Трубоукладочные баржи. "Самобытный тип волжской баржи.". речные суда с гидростатическим принципом поддержания

Корпус надводного корабля (рис. 1.1) - стальное водонепроницаемое полое внутри тело обтекаемой формы. Обеспечивает создание силы плавучести и является платформой, на которой монтируются различное вооружение и оборудование, обусловленное назначением корабля. Корпус снабжается рулевым, якорным, швартовным, буксирным, грузоподъемным и другими устройствами. Внутри корпуса размещаются: главные и вспомогательные механизмы, жилые и служебные помещения, погреба боеприпасов, хранилища топлива, масел, воды, цепные ящики для уборки якорных цепей и другие внутренние устройства. На верхней палубе корпуса устанавливаются надстройки, выводятся мачты, трубы и другие сооружения и механизмы.

Рис. 1.1. Расположение главных конструкций корпуса, размещение вооружения, постов и помещений на надводном корабле:
А - бак; Б - шкафут; В - ют; 1 - гюйсшток; 2 - верхняя палуба; 3 - носовое якорное устройство; 4 - волнорез; 5 - носовая артиллерийская установка; 6 - противолодочное оружие; 7 - носовой (ходовой) мостик; 5 - пост управления артиллерийским огнем; 9 - мачта; 10 - дымовая труба; 11 - торпедный аппарат; 12 - кормовой мостик; 13 - кормовая артиллерийская установка; 14 - кормовой шпиль; 15 - флагшток; 16 - подзор; 17 - платформа; 18 - кубрики личного состава (кормовые); 19-кормовой погреб боеприпасов; 20-отсек вспомогательных механизмов; 21 - машинное отделение; 22 - водонепроницаемые переборки; 23 - котельное отделение; 24 - второе дно; 25 - жилые помещения офицеров; 26 - кубрики личного состава (носовые); 27 - носовые погреба боеприпасов; 28 - шпилевое отделение; 29 - цепной ящик

Рис. 1.2. Система набора корпуса корабля:
1 - балки главного направления; 2 - перекрестные балки

В зависимости от направления главных балок относительно корабля различают три системы набора: поперечную, продольную и смешанную. В п о п е р е ч н о й системе набора корпуса балки главного направления идут поперек корабля, являются конструктивно непрерывными по его ширине и состоят из шпангоутов по бортам, поперечных бимсов по палубам и флоров по днищу. При поперечной системе набора обязательны также и продольные балки (вертикальный киль, стрингеры), но последние являются перекрестными связями, их число невелико (3-5). Эта система набора широко применяется на речных и небольших морских судах (буксирах, баржах).

В п р о д о л ь н о й системе набора главные (неразрезные) балки проходят вдоль корабля и состоят из значительного числа стрингеров, идущих непрерывно по днищу и бортам, продольных бимсов по палубам и большого числа простых продольных балок, расположенных по днищу, второму дну, бортам и верхней палубе (между стрингерами и продольными бимсами). Шпангоуты делаются в виде мощных рам, расставленных одна от другой на 1,5-2,5 м и разрезанных в местах пересечения с продольными связями. Эта система набора в чистом виде в настоящее время применяется только на нефтеналивных судах, не имеющих второго дна.

Современные военные корабли строятся преимущественно по с м е ш а н н о й системе набора (рис. 1.3): набор днища, второго дна и палуб делается продольным; набор бортов и оконечностей корабля - поперечным.

Рис. 1.3. Корпус корабля смешанной системы набора:
1 - пояс палубы; 2 - продольный бимс; 3 - палубный стрингер; 4 - бимсовая кница; 5- шпангоут; 6 - ширстрек; 7 - бимс; 8 - бортовые пояса; 9 -бортовой стрингер; 10 - скуловая кница; 11- флора; 12- днищевый стрингер; 13 - скуловой пояс; 14 - днищевый пояс; 15 - шпунтовый пояс; 16 - килевой пояс; 17 - вертикальный киль; 18 - настил второго дна; 19 - продольная водонепроницаемая переборка

Набор днища - перекрытие, состоящее из взаимно пересекающихся продольных и поперечных связей, называемых соответственно стрингерами и флорами. По середине набора, совпадающей с диаметральной плоскостью корабля, устанавливается вертикальный киль - основная продольная связь днищевого набора, воспринимающая усилия, которые возникают при продольном изгибе корабля.

Рис. 1.4. Конструкция вертикальных килей:
а, б - эскадренных миноносцев; в - крейсеров; г - килевая балка большого корабля

Рис. 1.5. Сварная конструкция киля большого корабля

Ф л о р ы - вертикальные стальные листы, которые привариваются к вертикальному килю, идут поперек корабля и составляют часть шпангоутной рамы. Они бывают непроницаемые и проницаемые. Первые устанавливаются для разграничения отсеков двойного дна и обеспечивают водонепроницаемость отсеков. Вторые имеют овальные вырезы для облегчения конструкции, обеспечения прохода и прокладки труб в междудонных отсеках.

