RU161135U1

RU161135U1 - FLOATING BRIDGE

Info

Publication number: RU161135U1
Application number: RU2015142989/03U
Authority: RU
Inventors: Павел Николаевич Приезжев
Original assignee: Павел Николаевич Приезжев
Priority date: 2015-10-08
Filing date: 2015-10-08
Publication date: 2016-04-10

Abstract

Наплавной мост, содержащий две береговые части, каждая из которых состоит из концевого понтона и двух береговых понтонов, жестко соединенных между собой бортами и закрепленных на береговых понтонах оттяжками, оборудованных аппарелями, и внутреннюю часть, состоящую из якорных и промежуточных понтонов жестко-сочлененных между собой с возможностью разворота двух секций в местах прохождения судового хода и имеющих противодифферентное устройство и тросовую систему крепления к донным якорям, отличающийся тем, что противодифферентное устройство выполнено в виде штыря с конусообразным концом, закрепленным жестко на одном понтоне, и принимающего отверстия, выполненного на другом понтоне, которое при соединении со штырем образует по окружности зазор от 5 мм до 1 см, а жесткое сочленение произведено путем стяжки каната, опоясывающего овалообразные опоры, расположенные на закрепляемых понтонах, и скрутки двух его нитей по центру с жесткой фиксацией, концы каната жестко зафиксированы втулкой.A floating bridge containing two coastal parts, each of which consists of an end pontoon and two coastal pontoons rigidly interconnected by sides and fastened on the coastal pontoons by guy rods equipped with ramps, and the inner part, consisting of anchor and intermediate pontoons rigidly articulated to each other with the possibility of turning two sections in places of passage and having an antidifferential device and a cable system for attaching to bottom anchors, characterized in that the antidifferential device The device is made in the form of a pin with a cone-shaped end fixed rigidly on one pontoon and a receiving hole made on the other pontoon, which when connected to the pin forms a circumference of 5 mm to 1 cm around the circumference, and a rigid joint is made by tightening a rope encircling an oval-shaped supports located on fixed pontoons, and twisting of two of its threads in the center with rigid fixation, the ends of the rope are rigidly fixed by the sleeve.

Description

Полезная модель относится к переправочно-мостовым средствам, а именно к наплавным мостам и паромам.The utility model relates to ferry and bridge means, namely to floating bridges and ferries.

Термин «наплавной мост» означает мост на плавучих опорах. ГОСТ 26775-97 (Большой нормативно-технический словарь, Москва, ACT, Астрель, 2007, с. 580). Наплавной мост является разновидностью пантонного моста. Основными проблемами, которые решаются при возведении подобных сооружений, являются увеличение несущей способности моста, устойчивость при воздействии ветра и скорости течения воды, обеспечение судоходства.The term “floating bridge” means a bridge on floating supports. GOST 26775-97 (Large Normative and Technical Dictionary, Moscow, ACT, Astrel, 2007, p. 580). The floating bridge is a type of pantone bridge. The main problems that are solved during the construction of such structures are an increase in the bearing capacity of the bridge, stability under the influence of wind and the speed of water flow, and ensuring navigation.

Известен наплавной мост (Понтонный парк ПП-91 // Техническое описание и инструкция по эксплуатации, 05341 360080 007 ТО Книга первая лист 30, книга вторая лист 181 рис. 183 ОАО КБ «Вымпел» Нижний Новгород 1991) включающий состыкованные в продольном направлении речные звенья попарно соединенные между собой посредством стыковых узлов, расположенных на поворотных обтекателях, моторные звенья, размещенные попарно носовыми частями друг к другу между речными звеньями и береговые звенья.A floating bridge is known (Pontoon Park PP-91 // Technical description and operating instructions, 05341 360080 007 TO Book first sheet 30, book second sheet 181 Fig. 183 OJSC Vympel Nizhny Novgorod 1991) including river links docked in the longitudinal direction pairwise interconnected by means of butt assemblies located on rotary cowls, motor links placed in pairs by bow parts to each other between river links and coastal links.

