вставках, а толщина резиновых объемных компенсационных вставок между поплавками определяется по формуле

, причем в наружных поплавках, внутри приварены упоры жесткости из трубы диаметром 89 мм толщиной стенки не менее 5 мм перпендикулярно зеркалу воды в наклонной части поплавка, по размеченной квадратной сетчатки не более 250 мм на противоположенной верхней стенки наружного поплавка, при толщине стенки поплавка не менее 10 мм. (патент RU 134147).A technical solution is known - a floating tool containing rubber volumetric compensation cross-shaped, T-shaped and rectangular inserts before pairing with each other, and in the places of attachment of square and rectangular floats to each other by rubber-metal hinges in rubber volumetric compensation inserts there is a release on the sides that are tightly pressed against with rubber joints, the outer sides of the outer floats of the floating vehicle with respect to the water mirror have an angle β less than 45 °, and the rubber volume s Compensating for these inserts are mounted on a side welded pins holes in the rubber inserts volume compensation, and the thickness of rubber inserts volume compensation between the floats defined by the formula

moreover, in the outer floats, the stiffeners are welded inside from a pipe with a diameter of 89 mm, a wall thickness of at least 5 mm perpendicular to the water mirror in the inclined part of the float, according to the marked square retina, not more than 250 mm on the opposite upper wall of the outer float, with a float wall thickness of at least 10 mm. (patent RU 134147).

Недостатком этого технического решения, есть значительное применение горячекатаного плоского проката и резины, что удорожает понтон из интегральных поплавков. Время эксплуатации не более 8-ми лет, после чего нужно разбирать понтон и ремонтировать поплавки.The disadvantage of this technical solution is the significant use of hot-rolled flat products and rubber, which makes the pontoon more expensive from integral floats. The operating time is not more than 8 years, after which it is necessary to disassemble the pontoon and repair the floats.

Известно техническое решение - плавающее средство (дебаркадер) с железобетонными корпусами, которые по своим эксплуатационным качествам долговечны (В.А. Кудрин, В.Ф. Саратов «Речной транспорт в 1945-1985 годах», под редакцией кан.. экон. наук М.Н. Чеботарева. Изд. Москва «ТРАНСПОРТ»1987 г, С32, Первый абзац с низу стр.).A technical solution is known - a floating vehicle (debarkader) with reinforced concrete bodies, which are durable in their performance (V.A. Kudrin, V.F. Saratov “River transport in 1945-1985”, edited by canon of economic sciences M .N. Chebotareva Publishing House Moscow “TRANSPORT” 1987, C32, First paragraph from the bottom of the page).

Задача заявляемого технического решения заключается в расширении арсенала технических средств в области конструкции плавучих сооружений различного назначения с меньшими финансовыми затратами при изготовлении, а также увеличение их долговечности по эксплуатации.The objective of the proposed technical solution is to expand the arsenal of technical means in the field of construction of floating structures for various purposes with lower financial costs in the manufacture, as well as increasing their durability in operation.

В энциклопедическом словаре («Советская энциклопедия», главный редактор A.M. Прохоров, Москва, 1988 г. С. 366), слово дебаркадер - плавучая пристань.In the encyclopedic dictionary (“Soviet Encyclopedia”, editor-in-chief A.M. Prokhorov, Moscow, 1988, p. 366), the word landing stage is a floating pier.

В современном словаре иностранных слов («Современный словарь иностранных слов», издательство «русский язык», Москва 1993 г. С 180 и С. 481), слово дебаркадер - плавучая пристань, а также специально оборудованные суда или понтоны для причаливания к ним судов. Слово понтон - плоскодонное судно, служащее плавучей опорой для наплавных мостов.In the modern dictionary of foreign words (“Modern Dictionary of Foreign Words”, Russian Language Publishing House, Moscow, 1993, pp. 180 and p. 481), the word landing stage is a floating marina, as well as specially equipped ships or pontoons for mooring ships. The word pontoon is a flat-bottomed vessel that serves as a floating support for floating bridges.

В словаре русского языка (С.И. Ожогов «Словарь русского языка», под редакцией члена-корреспондента АН СССР Н.Ю. Шведовой, 19-е издание, исправленное, изд. «русский язык», Москва, 1987 г. С. 241), слово корпус - остов, оболочка чего нибудь.In the dictionary of the Russian language (SI Ozhogov “Dictionary of the Russian language”, edited by Corresponding Member of the USSR Academy of Sciences N.Yu. Shvedova, 19th edition, revised, published by the “Russian language”, Moscow, 1987, S. 241), the word corps is a skeleton, a shell of something.

