RU2307043C2 - Способ укрепления существующей металлической конструкции - Google Patents
Способ укрепления существующей металлической конструкции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2307043C2 RU2307043C2 RU2003109748/11A RU2003109748A RU2307043C2 RU 2307043 C2 RU2307043 C2 RU 2307043C2 RU 2003109748/11 A RU2003109748/11 A RU 2003109748/11A RU 2003109748 A RU2003109748 A RU 2003109748A RU 2307043 C2 RU2307043 C2 RU 2307043C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- panel
- beams
- metal layer
- reinforcing metal
- reinforcing
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D22/00—Methods or apparatus for repairing or strengthening existing bridges ; Methods or apparatus for dismantling bridges
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B71/00—Designing vessels; Predicting their performance
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B81/00—Repairing or maintaining vessels
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16L9/00—Rigid pipes
- F16L9/14—Compound tubes, i.e. made of materials not wholly covered by any one of the preceding groups
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B5/00—Hulls characterised by their construction of non-metallic material
- B63B5/24—Hulls characterised by their construction of non-metallic material made predominantly of plastics
- B63B2005/242—Hulls characterised by their construction of non-metallic material made predominantly of plastics made of a composite of plastics and other structural materials, e.g. wood or metal
- B63B2005/245—Hulls characterised by their construction of non-metallic material made predominantly of plastics made of a composite of plastics and other structural materials, e.g. wood or metal made of a composite of plastics and metal
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/16—Shells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/48—Decks
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B3/00—Hulls characterised by their structure or component parts
- B63B3/14—Hull parts
- B63B3/56—Bulkheads; Bulkhead reinforcements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2101/00—Material constitution of bridges
- E01D2101/30—Metal
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D2101/00—Material constitution of bridges
- E01D2101/40—Plastics
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Excavating Of Shafts Or Tunnels (AREA)
- Lining And Supports For Tunnels (AREA)
- Pipe Accessories (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии ремонта сооружений и касается, в частности технологии судоремонта. Способ укрепления панели металлической конструкции заключается в том, что приваривают укрепляющий металлический слой к панели с образованием пространства между ними для образования, по меньшей мере, одной полости между внутренними поверхностями панели и укрепляющего металлического слоя; нагнетают промежуточный слой, состоящий из невулканизированного пластмассового материала и имеющий толщину, составляющую, по меньшей мере, 10 мм, в, по меньшей мере, одну полость и отверждают пластмассовый материал таким образом, чтобы он сцеплялся с внутренними поверхностями панели и укрепляющего металлического слоя с достаточной силой для передачи сдвигающих нагрузок между панелью и укрепляющим металлическим слоем. При этом панель удерживается балками, ригелями или бимсами. Укрепляющий металлический слой расположен так, что балки, ригели или бимсы находятся между панелью и укрепляющим металлическим слоем. Панель, укрепленная по такому способу, может быть судовой. Изобретение позволяет упростить технологию подкрепления металлических панелей, в том числе судовых. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Настоящее изобретение относится к способу укрепления, и/или восстановления, и/или ремонта существующей металлической конструкции, в частности существующих металлических панелей более крупных существующих конструкций. Более конкретно, способ относится к укреплению и/или восстановлению металлических панелей, толщина которых уменьшилась из-за коррозии и/или износа при работе и которые, таким образом, требуется заменить или укрепить.
Металлические панели, используемые для палубных настилов паромов трейлерной погрузки и разгрузки Ro-Ro (или Ro-Pax), подвергаются коррозии или износу с интенсивностью в пределах от 0,1 до 0,3 мм в год и с типичной интенсивностью 0,15 мм в год. Согласно нормам и положениям классифицирующих ассоциаций, таких как Регистр Ллойда, панели настила должны заменяться, когда первоначальная толщина уменьшается на 30%, из-за чего механические характеристики существенно снижаются. Требования по замене панелей и соответствующие уменьшенные толщины панелей, выраженные как функция первоначальной толщины панели для типичных секций судов и элементов конструкций, определены техническим документом Регистра Ллойда, озаглавленным "Измерение толщины и детальный осмотр судов в соответствии с нормами и положениями Регистра Ллойда по классификации морских судов, редакция 2, январь 1997 г." ("Thickness Measurement and Close-up Survey of Ships in Accordance with Lloyd′s Register Rules and Regulations for the Classification of Ships - Revision 2, January 1997"). Уменьшения упругого момента сопротивления сечения и момента инерции вызывают напряжения и деформации, превышающие критические значения. Панели и другие детали судна также должны заменяться, когда их уменьшенная толщина достигает значений, определенных классифицирующими обществами.
Согласно существующей практике требуется извлечение и замена панелей палубного настила для продления, таким образом, срока службы судна. Этот способ известного уровня техники требует обширных работ и может включать: замену первичных элементов жесткости; отсоединение трубопроводов и кабелей; удаление противопожарного материала и т.д. с нижней стороны панелей палубного настила; возведение лесов и обширную сварку. Способ в целом очень дорог, трудоемок и может даже приводить к образованию подверженных усталости дефектов в сварных швах, поскольку эти швы трудно выполнять на месте.
