Спосіб будівництва судноплавного каналу зі шлюзом

1. Спосіб будівництва судноплавного каналу зі шлюзом, який полягає у тому, що на каналі виконають виїмку з насипом мінерального матеріалу, на який встановлюють корпус металевого шлюзу з відсіком і затвором, розтрубом аванпорту з кам’яним накидом, а також окрему ділянку для додаткового шлюзу із збільшеним розміром і осадкою, який відрізняється тим, що на каналі ділянку-виїмку для підвалин шлюзу будують із збільшеною глибиною і шириною за допомогою земснаряда з трубою, якою ґрунт з водою переміщують за межу каналу, і з боку річки зберігають перемичку із материкового ґрунту з природним ущільненням, яку послідовно зрушують. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що ділянку - виїмку для підвалин шлюзу будують із збільшеною глибиною і шириною, наприклад 3,0-15,0 метрів від осі русла каналу. 3. Спосіб за пп. 1, 2, який відрізняється тим, що на ділянці підвалин попередньо настеляють ущі U 2 (13) 1 3 глибин каналу, скорочення терміну будівництва каналу. Недоліки - спосіб не забезпечує будівництво судноплавного канала зі шлюзом, що .знижує його ефективність. 2. Аналог, СРСР а.с. №1551771 А1 Мкл Е02В5/02, Спосіб будівництва канала на слабких грунтах, що включає розробку виїмки русла канала, наприклад в торфах, створення по периметру навантаження із мінерального грунту, розробку виїмки до підстілюючого стійкого грунту, підтримання рівня води на дільниці виїмки нижче рівня води в каналі з послідовним замиванням виїмки мінеральним грунтом до верхньої поверхні ложа русла канала, а також слабкий грунт намивають у відвал, який огороджений дамбою обвалування. Спільні ознаки - розробка слабкого грунту і намивання додаткового мінерального матеріала. Перевага - спосіб забезпечує стікость русла канала, наприклад в торфах. Недоліки - спосіб не забезпечує стійкість стінок судноплавного канала і його металевого шлюза. 3. Аналог, Україна, деклараційний патент на винахід №65847 А, МПК В63В9/04, Е02С1/04, Е02Д27/06 - Спосіб розбирання судна на метал та його використання, наприклад, як двониткового судноплавного шлюзу /СКШ-8/, що включає роботи на плаву і спорах майстерні, при цьому корпус розрізають по лініях, зберігають його циліндричну частину в вигляді модуля-велетеня з бортом, днищем, палубою, відсіком з закриттям його краю, з можливістю встановлення шляхом занурення на підготовлену опору котловану, скріплення з його стінкою і додатковим модулем і можливістю встановлення у його відсік додаткового транспортного судна, що шлюзують. Спільні ознаки - використання корпусу морського судна для будівництва судноплавного шлюзу. Перевага - зниження затрат часу, коштів, праці і матеріалів на будівництво шлюзу, підвищення умов розвитку морегосподарського комплексу в гирлі річки. Недоліки - недостатня проробка технології будівництва опорної основи для встановлення корпусу шлюза, ізоляції борта шлюзу від мулового грунту, умов запобігання засмоктування просадження корпусу шлюза в слабкому грунті. 4. Прототип, Україна, деклараційний патент на корисна модель №2783 11.08.2004р. бюл.№8, Судноплавний канал, виконаний у вигляді прорізу прямолінійної ділянки, який з’єднує річку чи її протоку з водойомою порту і морським каналом, на каналі виконують виїмку з насипом мінерального матеріалу на який встановлюють шлюз із корпусу металевого судна з додатковими вузлами і середнім відсіком з затворами, які сполучують з протокою і водойомою гирлового порту з аванпортом у вигляді раструбу, берег якого закріплюють кам’яним накидом з покриттям і окрему земельну ділянку для додаткового шлюзу для суден із збільшеними розмірами і осадкою. Перевага - об’єкт забезпечує підвищення безпеки судноплавства морських