RU2013301C1

RU2013301C1 - Shipboard device for raising sunken object

Info

Publication number: RU2013301C1
Authority: RU
Inventors: Н.Ф. Семенов; В.А. Кацадзе; А.Я. Куренков; А.Л. Васильев
Original assignee: Санкт-Петербургский морской технический университет
Priority date: 1991-03-25
Filing date: 1991-03-25
Publication date: 1994-05-30

Abstract

FIELD: raising sunken objects. SUBSTANCE: device has raising platforms located one under another and connected in succession with trusses and with each other by means of straight tackle block systems. Lower platform has cargo, hydraulic system of power hydraulic cylinders and devices for orientation of the platform. Located on the trusses in tiers are supports on which the raising platforms are locked in the initial position. Winches are arranged in the bow and in the stern of the ship which carries raising platforms. The winches are also arranged in tiers. Working ends of ropes of each straight tackle block are linked with respective winch through lock-disconnector and trailing end is linked with equalizing device. Raising platforms are made in form of pontoons. EFFECT: enhanced reliability. 5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности средствам подъема объектов из-под воды, преимущественно затонувших судов. The invention relates to shipbuilding, in particular, to lifting objects from under water, mainly sunken ships.

Известны подъемные комплексы осуществляющие подъем затонувших объектов без компенсации их веса. К ним относятся устройства, монтируемые на судах катамаранного типа с использованием трубчатых грузонесущих секций и гидроподъемных механизмов. Данные системы предназначены, в основном, для подъема некрупногабаритных объектов, требуют очень точного позиционирования судна над затонувшим объектом. С их помощью сложно захватывать и поднимать объекты, лежащие на грунте с дифферентом и креном. Known lifting systems for lifting sunken objects without compensation for their weight. These include devices mounted on catamaran type ships using tubular load-bearing sections and hydraulic lifting mechanisms. These systems are designed mainly for lifting small-sized objects, they require very accurate positioning of the vessel over the sunken object. With their help, it is difficult to capture and raise objects lying on the ground with trim and roll.

Известны способы подъема затонувших объектов с помощью тросовых систем, включающих гини. Гиневые системы не могут обеспечить подъем объектов значительного веса с больших глубин, так как в этом случае гини сами обладают значительным весом и низким КПД. Known methods of lifting sunken objects using cable systems, including gini. Guinea systems cannot provide the lifting of objects of significant weight from great depths, since in this case the gini themselves have significant weight and low efficiency.

Наиболее близким аналогом является судоподъемное устройство, установленное на судне, выбранное в качестве прототипа. Оно содержит арочные фермы, несущие подъемные стропы с гинями, соединенными с лебедками. The closest analogue is a ship lifting device mounted on a vessel, selected as a prototype. It contains arched trusses carrying lifting slings with guine hooks connected to winches.

Устройству присущи следующие недостатки. Гини, содержащие тросы, пропущенные через полиспасты, имеют собственный значительный вес, что при больших глубинах снижает полезную нагрузку. Применяемая конструкция полиспастов имеет низкий КПД, значительный износ каната, так как движение каната при переходе с нижней обоймы на верхнюю осуществляются в разных плоскостях. Практически невозможно избежать скручивания гиней из-за длинной конструкции полиспастов. При судоподъеме необходим значительный объем водолазных работ и сам подъем может длиться до нескольких месяцев. Кроме того, подъем сильно осложняется, если объект лежит с креном и дифферентом. The device has the following disadvantages. Gini, containing cables passed through tackles, have their own considerable weight, which at large depths reduces the payload. The used construction of the chain hoists has low efficiency, significant wear of the rope, since the movement of the rope during the transition from the lower holder to the upper is carried out in different planes. It is almost impossible to avoid twisting guineas due to the long construction of the chain hoists. During ship lifting, a significant amount of diving work is necessary and the lifting itself can last up to several months. In addition, lifting is greatly complicated if the object lies with a roll and trim.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик за счет увеличения глубины и веса поднимаемого объекта. The purpose of the invention is to increase operational characteristics by increasing the depth and weight of the lifted object.