Недостатком известного наплавного моста является то, что попарно расположенные в нем моторные звенья, в отличие от речных звеньев, не соединены между собой. Следовательно, снижается прочность моста при прохождении транспорта.A disadvantage of the known floating bridge is that the motor links in pairs located in it, in contrast to the river links, are not interconnected. Consequently, the strength of the bridge decreases when passing vehicles.

Известен наплавной мост-лента (патент №2534133, заявка №2013107140, дата приоритета 20.02.2013, дата публикации 27.11.2014 бюл. №33, класс МПК E01D 15/14). Известный наплавной мост-лента с тремя полосами движения проезжей части включает соединение в продольном и поперечном направлениях посредством стыковых узлов, состоящих из шарнирно соединенных пантонов.Known floating bridge-tape (patent No. 2534133, application No. 2013107140, priority date 02/20/2013, publication date 11/27/2014 bulletin No. 33, IPC class E01D 15/14). Known floating bridge-tape with three lanes of the roadway includes a connection in the longitudinal and transverse directions by means of butt assemblies consisting of articulated pantons.

Похожие шарнирные соединения известны давно и основным их недостатком является сложность их эксплуатации и изготовления. Подобные соединения целесообразнее использовать для мостов-лент из барж небольшой грузоподъемностью.Similar articulated joints have been known for a long time and their main drawback is the complexity of their operation and manufacture. It is more expedient to use such connections for bridges-belts from barges with a small carrying capacity.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является увеличение несущей способности моста за счет увеличения его поперечной прочности.The technical result of the proposed utility model is to increase the bearing capacity of the bridge by increasing its lateral strength.

Предлагается наплавной мост, содержащий две береговые части каждая из которых состоит из концевого пантона и двух береговых пантонов жестко соединенных между собой бортами и закрепленных на береговых оттяжками, оборудованных апарелями и внутреннюю часть, состоящую из якорных и промежуточных пантонов жестко-сочлененных между собой с возможностью разворота двух секций в местах прохождения судового хода и имеющих протидифферентное устройство и тросовую систему крепления к донным якорям.A floating bridge is proposed, containing two coastal parts each of which consists of an end pantone and two coastal pantons rigidly interconnected by sides and fixed to shore braces equipped with ramps and an inner part consisting of anchor and intermediate pantons rigidly articulated with each other with the possibility of a turn two sections in the passageways and having a protidifferential device and a cable system for attaching to the bottom anchors.

Отличием является то, что противодифферентное устройство выполнено в виде штыря с конусообразным концом закрепленном жестко на одном пантоне и принимающего отверстия выполненного на другом пантоне, которое при соединении со штырем образует по окружности зазор от 5 мм до 1 см, а жесткое сочленение произведено путем стяжки каната опоясывающего овалообразные опоры расположенные на закрепляемых пантонах и скрутки двух его нитей по центру с жесткой фиксацией, концы каната жестко зафиксированы втулкой.The difference is that the antidifferential device is made in the form of a pin with a conical end fixed rigidly on one pantone and a receiving hole made on the other pantone, which when connected to the pin forms a gap from 5 mm to 1 cm around the circumference, and the rigid joint is made by tightening the rope A girdle of oval-shaped supports located on fixed pantons and twisted of two of its threads in the center with rigid fixation, the ends of the rope are rigidly fixed by the sleeve.

Предлагается наплавной мост неразрезной системы на жестко-сочлененных опорах из пантонов.A floating bridge of a continuous system is proposed on rigidly articulated supports made of pantons.

Сущность наплавного моста пояснено на фиг. 1, где показано соединение противодифферентного устройства, фиг. 2 (формирование стяжки), фиг. 3 (жесткое сочленение путем стяжки), фиг. 4 (фиксация концов каната).The essence of the floating bridge is illustrated in FIG. 1, which shows the connection of the antidifferential device, FIG. 2 (screed formation), FIG. 3 (rigid joint by screed), FIG. 4 (fixing the ends of the rope).

Одним из отличий предлагаемого наплавного моста является то, что используются не серийные транспортные баржи, а специально предназначенные пантоны.One of the differences of the proposed floating bridge is that not serial transport barges are used, but specially designed pantons.