Б о к о в ы е к и л и (рис. 1.6) делаются для уменьшения размаха корабля при боковой качке и частично выполняют роль продольной связи. Боковые кили по ширине не выходят за габариты корпуса. Конструкция их бывает разнообразной.

Рис. 1.6. Боковые кили:
а - расположение киля; б, в - конструкции килей

Б о р т о в ы е с т р и н г е р ы прокладываются по всей длине корабля, от носа до кормы, и представляют собой прочные балки с ребрами жесткости. Они соединяют бортовые ветви шпангоутов, воспринимают от них нагрузку и передают ее на поперечные переборки. Иногда между стрингерами ставят дополнительные ребра жесткости.

Ш п а н г о у т ы - поперечные ребра корпуса корабля, соединенные с палубами, скуловыми стрингерами и днищевыми флорами. Они могут разрезаться на каждой палубе или проходить сквозь палубы, не разрезаясь. Соединение шпангоутов с поперечными балками набора палуб осуществляется с помощью книц. Конструктивное выполнение шпангоутов может быть разнообразное: от угольников и полос листа до клепаных и двутавровых балок, и, наконец, ферм (рамные шпангоуты). Промежуток обшивки между смежными шпангоутами называется шпацией. У нас в военном кораблестроении принята система нумерации шпангоутов от носа к корме; за нулевой принимается форштевень. Средний по длине корабля шпангоут условно называется мидель-шпангоутом (миделем).

Набор палубы - система пересекающихся поперечных и продольных бимсов. Балками главного направления являются продольные бимсы. Они сквозные, надрезают поперечные бимсы и крепятся к ним кницами. Поперечные бимсы и полубимсы один от другого располагаются на расстоянии, равном шпации, и крепятся к шпангоутам кницами. Для сообщения с помещениями, расположенными ниже палуб, в последних прорезаются отверстия (люки), которые по периметру над палубой окаймляются вертикальными водонепроницаемыми листами, называемыми комингсами (рис. 1.7). Под палубами ставятся балки продольного направления, поддерживающие поперечные бимсы палуб, которые называются карленгсами.

Рис. 1.7. Схема расположения карленгсов и комингсов:
1 - палубный лист; 2 - комингс; 3 - карленгсы; 4 ~ поперечные бимсы

Ш а х т ы (рис. 1.8) - трубы специальной конструкции (обычно четырехугольного сечения), проходящие через междупалубные пространства. На верхней (нижней) палубе шахта имеет горловину с водонепроницаемой крышкой на барашках или задрайках.

Рис. 1.8. Водонепроницаемая шахта

Рис. 1.9. Сварной трубчатый пиллерс

Оболочку корабля составляют наружная обшивка (днищевая и бортовая) и настил палуб.

Н а р у ж н а я обшивка - водонепроницаемая оболочка, которая отделяет внутренний объем корабля от воды и служит одновременно для обеспечения проольной и поперечной прочности корабля. Она состоит из ряда поясов, составленных из отдельных листов и расположенных вдоль корабля. Соединение двух листов одного пояса образует стык; соединение поясов - паз наружной обшивки. Листы обшивки соединяются различными способами: встык, внакрой, край на край (елочкой), вгладь, на планках и др. В зависимости от расположения пояса наружной обшивки называются: шпунто вый, днищевый, скуло вой, бортовой, ледовый ширстрек (рис. 1.10) Обычно шпунтовый пояс (прилегает к килю) и ширстрек (пояс обшивки у бимсов верхней непрерывной палубы) для увеличения общей продольной прочности корабля делаются толще остальных поясов. На военных кораблях, кроме того, часто удваивают обшивку вдоль килевой дорожки, ватерлинии (ледового пояса), под якорными клюзами, в районе гребных винтов.

Рис. 1.10. Расположение поясов наружной обшивки:
1 - ширстрек; 2 - ледовый; 3 - бортовые; 4 - скуловой; 5 - днищевые; 6 - шпунтовый; 7 - килевой

Корпус корабля для размещения оборудования, вооружения, грузов и личного состава, а также для обеспечения непотопляемости, пожарной безопасности и прочности делится по высоте на ряд палуб и платформ. По расположению на корабле палубы называются верхней, средней и нижней (рис. 1.11).

Рис. 1.11. Палубы корабля:
1 - наружное днище; 2 - второе, или внутреннее, дно; 3 - третье дно; 4 - вторая платформа; 5 -первая платформа; 5 - нижняя палуба; 7 - средняя палуба; 8 - верхняя палуба; 9 - палуба полубака; 10 - палуба надстроек

Верхняя палуба (основная) является своеобразной крышей и выдерживает наибольшие напряжения растяжения и сжатия при продольном изгибе корпуса, напряжения от поперечного сжатия корпуса, местного давления грузов, пороховых газов при выстреле и оказавшейся на палубе воды. Для уменьшения заливания водой при волнении и тем самым улучшения мореходных качеств корабля палуба обычно имеет седловатость, т. е. подъем от средней части к носу и корме (рис. 1.12). В поперечном направлении верхняя палуба имеет прогиб, т. е. выпуклость, обеспечивающую сток воды к бортам и увеличивающую продольную жесткость палубы. Непосредственно на верхней палубе, а также на специальных фундаментах и основаниях размещены различного назначения и вида надстройки, рубки, мостики, оружие, палубные устройства, посты для управления кораблем и другое оборудование, выводятся мачты и дымовые трубы.