суден, по-перше з нормірованою, потім із збільшеною осадкою, які 19222 4 рухаються з моря в річку і назад, а також збереження глибин в порту і морському каналі від проникнення каламутної річкової води, при цьому підвищення ефективності морегосподарського комплексу в регіоні гирла річки. Недоліки - об’єкт недостатньо відображає етапи, способи будівництва каналу зі шлюзом, що знижує його ефективність. В основу корисної моделі поставлене завдання - спосіб будівництва судноплавного канала зі шлюзом в гирлі річки, який забезпечить підвищення ефективності об’єкта шляхом більше певного відображення способів, технології і етапів будівництва каналу і шлюзу, підвищення його експлуатаційної і економічної ефективності. 1. Поставлене завдання розв’язується тим, що спосіб будівництва судноплавного канала зі шлюзом, що виконують у вигляді прорізу прямолінейної ділянки, який з’єднує річку чи її протоку з водойомою порту і морським каналом, при цьому на каналі виконують виїмку з насипом мінерального матеріалу, на який встановлюють шлюз із корпусу металевого судна з додатковими вузлами і середнім відсіком з затворами, які сполучують з протокою і водойомою гирлового порту з аванпортом у вигляді раструбу, берег якого закріплюють кам’яним накидом з покриттям і окрему земельну ділянку для додаткового шлюзу для суден із збільшеними розмірами і осадкою, який відрізняється тим, що на каналі ділянку-виїмку для підвалини шлюза обдують із збільшеною глибиною і шириною за допомогою земснаряду з трасою, якою грунт з водою переміщують за межу канала і при цьому з боку річки зберігають перемичку із материкового грунту з природним ущільненням і; яку послідовно зрушують, цим досягається запобігання розповсюдження з боку річки каламутної води на акваторію каналу і порту, замулення виїмки мулом, підвищення продуктивності робіт і ефективності об’єкта будівництва. 2. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, відповідно якого ділянку-виїмку для підвалини шлюзу будують із збільшеною глибиною від рівня води і шириною, наприклад, 3,0-5,0м від осі основного русла канала, цим досягається здійснення умов послідовного зміцнення підваліни для встановлення корпусу металевого шлюзу. 3. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, що на ділянці підвалення для шлюзу попередньо на дно і стінку виїмки настелюють ущільнення із мінерального матеріалу, наприклад, морського і/чи річкового піску з додатковим матеріалом, який транспортують трубою чи судном шляхом його перевантаження за допомогою плавучого крану, цим досягається попередньо ущільнення підвалини, підвищення якості об’єкта. 4. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, що на шар піску додаткового насипають чи намулюють шар глини, висотою 25-30см, цим досягається здійснення водонепороникненого шару, підвищення якості підвалини, запобігання засмоктування шлюзу в муловому грунті. 5 5. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, що на шар піску чи глини додаткового настелюють шляхом накидання камінів із граніту вагою 5-20кг, висотою 25-30см з прошарком води і який розрівнюють за допомогою відомої машини, цим досягається підвищення міцності і якості підваліни, здійснення між каміннями прошарку води, що забезпечує півплавучость корпусу металевого шлюзу, забезпечує запобігання просадження корпуса шлюза в місцевому грунті, створення умов його плавучості, що близька до нейтральної, підвищений якості об’єкта. 6. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, відповідно якого на зміцнену ділянку підвалині заводять корпус шлюза, що виконаний в майстерні шляхом передобладнання корпусу морського судна, в його відсік приймають воду, встановлюють на підвалину, закріплюють з берегом гнучкими зв’язками, потім вздовж борту і кінця корпусу накидають шар камінів, цим досягається підвищення якості попереднього закріплення корпусу шлюза на підвалині. 7. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, що між країм виїмки і накидом камінів біля сорту корпусу шлюза намулюють чи насипають за допомогою крана шар піску чи грунту при цьому одночасно додають вздовж сорту кам’яного накиду, цим досягається здійснення вздовж сорту шлюза прошарку із каміннів з водою, ізоляції корпусу від муловий стінці виїмки, підвищення стійкості корпусу і якості об’єкту. 8. Поставлене завдання розв’язується також тим, що спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, що на ділянці поза межею канала, наприклад, транспортному шляху чи вантажному складу, намулить чи насипають додатковий шар піску висотою 50-100см і на який після його осадження чи осушення настелюють шар каміннівбрущатки чи плит із залізобетону, цим досягається підвищення якості об’єкту. Перелік креслень об’єкту: Фіг.1 - Спосіб будівництва судноплавного канала з шлюзом, вигляд в плані. Фіг.2 - те ж саме, перетин по А-А на Фіг.1 (виїмка в каналі без корпуса шлюза). Фіг.3 те ж саме, перетин по Б-Б на Фіг.1, канал з шлюзом і додатковою ділянкою для шлюза збільшеного розміру (показано штрихом). Фіг.4 - те ж саме, перетин по В-В на Фіг.1.почерговість будівництва підвалини для шлюза. Фіг.5 - те ж саме, перетин по Г-Г на Фіг.1. Перелік позначок на кресленнях: 1 - судноплавним канал у вигляді прямолінійної ділянці, 2 - металевим шлюз, виконаний із корпусу морського судна, 3 - річка чи протока річки, 4 водойома порту, 5 - морський канал, 6 - виїмка на каналі для встановлення корпусу шлюза, 7 - насип з мінерального матеріалу, 8 - середній, він є відсік шлюза, тобто шлюзова камера, 9 - додатковий вузол-ботовий відсік, 10 - затвор відсіка 8, 11 аванпорт у вигляді раструбу, 12 - берег аванпорту, 19222 6 13 - кам’яний накид, 14 - окрема ділянка для додаткового шлюза збільшеного розміру, 15 - підвалина для корпусу шлюза 1, 16 - земснаряд, 17 - труба земснаряда, 18 - грунт з водою або без неї, 19 перемичка материкового грунту з природним ущіленням (показано штрихом), 20 - рівень води в каналі, 21 - ділянка виїмки із збільшеною глибиною, 22 - вісь каналу, 23 - дно виїмки, 24 - шар піску, що транспортують земснарядом 16 з трубою 17 чи судном-баржею 25 з перевантаженням 26 плавучим краном, 27 - шар глини, 28 - шар кам’яного накиду, 29 - машина для розрівнення шару глини чи каміннів, 30 - шар піску за межею каналу, 31 - край-стінка виїмки, 32 - борт корпусу шлюза, 33 - кінець корпусу 32, 34 - гнучкі зв’язки, 35 - покриття із брущатки чи плит залізобетону, 36 - додатковий відсік, 37 - пластина, 38 - плавучий причал, 39 - відсік подвійного дна, 40 - пройом, 41 міст-плавучий понтон, 42 - берегова площа, 43 морське судно в шлюзі. Опис об’єкту в статиці і динаміці: Нa Фіг.1-5 показано - спосіб будівництва судноплавного канала і з металевим шлюзом 2, що виконують у вигляді прямолінійної ділянки по осі 22, який з’єднує річку чи протоку 3 з водойомою порту 4 і морським каналом 5, при цьому на каналі 1 виконують виїмку 6 з насипом із мінерального матеріалу, на який встановлюють металевим шлюз 2 із середнім шлюзовим відсіком 8, додатковим сортовим відсіком 9 і затвором 10, сполучують з аванпортом 11 у вигляді раструбу, берег 12 якого закріплюють кам’яним накидом 13, а також зберігають окрему ділянку і 4 для додаткового шлюза збільшеного розміру і осадкою для великотонажних морських судне (не доказано), який відрізняється тим, що на каналі 1 ділянку-виїмку 6 для підвалини 15 шлюза 2 будують із збільшеною глибиною (Н) під рівня води 20 і (В) шириною від вісі 22 каналу 1 на відстані 