Указанная цель достигается тем, что в известное судовое устройство, содержащее судно-носитель, судно с установленными на нем арочными фермами, лебедки и канаты, каждый из которых связан с соответствующей лебедкой, дополнительно введены следующие отличительные признаки. Устройство снабжено подъемными платформами, размещенными друг под другом и последовательно связанными с фермами и между собой системами развернутых полиспастов, а нижняя платформа содержит грузовые захваты. This goal is achieved by the fact that in the known ship device comprising a carrier vessel, a vessel with arched trusses installed on it, winches and ropes, each of which is connected with a corresponding winch, the following distinctive features are additionally introduced. The device is equipped with lifting platforms, placed under each other and sequentially connected with the farms and between each other with multiple tackle systems, and the lower platform contains cargo grips.

Фермы содержат размещенные ярусами опоры, на которых в исходном положении застопорены подъемные платформы. На носу и корме судна также ярусами со стороны торцов подъемных платформ установлены лебедки. Рабочий конец каната каждого развернутого полиспаста в исходном положении через стопор-разъединитель, установленный на подъемной платформе, связан с соответствующей лебедкой. Сбегающий конец каната соединен с уравнительным приспособлением. Рабочие концы канатов верхних лебедок заведены в блоки развернутых полиспастов, установленных на фермах. Каждая система развернутых полиспастов содержит N/2 уравнительных приспособлений и N/N кратно четырем (4,8. . . ) развернутых полиспастов, расположенных попарно по торцам подъемных платформ. Канаты каждых двух полиспастов, связанных в исходном состоянии с кормовыми лебедками, сбегающими концами соединены с уравнительным приспособлением на одном торце платформы, а канаты каждые двух полиспастов, связанных с носовыми лебедками, с уравнительным приспособлением на другом торце платформы. Каждый развернутый полиспаст содержит блоки, расположенные в одной плоскости последовательно чередуясь по боковым сторонам платформ, причем блок, расположенный на нижней платформе, установлен напротив двух блоков верхней платформы. Канат от лебедки последовательно запасован в блоки верхней и нижней платформ и подсоединен к уравнительному приспособлению. Блоки закреплены на платформах шарнирно. Каждое уравнительное приспособление выполнено с двумя неподвижными упорами, закрепленными на торцовой стороне подъемной платформы, и подвижным упором, установленным между неподвижными упорами с возможностью перемещения относительно последних. Канаты от развернутых полиспастов подсоединены к подвижному упору. The trusses contain supports placed in tiers, on which the lifting platforms are locked in the initial position. On the bow and stern of the vessel also tiers from the ends of the lifting platforms are installed winches. The working end of the rope of each deployed pulley block in the initial position through the stop-disconnector mounted on the lifting platform is connected to the corresponding winch. The runaway end of the rope is connected to a leveling device. The working ends of the ropes of the upper winches are brought into the blocks of deployed chain hoists installed on the farms. Each deployed chain hoist system contains N / 2 leveling devices and N / N multiple of four (4.8..) Deployed chain hoists located in pairs at the ends of the lifting platforms. The ropes of every two chain hoists connected in the initial state with the feed winch, the runaway ends are connected to the leveling device at one end of the platform, and the ropes every two chain hoists connected to the bow winches, with the leveling device at the other end of the platform. Each deployed pulley block contains blocks located in one plane sequentially alternating on the sides of the platforms, and the block located on the lower platform is installed opposite two blocks of the upper platform. The rope from the winch is sequentially stored in blocks of the upper and lower platforms and connected to the leveling device. Blocks mounted on platforms articulated. Each leveling device is made with two fixed stops fixed on the front side of the lifting platform, and a movable stop installed between the fixed stops with the possibility of movement relative to the latter. Ropes from deployed chain hoists are connected to a movable stop.

Подъемные платформы выполнены в виде понтонов. В нижней платформе понтоны установлены между захватами с возможностью их поворота относительно друг друга при неравномерной нагрузке и жестко при ее отсутствии. Нижняя платформа снабжена устройствами обеспечения работы грузовых захватов ориентации платформ и связана кабелями с устройствами управления судна. Lifting platforms are made in the form of pontoons. In the lower platform, the pontoons are installed between the grippers with the possibility of their rotation relative to each other with an uneven load and rigidly in its absence. The lower platform is equipped with devices for ensuring the operation of the cargo grips of the orientation of the platforms and is connected by cables to the ship's control devices.