Таким образом, плавающее средство с железобетонными корпусами, есть основа понтона из железобетонных секций с одной оболочкой.Thus, a floating facility with reinforced concrete bodies is the basis of a pontoon made of reinforced concrete sections with one shell.

Понтоны устанавливаются на зеркале водоема или на высотах берега, которые при весенних половодьях и стихийных случаев затапливаются. По этой причине, понтоны можно разделить по назначению: на плавающие, который круглогодично находится водной среде; паводковый, который бывает в воде во время паводка от таяния снега и длительных дождей. Плавающий понтон должен иметь защиту от давления льда во время замерзания зеркала воды, а паводковый нет.Pontoons are installed on the mirror of a reservoir or at the heights of the coast, which are flooded during spring floods and natural events. For this reason, pontoons can be divided by purpose: floating, which is year-round in the aquatic environment; high water, which occurs in water during high water from melting snow and prolonged rains. A floating pontoon should have protection against ice pressure during the freezing of a water mirror, but no flood.

Сущность заявляемого технического решения в том, что включает оболочковый корпус понтона из железобетона, стены оболочки плавающего понтона имеют ребра жесткости на поверхности с внутренней стороны и стены оболочки располагаются в двух плоскостях от ватерлинии, которая делит высоту понтона на половина, часть стенок оболочки погружаемые в воду от ватерлинии имеют угол к плоскости дну оболочки понтона не более и не менее 145±2°, а другая часть стенок от ватерлинии направленные вверх по отношению мнимой плоскости проходящей через ватерлинии стенок оболочкового понтона находится под углом 87±2°, причем поверхность наружной части стенок оболочки понтона погружаемая в воду от ватерлинии имеют ребра жесткости по форме y=sin x, которые увеличивают жесткость стенки оболочки и площадь контакта с поверхностью льда образованный при замерзании воды, что снижает подъемную силу понтона для выхода на лед, а также понтон включает каркас жесткости вставленный внутрь оболочкового корпуса понтона, который изготовлен из дерева или тонкостенных металлических труб, при этом настил понтона опирается на торцы стен оболочки понтона и на каркас жесткости понтона, настил понтона включает, сам настил из деревянных досок и покрытие настила тонкой сплошной резиной.The essence of the claimed technical solution is that it includes a shell pontoon body made of reinforced concrete, the walls of the shell of a floating pontoon have stiffeners on the surface from the inside and the walls of the shell are located in two planes from the waterline, which divides the height of the pontoon by half, part of the shell walls immersed in water from the waterline have an angle to the plane of the bottom of the pontoon shell not more than and not less than 145 ± 2 °, and the other part of the walls from the waterline directed upward relative to the imaginary plane passing through the waterline and the walls of the shell pontoon is at an angle of 87 ± 2 °, and the surface of the outer part of the walls of the shell of the pontoon immersed in water from the waterline has stiffeners in the form y = sin x, which increase the rigidity of the shell wall and the contact area with the ice surface formed when water freezes, which reduces the lift of the pontoon for access to ice, and the pontoon includes a stiffening frame inserted inside the shell of the pontoon, which is made of wood or thin-walled metal pipes, while the flooring of the pontoon aetsya shell walls at the ends of the pontoon and frame rigidity on the pontoon deck of the pontoon comprises flooring itself from the wooden planks and decking coating thin solid rubber.

Технический результат полезной модели реализуется конструкцией оболочкового корпуса понтона из железобетона, которые долговечны по эксплуатации и снижены по цене за счет количества использования материалов при изготовлении железобетонной оболочки корпуса понтона по сравнению понтона из интегральных металлических поплавков.The technical result of the utility model is implemented by the construction of the shell shell of the pontoon made of reinforced concrete, which are durable in use and reduced in cost due to the amount of use of materials in the manufacture of the reinforced concrete shell of the shell of the pontoon compared to the pontoon from integral metal floats.