3,0-5,0м за допомогою земснаряду 16 і труби 17, якою грунт 18 з подою переміщують за межу канала 1 і при цьому зберігають перемичку 19 із материкового грунту з природним ущільненням з соку протоки 1 і послідова ним /після завершення будівництва шлюзу її зрушенням за допомогою земснаряда 16 і труби 17, при цьому аванпорт 11 з боку водойоми порту зберігають відкритим з початку і до завершення будівництва об’єкту. Після розробки виїмки 6 на її дно 23 намивають або насипають ущільнення у вигляді шару місцевого чи привізного піску 24 з додатковим матеріалом, наприклад, суміші різноманітних пісків морського і/чи річкового, який транспортують трубок 17 чи баржею 25, з перевантаженням за допомогою плавучого крана 26, розрівнюють машиною 29. Потім на шар піску 24 додаткового насипають чи намивають шар водонепроникненої глини 27 висотою 25-30см, цим підвищують якість об’єкту підвадіни. Потім на шар піску 24 чи глини 27 додатково настелюють шляхом накидання шар каміннів із граніту 28 вагою 5-20кг, з прошарком води, забезпечують ізоляцію днища шлюза 2 від мулу, здійснюють умови збереження півплавучості і зниження 7 навантаження корпусу шлюза 2 на підвалину 15, можливість його майбутнього просадження в муловому грунті. На зміцнену ділянку підвалини 15 за допомогою буксирів /не показано/ заводять корпус шлюза 2, що виконаний в майстерні шляхом переобладнання корпуса морського танкера, корпус центрують по осі 22, в середній і бортові відсіки 8 і 9 а також підсік подвійного дна 39 приймають воду, корпус збільшує осадку при цьому його встановлюють на підваліну 15, закріплюють з берегом гнучкими зв’язками 34, наприклад, стальовими тросами, ланцюгами, потім у відсік 8 заводять плавучий кран 26 з баржею 25 з вантажем каміннів, які грейфером переміщують до зовнього борту 32 і одночасно за допомогою труси земснаряда /не показано/ намулюють пісок чи місцевий грунт між стінкою 31 і шаром каміннів у борта 32, чим забезпечуть надійну ізоляцію корпуса шлюза 2 від мулового грунту. Як варіант накидання каміннів і насип чи намулювання грунту-піску виконують тільки з боку аванпорту 11 від протоці 3, що достатньо для закріплення корпусу, а решту його частину між сортом 32 і крім стінці 31 виїмки 6 ні заповнюють ані шаром каміннів ані грунту, зберігають пройом 40 з водою, на який встановлюють міст із плавучого понтону 41 чи у вигляді металевої арки (не показано), з можливістю після багаторічної експлуатації шлюзу розбирання насипу у передньої частини корпусу, осушення відсіків від води підйома корпусу і виведення із виїмки для ремонту чи зміни на новий корпус. Після завершення робіт по встановленні і закріпленні корпусу а також плавучих причалів 38, перемичку 19 зруйнують за допомогою земснаряда 16 і видаляють грунта трубою 17 наприклад, на протилежний берег протоці 3. Ділянку 14 використовують для встановлення шлюза для пропускання океанських суден із збільшеною осадкою, наприклад, 10м. Приклад Запропоновано, як додаток до патенту №2783 - спосіб будівництва судноплавного канала і із металевим шлюзом 2, наприклад, в гирлі річки Дунай, між протокою Прорва 3 і водойомою 4 порту Усть-Дунайськ з його морським підходним каналом 5, відповідно до якого на каналі і за допомогою земснаряда 16 і труби 17 грунт 18 з водою переміщують на берегову площу 42. за межу канала 1, при цьому вздовж лівого берега протоці 3 на вході в аванпорт 11 зберігають перемичку 19 довжиною 200-250 метрів, шириною 15-20м з природним ущільненням її грунту 18, чим запобігають замулення мулом дільниці будівництва, а після завершення встановлення і закріплення шлюза 2 перемичку 19 зруйнують за допомогою земснаряда 19. Для встановлення корпусу шлюза 2, що має загальну довжину 175-185м, ширину 