Судноплавний шлюз мануйлова м.і./ск-4/

УКРАЇНА (із, U A (11)2197 (із, U (51) 7 Е02С1/04,В63В9/04,Е02В1/02 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54) СУДНОПЛАВНИЙ ШЛЮЗ МАНУЙЛОВА М.1./СК-4/ (21) 2003032354 (22, 18 03.2003 (24, 15 12.2003 (46) 15 12 2003, Бюл № 12, 2003 р (72) Мануйлов Михайло Іванович (73) Мануйлов Михайло Іванович (57, 1 Судноплавний шлюз для судна, що містить камеру зі стінками, днищем, рухомим затвором, при цьому стінки камери виконані з поздовжніми ребрами і наскрізними каналами, оснащеними плитами з синтетичною плівкою, прикріпленою до зовнішньої поверхні плити, що скріплені між собою поперечними ребрами і утворюють полиці, які з'єднані з камерою наскрізними каналами, розташованими нижче мінімального навігаційного рівня води, який відрізняється тим, що судноплавний шлюз виконаний, наприклад, з поздовжньої циліндричної секцп корпуса транспортного судна, з його днища, борту і палуби з внутрішніми поздовжніми ребрами, тобто звичайними і посиленими шпангоутами з ЗОВНІШНІМ металевим покриттям, з внутрішньою полицю у вигляді камери середнього відсіку з затвором, розташованим на кінці відсіку 2 Судноплавний шлюз за п 1 який відрізняється тим, що його полиці, днище, борта, поздовжні і поперечні ребра містять додаткове внутрішнє металеве покриття у вигляді подвійного дна і/чи борту, що утворює порожнини у вигляді додаткових ВІДСІКІВ плавучості, оснащених трубами для води і повітря 3 Судноплавний шлюз за пп 1, 2, який відрізняється тим, що внутрішні днище, борт і ребра мають додаткові елементи захисту, наприклад покриття із пінобетону, пінополімербетону з плівкою 4 Судноплавний шлюз за пп 1, 3, який відрізняється тим, що корпус судна у вигляді шлюзу встановлений між берегами вздовж або під кутом до оа каналу і з'єднаний з берегом за допомогою дамби 5 Судноплавний шлюз за пп 1, 4, який відрізняється тим, що виконаний з корпусу морського судна і встановлений між берегами, містить додатковий шлюз, який виконують з корпусу судна змішаного типу "річка-море", при цьому шлюзи розташовані поряд або кожний біля берега канапу 6 Судноплавний шлюз за пп 1, 5, який відрізняється тим, що в камері під палубою бортового відсіку містить захисний пристрій у вигляді набору шин, закріплених з МОЖЛИВІСТЮ обертання навколо вертикальної осі О) Корисна модель відноситься до гідротехнічних споруд і суднобудування, судноплавного шлюзу, його пристрою Відомо, ЩО будівництво шлюза вимагає великих затрат Завдання корисної моделі — Судноплавний шлюз в гирлі річки, збудований зі зниженням затрат часу, матеріалів, праці коштів 1 Аналог, СРСР, а С 067995 Мкл Е02В 8/08, 1982р бюл 1 С 22 — Судноплавний шлюз, що містить шлюзову камеру з головами, розміщеними зі сторони верхнього і нижнього б'єфів резервуари з затворами розташованими по обидві сторони шлюзової камери і сполученими з нею при цьому резервуари додаткове сполучени з нижним бь єсром Спільні ознаки — наявність в шлюзі резерве ра сполученого з б єсЬом Позитивна якість — не явність пристрою, який при встановленні судна зі сторони верхнього б'єфа запобігає поршньовий ефект з боку нижнього б єфа Недоліки — на низьконапірному шлюзі, при встановленні судна зі сторони нижнього б'єфа не запобігає виникнення поршньового ефекта з боку верхнього б'єфа 2 Аналог, ВЗК 1979р Е02В, бюл 6 С 42, патент США № 4114381, Мкл Е02В 7/26 7/04 Нкл 405-24 — шлюз для регулювання припливного потоку в гирлі річки, що містить дві бокові стінки, розташовані з горизонтальним зазором одна від одної і з єднані затвором при цьому між боковими стінками і верхньою площиною днища закріплені панелі затвора які вирівняні по горизонталі для удержання затвора в вертикальному поі оженні на бічних стінка> nDf цьому поперек ззтвооэ s см 2197 фіксатори, які при рівні води позаду затвора, що перевищують визначення рівня води до затвора, він перекриває шлюз, а в часи припливу, коли рівень води на затворі перевершує визначення води після затвора, він відчиняється. СПІЛЬНІ ознаки — наявність затвора на кінці шлюза, який регулює рівень води в шлюзі. Позитивна якість пристрій забезпечує регулювання рівня води в шлюзі в залежності від природного явища. Недоліки — складна конструкція затвора. 