Задачей изобретения является создание способа структурного укрепления или восстановления металлических панелей с элементами жесткости без необходимости удаления элементов жесткости и других деталей.
Согласно настоящему изобретению создан способ укрепления панели металлической конструкции, содержащий следующие операции: размещение укрепляющего металлического слоя на упомянутой панели с разнесением между ними для формирования, по меньшей мере, одной полости между внутренними поверхностями упомянутой панели и упомянутого укрепляющего металлического слоя; нагнетание промежуточного слоя, состоящего из невулканизированного пластмассового материала, в, по меньшей мере, одну полость; и отверждение пластмассового материала таким образом, чтобы он сцеплялся с внутренними поверхностями упомянутых панели и укрепляющего металлического слоя с достаточной силой для передачи сдвигающих нагрузок между упомянутыми панелью и укрепляющим металлическим слоем.
Описанный ниже способ обеспечивает укрепление металлической панели существующей конструкции, срок службы которой подошел к концу, без ее удаления и с небольшой подготовкой. Это приводит к сокращению времени простоя конструкции в течение восстановления. Получаемая укрепленная конструкция лишь в минимальной степени тяжелее новой металлической панели, заменяющей старую панель. Этот способ обеспечивает восстановление корпусов судов без необходимости использования сухого дока. Укрепление обеспечивает свойственное ему демпфирование и звукоизоляцию. Пластмассовый материал может быть самоотверждающимся и просто поддающимся отверждению или, например, отверждаемым теплом и нагреваемым для его отверждения.
Настоящее изобретение, конечно, может применяться с любой конструкцией, старой или новой, для ее усовершенствования, защиты или укрепления, при необходимости.
Конструкция, полученная при использовании настоящего изобретения, подобна тем, которые описаны в патенте США №5778813, публикации Великобритании №GB-A-2337022 и заявке на патент Великобритании №9926333.7. Материалы и способы, описанные в этих документах, могут использоваться при осуществлении настоящего изобретения, и конструкции, выполненные согласно настоящему изобретению, могут обладать описанными в них преимуществами.
Далее изобретение будет описано только для примера со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:
на фиг.1 изображен вид сечения металлической панели существующей конструкции, которая укреплена поверх металлической панели с использованием способа, соответствующего настоящему изобретению;
на фиг.2 изображен вид в плане металлической панели существующей конструкции в процессе укрепления с использованием способа, соответствующего настоящему изобретению;
на фиг.3 изображено поперечное сечение типичного судна, на котором может применяться настоящее изобретение;
на фиг.4 изображен вид поперечного сечения металлической панели существующей конструкции, которая укреплена с использованием способа, соответствующего настоящему изобретению, и которая окружает найтовый ящик;
на фиг.5 изображен вид сечения металлической панели существующей конструкции, которая укреплена с внутренней стороны металлической панели с использованием способа, соответствующего настоящему изобретению;
на фиг.6 изображен вид сечения металлической панели существующей конструкции, которая укреплена с внутренней стороны металлической панели с использованием способа, соответствующего настоящему изобретения, для получения композиционного слоистого материала конструкционного назначения;
на фиг.7а, b и с изображены виды сечений металлических панелей существующих конструкций, которые укреплены с использованием способа, соответствующего настоящему изобретению, и в которых укрепляющие металлические слои окружают несущие элементы (элементы жесткости) металлических панелей.
На чертежах подобные детали обозначены одинаковыми ссылочными номерами.
На фиг.1 изображен вид поперечного сечения палубы парома трейлерной погрузки и разгрузки, которая укреплена согласно способу, соответствующему настоящему изобретению. Металлическая панель 10, образующая первоначальную палубу, удерживается балками 12 и бимсовыми рейками 17. К нижней стороне 16 металлической панели 10 прикреплены различные трубы и кабели 14, а также противопожарный материал 15.
Металлическая панель 10 имеет первоначальную толщину А, которая, например, для палубы парома трейлерной погрузки и разгрузки в типичном случае может составлять от 10 до 20 мм. Как правило, коррозия и износ уменьшают толщину металлической панели 10 приблизительно на 0,15 мм в год. При таких условиях металлическая панель 10 может быть заменена или укреплена приблизительно через двадцать лет использования.
Способ укрепления, соответствующий настоящему изобретению, включает прикрепление укрепляющего металлического слоя 20 к металлической панели 10 существующей конструкции. Металлический слой 20 расположен на расстоянии от металлической панели 10 для формирования полости 40 между металлической панелью 10 и укрепляющим металлическим слоем 20. В полость 40 затем нагнетают или заливают промежуточный слой заполнителя из невулканизированного пластмассового материала. Когда пластмассовый материал отверждают (он может быть самоотверждающимся пластмассовым материалом, который не требует действий для отверждения, или может быть, например, пластмассовым материалом, который требует нагрева для отверждения), он сцепляется с внутренней поверхностью 18 металлической панели 10 и с внутренней поверхностью 22 укрепляющего металлического слоя 20 с достаточной силой для передачи сдвигающих нагрузок между металлической панелью 10 и укрепляющим слоем 20, и таким образом формируется композиционный конструкционный элемент, способный выдерживать нагрузки, значительно превышающие собственный вес. Как правило, все сварочные швы завершают до нагнетания пластмассового материала.