28,0 29,0м, шлюзову камеру 150,0х24,0х8,0м, для шлюзовання морського судна 43 з розмірами 140,0х22,0х12,0м з осадкою до 7,2-7,5м. В такому випадку виїмку 6 будують із збільшеною глибиною Н=2,5-3,0м від рівня „Н” води 20, шириною по дзеркалу води 55,0-60,0м із урахуванням схилу муло 19222 8 вого і суміші з піском грунту 18 близько 1:2,5, можливо і більше буде співвідношення схилу. Потім на дно 23 виїмки 6 намувають або насипають з баржі 25 плавучим краном 26 типа „ГАНЗ” в/п 16 тонн, місцевий, із близького карьеру чи привіщний пісок 24 висотою 120-150см, який рівняють машиною 29. На шар піску 24 насипають чи намулюють шар глини 27 (показано хвильової стічкої). Глина, привезена баржею 25 з місцевого кар’єру, після її осаждення створює умовно водонепорникнений шар, на який доцільно насипать шар піску, переважно морського /не показано/, на який накидають шар каміннів із граніту 28 вагою 5-20 і/чи більше кг, з прошарком води 20 між підвалиною 15 і днищем корпуса шлюза, чим здійсняють умови півплавучості шлюза і запобігають його засмоктування в місцевому муловому грунті, для підвищення стійкості шлюзу до його борту 32 прикріплюють додатковий відсік 36, чи пластину 37 із закріпленою зверху балкою міцності, які покривають шаром камінів 28 чи грунта-піска 24. Запропоновано, як варіант, відповідно патенту №62416 - Спосіб реконструкції корпуса судна для його використання, наприклад, як плавучий шлюз (CК-7), накидання каміннів 26 і насип грунту 14 виконувати тільки біля голови шлюза 2 з боку протоці 3 в розмірах 20-25м, а іншу частку корпусу залишити з боку січної стінці 31 відкритою - 40, як показано на Фіг.3 з правого боку і встановить міст у вигляді стальової арки /не показано/ чи із плавучого понтона 41. Корпус шлюза 2 закріплюють до берегу 42 чи стінці 31 за допомогою гнучких зв’язків 34 у вигляді стальових тросів і ланцюгів з анкерами, чи запобігають його рух. У випадку необхідності ремонту корпусу шлюза 2 чи його зміни на новий, із відсіків 8, 9, і подвійного дна 39 віддалять воду, розбирають грунт і кам’яний накид в голові шлюза, який при цьому вспливає, його виводять із виїмці 6 і на його місце встановлюють новим корпус. Будівництво об’єкту запропоновано по-перше для суден з осадкою 6,0-7,2м, а після розвитку судноплавства в гирлі річці на ділянці 14 будують додатковим шлюз для суден з осадкою до 10,0м, при цьому кам’яний накид берега 12 аванпорту 11 з боку протоці 3 використовують як перемичку, яка забезпечить захист ділянці будівництва від орудної річкової води. Об’єкт забезпечує, за один рік поновлення морського суднопластва з мінімальними впливами паводків, без обмежень робіт органами охорони навколишнього простору, рибальства, з мінімальними затратами коштів, праці, часу і матеріалів і послідовний, почерговий розміток судноплавства, вхід країни в 7-м транспортний коридор Європи, при цьому розвиток регіону, морегосподарського комплексу розташованому в регіоні Нижнього Дунаю. Джерела інформації: 1. Україна, деклараційний патент на корисну модель №2783 МПК Е02В5/00 - Судноплавний канал - найближчий аналог. 9 19222 2. CРCР а.с. №1155661 Мкл Е02В, 1985 рік бюл. №18, - Спосіб будівництва канала, переважно водопроникнених грунтах - аналог. 3. CРCР а.с. №1551771 Мкл Е02В5/02 - Спосіб будівництва канала на слабких грунтах - аналог. 4. Україна, патент №65847 МПК В63В9/04, Е02С1/04 - Спосіб розбирання судна на метал та Комп’ютерна верстка А. Рябко 10 його використання, наприклад, як двонитковий судноплавний шлюз (СКШ-8) - аналог. 5. Україна, патент №62410 - Спосіб реконструкції корпуса судна для його використання, наприклад, як плавучий судноплавний шлюз (СК-7) аналог. Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601