Мост состоит из ленты пантонов, в которой предусмотрена разводная секция для пропуска судов (не показано). Мост удерживается на месте канатными оттяжками, закрепленными через буи к донным якорям (не показано).The bridge consists of a belt of pantons, in which an adjustable section is provided for passing ships (not shown). The bridge is held in place by cable ropes fixed through buoys to the bottom anchors (not shown).

Для устранения вертикальных перемещений понтонов относительно друг друга используется противодифферентное устройство, которое представляет собой соединение типа палец-втулка (фиг. 1). Палец представляет собой штырь с конусообразным концом 1, который закреплен на одном пантоне, а на другом пантоне на этом же уровне имеется отверстие 2 в виде втулки. Само по себе соединение в разных отраслях техники известно, но в данном случае при использовании его в конструкции наплавного моста по окружности при соединении штыря 1 и отверстия 2 образуется небольшой зазор от 5 мм до 1 см. Штырь 1 изготовлен из круглой стали диаметром около 82 мм. Наличие конусообразного конца у штыря 1 является необходимым условием. Конусообразный конец удобен при стыковке моста и легко заходит в отверстие. Сокращается время сборки моста. При прохождении транспортных средств через мост усилие от транспортных нагрузок рассчитывается с учетом динамичности их приложения. При движении техники через мост возникает изгибающий момент, который является результатом возникающих приложенных сил. Соединение палец-втулка передает усилие с одной части моста на другую в виде сосредоточенных сил. Зазор в размере от 5 мм до 1 см при возникновении нагрузок дает незначительный перекос моста в месте соединения и не происходит «слипание» металла к металлу и «закусывание» металла и при снятии нагрузки соединение моста плавно возвращается в обратное положение. Зазор позволяет создать плавный перегиб между пантонами, а при снятии нагрузок возвращает основание моста в нужное положение. Увеличивается поперечная прочность моста. Зазор более 1 см не допускается, т.к. увеличится угол наклона и это может повлечь снижение грузоподъемности моста. Следовательно, зазор от 5 мм до 1 см является оптимальным. В случае возникновения волн и сильного течения соединение палец-втулка предохраняет мост от раскачивания. При падении уровня воды на реке происходит возможное проседание моста (так как береговая часть моста закреплена на берегу) соединение палец-втулка предохраняет мост от возникновения излома в местах соединения. При этом зазор играет очень важную роль палец свободно ходит в отверстие (втулке) и создается определенный (допустимый) угол наклона, т.е. в случае проседания моста предотвращается деформация соединения. В данном случае сохраняется возможность непрерывного грузопотока транспорта через мост.To eliminate the vertical movements of the pontoons relative to each other, an antidifferential device is used, which is a finger-sleeve connection (Fig. 1). The finger is a pin with a conical end 1, which is mounted on one pantone, and on the other pantone at the same level there is a hole 2 in the form of a sleeve. The connection itself is known in various branches of technology, but in this case, when used in the construction of a floating bridge around the circumference, a small gap of 5 mm to 1 cm is formed when the pin 1 and hole 2 are connected. Pin 1 is made of round steel with a diameter of about 82 mm . The presence of a conical end at the pin 1 is a prerequisite. The tapered end is convenient for docking the bridge and easily goes into the hole. Bridge assembly time is reduced. When vehicles pass through the bridge, the force from the traffic loads is calculated taking into account the dynamism of their application. When the equipment moves through the bridge, a bending moment arises, which is the result of the arising applied forces. The finger-sleeve connection transfers force from one part of the bridge to another in the form of concentrated forces. A gap of 5 mm to 1 cm in the event of a load gives a slight skew of the bridge at the junction and there is no “sticking” of metal to metal and “biting” of the metal and when the load is unloaded, the bridge connection smoothly returns to the opposite position. The gap allows you to create a smooth bend between the pantons, and when removing the loads returns the base of the bridge to the desired position. The lateral strength of the bridge increases. A gap of more than 1 cm is not allowed, because the angle of inclination will increase and this may lead to a decrease in the carrying capacity of the bridge. Therefore, a clearance of 5 mm to 1 cm is optimal. In the event of waves and strong currents, the finger-sleeve connection prevents the bridge from swinging. When the water level drops on the river, a possible subsidence of the bridge occurs (since the coastal part of the bridge is fixed on the shore) the finger-sleeve connection protects the bridge from a break in the joints. In this case, the gap plays a very important role. The finger freely moves into the hole (sleeve) and a certain (permissible) angle of inclination is created, i.e. in case of subsidence of the bridge, deformation of the joint is prevented. In this case, the possibility of continuous traffic flow through the bridge.