3. Прототип, СРСР а. с. 592920, Мкл ЕОС 1/00, ВЗК 1978 рік, № 4, С 13 — Судноплавним шлюз, що містить камеру зі стінками, днищем, рухомим затвором, при цьому стінки камери виконані з повздовжніми ребрами і скрізними каналами, постачані плитами і синтетичною плівкою, прикріпленою до зовнішньої поверхні плити іякі скріплені між собою поздожними ребрами і утворюють порожнини які з'єднано з камерою скрізними каналами, розташованими нижчі мінімального навігаційного рівня води. Позитивна якість — зменшення матеріалоємності пристрою і наснаги тиску води, який впливає на стінку і днище капала. Недоліки- судноплавний шлюз, виконаний за традиційною технологією з використанням великого обсягу залізобетону, праці, коштів, є великокоштовна і довготермінова для будівництва споруда. В основу запропонованої корисної моделі встановлене завдання — Судноплавний шлюз, який виконаний за нетрадиційною технологією, з інших матеріалів, при цьому забезпечує зниження витрат матеріалів, часу, праці, коштів при цьому з високою експлуатаційною і економічною ефективністю. 1. В основу розв'язання встановленого завдання корисної моделі, запропоноване технічне рішення, яке вирішується тим, що Судноплавний шлюз, що містить камеру зі стінками, днищем, рухомим затвором, при цьому стінки камери виконані з поздовжніми ребрами І скріплені з ними каналами, постачаними плитами і синтетичною плівкою, прикріпленої до зовнішньої' поверхні плити і які скріплені між собою поздовжніми ребрами і утворюють полості, які з'єднані з камерою скрізними каналами, розташованими нижчі мінімального навігаційного рівня води, який відрізняється тим, що судноплавний шлюз виконаний, наприклад, із поздовжньої циліндричної секцГі корпуса транспортного судна, при цьому днище і стінки шлюзу створені секцією днища і борта корпуса з внутрішніми повздовжніми ребрами у вигляді стрінгерів з поперечними ребрами із звичайних і/чи рамних шпангоутів з зовнішнім покриттям металевою обшивкою з полостю у вигляді середнього відсіку з рухомим затвором, розташованим на кінцях відсіку, цим досягається — зміни традиційних технології і матеріалів будівництва шлюзового пристрою із залізобетону, шляхом використання корпусу ВІДСІКІВ судна непридатного для транспортної роботи, його попостій у вигляді камери для судна, що шлюзують, при цьому зниження затрат матеріалів, часу, коштів, праці на будівництво шлюзу. 2 Встановлене завдання позв'язується також тим. _до Судноплавний шлюз, його полості, днище, сорт гоздовжні і поперечні ребра містять додат кове металеве покриття у вигляді подвійного дна і/чи борта, що створює полості у вигляді додаткових відсіків плавучості, постачаних трусами для води і повітря, цим досягається створення запасу ппавучості корпуса судна у вигляді шлюза, яка більше ніж вага корпуса шлюзу, при встановленні якого на слабкому ґрунті забезпечене запобігання засмоктування корпусу в фунті, підвищення стійкості шпюзу від впливу природних явищ. 3. Встановлене завдання розв'язується також тим, що Судноплавний шлюз, його внутрішні днище, борт і ребра мають елементи захисту, наприклад, додаткове покриття із пінобетону, який покритий плівкою із полімерного матеріалу, цим досягається збереження металу корпуса від