Рис. 1.12. Схема седловатости и прогиба палубы:
а - седловатость; б, в, г - прогиб на различных сечениях по длине корабля

На верхней палубе по бортам устанавливаются ватервейс (водосток) и шпигатная система для удаления воды с палубы, надстроек и площадок. Чтобы палубу меньше заливало водой, на баке (полубаке) устанавливаются волноотводы (волнорезы) и козырьки.

Палубные надстройки - части корпуса корабля, расположенные на некоторой части верхней палубы по всей ширине корабля и образующие на ней закрытые объемы, предназначенные для использования в качестве жилых и различных служебных помещений. В соответствии с делением верхней палубы на участки надстройки, находящиеся на ней, называются носовой (баковой), средней и кормовой (ютовой). Носовая надстройка (полубак) служит также для увеличения высоты носовой части корпуса корабля.

Обычно помещения, расположенные выше верхней палубы, до борта не доходят. Поэтому надстройками условно называют те из них, которые расположены на сравнительно большой длине корабля, а рубками - короткие надстройки. Р о с т р ы - открытая надстройка; представляют собой решетчатый (иногда сплошной) настил, сооружаемый выше верхней палубы и опирающийся внутренней стороной на среднюю надстройку, а наружной на пиллерсы. Настил укладывается на ростерные бимсы. Ростры предназначаются для размещения на них катеров, шлюпок, спасательных средств и автоматической зенитной артиллерии.

П а л у б ы и п л а т ф о р м ы внутренних помещений опираются на бимсы и рассчитываются на собственный вес и вес грузов, расположенных на них. Лучшее покрытие для внутренних палуб - линолеум, который хорошо моется, придает помещениям опрятный вид, обладает звуко- и теплоизоляционными качествами. Палубы жилых кубриков, расположенных над помещениями с высокой температурой (машинными и котельными отделениями), покрываются теплоизолирующими плитами из различных изоляционных материалов.

Рис. 1.13. Схема конструкции днищевого набора:
1, 2, 16, 17 - секции платформы; 3-15 - секции внутреннего дна

Рис. 1.14. Водонепроницаемая крышка горловины с барашками

Поперечные водонепроницаемые переборки, разгораживающие корабль от днища до верхней палубы, называются главными. Полупереборки, подобно главным переборкам, несут вертикальную и горизонтальную нагрузку, но в отличие от них не идут от борта к борту. Между главными переборками устанавливаются второстепенные (проницаемые) переборки, которые разделяют внутренние помещения.

Водонепроницаемые двери (рис. 1.15) ставятся на водонепроницаемых переборках и служат для прохода в водонепроницаемые отсеки. Такая дверь состоит из штампованного металлического листа с приспособлением для крепления уплотнительной резины по ее периметру и шести клиновых задраек с индивидуальным или призодным центральным задраиванием. Легкие двери, которые ведут в помещения надстроек и мостиков, имеют облегченную конструкцию. Они снабжены также резиновыми прокладками, предохраняющими от проникновения воды (брызг) и света (из помещения).

Рис. 1.15. Водонепроницаемая дверь

Постройка баржи (1815), Музей Виктории и Альберта, Лондон

Эта лодочная верфь располагалась на берегу небольшого притока реки Стур и принадлежала отцу художника, Голдингу Констеблу. Здесь нанятые им рабочие ремонтировали старые или строили новые баржи для перевозки товаров. В отличие от своего всегдашнего обыкновения работать над полотном в мастерской по сделанным ранее наброскам, эту картину Констебл почти полностью написал с натуры. В его альбоме для зарисовок 1814 года можно найти большой этюд "Постройки баржи", который датирован 18 сентября, а также несколько набросков отдельных фигур. Существует мнение, что эту картину художник создал "в пару" к "Виду Дедхема". Над "Видом Дедхема" Констебл работал при утреннем освещении, а "Постройку баржи" писал в полдень (мы можем судить об этом по теням, которые отбрасывают предметы). "Постройка баржи" была закончена к началу отбора произведений для выставки Королевской Академии 1815 года. В то время художник страстно мечтал о звании действительного члена Академии, поэтому внимательно прислушивался к рекомендациям Джозефа Фарингтона, одного из главных членов жюри. Именно Фарингтон сказал Констеблу о том, что "деревенские сцены" благосклонно принимаются жюри. "Но, - добавил он, - подобные работы и отвергают довольно часто, находя их недостаточно хорошо отделанными". Фарингтон посоветовал молодому живописцу взять за образец полотна Клода Лоррена. Констебл после этого специально посетил известного коллекционера Ангерштейна, чтобы изучить имевшиеся у него работы Лоррена. Он приложил все усилия и "отполировал" свою картину до полного блеска. Но, увы, стать действительным членом Академии на этот раз ему так и не удалось.