В исходном положении подъемные платформы одна под другой застопорены на арочных фермах. Первой опускается нижняя подъемная платформа с грузовыми захватами. Так как платформы выполнены из понтонов, то в воде они компенсируют собственный вес тросовой системы. In the initial position, the lifting platforms are locked one after the other on arched trusses. The first is lowering the lower lifting platform with cargo grips. Since the platforms are made of pontoons, in water they compensate for the dead weight of the cable system.

Основная особенность развернутого полиспаста, используемого в устройстве, состоит в том, что его верхняя и нижняя обоймы разъединены, а блоки, каждый в отдельности, расположены в одной плоскости по краю платформы. Соответственно и движение каната каждого полиспаста осуществляется по всем блокам в одной плоскости без угловых отклонений и с минимальными изгибами, что позволяет повысить КПД полиспаста и надежность, уменьшить износ каната. Так как все блоки установлены на шарнирах, обеспечивается стабильное положение полиспаста в вертикальной плоскости, независимо от положения платформы. Расположение блоков полиспастов по боковым сторонам платформы позволяет распределить подъемное усилие равномерно по всей длине платформы. При работе одного полиспаста за счет последовательного понижения КПД от блока к блоку подъемные силы F и F', образующиеся на блоках, соответственно уменьшаются, но при одновременной работе всех кормовых и носовых полиспастов за счет встречного движения канатов абсолютная величина этих сил F+F' автоматически выравнивается, что обеспечивает платформе стабильное рабочее положение. Уравнительное устройство за счет свободного перемещения подвижного упора между неподвижными упорами обеспечивает выравнивание натяжений канатов и выполняет роль страхующего элемента при обрыве одного из канатов. В случае обрыва подвижный упор фиксируется на неподвижном упоре, и таким образом обеспечивается удержание платформы в рабочем состоянии на оставшихся полиспастах, а поврежденный полиспаст отключается от работы. The main feature of the expanded pulley used in the device is that its upper and lower clips are disconnected, and the blocks, each separately, are located in the same plane along the edge of the platform. Accordingly, the movement of the rope of each chain hoist is carried out on all blocks in one plane without angular deviations and with minimal bends, which allows to increase the efficiency of the chain hoist and reliability, to reduce the wear of the rope. Since all the blocks are mounted on hinges, a stable position of the pulley block in the vertical plane is ensured, regardless of the position of the platform. The location of the chain blocks on the sides of the platform allows you to distribute the lifting force evenly along the entire length of the platform. During the operation of one chain-link, due to the successive decrease in the efficiency from block to block, the lifting forces F and F 'generated on the blocks, respectively, decrease, but with the simultaneous operation of all stern and bow pulleys due to the oncoming movement of the ropes, the absolute value of these forces F + F' automatically leveled, which provides the platform with a stable working position. The equalizing device due to the free movement of the movable stop between the fixed stops provides alignment of the tension of the ropes and acts as a safety element when one of the ropes is broken. In the event of a break, the movable stop is fixed on the fixed stop, and this ensures that the platform is kept in working condition on the remaining chain hoists, and the damaged chain hoist is disconnected from operation.

Принятая подъемная система обеспечивает возможность получения необходимых наклонов рабочей платформы, что позволяет ориентировать ее по положению лежащего на грунте объекта. При необходимости создания дифферента на нос или корму приводят в действие соответственно только кормовые или только носовые лебедки. Если необходимо наклонить платформу вправо или влево, работают соответственно лебедки левого или правого борта. The adopted lifting system provides the opportunity to obtain the necessary slopes of the working platform, which allows you to orient it according to the position of the object lying on the ground. If it is necessary to create a trim on the bow or stern, respectively, only aft or only bow winches are activated. If it is necessary to tilt the platform to the right or left, the left or starboard winches work accordingly.