В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.1, между металлической панелью 10 и укрепляющим металлическим слоем 20 расположены распорные элементы 30. Распорные элементы 30 могут иметь любое поперечное сечение или конфигурацию, но, когда они прикреплены к внутренней поверхности 18 металлической панели 10 смежной с ней поверхностью 34, они в типичном случае отступают над металлической панелью 10 на такое же расстояние. Это расстояние может изменяться от полости к полости, или оно может изменяться в пределах полости в зависимости от варианта применения. Затем к другому концу 32 распорных элементов 30 прикрепляют укрепляющий металлический слой 20 для формирования полости 40. Таким образом, способ может также осуществляться с деформированными или даже покоробленными панелями. Укрепление будет создавать ровную поверхность на укрепленной стороне. Это особенно полезно для паромов трейлерной погрузки и разгрузки, поскольку обеспечивает получение ровной поверхности для движения транспортных средств.
Предпочтительно распорные элементы 30 выполнены из металла, поэтому могут быть приварены (с использованием угловых сварных швов 35) к первоначальной металлической панели 10, а также к укрепляющему металлическому слою 20 с использованием стыковых сварных швов 36 вдоль естественных швов между листами. Распорные элементы 30 можно удобно использовать для разделения полости 40 между металлической панелью 10 и укрепляющим металлическим слоем 20 на множество меньших полостей такого размера, который допускает заливку в них пластмассового материала.
На фиг.3 показана конструкция судна 100, на котором может применяться изобретение. Это судно имеет конструкцию с двойным корпусом, с внутренней и внешней боковыми обшивками 101, 102 и внутренним и внешним днищами 103, 104. Также показана поперечная переборка 105 и палуба 106. Бортовая скула обозначена номером 107, планшир обозначен номером 108, и рамный шпангоут обозначен номером 109. Настоящее изобретение может применяться на любой из этих частей судна и, конечно, на других частях и других судах, включая однокорпусные суда.
Лучшим в настоящее время известным заявителю способом подготовки существующей металлической панели и обеспечения хорошего связывания между распорными элементами 30 и существующей металлической панелью 10 является дробеструйная или пескоструйная очистка внутренней поверхности 18 металлической панели 10. Однако могут использоваться другие способы для получения требуемого огрубления поверхности и очистки поверхности от краски и ржавчины, необходимых для связывания пластмассовых материалов. В идеальном случае поверхность 18 должна быть очищена от грязи, пыли, нефтепродуктов и воды.
Заполнитель 40 промежуточного слоя предпочтительно должен иметь модуль упругости Е, составляющий по меньшей мере 250 МПа, более предпочтительно - 275 МПа при максимальной ожидаемой температуре окружающей среды, в которой будет использоваться укрепление. В вариантах применения в области кораблестроения она может составлять 100°С.
Прочность на отрыв, сжатие и растяжение, а также удлинение следует максимизировать для придания способности укрепленной панели поглощать энергию при возникновении необычных нагрузок, таких как ударные нагрузки. В частности, прочность на сжатие и на растяжение пластмассового материала в оптимальном варианте должна составлять, по меньшей мере, 2 МПа и предпочтительно - 20 МПа. Прочность на сжатие и на растяжение, конечно, может быть значительно выше этих минимальных значений.
Пластичность пластмассового материала при самой низкой рабочей температуре должна быть больше, чем у металлической панели или металлических слоев. Предпочтительное значение пластичности пластмассового материала при самых низких рабочих температурах составляет 50%. Коэффициент теплового расширения или сжатия пластмассового материала также должен быть в достаточной степени близким к этому показателю металлической панели 10 и металлического слоя 20, чтобы изменения температуры в ожидаемом рабочем диапазоне и при сварке не вызвали расслоения. Величина, на которую коэффициенты теплового расширения или сжатия двух материалов могут отличаться, будет зависеть частично от упругости пластмассы, но представляется, что коэффициент теплового расширения или сжатия пластмассового материала может быть приблизительно в десять раз больше этого показателя металлических слоев. Коэффициент теплового расширения можно регулировать посредством добавления в пластмассовый материал наполнителей.
Прочность связи между пластмассовым материалом и внутренними поверхностями 18, 22 металлической панели и слоя должна составлять, по меньшей мере, 0,5 МПа, предпочтительно - 6 МПа во всем рабочем диапазоне. Предпочтительно, это достигается благодаря собственной способности пластмассового материала связываться с металлом, но могут также применяться дополнительные связующие вещества.
Дополнительные требования, если металлическая панель 10 является частью корпуса судна (как схематически показано на фиг.3), включают то, что прочность связи при растяжении на контактной поверхности должна быть достаточной для сопротивления отрицательному гидростатическому давлению и расслаивающим силам, исходящим от металлических соединений. Пластмассовый материал должен быть гидролитически стойким как к морской, так и к пресной воде, и если элемент конструкции используется на нефтяном танкере, он должен обладать химической стойкостью к нефтепродуктам.