Конструкция днищевых перекрытий на судах зависит от двух обстоятельств: первое - суда могут иметь двойное дно и не иметь его; второе - суда могут быть построены по поперечной или продольной системам набора или по клеточной системе набора корпуса (некоторые морские суда).

Суда без двойного дна с поперечной системой набора . При этой системе набора поперечные связи размещают часто; расстояния между ними меньше, чем между продольными балками. Поперечные связи (шпангоуты) располагают по бортам и днищу корпуса. Если шпангоут верхними концами соединен поперечной балкой, идущей под палубой - бимсом, то образуется шпангоутная рамка. Расстояние между шпангоутными рамками (шпангоутами) называют шпацией. В зависимости от длины судна величина этих расстояний изменяется от 500 до 800 мм; наиболее часто встречаются шпации 550 и 600 мм (на морских и внутреннего плавания судах).

Шпангоутные рамки, расположенные по днищу, разделяют (по конструкции) на обыкновенные - холостые (на судах внутреннего плавания) и усиленные, называемые флорами; обыкновенные состоят из угловой стали или полособульба, приваренного к обшивке «на ребро», а усиленные - из приваренного вертикально к обшивке листа с полоской по верху (для жесткости), называемой обратной полосой.

В качестве продольных креплений по днищу устанавливают усиленные связи - днищевые стрингеры, а на судах внутреннего плавания - кильсоны. Средний днищевый стрингер, расположенный в диаметральной плоскости судна, называют вертикальным килем. Флоры при поперечной системе набора делают неразрезными и режут только при пересечении с вертикальным килем. Высота флора зависит от формы и класса судна; колеблется от 250 до 300 мм (на речных судах) и от 500 до 700 мм (на морских). Толщина листов стенок флоров бывает от 3 до 6-8 мм, а на крупных морских судах до 12-14 мм. Для облегчения массы набора в листах флоров на 2/3 высоты ее делают круглые или продолговатые овальные вырезы.

Параллельно вертикальному килю на расстоянии 1250-2250 мм (в зависимости от размеров и класса судна) устанавливают боковые днищевые стрингеры (кильсоны), которые, как правило, разрезают в местах пересечения с флорами. Верхний поясок днищевых стрингеров (выше флоров) делают неразрезным, а пояски флор разрезают и приваривают к пояскам днищевых стрингеров. Места пересечения листов днищевых стрингеров с флорами сваривают.

Днищевые стрингеры, пересекающиеся с поперечными, а флоры - с продольными переборками, разрезают и крепят кницами, представляющими собой угловые пластины, или уширенными поясками (рис. 14, а, б).

Рис. 14. Конструкций днища без двойного дна (поперечная система набора):
а - крепление набора к переборке с помощью книц, б - то же, с помощью поясков; 1 - поперечная переборка, 2 - днищевой стрингер, 3 - кница, 4 - вертикальный киль, 5 - сплошной флор, 6 - стойка флора, 7 - уширенный поясок

Суда без двойного дна с продольной системой набора . Такую систему набора применяют, главным образом, на морских танкерах, а танкеры внутреннего и смешанного плавания строят с двойным дном.

При этой системе набора по днищевой обшивке вдоль судна идут продольные балки, выполняемые из полособульбового профиля, приваренного «на ребро». Расстояния между ними устанавливают 350-500 мм (на судах внутреннего и смешанного плавания) и 500-800 мм (на морских) в зависимости от длины судна.

Флоры, обеспечивающие поперечную прочность, ставят через 1500-2500 мм, а на крупных судах через 3-5 шпаций (чаще через 4 шпации). Продольные балки пропускают через специальные отверстия во флоре у днищевой обшивки и сваривают со стенкой флора. Днищевые стрингеры (усиленные продольные связи) остаются на судне. На танкерах вместо ряда днищевых стрингеров устанавливают продольные переборки, препятствующие перемещению груза с одного на другой борт. Конструкция морского танкера без Двойного дна, набранного по продольной системе набора, изображена на рис. 15.

Рис. 15. Конструкция днища без двойного дна (продольная система набора):
1 - продольная переборка, 2 - вертикальный киль, 3 - сплошной флор, 4 - продольная днищевая балка, 5 - поперечная переборка

Днищевые перекрытия с двойным дном (поперечная система набора). Второе дно на судах делают протяженностью 0т форпиковой до ахтерпиковой переборки, иногда до носовой переборки машинного отсека.

В средней части между днищевой обшивкой и настилом второго дна ставят неразрезной вертикальный киль. Параллельно вертикальному килю устанавливают днищевые стрингеры (кильсоны) количество которых зависит от ширины судна; эти стрингеры делают разрезными на флорах.