пошкодження іржею, а також зниження витрат металу на виготовлення бортових і днищевих відсіків, в корпусі судна яке не має подвійного дна і/чи борту, при цьому підвищення об'єму покриття і його використання як плавучості, яка знижує навантаження корпусу шлюзу на ґрунтову основу, підвищення ефективності об'єкта. 4. Встановлене завдання розв'язується також тим, що корпус чи секція судна у вигляді шлюзу встановлена вздовж або під кутом до вісі каналу і з'єднаний з берегом за допомогою дамби, цим досягається можливість регулювання потоку річкової води з мулом на нижню ділянку каналу або акваторію гирлового порту. 5. Встановлене завдання розв'язується також тим, що Судноплавний шлюз, що виконаний з корпусу морського судна і встановлений між берегами містить додатковий шлюз, який виконаний, наприклад, з корпусу судна змішаного річка-море плавання, яке містить середній вщсік-камеру шлюзу з подвійним дном і бортом збільшеного розміру, при цьому шлюзи розташовані поряд або кожний біля берегу, цим досягається можливість одночасного проведення через шлюз морського і річкового суден, підвищення продуктивності пристрою. 6. Встановпене завдання розв'язується також тим, що Судноплавний шлюз під палубою містить додатковий захисний пристрій у вигпяді набору шин, закріплених на опорі у вигляді труби, з можливістю обертання навколо вертикальної ВІСІ при навалюванні борта судна, яке шлюзують, цим досягається захист від пошкодження палуби, стінки шлюзу і борта судна, яке шлюзують, підвищення якості шлюзу. Перелік позначок на кресленнях 1 — судноплавний шлюз, 2 — камера шлюзу, З — стінка, 4 — днище, 5 — рухомий затвор, 6 — поздовжні ребра на стійкі і днищі камери 2, 7 — канал, 8 — плити, 9 — покриття плит 8 синтетичне, 10 — скрізний канал, 11 — навігаційний рівень води, 12 — корпус у вигляді циліндричної секції судна, 13 — поперечні ребра у вигляді звичайних шпангоутів, 14 — рамні посилені шпангоути-ребра, 15 — металева обшивка корпусу судна 12, 16 — судно, що шлюзують, 17 — додаткове металеве покриття у вигляді подвійного дна, 18 — відсік плавучості під подвійним дном, 19 — подвійний борт, 20 — бортовий відсік плавучості, 21—труба для повітря, 22 — ґрунтова основа, а також її покриття у вигляді суміші каміння і піску, 23 — покриття ВНУТРІШНЄ із пінобетону 24 — канал в яко 2197 му встановлено шлюз 1, 25 — лівий берег каналу 24, 25а — правий берег каналу, 26 — дамба на каналі 24, в якой встановлено шлюз 1, 27 — нижня ділянка капала, 28 — акваторія гирлового порту, 29 — додатковий шлюз для річкових суден, ЗО — борт судна як шлюз, 3 1 — захисний пристріт, 32 — аванпорт, 33 — плавучий причал в аванпорту, Р — підйомна наснага плавучості шлюзу, Р і — вага і наснага пристосування корпусу муловим ґрунтом. /показано стрілками/ Опис судноплавного шлюзу в статиці і динаміці. На фіг. 1-5 показано судноплавний шлюз — 1, що містить камеру 2 зі стінками 3, днищем 4, рухомим затвором 5, розташованими на краях шлюзу І, на якому стінка 3 камери 2 має поздовжні ребра 6 з каналами 7, постачані плитами 8 і синтетичною плівкою 9 /показано хвилястою лінією/, скрізний канал 10, розташований нижчі мінімального навігаційного рівня води II, який відрізняться тим, що судноплавний шлюз виконане із ціліндрічної секції транспортного судна 12; при цьому днище 4 і стінки 5 шлюзу 1 створені секцією днища 4 і борта ЗО корпуса судна 12 з внутрішніми поздовжніми ребрами 6 і скріплені у вигляді стрінгерів 6 і поперечними звичайними шпангоутами 13 і рамними посиленими шпангоутами 14 з ЗОВНІШНІМ покриттям металевою обшивкою 15 з полостю у вигляді середнього відсіку, тобто шлюзовий камери 2 з рухомим затвором 5 розташованими на кінцях камери 2, цим досягається змінення традиційних технологій і матеріалів будівництва шлюзу 1 із залізобетону, шляхом використання корпусу 12 і відсіків 2 і ЗО, 18 судна непридатного для транспортної роботи, його середнього відсіку 2 в якості шлюзовий камери 2 для судна 16, що шлюзують, при цьому зниження затрат матеріалів, часу, коштів, праці на будівництво шлюзу 1. 