Сам по себе узел является подвижным. При прохождении техники по мосту изменяется величина приложенной силы к мосту и изменяется величина изгибающего момента. Наличие конусовидного конца на штыре и зазора между штырем и втулкой позволяет создать «плавный» перегиб, снизить реакцию на возникающую нагрузку и обеспечить «плавный» возврат в прежнее положение. Штырь 1 изготовлен из стали, т.е. имеет высокую степень прочности. Контактные усилия, возникающие при воздействии силы тяжести проходящих транспортных средств передаются на поверхность отверстия 2. Наличие зазора между штырем 1 и отверстием 2, а также наличие конусовидного конца позволяют выравнить напряжения и обеспечить передачу усилий в узле избежать эффекта «стеснения» элементов узла. В противном случае отверстие 2 может быть деформировано под возникающими нагрузками, что приведет к ограничению грузоподъемности моста в целом и созданию аварийной ситуации. При несоблюдении этих условий может быть поврежден весь узел, например, смят под воздействием нагрузок. При возникновении нагрузок на мост от течения реки узел палец-втулка также работает мягко выравнивая местоположение моста в заданном месте.The assembly itself is movable. When passing the equipment along the bridge, the magnitude of the applied force to the bridge changes and the magnitude of the bending moment changes. The presence of a conical end on the pin and the gap between the pin and the sleeve allows you to create a "smooth" bend, reduce the reaction to the load and provide a "smooth" return to its previous position. Pin 1 is made of steel, i.e. has a high degree of strength. Contact forces arising from the gravity of passing vehicles are transmitted to the surface of the hole 2. The presence of a gap between the pin 1 and the hole 2, as well as the presence of a cone-shaped end, make it possible to equalize the stresses and ensure the transmission of forces in the assembly to avoid the effect of “constraint” of the assembly's elements. Otherwise, the hole 2 may be deformed under the arising loads, which will lead to a limitation of the carrying capacity of the bridge as a whole and the creation of an emergency. If these conditions are not observed, the entire assembly may be damaged, for example, wrinkled under the influence of loads. If there are loads on the bridge from the river, the finger-hub assembly also works by gently aligning the location of the bridge at a given location.

Модуль упругости Е характеризует способность любого тела упруго деформироваться при приложении к нему силы.The elastic modulus E characterizes the ability of any body to elastically deform when a force is applied to it.

Где σ - напряжение, вызываемое в образце действующей силой;Where σ is the stress caused in the sample by the acting force;

ε - упругая деформация, вызванная напряжением.ε is the elastic deformation caused by stress.

Используемое соединение по типу «палец-втулка» позволяет на стыке двух пантонов снизить показатель упругой деформации и тем самым повысить модуль упругости соединения. Повышается надежность моста и его грузоподъемность.The used finger-sleeve connection allows at the junction of two pantons to reduce the elastic deformation index and thereby increase the elastic modulus of the connection. The reliability of the bridge and its carrying capacity increases.

Признаки наличия соединения штыря 1 с конусообразным концом закрепленном жестко на одном пантоне и принимающего отверстия выполненного на другом пантоне, которое при соединении со штырем образует по окружности зазор от 5 мм до 1 см, находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом и являются существенными. Так как, за счет выравнивания прилагаемых усилий и предохранения соединений моста от деформаций повышается грузоподъемность моста.The signs of the presence of the connection of the pin 1 with the conical end fixed rigidly on one pantone and the receiving hole made on the other pantone, which when connected to the pin forms a circumference of a gap of 5 mm to 1 cm, are in causal connection with the claimed technical result and are significant . Since, due to the equalization of the applied forces and the protection of the bridge joints from deformation, the bridge's carrying capacity increases.