В частном случае каждая платформа оборудована четырьмя полиспастами. В зависимости от требуемой грузоподъемности выбирается другое количество, кратное четырем. Если глубина объекта больше, чем может обеспечить одна подъемная платформа, то вступает в действие последующая платформа. Рабочие концы канатов отсоединяются от барабанов лебедок и посредством стопоров-разъединителей крепятся на вышележащей платформе. Появляется возможность задействовать следующую подъемную платформу, канаты полиспастов которой подсоединены к лебедкам, расположенным на последующем верхнем ярусе. Таким образом, задействуется столько платформ, сколько требуется для данной высоты подъема. При этом каждая подъемная платформа разгружает своей вес и вес тросовой системы, что позволяет нагружать лебедки в основном весом поднимаемого объекта. In the particular case, each platform is equipped with four chain hoists. Depending on the required load capacity, a different number is selected, a multiple of four. If the depth of the object is greater than one lifting platform can provide, then the next platform comes into effect. The working ends of the ropes are disconnected from the drums of the winches and by means of stoppers-disconnectors are mounted on an overlying platform. It becomes possible to use the next lifting platform, the hoisting ropes of which are connected to winches located on the subsequent upper tier. Thus, as many platforms are involved as are required for a given lifting height. In addition, each lifting platform unloads its weight and the weight of the cable system, which allows loading winches mainly with the weight of the object being lifted.

Управление подъемом и спуском устройства осуществляется на судне-носителе. Водолазные работы не требуются. The ascent and descent of the device is controlled on a carrier vessel. Diving is not required.

При подъеме объекта сначала работают лебедки верхнего яруса, затем по мере закрепления поднятых платформ к нижним лебедкам через стопоры-разъединители подключаются рабочие концы канатов и поднимается следующая платформа. Необходимо отметить, что в данном устройстве отсутствует тенденция к скручиванию канатов. When lifting an object, first the upper tier winches work, then, as the raised platforms are fixed to the lower winches, the working ends of the ropes are connected through the stoppers-disconnectors and the next platform rises. It should be noted that in this device there is no tendency to twist the ropes.

На фиг. 1 изображено подъемное устройство в исходном положении, общий вид; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 2; на фиг. 3 - принципиальная схема развернутых полиспастов подъемной платформы; на фиг. 4 - верхняя часть устройства с опущенными платформами; на фиг. 5 - захватное устройство при захвате объекта, лежащего с креном; на фиг. 6 - момент захвата объекта, лежащего а грунте с кормовым дифферентом; на фиг. 7 - судовое устройство, общий вид; на фиг. 8 - принципиальная схема кормового и носового развернутых полиспастов и образование подъемной силы по одному борту; на фиг. 9 - подъемное устройство, поперечное сечение. In FIG. 1 shows a lifting device in its initial position, a general view; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 2; in FIG. 3 is a schematic diagram of deployed chain hoists of a lifting platform; in FIG. 4 - the upper part of the device with lowered platforms; in FIG. 5 - gripping device when capturing an object lying with a roll; in FIG. 6 - the moment of capture of the object lying on the ground with a feed trim; in FIG. 7 - ship device, general view; in FIG. 8 is a schematic diagram of the stern and fore deployed chain hoists and the formation of lifting force on one side; in FIG. 9 - lifting device, cross section.

Судовое устройство содержит установленные на судне-носителе 36 арочные фермы 37 с опорами 38. На опорах 38 в исходном состоянии застопорены подъемные платформы 1, размещенные ярусами друг над другом. Нижняя подъемная платформа 2 содержит грузовые захваты 3. Подъемные платформы 1 связаны с фермами 37 и между собой системами 4 развернутых полиспастов. Каждая система содержит N (N кратно четырем) развернутых полиспастов 5, 6, 7, 8 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 и 16, соединяющих между собой смежные платформы 1 и 2. The ship device comprises arched trusses 37 mounted on a carrier vessel 36 with supports 38. On the supports 38, in the initial state, the lifting platforms 1 are locked in tiers one above the other. The lower lifting platform 2 contains cargo grips 3. The lifting platforms 1 are connected to the farms 37 and to each other by 4 deployed chain hoists. Each system contains N (N multiples of four) deployed chain hoists 5, 6, 7, 8 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 and 16, connecting adjacent platforms 1 and 2.