2. Запропоновано, що в шлюзі 1 його полості 10, днище 4, борт ЗО, поздовжні ребра 6 поперечні ребра тобто шпангоути 13 і 14 містять додаткове металеве покриття у вигляді подвійного дна 17, що створює ВІДСІК подвійного дна 18, який використовують як відсік плавучості, а також за допомогою подвійного борта 19, створюють бортовий відсік плавучості 20, постачані трубами 21 для води чи повітря, цим досягається створення спільного об'єму відсіків, який має запас плавучості шлюзу 1, яка більше ніж вага /показано літерою "Р7 корпуса шлюзу 1, при встановленні якого на слабкому ґрунті 22 запобігають засмоктування корпусу 12 в ґрунті 22; підвищення стійкості шлюзу від впливу природних явищ. 3. Запропоновано, як варіант, що внутрішнє дно 4 борт ЗО і ребра 6 13 і 14 мають елементи захисту, наприклад, додаткове покриття із пінобетону 23, який покритий плівкою 9 із полімерного матеріалу, цим досягається збереження металу від пошкодження іржою, а також, те що пінобетон має питому вагу менш ніж вода, його використовують як запас плавучості, що знижує навантаження корпусу шлюзу на ґрунтову основу, підвищує якость і ефективність об'єкта. 4 Секція з корпусу у вигляді шлюзу і встановлена вздовж або під KVTOI ДО ВІСІ каналу 24 і з'едi',?rtv\r z берегом 25-25: .-. допомогою дамок 26 : можливістю регулювання потоку річкової води зверху на нижню ділянку 27 каналу 24 тобто аванпорт або акваторію гирлового порту 28 і відповідно запобігання забруднення його муловими відкладеннями. 5. В каналі 24 основний шлюз 12 виконаний, наприклад, з корпусу морського судна, встановлений між берегами 25 і 25а, містить встановлений додатковий шлюз 29, що виконаний з корпусу судна річка-море плавання, яке містить камеру 2 з подвійним дном 17 і подвійним бортом 19, з бортовим відсіком плавучості 20, що дозволяє одночасне проведення через шлюзи морського і річкового суден при умовах збільшеного судноплавства через шлюзовий пристрій. 6. Камера 12 шлюзу 1 під палубою 34 бортового відсіку ЗО містить захисний пристрій 31 у вигляді набору шин, закріплених на опорі у вигляді труби, з можливістю обертання навколо вертикальної вісі при навалюванні на стінку 6 судна 16, що шлюзують, при цьому забезпечує захист шлюзу і борту судна від пошкодження, підвищення якості шлюзу. Шлюз 1 працює так. Камеру 12 наповнюють водою до рівня 11, наприклад, зверху, розчиняють двостулкові ворота, судно 16 заводять в камеру 12 самоходом чи протягуванням лебідками /не показано/, з гальмуванням тросами, після закріплення судна 16 розчиняють нижній затвор, судно самоходом виходить з камери 12, а на його місто знизу заводять друге судно, зачиняють затвор камеру 12 доповнюють водою через підводний прорізгалерею, до рівня води на верхньої ділянки, розчиняють двостулкові ворота, судно рухає по каналу 24 вверх. Навантаження корпуса 12 шлюзу І на ґрунтову основу 22 чи її підсилення камне-пісчаною сумішшю регулюють КІЛЬКІСТЮ баластної води у відсіках 19 і 20, цим запобігають просадження корпусу 12 і підвищують надійність багаторічної праці запропонованого об'єкта. Перелік креслень об'єкта — корисної моделі Фіг. 1 -- Судноплавний шлюз /СК-4/, вигляд в плані. Фіг. 2 — Судноплавний шлюз, справа вигляд збоку, зліва перетин по Б-Б на фіг. 1 по діаметральний площина корпусу шлюзу. фіг. З — Судноплавний шлюз, поперечний перетин по А-А на фіг 1 Фіг 4 — Судноплавний шлюз в комплексі, збудований