Предпочтительно пластмассовым материалом может быть эластомер, и укрепляющий металлический слой 20 может быть из стали, нержавеющей стали, алюминиевого сплава или любого другого металла, обычно используемого в стандартных конструкциях. Таким образом, эластомер может по существу содержать полиол (например, сложный или простой полиэфир) совместно с изоцианатом или диизоцианатом, удлинителем цепи и наполнителем. Наполнитель применяют по необходимости для уменьшения термического коэффициента промежуточного слоя, снижения его стоимости и регулирования других физических свойств эластомера. Могут быть также включены другие добавки, например, для изменения механических свойств или других характеристик (например, клейкости, стойкости к воде и нефтепродуктам) и антипирены.
Размер требуемых нагнетательных отверстий и их местоположения будут зависеть от доступного оборудования для нагнетания компонентов пластмассового материала и ориентации полости. Как правило, будет достаточно одного нагнетательного отверстия на полость. Отверстия могут находиться либо в укрепляющем слое 20, либо в металлической панели 10, и должны располагаться так, чтобы минимизировать или исключать выплеск. Нагнетательные отверстия в идеальном варианте являются быстроразъемными соединениями, возможно, с одноходовыми клапанами, и их можно зашлифовывать после заливки. Их можно также закрывать пробками, которые зашлифовывают после заливки.
В каждой из множества полостей имеется отдушина для того, чтобы из полости выходил весь воздух и не оставалось пустот. Отдушины для воздуха могут иметь резьбу для ввинчивания пробок после заполнения или содержать клапаны или другие механические средства, которые закрываются после заполнения. Отдушины для воздуха и любую пробку или клапан можно зашлифовывать после отверждения пластмассового материала.
Пробки, помещенные в нагнетательные отверстия или в отдушины для воздуха, должны быть выполнены из материала, который имеет электрохимические характеристики, совместимые с металлическим слоем 20. Если металлический слой 20 выполнен из стали, пробки могут быть выполнены из латуни. Металлические пробки для отдушин или нагнетательных отверстий могут иметь, при необходимости, терморегулируемые клапаны сброса давления.
Процесс нагнетания необходимо контролировать для обеспечения равномерного заполнения полости без создания какого-либо противодавления, которое могло бы вызвать вспучивание и получение неравномерной толщины панели, и для поддержания в заданных пределах точности размеров (толщины слоя заполнителя).
После выполнения укрепления и в течение его срока службы может быть необходимо удостоверяться в том, что эластомер надлежащим образом сцепляется с металлическими слоями. Это можно осуществлять с использованием акустических, ультразвуковых или рентгеновских технических средств.
Таким образом, металлическая панель 10 существующей конструкции может быть укреплена без удаления и без отделения от нижней стороны 18 таких компонентов, как несущие балки 12, трубы или кабели 14 и противопожарный материал.
Металлические или эластомерные опорные элементы 50 любой заданной конфигурации с плоскими параллельными торцевыми поверхностями также могут быть размещены на внутренней поверхности 18 металлической панели 10 или прикреплены к ней между распорными элементами 30 перед прикреплением укрепляющего металлического слоя 20 к распорным элементам 30. Эти опорные элементы 50 удерживают укрепляющий металлический слой 20 и обеспечивают точность размеров (толщину слоя эластомера и плоскопараллельность укрепляющего металлического слоя).
На фиг.2 показаны в плане типичные распорные элементы 30 и опорные элементы 50, которые могут использоваться в соответствии с настоящим изобретением. Наиболее предпочтительно распорные элементы 30 имеют прямоугольное поперечное сечение, благодаря чему они могут легко соединяться для формирования полостей необходимого размера для нагнетания эластомера. Плоская поверхность 32 распорного элемента 30 образует идеальную опорную поверхность для укрепляющего металлического слоя 20 и для выполнения стыковых сварных швов или швов 36 между листами.
Толщина В укрепляющего металлического слоя 20 предпочтительно составляет более 1 мм, но он может иметь любую толщину, которая обеспечивает получение требуемых конструкционных характеристик и облегчает монтаж, манипулирование и сварку, например, 6 мм. Толщина 3 мм обеспечивает дополнительные десять лет использования с сохранением конструкционного состояния панели палубного настила, которое эквивалентно или лучше, чем состояние самой существующей металлической панели 10. Толщина С пластмассового материала в оптимальном варианте составляет от 10 мм до 25 мм, но может быть больше, в зависимости от варианта применения и конструкционных требований. Например, для верхней части резервуара балктанкеров средняя толщина слоя заполнителя может составлять 100 мм.
Завершенный настил палубы с размером В, равным 3 мм, и размером С, равным 15 мм, при размере в плане 149 метров на 19 метров (типичная палуба парома трейлерной погрузки и разгрузки) приблизительно эквивалентен по весу одному грузовому автомобилю. Такая палуба может обеспечивать минимум дополнительные десять лет использования парома. Такая укрепленная палуба имеет статическую нагрузку, составляющую приблизительно 2,5 кН/м2, по сравнению со статической нагрузкой первоначального палубного настила, который имеет толщину 12,5 мм, составляющей 2,2 кН/м2.