В носу и корме судна-носителя 36 со стороны торцов подъемных платформ 1 установлены лебедки 17 - 28, обеспечивающие тяговые усилия в полиспастах 5 - 16. Канаты каждого развернутого полиспаста 5 - 16 пропущены через верхние 29 и нижние 30 блоки, обоймы которых закреплены на фермах 37 и платформах 1 с помощью шарнирных подвесок 31. Рабочие концы канатов полиспастов 9 - 16 соединены с лебедками 21 - 28 через стопоры-разъединители 32, установленные на подъемных платформах 1 и 2. По торцам подъемных платформ 1 и 2 установлено N/2 уравнительных приспособлений. Каждое уравнительное приспособление содержит неподвижные упоры 35, закрепленные на торцовой стороне подъемной платформы 33 и подвижный упор 34, соединенный со сбегающими канатами полиспастов 5 - 16. Канаты от нечетных полиспастов, например 5 и 7 от носовых лебедок 17 и 19, сбегающими концами связаны с уравнительными приспособлением на одном торце платформы 1, а канаты от четных полиспастов, например 6 и 8 кориовых лебедок 18 и 20, сбегающими концами связаны с уравнительным приспособлением на другом торце платформы 1. Блоки 30 полиспастов 5-16, расположенные на нижней платформе 2, установлены напротив двух блоков 29 верхней платформы 1. Канат полиспаста последовательно запасован в блоки верхней и нижней платформ 1 и 2. Подъемные платформы 1 и 2 выполнены в виде понтонов. В нижней платформе 2 понтоны установлены с возможностью поворота относительно друг друга при неравномерной нагрузке и жестко - при ее отсутствии. Такая конструкция может быть выполнена шарнирным соединением понтонов с торсионным валом. Она позволяет выбрать люфт при подъеме груза, но не изгибается при постановке. Winches 17 - 28 are installed in the bow and stern of the carrier vessel 36 from the ends of the lifting platforms 1, which provide traction forces in the chain hoists 5 - 16. The ropes of each deployed chain hoist 5 - 16 are passed through the upper 29 and lower 30 blocks, the clips of which are fixed on trusses 37 and platforms 1 with the help of articulated suspensions 31. The working ends of the sheaves 9–16 are connected to the winches 21–28 through the stoppers-disconnectors 32 installed on the lifting platforms 1 and 2. At the ends of the lifting platforms 1 and 2, N / 2 leveling devices are installed . Each leveling device contains fixed stops 35, mounted on the front side of the lifting platform 33 and a movable stop 34 connected to the runaway cables of the chain hoists 5-16. The ropes from the odd chain hoists, for example 5 and 7 from the bow winches 17 and 19, are connected with the runner ends to the leveling a device on one end of the platform 1, and ropes from even chain hoists, for example 6 and 8 of cinnamon winches 18 and 20, are connected with equalizing devices on the other end of the platform 1. Blocks 30 of the chain hoists 5-16 are located nies on the lower platform 2, are installed opposite two blocks 29 of the upper platform 1. The tackle rope is sequentially stored in the blocks of the upper and lower platforms 1 and 2. The lifting platforms 1 and 2 are made in the form of pontoons. In the lower platform 2, the pontoons are mounted with the possibility of rotation relative to each other under uneven load and rigidly in its absence. This design can be made by articulating the pontoons with the torsion shaft. It allows you to select the play when lifting the load, but does not bend when setting.

Нижняя платформа 2 снабжена устройствами обеспечения работой грузовых захватов 39 и ориентации платформами 41. Платформа 2 связана кабелями 40 с устройствами управления судна-носителя 36. The lower platform 2 is equipped with devices for ensuring the operation of the cargo grippers 39 and the orientation of the platforms 41. The platform 2 is connected by cables 40 to the control devices of the carrier vessel 36.

Судовое устройство работает следующим образом. Ship device operates as follows.