з корпусу морського судна і додатковий шлюз з корпусу річкового судна, вигляд в плані Фіг. 5 — Судноплавний шлюз, перетин по В-В на фіг. 4. Опис об'єкта в динаміці і приклад конкретного виконання На фіг.1-5 показана корисна модель — Судноплавний щлюз /СК-4/ - 1, який збудований з циліндричної секції транспортного судна 12, з днищем 4, подвійним бортом 19, тобто внутрішньою стінкою 3, зовним бортом ЗО, поздовжніми ребрами — стрингерами 6, поперечними звичайними шпангоутами 13 і підсиленими шпангоутами 14 з металевою обшивкою 15, які фсюмують v середньому відсіку ШЛЮЗОВУ кхмеру 2 з носовим і кормовим затворами 5 у вктіяді двоСТУЛІ;С зих BODIT шс слхакль зг л 2197 гідравлічного приводу /не показано/ з розкриттям воріт проти течії носових воріт, /кормові ворота рухають в напрямку течії, у випадку незначної різниці рівня води/ або в напрямку проти течії, що зменшить довжину шлюзової камери 2, /буде вирішене в часи його проектування/. Шлюз, як приклад, запропоноване встановить в з'єднувальному каналі 24, з гирла Прорва до акваторії Усть-Дунайського порту. Канал має глибини від 4,0 до 6,0 метрів, які залежать від його заносності мулом. Запропонована корисна модель призначена для її встановлення в каналі 24 для запобігання замулювання акваторії порту і його вихідного глибоководного до 13,0 метрів канала для суден зі збільшеною осадкою. Для зниження витрат часу, матеріалів, коштів, зміну традиційних матеріалів з бетону і залізобетону з палевим фундаментом великовагової і великокоштовної споруди, виконання шлюзу із корпуса, наприклад, морського танкера, типа "НАХОДКА" Херсонського СБЗ, 1975 років. Танкер типа "НАХОДКА" має розміри 178,5/165.0 х 25,30 х 15,0м, осадка 10.40м, з якого можливе отримати шлюз 140.0x16.0x13.0м з перепадом глибин до 6.0м, але в гирловому порсу різниця рівня води залежить від природних явищ, повинні і/чи вітрових впливів, вона близька до 1,0 метра. У такому випадку не потрібна надлишкова висота борта і вага корпусу, які змінені до 8.0м, розмір висоти камери шлюза і для суден з осад Фіг 1 8 кою до 7.20м, як для Сулінського каналу що є в Румуни'. За іншого варіанту, шлюз і виконаний з корпусу суховантажного судна типа Терої-панфіловці" 158,0x20,2x13,3м дедвейт 13000 тонн, борт якого зрізаний до рівня палуби твіндеку, утворене шлюзову камер 130.0x17,5мх6,50м для пропускання суден, наприклад, типа "КИШІНІВ" І25.0хІ5.0х 6,5м. з осадкою 4,00 м. яка допустима для проходу перікатімами в Очаківському і Калійському гирлах р.Дунаю. Борта одинарні, з виконанням подвійного борта 19 може буті з вузлів поперечних переділок, палуби або шляхом прикріплення плит з полімерного бетону з покриттям плівкою, разом з відсіком подвійного дна -17 забезпечать силу наснаги Р, яка буде перевершена над Рі — наснагою ваги корпусу і присосу корпусу муловим ґрунтом. Основні вузли судноплавного шлюза попереднє виконані на судноремонтному заводі з послідовим транспортуванням водним шляхом корпусу шлюза і встановленням його на підготовлену основу в котловані судноплавного канала 24. Для розширення можливості й запропоноване для річкових суднобудування шлюзу 29 з корпуса "ВОЛГО-ДОН-5000" 135.0x16,50x5,50, шлюзовою камерою 120.0х13.1х5,60м для барж 76,50x11.0x3,20 з осадкою 2.70м і суден з осадкою до 4,0 метрів. Запропонований об'єкт підвищує умови роботи морегосподарського комплексу, що розташований біля гирла річки. 10 2197 vv* [і і і Фіг 2 Фіг З л і л'"'--' V ; ' \ ' ' ' і ' 4 , -rK /\, л ; 11 2197 12 Фіг. 5 Комп ютерна верстка Н Кураєва Підписне Тираж 39 прим Міністерство освгти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП 04655, Україна ДП «Український інститут поомислової власності» вул Сім'ї Хохлових, 15 м, Кию. 04" 19 &