Флоры бывают сплошные, сплошные с облегчающими вырезами (или бракетными) и состоят из шпангоутного угольника, приваренного к днищевой обшивке, и угольника, приваренного ко второму дну (перпендикулярно к настилу). Таким образом, они полками лежат навстречу друг другу.

У днищевых стрингеров флоры скрепляют друг с другом вертикальными полосами, называемыми бракетами. На грузовых судах сплошные флоры ставят через три бракетных флора (т. е. через 4 шпации), но не далее 3,6 м друг от друга. Если сухогрузное судно предназначено для перевозки в трюмах тяжелых грузов, сплошные флоры в трюмах устанавливают на каждом шпангоуте; то же делают в машинном или в носовом отсеках.

Вырезы во флорах и в боковых днищевых стрингерах делают овальной формы размерами в свету 600X400 мм (в средней части пластины флора и днищевого стрингера). Настил второго дна у борта может отгибаться вверх (рис. 16).

Рис. 16. Конструкция днища со вторым дном (поперечная система набора):
1 - поперечная переборка, 2 - вертикальный киль, 3 - водонепроницаемый флор, 4 - стойка флора, 5 - сплошной флор, 6 - бракетный флор, 7 - днищевой стрингер, в - настил второго дна, 9 - приподнятый крайний лист настила второго дна

Днищевые перекрытия со вторым дном (продольная система набора). Такие перекрытия применяют на современных сухогрузных морских, смешанного и внутреннего плавания судах.

В средней части судна вдоль корпуса устанавливают вертикальный киль. Днищевые стрингеры ставят так же, как и при поперечной системе набора, но реже; количество их зависит от ширины судна.

По днищу и под настилом второго дна устанавливают одну над другой днищевые продольные балки и продольные балки второго дна. На водонепроницаемых флорах, являющихся переборками междудонного пространства, балки разрезают и крепят к этим флорам кницами или бракетами; через сплошные флоры продольные балки пропускают в специальные вырезы, стенки балок приваривают к флорам. Расстояние между флорами принимают от 2,4-3,6 м (на морских судах). В пределах машинного отделения сплошные флоры устанавливают на каждом втором шпангоуте, т. е. через две Шпации. Конструкция днища со вторым дном при продольной системе набора изображена на рис. 17.

Рис. 17. Конструкция днища со вторым дном (продольная система набора):
1 - бортовая обшивка, 2 - поперечная переборка, 3 - шпангоут, 4 - стойка поперечной переборки, 5 - приподнятый крайний лист настила второго дна, 6 - бракета, 7 - продольные балки днища и второго дна, 8 - сплошной флор, 9 - днищевой стрингер, 10 - вертикальный киль

Довоенный флот, эксплуатировавшийся на внутренних водных путях, отличался большим разнообразием и многотипностью, что значительно осложняло его использование.

В связи с этим в 1944 году были разработаны стандарты для речных судов, в которых указывались основные данные судов. Государственный стандарт предусматривал всего восемь различных типов пассажирских и грузопассажирских речных судов. С того времени все изменилось. Функциональность речных судов растет и теперь они подвержены той же традиционной классификации, к которой приведены как военные корабли, так и гражданского флота, с некоторыми отличиями.

ТИПЫ РЕЧНЫХ СУДОВ

Речные суда классифицируются по нескольким основным признакам: принципу поддержания на воде, принципу движения, району плавания, типу главного двигателя, роду движителя, материалу и форме корпуса, и назначению.

по принципу поддержания на воде

речные суда с гидродинамическим принципом поддержания

По принципу поддержания на воде различают суда с гидродинамическим принципом поддержания: суда на воздушной подушке, на подводных крыльях и глиссирующие.

Суда на воздушной подушке различают скегового типа, у которых воздушная подушка ограничена с боков жесткими погруженными в воду скегами, являющимися продолжением бортов, и амфибийного типа, где гибкое ограждение воздушной подушки выполнено по всему периметру корпуса. Поддержание над водой данных типов судов в обоих случаях осуществляется воздушной подушкой низкого давления. Речное судно может двигаться в нужном направлении, используя авиационного типа или . У судов на подводных крыльях гидродинамические силы поддержания возникают при относительно быстром движении в воде подводных крыльев.

Глиссирующие суда имеют плоское днище с незначительной килеватостью, которое создает при относительно быстром движении силу гидродинамического давления. Как правило, их строят небольших размеров, так как для движения в режиме глиссирования требуется весьма значительная удельная мощность двигателя.

речные суда с гидростатическим принципом поддержания

С гидростатическим принципом поддержания бывают водоизмещающие речные суда и . Водоизмещающие суда, имеющие гидростатический принцип поддержания, наиболее распространены. Среди них следует выделить двухкорпусные суда - . Суда с закритическими скоростями хода, у которого проектная скорость 30 км/ч и более с воздушной каверной можно считать почти новым типом судов, так как после некоторого забвения они снова получили право на существование.