На фиг.4 показано, как способ может применяться на палубе, окружающей найтовый ящик. В таком случае (и в любом случае, когда существующая панель 10 не примыкает к металлическому элементу под прямым углом или близким к нему, например у крышек люков) распорный элемент 30 может использоваться для формирования боковой стенки между полостью 40 и пространством снаружи от укрепленной конструкции. Угловые сварные швы 35 могут использоваться для прикрепления распорных элементов 30 к существующей панели 10, а также к найтовому ящику и для прикрепления укрепляющего слоя 20 к распорному элементу 30.
На фиг.5 показано альтернативное расположение укрепляющего слоя 20 относительно существующей панели. В показанном варианте осуществления способа укрепляющий слой прикреплен к существующей укрепленной панели на расстоянии от нее на той же стороне, где расположены несущие элементы 12 (например, продольные ригели и поперечные балки) и элементы 17 жесткости. Этот вариант осуществления изобретения обеспечивает укрепление корпуса и бортовых конструкций, в которых поверхность внешнего листа соприкасается с жидкостью (морской водой, нефтепродуктами и т.д.). Этот же способ укрепления можно применять с другими укрепляемыми панелями, когда это применимо, для увеличения срока службы или для повышения стойкости к нагрузкам и прочности на удар.
В примере, показанном на фиг.6, укрепляющая панель приварена непосредственно к примыкающим нижним концам 19 существующих элементов 17 жесткости с использованием стыковых сварных швов 36. При таком устройстве из-за большой глубины полости может быть предпочтительно размещать в полости пенные формы 60 для уменьшения общего веса укрепления. Хотя это не показано подробно на фиг.6, пространство полости между панелями 10 и 20 может также содержать коммуникации (трубы, кабели), как описано в заявке на патент Великобритании №9926333.7.
На фиг.7а показано альтернативное расположение укрепляющего металлического слоя 20 относительно существующей конструкции. В показанном варианте осуществления изобретения укрепляющий металлический слой 20 прикреплен к существующей панели с элементами жесткости на расстоянии от нее на той стороне, где расположены существующие несущие конструкции 17. Укрепляющий слой 20 огибает бимсовые рейки таким образом, что бимсовые рейки будут расположены между существующей металлической панелью 10 и укрепляющим металлическим слоем 20. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7а, укрепляющий металлический слой 20 приварен к распорным элементам 31, которые также приварены к поверхности бимсовых реек 17, противоположной поверхности бимсовых реек, которая прикреплена к металлической панели 10. Распорные элементы могут быть непрерывными или прерывистыми и допускающими свободное прохождение невулканизированного пластмассового материала вокруг бимсовых реек 17 или для образования полостей ограниченного объема, которые содержат одну или более бимсовых реек. На фиг.7 показан вариант осуществления изобретения, в котором распорные элементы 31 не используются для прикрепления укрепляющей металлической панели 20 к бимсовым рейкам 17. В варианте осуществления изобретения на фиг.7b также показано, что швы между панелями, соединяющие укрепляющие металлические слои 20, выполнены на каждой бимсовой рейке вдоль длины фланца этой бимсовой рейки 17. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг.7с, металлический слой 20 прикреплен к уголковым элементам жесткости или, в крайнем случае, к поперечным балкам или продольным ригелям 12 подобно прикреплению укрепляющего металлического слоя 20 к бимсовой рейке 17, показанному на фиг.7а и 7b. Во всех вариантах осуществления изобретения, показанных на фиг.7, укрепляющий металлический слой 20 изогнут так, что металлический слой 20 более отдален от металлической панели 10 вблизи балок 12 или бимсовых реек 17, чем в других точках. Металлический слой 20 может быть изогнутым в любой конфигурации (например, волнистой, плоской и т.д.), и может быть множество панелей, например по одной между бимсовыми рейками 17, или это может быть непрерывный лист. Преимущество вариантов осуществления изобретения, показанных на фиг.7, состоит в том, что укрепляющий металлический слой 20 упрощает внутреннюю поверхность, делая более легким нанесение качественных покрытий, уменьшает локализованное изгибание панели в сварном соединении элемента жесткости и панели, уменьшает вероятность усталостного растрескивания соединительных сварных швов и обеспечивает дополнительное усиление для стабилизации или укрепления существующих элементов жесткости, которые могут быть повреждены или ослаблены по другой причине.
Во всех вариантах осуществления изобретения промежуточный слой 40 можно нагнетать либо через металлическую панель 10, либо через укрепляющий металлический слой 20 в таком количестве точек, как требуется для обеспечения заполнения полостей.
Варианты осуществления изобретения, показанные на фиг.7, идеально подходят для конструкций, где существуют значительные количества препятствий, таких как палубная арматура, трубопроводы, люки и т.д. на внешней поверхности металлической панели 10, которые могут мешать монтажу металлического слоя, показанного на фиг.1. Кроме того, этот вариант осуществления изобретения может применяться на конструкциях, которые пострадали от повреждения элемента жесткости (коробление или оседание) от локальной перегрузки.