Пантоны жестко сочленены между собой шестью нитками каната 3 (фиг. 2). Используется стальной канат диаметром 18 мм. Практические испытания показали, что выбранный диаметр каната в размере 18 мм в предлагаемом соединении является оптимальным. Канат с большим диаметром приводит к тому, что соединение начинает работать более жестко.Pantons are rigidly articulated with each other by six strands of rope 3 (Fig. 2). A steel rope with a diameter of 18 mm is used. Practical tests showed that the selected rope diameter of 18 mm in the proposed connection is optimal. A rope with a large diameter leads to the fact that the connection begins to work more rigidly.

Две нитки каната скручиваются по центру усиливая запас прочности счала, при этом исключается вероятность провисания канатов. Канаты 3 обтягиваются скруткой по центру. Для этого используется простейшее крестообразное устройство 4 имеющее две приваренные полые трубы, положение которых фиксируется при помощи шанги (упора) 5. Простота предлагаемого соединения позволяет быстро производить счаливание пантонов без применения дополнительных механизмов (лебедок), что позволяет сократить время на их установку. Соединение шести ниток каната диаметром 18 мм со скруткой двух нитей по центру действует по принципу «жесткой пружины» и обеспечивает жесткое счаливание пантонов. Скрутка двух канатов по центру повышает прочность, т.к. две нитки по 18 мм работают в перекруте с диаметром 36 мм и создает натяжку троса повышая его прочность. Сочленение шести ниток каната с перекрутом по центру двух его нитей и соединение палец-втулка работают вместе по принципу простого по конструкции амортизатора. Гасятся колебания, поглощаются резкие толчки, происходит плавная передача усилий с одного пантона на другой. Снижается действие вибрации. Оба соединения палец-втулка (штырь 1 с конусообразным концом и отверстие 2) и жесткое сочленение шести ниток каната вместе работают как жесткая пружина поглощая часть энергии колебаний. При возникновении нагрузки соединение мягко амортизирует слегка растягиваясь, при снятии нагрузок возвращается в исходное положение. Увеличивается поперечная прочность моста.Two strands of rope are twisted in the center, increasing the margin of safety, eliminating the possibility of sagging ropes. Ropes 3 are tightened with twisting in the center. For this, the simplest cross-shaped device 4 is used, which has two welded hollow pipes, the position of which is fixed with the help of a rod (stop) 5. The simplicity of the proposed connection allows you to quickly merge pantons without the use of additional mechanisms (winches), which reduces the time for their installation. The connection of the six strands of rope with a diameter of 18 mm with the twisting of two strands in the center acts on the principle of a "rigid spring" and provides a rigid merging of pantons. Twisting two ropes in the center increases strength, as two threads of 18 mm each work in a torsion with a diameter of 36 mm and creates a cable tension to increase its strength. The articulation of six strands of rope with a twist in the center of its two strands and a finger-sleeve connection work together according to the principle of a shock absorber that is simple in design. The vibrations are damped, sharp shocks are absorbed, and a smooth transfer of effort from one pantone to another takes place. The effect of vibration is reduced. Both the finger-sleeve connections (pin 1 with a tapered end and hole 2) and the rigid joint of the six rope threads work together as a rigid spring absorbing part of the vibration energy. When a load occurs, the connection gently dampens slightly stretched, when removing the loads, it returns to its original position. The lateral strength of the bridge increases.

Соединение шести ниток каната по предлагаемому способу путем скрутки с использованием простого крестообразного устройства позволяет быстро производить монтаж и демонтаж моста, само соединение позволяет использовать малозатратный материал, что удешевляет монтаж моста.The connection of six strands of rope according to the proposed method by twisting using a simple cross-shaped device allows you to quickly mount and disassemble the bridge, the connection itself allows the use of low-cost material, which reduces the cost of mounting the bridge.