по принципу движения на воде

По характеру движения речные суда подразделяют на самоходные, имеющие энергетическую установку, несамоходные, перемещаемые при помощи буксиров-толкачей, и стоечные, которые по условиям работы стоят на месте: дебаркадеры, понтоны.

по району плавания

По району плавания суда подразделяют на суда внутреннего плавания, смешанного река-море плавания и морские. Суда внутреннего плавания - суда, совершающие короткие рейсы, и предназначенные для эксплуатации на внутренних водных путях, внутригородских и пригородных линий. Судно смешанного (река-море) плавания, судно смешанного плавания - судно, предназначенное для эксплуатации на внутренних водных путях и в морских районах, имеющее класс Морского Регистра Судоходства или Речного Регистра.

по типу главных двигателей

По типу главных двигателей различают теплоходы, имеющие двигатель внутреннего сгорания, дизель-электроходы, у которых гребной винт приводится во вращение от электродвигателя. На речном флоте атомоходы и турбоходы не применяются.

по роду движителя

По роду движителя суда подразделяют на винтовые, колесные, водометные, с крыльчатыми движителями, с воздушными винтами - суда на воздушной подушке.

по типу материала

По типу материала, используемого при изготовлении корпуса, суда различают с металлическим, пластмассовым (стеклопластиковыми), деревянным и железобетонным корпусами. Последний тип речных судов применяют на стоечном флоте - дебаркадерах, плавпричалах.

по назначению

Однако главным отличительным признаком речного судна традиционно является предназначение, виды которого и будут рассмотрены в этой статье. По назначению суда внутреннего плавания подразделяют на транспортные речные суда и технические суда.

РЕЧНЫЕ ТРАНСПОРТНЫЕ СУДА

Транспортные суда, составляющие основное ядро речного флота, предназначены для перевозки пассажиров и грузов. Их подразделяют на пассажирские, грузовые и буксирные.

речные пассажирские суда

По продолжительности рейса и назначению пассажирские суда подразделяют на группы.

I группа - транзитные суда дальнего следования с длительностью рейса более 24 часов в одном направлении;

II группа - суда местного сообщения, длительность рейса - не более 24 часов в одном направлении;

III группа - суда пригородного сообщения, продолжительность рейса - не более 8 часов в одном направлении;

IV группа - суда внутригородского сообщения, длительность рейса - не более 4 часов в одном направлении. Указанное подразделение судов на группы в значительной мере определяет их общую архитектуру, так как действующие всевозможные нормы проектирования пассажирских судов (наличие специальных помещений, нормы площадей помещений, освещенности, вентиляции, водоснабжения и так далее) зависят от группы этих судов. Однако следует отметить, что подразделение серийных пассажирских судов на I, II, III и IV группы в некоторой степени условно, так как речные суда могут работать как на пригородных линиях, так и на линиях местного сообщения.

Речные пассажирские суда, построенные в последние годы, имеют повышенную комфортабельность и предназначены для перевозки более 12 пассажиров. Они в свою очередь разделяются на: а) туристские (экскурсионные, малые круизные , прогулочные суда); б) паромы ; в) плавучие дома (вонботы) .

Паромы предназначены для регулярной перевозки сухопутных транспортных средств и пассажиров между береговыми пунктами, расположенными на противоположных берегах. По конструкции это суда-площадки со специальными мостами - аппарелями, которые опускают на берег при погрузке и выгрузке автомобилей и другой техники. Пассажиры на пароме размещаются в надстройке.

Архитектурный тип парома зависит от принятого способа погрузки автомашин на его палубу. На переправах наиболее распространены бортовые способы погрузки, при этом обязательно применяют дебаркадеры, понтоны или баржи. При таком способе погрузки колебание горизонта воды в реке не отражается на стыке парома с дебаркадером. Все изменения положения дебаркадера, связанные с колебанием горизонта воды, компенсируются за счет уклона береговых сходен; при больших колебаниях горизонта дебаркадер (понтон) переводят в другое место. Кроме того, применяют продольный способ погрузки, при этом автомобили въезжают на паром с носовой части и съезжают с кормы. Этот способ более удобный по сравнению с первым. В настоящее время на реках работают так называемые челночные паромы, обе оконечности которых одинаковые.

Посадка пассажиров на паром производится или по грузовым аппарелям после погрузки автомашин, или по специальным пассажирским трапам, спущенным с бортов судна. Пассажирские трапы для входа пассажиров в трюмные помещения и в помещения надстройки устраивают по бортам в закрытых помещениях или тамбурах, чтобы не занимать проезжую часть главной палубы.

Нередко палубу парома покрывают деревянным настилом толщиной до 100 мм или делают на палубе металлический настил толщиной 8-10 мм. Иногда палубы паромов покрывают битумом или цементируют. При проектировании паромов большое значение придают их остойчивости, так как основная нагрузка от перевозимых грузов находится выше палубы. Паром рассчитывают на внезапные крены при расположении автомашин на одном борту.