В другом варианте осуществления изобретения существующие элементы жесткости обрезают для укорачивания их длины и оставляют короткие стойки и укрепляющий слой прикрепляют к существующей панели на расстоянии от нее при помощи коротких стоек. В таком устройстве промежуточный слой должен быть толще для придания необходимой жесткости. Этот вариант осуществления изобретения пригоден, если элементы жесткости были деформированы или повреждены, или существующие сварные швы между элементами жесткости и панелью разрушены.
Во всех вариантах осуществления изобретения перед прикреплением укрепляющего слоя трещины в сварном шве могут быть отремонтированы и может быть выполнена другая восстановительная работа.
Настоящее изобретение было описано относительно палубы парома трейлерной погрузки и разгрузки. Однако изобретение также может использоваться в других вариантах применения, особенно в тех, где ожидаются высокие нагрузки в плоскости или поперечные нагрузки, например нагрузки слеминга, или где необходима высокая прочность на разрыв, высокая усталостная прочность или высокая стойкость к распространению трещин. Примерами таких конструкций являются отделки туннеля, ортотропные настилы мостов, грузовые трюмы, верхние части резервуаров балктанкеров, корпуса, наружные конструкции судов, морские конструкции, вертолеты, перекрытия стадионов и герметизирующие оболочки.
Claims (16)
1. Способ укрепления панели металлической конструкции, при котором
приваривают укрепляющий металлический слой к панели с образованием пространства между ними для образования, по меньшей мере, одной полости между внутренними поверхностями панели и укрепляющего металлического слоя;
нагнетают промежуточный слой, состоящий из невулканизированного пластмассового материала и имеющий толщину, по меньшей мере, 10 мм, в, по меньшей мере, одну полость и
отверждают пластмассовый материал таким образом, чтобы он сцеплялся с внутренними поверхностями панели и укрепляющего металлического слоя с достаточной силой для передачи сдвигающих нагрузок между панелью и укрепляющим металлическим слоем,
при этом панель удерживается балками, ригелями или бимсами, а укрепляющий металлический слой расположен так, что балки, ригели или бимсы находятся между панелью и укрепляющим металлическим слоем.
2. Способ по п.1, при котором при приваривании укрепляющего металлического слоя осуществляют крепление распорных элементов одним концом к внутренней поверхности панели и прикрепление внутренней поверхности укрепляющего металлического слоя к другим концам распорных элементов.
3. Способ по п.2, в котором распорные элементы выполняют из металла, а прикрепления осуществляют привариванием.
4. Способ по п.2 или 3, в котором распорными элементами являются полосовые распорные элементы, распорные элементы, выполненные из пластмассы, пояса найтовых ящиков или подкладные штанги.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором распорные элементы располагают в, по меньшей мере, одной полости в контакте с внутренней поверхностью панели и внутренней поверхностью укрепляющего металлического слоя.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором перед операцией размещения внутреннюю поверхность металлической конструкции подвергают дробеструйной обработке или пескоструйной обработке и очистке.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором укрепляющий металлический слой имеет толщину менее 20 мм.
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором пластмассовым материалом является эластомер.
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, при котором панелью металлической конструкции является панель отделки туннеля, настила моста, грузового трюма, корпуса судна, палубы судна, переборки, наружной конструкции судна, герметизирующей оболочки, строительной конструкции, морской конструкции или трубопровода или меньшей металлической части такой конструкции.
10. Способ по любому из пп.1-8, при котором металлической конструкцией является металлическая часть большей конструкции.
11. Способ по п.1, при котором укрепляющий металлический слой изогнут так, что укрепляющий металлический слой находится на большем удалении от металлической панели вблизи балок или бимсов, чем в других точках.
12. Способ по п.1 или 11, при котором укрепляющий металлический слой прикреплен к балкам или бимсам на поверхности, противоположной поверхности, которой балки или бимсы прикреплены к металлической панели.
13. Способ по п.12, при котором укрепляющий металлический слой прикреплен к балкам или бимсам при помощи распорного элемента.
14. Судно с панелью, укрепленной с использованием способа по любому из пп.1-13.
Приоритеты:
08.09.2000 - пп.1-3, 5, 7, 8 и 14, кроме признаков п.1: ... «при этом панель удерживается балками, ригелями или бимсами, а укрепляющий металлический слой расположен так, что балки, ригели или бимсы находятся между панелью и укрепляющим металлическим слоем»;
28.03.2001 - признаки п.1: ... «при этом панель удерживается балками, ригелями или бимсами, а укрепляющий металлический слой расположен так, что балки, ригели или бимсы находятся между панелью и укрепляющим металлическим слоем» и пп.4, 6 и 9-13.