Общий вид жесткого сочленения показан на фиг. 3. Понтоны счаливаются (жесткое сочленение) между собой шестью нитками каната, которые укладываются на овалообразных опорах 6, расположенных на обеих конечностях пантонов. Две нитки по центру обтягиваются скруткой при помощи крестообразного устройства 4 с дополнительной фиксацией штангой 5. Усилие при счаливании воспринимают все шесть нитей каната, при этом две нитки по центру используются для скрутки, обеспечивая прочность сочленения и исключают провисания канатов. Усилие в счале определяется по формуле:A general view of the rigid joint is shown in FIG. 3. The pontoons come together (rigid joint) with each other by six strands of rope, which are laid on oval-shaped supports 6 located on both limbs of the pantons. Two threads in the center are tightened with twisting using a cross-shaped device 4 with an additional fixation by a bar 5. All six strands of rope take up the force when they come together, while two threads in the center are used for twisting, ensuring joint strength and prevent sagging of the ropes. The force in the beginning is determined by the formula:

Р_c=M_c/L_c, гдеP _c = M _c / L _c , where

М_с - момент сил воспринимаемый парой сил (база счала).M _s - moment of forces perceived by a pair of forces (base counted).

L_c - плечо счала.L _c - shoulder counted.

Р_с - воспринимается всеми ветками каната (общий диаметр 108 мм), а две из них (скрученные по центру) работают как одна усиленная ветка каната (диаметр 36 мм), повышая прочность счалки и исключая факт провисания канатов. За счет этого повышается разрывное усилие канатов. Увеличивается поперечная прочность моста и его несущая способность. Амортизирующая способность всего соединения позволяет увеличить грузоподъемность моста, за счет усиления его соединений. Признаки находится в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.P _c - is perceived by all rope branches (total diameter 108 mm), and two of them (twisted in the center) work as one reinforced rope branch (diameter 36 mm), increasing the strength of the splice and excluding the fact of sagging ropes. Due to this, the breaking strength of the ropes increases. The lateral strength of the bridge and its bearing capacity increase. The shock-absorbing ability of the entire connection allows you to increase the carrying capacity of the bridge, due to the strengthening of its connections. Signs is in a causal relationship with the claimed technical result.

Как показали фактически проведенные испытания наплавного моста в действии его грузоподъемность была повышена практически в два раза в сравнении с аналогами.As the actual tests of the floating bridge in action showed, its carrying capacity was almost doubled in comparison with analogues.

Концы канатов жестко зафиксированы втулкой 7 (фиг. 4). Фиксация концов канатов при помощи втулки позволяет повысить надежность соединения. Фиксация концов каната втулкой и обтяжка канатов скруткой позволяют создать надежное жесткое сочленение пантонов, а наличие противодифферентного устройства по принципу «палец-втулка» позволяют воспринимать изгибающий момент плавно передавая возникающие усилия по ходу движения транспорта. Все признаки являются существенными и находятся в причинно-следственной связи с заявленным техническим результатом.The ends of the ropes are rigidly fixed by the sleeve 7 (Fig. 4). Fixing the ends of the ropes with the sleeve allows you to increase the reliability of the connection. Fixing the ends of the rope with the sleeve and tightening the ropes with twisting allows you to create a reliable rigid joint of the pantons, and the presence of the anti-trim device on the principle of "finger-sleeve" allows you to perceive the bending moment smoothly transmitting the arising forces in the direction of transport. All signs are significant and are in a causal relationship with the claimed technical result.

Claims

A floating bridge containing two coastal parts, each of which consists of an end pontoon and two coastal pontoons rigidly interconnected by sides and fastened on the coastal pontoons by guy rods equipped with ramps, and the inner part, consisting of anchor and intermediate pontoons rigidly articulated to each other with the possibility of turning two sections in places of passage and having an antidifferential device and a cable system for attaching to bottom anchors, characterized in that the antidifferential device The device is made in the form of a pin with a cone-shaped end fixed rigidly on one pontoon and a receiving hole made on the other pontoon, which when connected to the pin forms a circumference of 5 mm to 1 cm around the circumference, and a rigid joint is made by tightening a rope encircling an oval-shaped supports located on fixed pontoons, and twisting of two of its threads in the center with rigid fixation, the ends of the rope are rigidly fixed by the sleeve.