Спуск и подъем рабочих платформ 1 и 2 производятся поэтапно. Первоначально производится опускание нижней платформы 2 на ее предельную глубину, обеспечиваемую длиной канатов полиспастов 13 - 16. После этого рабочие концы канатов полиспастов 13 - 16 отсоединяются от лебедок 25 - 28 и с помощью стопоров-разъединителей 32 надежно стопорятся на вышележащей платформе 1. Затем опускается следующая платформа 1 на своих развернутых полиспастах с аналогичными операциями, затем последующие платформы 1 до необходимой глубины. После наведения нижней платформы 2 с помощью устройств ориентации 41 и срабатывания захватов 3 осуществляется подъем затонувшего объекта в обратной последовательности до положения, показанного на фиг. 9. При необходимости устройство обеспечивает установку нижней платформы 2 и всех остальных платформ 1 с дифферентом (фиг. 6) или с креном (фиг. 5) за счет соответствующей работы лебедок. The descent and ascent of the working platforms 1 and 2 are carried out in stages. Initially, lower platform 2 is lowered to its maximum depth, provided by the length of the chain hoists 13 - 16. After that, the working ends of the chain hoists 13 - 16 are disconnected from the winches 25 - 28 and, using stoppers-disconnectors 32, are securely locked on the overlying platform 1. Then they are lowered the next platform 1 on its deployed chain hoists with similar operations, then the next platform 1 to the required depth. After pointing the lower platform 2 using orientation devices 41 and triggering the grippers 3, the sunken object is lifted in the reverse sequence to the position shown in FIG. 9. If necessary, the device provides installation of the lower platform 2 and all other platforms 1 with trim (Fig. 6) or with a roll (Fig. 5) due to the corresponding operation of the winches.

Использование предлагаемого изобретения позволяет обеспечить надежный подъем объектов неограниченного веса с больших глубин с использованием сравнительно простых технических средств. Устройство может быть использовано при глубоководных испытаниях объектов и монтажных работ с тяжеловесными изделиями в море. Using the proposed invention allows for reliable lifting of objects of unlimited weight from great depths using relatively simple technical means. The device can be used for deep-sea testing of facilities and installation work with heavy products at sea.

Claims

1. A SHIPBOARD DEVICE FOR LIFTING A SUNWATED OBJECT, containing arched trusses and rope winches installed on the carrier vessel, characterized in that it is equipped with lifting platforms, which are connected to the trusses using the deployed chain hoists installed on the trusses and at the ends of these platforms and with each other, and with the help of stops, they are tier-mounted on trusses with the possibility of their phasing, while the winches are installed tiered in the bow and stern of the vessel at the ends of the lifting platforms, the winch with its own rope knitted through a stop-disconnector, mounted on the corresponding platform, with the working end of the rope of the corresponding chain hoist of this platform, and the ends of the ropes of the upper winches are brought into the blocks of the respective chain hoists installed on the trusses, and each system of the chain hoists includes N / 2, where N is a multiple of 4 , leveling units and N deployed chain hoists located at the ends of the lifting platforms, and the ropes of each two chain hoists connected in the initial position with the corresponding aft winch, their runaway to the ends are connected to the equalization unit located on one end of the corresponding platform from the side of the nose winches, and the ropes of each two chain hoists connected with the corresponding nose winches by their run-off ends are connected to the equalization node on the other end of this platform, while the lower platform is made with a drive gripper .

2. The device according to p. 1, characterized in that each deployed pulley block includes blocks that are sequentially pivotally mounted on the side ends of the corresponding platform, the block located on the lower platform installed opposite two blocks of the upper platform, and the rope from the corresponding winch stored in blocks of these platforms and connected to the corresponding equalizing unit.

3. The device according to claim 1, characterized in that each leveling unit includes two fixed stops fixed to the end side of the lifting platform, and a stop, which is mounted to move between the fixed stops and connected with the ropes of the chain hoists of this platform.

4. The device according to p. 1, characterized in that each platform is made in the form of connected pontoons, and the pontoons of the lower platform are interconnected with the possibility of their rigid connection in the absence of load and rotation relative to each other under uneven load.

5. The device according to paragraphs. 1 and 4, characterized in that the capture drive is located on the lower platform and is made remotely controlled by cables from the vessel.