речные грузовые суда

сухогрузные суда (сухогрузы)

самоходные сухогрузные суда

Грузовые речные суда составляют основу транспортного речного флота. На их долю приходится более 60 процентов грузооборота. Грузовые суда разделяют на сухогрузные и наливные, которые в свою очередь подразделяются на самоходные суда и несамоходные суда (баржи).

Сухогрузные суда используют для перевозки леса, штучных или сыпучих грузов. Эксплуатируются также специализированные сухогрузные суда: , цементовозы, рудовозы и рефрижераторы. Исходя из этого, самоходные речные суда данного типа бывают: трюмные открытого или закрытого типа, автомобилевозы, суда-площадки, цементовозы, рефрижераторы.

Современные самоходные сухогрузные суда принято в практике эксплуатации называть грузовыми теплоходами. В настоящее время грузовые теплоходы строят на классы М, О, Р Речного Регистра, а также смешанного плавания река-море. От постройки грузовых теплоходов на класс Л почти отказались. Для перевозки грузов на малых реках используют преимущественно баржи и буксиры с малыми осадками. Архитектурный тип современных грузовых теплоходов имеет следующие особенности: в носовой оконечности корпуса делают полубак и под ним - форпик, где размещают якорные цепи и судовое снабжение; грузовые трюмы располагают за форпиком до машинного отделения; за грузовыми трюмами в кормовой оконечности размещают машинное отделение и за ним - топливный отсек; в корме - ахтерпик с румпельным отделением; надстройки и рубки теплохода с жилыми и служебными помещениями для команды размещают в корме судна над машинным отделением. В зависимости от размеров судна и количества команды жилые надстройки грузовых теплоходов бывают одно- или двухэтажными. Над верхним этажом надстройки располагают рулевую рубку. Управление двигателями - дистанционное из рулевой рубки. Большинство грузовых теплоходов классов М и О, а также судов смешанного плавания строят с двойным дном, которое используют для принятия водяного балласта при ходе порожнем. В последние годы все суда классов М и О и суда смешанного плавания строят с двойным дном и многие из них - с двойными бортами. Для перевозки грузов, не боящихся подмочки, - леса (в бревнах), угля и минерально-строительных материалов (гравия, бута, камня) по водохранилищам разряда О в центральных бассейнах указанные выше суда с двойным дном и двойными бортами строят с открытыми сверху грузовыми трюмами и называют такие суда грузовыми теплоходами открытого, или коробчатого типа.

Суда-площадки (теплоходы-площадки)

Требования ускоренной погрузки-выгрузки привели к тому, что были созданы такие типы судов, как теплоходы-площадки (суда-площадки), предназначенные для перевозки на открытой палубе массовых грузов (лес, уголь, руда). Они дают возможность обеспечивать наилучшие условия проведения грузовых операций, удобства для размещения крупногабаритных грузов, применения прогрессивного горизонтального способа погрузки-выгрузки.

Прочность корпуса судна должна обеспечить погрузку и разгрузку всего груза одной машиной в один слой (от кормы к носу или наоборот), или одновременно несколькими машинами (из расчета одна машина на 15-20 м длины трюма или на трюм). В отдельных случаях это требование приводит к тому, что общая прочность корпуса судна оказывается выше, чем необходимо для плавания в заданном районе.

Размеры грузовой палубы судов-площадок, а также трюмов и просветов люков трюмных судов должны быть кратными размерам контейнеров, крупно штучных и лесных грузов, если перевозка этих грузов предусмотрена техническим заданием на проектирование судна. Грузовместимость судов-площадок определяют по высоте штабелей леса или контейнеров, которые укладывают так, чтобы они не закрывали видимости вперед из ходовой рубки. В проектах судов-площадок для перевозки гусеничной или колесной техники необходимо предусмотреть возможность применения переходного моста (аппарели) для погрузки и выгрузки этой техники и входа и выхода перегрузочных машин.

несамоходные сухогрузные суда (баржи)

Несамоходные сухогрузные суда имеют грузоподъемность от 200 до 4500 тонн. Как бункерные баржи, так и баржи-площадки широко применяются для перевозки угля, щебня, гравия, песка, руды и многих других грузов. Большие перспективы строительства несамоходного флота открылись судостроителям после завершения испытаний сцепных замков к толкаемым составам.

Сухогрузные баржи секционного состава состоят из двух и более секций и производятся на класс «О» Речного Регистра. Каждая из секций - открытая, с двойным дном и двойными бортами, имеет один трюм без поперечных переборок. Носовая секция выполнена с седловатостью в носу, нос ложкообразный, корма транцевая. Кормовая секция сделана с транцевым носом и санной кормой. Секции не имеют жилых помещений и соединяются друг с другом транцами. В кормовой секции установлена транцевая переборка с кормовыми упорами для толкания состава толкачом-буксиром при помощи автосцепа.