Технический результат достигается тем, что из условия равной жесткости определяем толщину бетонной стенки оболочки корпуса понтона из параметра металлической стенки поплавка понтона. Толщина стенки поплавка из стали 4 мм, размером 3000×1500×750 мм и весом 0,4914 т, а вес понтона размером 9×10,5 м из 49 поплавков будет 24,08 т, определим толщину стенки оболочки понтона из бетона, толщиной 40 мм., размером 9×10,5×1,5 м. (1,5 м высота понтона и равна высоте стенки стихийного понтона, высота стенки плавучего понтона складывается из наклонной части и вертикальной части и она будет равна 1,9 м при высоте понтона 1,5 м), тогда вес бетона оболочки корпуса понтона будет 14,16 т. Добавим вес, на бетон, используемый на ребра жесткости 10% и на металлическую арматуру 10%, тогда вес железобетона на оболочку корпуса плавучего понтона ~ 17 т. Вес плавучего понтона с каркасом жесткости и настилом с резиновым покрытием будет 20 т. Погружение плавучего понтона без постройки в воду будет 24 см. с постройкой 40 т на ~727 см. Долговечность в эксплуатации железобетонной оболочки корпуса понтона зависит от марки водостойкого бетона. Стоимость водостойкого бетона марки М459/(В35) 4000 руб. один м³, вес в одном кубе 2,1 т, тогда стоимость оболочка корпуса плавучего бетона 15,576/2,1×4000=29668,57 руб. Стоимость 1 кг горячекатаного плоского проката толщиной 4 мм и размер листа 1500×6000 мм 20 руб., тогда металлический понтон будет стоить 481600 руб. Экономический эффект за счет цен и количества используемого материала 451931 руб.The technical result is achieved by the fact that from the condition of equal rigidity we determine the thickness of the concrete wall of the shell of the pontoon body from the parameter of the metal wall of the pontoon float. The wall thickness of the float is 4 mm in steel, 3000 × 1500 × 750 mm in size and weighs 0.4914 tons, and the weight of a pontoon with a size of 9 × 10.5 m out of 49 floats is 24.08 tons, we determine the wall thickness of the concrete pontoon shell, thickness 40 mm., Size 9 × 10.5 × 1.5 m. (1.5 m the height of the pontoon is equal to the height of the wall of the natural pontoon, the height of the wall of the floating pontoon is made up of an inclined part and a vertical part and it will be 1.9 m at the pontoon’s height is 1.5 m), then the weight of the concrete of the shell of the pontoon’s hull will be 14.16 tons. Add weight to the concrete used for stiffeners 10% and for metal reinforcement 10%, then the weight of reinforced concrete on the shell of the body of the floating pontoon is ~ 17 tons. The weight of the floating pontoon with a stiffening frame and a rubber-coated floor will be 20 tons. Immersion of the floating pontoon without building in water will be 24 cm. With the construction of 40 tons by ~ 727 cm. The durability in operation of the reinforced concrete shell of the pontoon hull depends on the brand of waterproof concrete. The cost of waterproof concrete brand M459 / (B35) 4000 rubles. one m ³ , the weight in one cube is 2.1 tons, then the cost of the shell shell of floating concrete is 15.576 / 2.1 × 4000 = 29668.57 rubles. The cost of 1 kg of hot-rolled flat products with a thickness of 4 mm and a sheet size of 1500 × 6000 mm is 20 rubles. Then a metal pontoon will cost 481600 rubles. The economic effect due to prices and the amount of material used 451,931 rubles.

Claims

Floating means, characterized in that it includes a shell pontoon body made of reinforced concrete, the walls of the pontoon shell have stiffeners on the surface from the inside, and the shell walls are located in two planes from the waterline, which divides the height of the pontoon into half, parts of the shell walls immersed in water from the waterline, have an angle to the plane of the bottom of the pontoon shell not more than and not less than 145 ± 2 °, and the other part of the walls directed upward from the waterline, with respect to the imaginary plane passing through the waterline of the walls about of the pontoon, located at an angle of 87 ± 2 °, and the surface of the outer part of the walls of the pontoon shell, immersed in water from the waterline, has stiffeners in the form y = sin x, which increase the rigidity of the shell wall and the contact area with the surface of the ice formed during freezing water, which reduces the lifting force of the pontoon for access to the ice, and the pontoon includes a stiffening frame inserted into the shell of the pontoon, which is made of wood or thin-walled metal pipes, while the pontoon flooring is supported by on the ends of the walls of the pontoon shell and on the stiffness frame of the pontoon, the pontoon flooring includes the flooring itself from wooden boards and the flooring is coated with thin solid rubber.