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB0022072A GB2366543B (en) | 2000-09-08 | 2000-09-08 | Method of reinforcing stiffened metal plates |
GB0022072.3 | 2000-09-08 | ||
GB0107803A GB0107803D0 (en) | 2001-03-28 | 2001-03-28 | Method of reinforcing an existing metal structure, method of reinforcing pipes and method of addition of spur lines to pipelines |
GB0107803.9 | 2001-03-28 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007114880/11A Division RU2433936C2 (ru) | 2000-09-08 | 2001-08-21 | Способ укрепления существующей металлической конструкции, способ укрепления труб и способ присоединения ответвлений к трубопроводам |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003109748A RU2003109748A (ru) | 2004-11-20 |
RU2307043C2 true RU2307043C2 (ru) | 2007-09-27 |
Family
ID=26244986
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007114880/11A RU2433936C2 (ru) | 2000-09-08 | 2001-08-21 | Способ укрепления существующей металлической конструкции, способ укрепления труб и способ присоединения ответвлений к трубопроводам |
RU2003109748/11A RU2307043C2 (ru) | 2000-09-08 | 2001-08-21 | Способ укрепления существующей металлической конструкции |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2007114880/11A RU2433936C2 (ru) | 2000-09-08 | 2001-08-21 | Способ укрепления существующей металлической конструкции, способ укрепления труб и способ присоединения ответвлений к трубопроводам |
Country Status (32)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7524387B2 (ru) |
EP (1) | EP1392557B1 (ru) |
JP (1) | JP4949598B2 (ru) |
KR (1) | KR100865977B1 (ru) |
CN (1) | CN1263976C (ru) |
AR (1) | AR030626A1 (ru) |
AT (1) | ATE282546T1 (ru) |
AU (2) | AU2001279981B2 (ru) |
BG (1) | BG65054B1 (ru) |
BR (1) | BR0113753B1 (ru) |
CA (1) | CA2420088C (ru) |
CZ (1) | CZ299174B6 (ru) |
DE (1) | DE60107298T2 (ru) |
EE (1) | EE04807B1 (ru) |
EG (1) | EG22889A (ru) |
ES (1) | ES2233668T3 (ru) |
HK (1) | HK1059069A1 (ru) |
HR (1) | HRP20030266B1 (ru) |
HU (1) | HU226625B1 (ru) |
IL (2) | IL154672A0 (ru) |
MX (1) | MXPA03001990A (ru) |
MY (1) | MY128454A (ru) |
NO (1) | NO334993B1 (ru) |
NZ (1) | NZ524436A (ru) |
PA (1) | PA8526901A1 (ru) |
PL (1) | PL202597B1 (ru) |
PT (1) | PT1392557E (ru) |
RU (2) | RU2433936C2 (ru) |
SK (1) | SK287790B6 (ru) |
TW (1) | TW508331B (ru) |
UA (1) | UA76119C2 (ru) |
WO (1) | WO2002020341A2 (ru) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7334966B2 (en) | 2002-10-28 | 2008-02-26 | Intelligent Engineering (Bahamas) Limited | Reinforcement of tubular structures |
GB2413987B (en) | 2004-05-11 | 2008-05-21 | Intelligent Engineering | A method of reinforcing a structure |
GB2420365B (en) * | 2004-11-18 | 2009-11-11 | Intelligent Engineering | Method of reinforcing a bridge |
GB2421471B (en) | 2004-12-23 | 2009-12-23 | Intelligent Engineering | Improved structural sandwich plate members |
US10458587B2 (en) | 2011-03-30 | 2019-10-29 | Terry Shafer | Mechanical piping system and method of manufacture |
CN102191647B (zh) * | 2011-05-13 | 2012-08-22 | 邹纯哲 | 一种纺织机械上的大超喂辊 |
CN103485797A (zh) * | 2013-09-06 | 2014-01-01 | 中国矿业大学(北京) | 钢管混凝土支架的注浆口与排气孔的补强结构 |
US9132892B2 (en) * | 2013-12-06 | 2015-09-15 | Gva Consultants Ab | Floating vessel with tunnel |
JP6497957B2 (ja) * | 2015-02-12 | 2019-04-10 | 株式会社湘南合成樹脂製作所 | 更生管の位置調整用スペーサ |
CN106239029B (zh) * | 2016-08-23 | 2018-06-01 | 郑州荣奇热电能源有限公司 | 一种高温过热器进出口集箱修复方法 |
GB2555776A (en) | 2016-09-05 | 2018-05-16 | Intelligent Engineering Bahamas Ltd | Tubular structure repair |
RU2674390C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2018-12-07 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Способ ремонта корпуса судна |
RU2683904C9 (ru) * | 2018-06-09 | 2019-04-16 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Способ ремонта корпуса судна |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2069722A (en) * | 1936-02-27 | 1937-02-02 | M B Skinner Company | Pipe leak sealing gasket |
US3907049A (en) * | 1973-05-15 | 1975-09-23 | George J Baffas | Lined pipe and method of making same |
US3935632A (en) * | 1973-07-02 | 1976-02-03 | Continental Oil Company | Method of preparing an insulated negative buoyancy flow line |
CH596488A5 (ru) * | 1975-10-31 | 1978-03-15 | Bbc Brown Boveri & Cie | |
US4011652A (en) * | 1976-04-29 | 1977-03-15 | Psi Products, Inc. | Method for making a pipe coupling |
US4133158A (en) * | 1977-10-07 | 1979-01-09 | H. H. Robertson Company | Non-composite impact-resistant structure |
SU1011440A1 (ru) | 1981-12-04 | 1983-04-15 | Simkhes Aron | Способ ремонта корпуса судна |
GB8813036D0 (en) * | 1988-06-02 | 1988-07-06 | Seamark Systems | Marine antifouling |
US5079824A (en) * | 1988-09-02 | 1992-01-14 | Lopez Jesus S | Method for the installation of a jacket reinforcement for piping |
US5281919A (en) * | 1988-10-14 | 1994-01-25 | Alliedsignal Inc. | Automotive battery status monitor |
YU212089A (en) * | 1989-11-06 | 1992-05-28 | Lazarevic Bogdan | Pipeline for gas under high pressure |
FR2736989B1 (fr) | 1995-07-19 | 1997-08-22 | Gec Alsthom Stein Ind | Dispositif destine a etre fixe de facon etanche sur au moins un element cylindrique |
US6050208A (en) * | 1996-11-13 | 2000-04-18 | Fern Investments Limited | Composite structural laminate |
US5778813A (en) * | 1996-11-13 | 1998-07-14 | Fern Investments Limited | Composite steel structural plastic sandwich plate systems |
US5842496A (en) | 1996-12-31 | 1998-12-01 | Transcanada Pipelines Limited | Hot tap connection and method for production thereof |
US6036235A (en) * | 1998-07-28 | 2000-03-14 | Ico P&O, Inc. | Two piece reusable coupling for fiberglass resin lined metal tubing sections having a cement mortar backing |
JP2000186786A (ja) * | 1998-12-22 | 2000-07-04 | Sekisui Chem Co Ltd | 管の敷設構造およびその敷設方法ならびに同敷設構造にて用いられるインバート部材 |
-
2001
- 2001-08-21 NZ NZ524436A patent/NZ524436A/en not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 MX MXPA03001990A patent/MXPA03001990A/es active IP Right Grant
- 2001-08-21 AU AU2001279981A patent/AU2001279981B2/en not_active Ceased
- 2001-08-21 WO PCT/GB2001/003754 patent/WO2002020341A2/en active IP Right Grant
- 2001-08-21 KR KR1020037003396A patent/KR100865977B1/ko active IP Right Grant
- 2001-08-21 RU RU2007114880/11A patent/RU2433936C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 AU AU7998101A patent/AU7998101A/xx active Pending
- 2001-08-21 SK SK254-2003A patent/SK287790B6/sk not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 EP EP01958257A patent/EP1392557B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-21 EE EEP200300091A patent/EE04807B1/xx not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 PT PT01958257T patent/PT1392557E/pt unknown
- 2001-08-21 BR BRPI0113753-0A patent/BR0113753B1/pt not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 JP JP2002524979A patent/JP4949598B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-21 CA CA002420088A patent/CA2420088C/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-21 AT AT01958257T patent/ATE282546T1/de active
- 2001-08-21 DE DE60107298T patent/DE60107298T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-21 UA UA2003032021A patent/UA76119C2/ru unknown
- 2001-08-21 IL IL15467201A patent/IL154672A0/xx active IP Right Grant
- 2001-08-21 RU RU2003109748/11A patent/RU2307043C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 PL PL366145A patent/PL202597B1/pl unknown
- 2001-08-21 CN CNB018185851A patent/CN1263976C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2001-08-21 CZ CZ20030585A patent/CZ299174B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 HU HU0301918A patent/HU226625B1/hu not_active IP Right Cessation
- 2001-08-21 ES ES01958257T patent/ES2233668T3/es not_active Expired - Lifetime
- 2001-08-27 PA PA20018526901A patent/PA8526901A1/es unknown
- 2001-08-29 EG EG20010942A patent/EG22889A/xx active
- 2001-08-31 TW TW090121594A patent/TW508331B/zh not_active IP Right Cessation
- 2001-09-06 MY MYPI20014197A patent/MY128454A/en unknown
- 2001-09-07 AR ARP010104253A patent/AR030626A1/es active IP Right Grant
-
2003
- 2003-02-27 IL IL154672A patent/IL154672A/en not_active IP Right Cessation
- 2003-03-06 BG BG107616A patent/BG65054B1/bg unknown
- 2003-03-07 NO NO20031058A patent/NO334993B1/no not_active IP Right Cessation
- 2003-03-10 US US10/385,008 patent/US7524387B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2003-04-08 HR HR20030266A patent/HRP20030266B1/xx not_active IP Right Cessation
-
2004
- 2004-03-17 HK HK04101948A patent/HK1059069A1/xx not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Телянер Б.Е. и др. Технология ремонта корпуса судна. Л., «Судостроение», 1984, с.270-272. Прохоров Б.Ф. и др. Трехслойные конструкции в судостроении. Л., «Судостроение», 1972, с.257, рис.95. * |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2220851C2 (ru) | Композиционный конструктивный многослойный материал | |
RU2307043C2 (ru) | Способ укрепления существующей металлической конструкции | |
BG64192B1 (bg) | Конструкция на съставна строителна ламинатна плоча | |
JP2006507984A (ja) | 船舶構造および船舶の構造 | |
AU2001279981A1 (en) | Method of reinforcing an existing metal structure, method of reinforcing pipes and method of addition of spur lines to pipelines | |
GB2366543A (en) | Method of reinforcing metal panels | |
JP2002521000A (ja) | スチール構造とプラスチックの複合サンドイッチプレートシステム | |
MXPA00010772A (en) | Composite structural laminate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160822 |