Несамоходные сухогрузные суда (баржи) бывают: открытого и закрытого типа, тентовые, баржи-площадки, саморазгружающие баржи и бункерные баржи.

Сухогрузная баржа открытого типа имеет полубак и полуют. Корпус с двойным дном и наклонными двойными бортами, с транцевым носом и кормой для толкания. На носу баржи имеются упоры для толкания, на корме - автосцеп. Один грузовой трюм не имеет переборок. Баржа предназначена для перевозки леса, угля и минерально-строительных материалов. Вместо рулей в корме баржи устанавливают вертикальные плоские стабилизаторы.

Сухогрузные тентовые баржи в свое время большими сериями строились в Румынии. Тентовая баржа имеет двойное дно и оборудована двойными бортами, с надстройкой для команды и рулевой рубкой в корме. Стенки тента - металлические, гофрированные. В бортовых стенках для разгрузки генеральных грузов сделаны двухстворчатые ворота, по четыре с каждого борта, а в крыше тента - по четыре закрывающихся люка. Баржи предназначены для перевозки грузов, боящихся подмочки (генеральные грузы, зерно и пр.). Баржа имеет два полубалансирных руля.

Сухогрузные баржи-площадки на отечественных реках наиболее распространенные суда, предназначенные для перевозки массовых грузов, не боящихся подмочки. В корпусе этих барж устанавливают диаметральную продольную переборку и один-два ряда пиллерсов между кильсонами и карлингсами в зависимости от ширины корпуса. Оконечности таких барж делают с санным образованием, нос и корма - транцевые, приспособленные для толкания, с упорами и автосцепом. Вместо рулей на баржах установлены стабилизаторы в корме, иногда два по ширине.

Саморазгружающаяся баржа - сухогрузная баржа с полубаком и полуютом, имеет приспособления для разгрузки способом кренования.

Бункерные баржи - специальный тип барж с врезанным в корпус бункером, металлические стенки которого наклонные; бункер предназначен для перевозки леса и гравия, добываемых со дна реки специальными землесосами. Баржи, предназначенные для толкания, делают с транцами в носу и корме, с упорами для толкания. Вместо рулей установлены стабилизаторы. Жилые помещения не предусмотрены.

Страница 11 из 12

Этот способ монтажа предполагает сборку металлического пролетного строения (или его секции) на берегу, после чего на плавучих опорах оно доставляется в пролет и устанавливается на опоры.

Технологию монтажа составляют следующие работы :

• сборка пролетного строения на берегу последовательным или параллельным (секционным) способами;
• выкатка пролетного строения по пирсам к реке;
• погрузка пролетного строения на плавучие опоры, предварительно заведенные под пролетное строение, с подклинкой на опорных клетках из деревянных брусьев;
• подготовка трассы (дноуглубление, провешивание, размещение якорей);
• транспортировка плавсистемы к месту установки пролетного строения на опоры, заведение плавсистемы в пролет;
• опускание пролетного строения на опорные части.

Метод целесообразно использовать :

• на строительстве многопролетных мостов, когда монтажные работы многократно повторяются, а стоимость затрат на выкаточные пирсы и плавсистемы окупаются;
• при достаточной глубине реки, сравнительно небольшой скорости течения и продолжительном теплом времени года.

Технология наплавного монтажа металлических пролетных строений позволяет существенно сократить сроки строительства за счет параллельного ведения работ по сооружению опор и монтажу пролетных строений. Однако требуется выполнять большой объем работ по сооружению пирсов, плавучих опор, арендовать мощные буксиры и т. д.

Сборка пролетного строения осуществляется на берегу вдоль реки или на насыпи подхода по оси моста. Для сборки удобно использовать козловые краны, обслуживающие сборочные площадки.

Плашкоуты плавучих опор чаще всего монтируют на берегу (на клетках из брусьев) из понтонов КС (рис. 6.67), а надстройку плавучих опор - из элементов МИК-С и МИК-П. Ростверки опор надстроек опираются на понтоны через балочные клетки, чем достигается равномерное распределение нагрузки от веса пролетного строения на необходимую площадь плашкоута.

Рис. 6.67 - Понтон КС

Плашкоут спускают в реку по наклонным путям (слипам). На плашкоуте размещается надстройка. Надстройку монтируют крупными блоками с помощью плавкрана. Сверху надстройки устраивают опорные клетки из деревянных брусьев высотой 0,6- 0,7 м. Клетки позволяют учитывать изменения высотного положения опоры в связи с колебаниями уровня воды к моменту погрузки. Высоту плавучей опоры (рис. 6.68) определяют исходя из отметки РУВ (рабочего уровня воды в момент перевозки пролетного строения) и проектной отметки низа пролетного строения.

Рис. 6.68 - Перевозка пролетного строения на плаву: 1 - опорная клетка; 2 - надстройка; 3 - фермы усиления плашкоута; 4 - нижний балочный ростверк; 5 - расчалка с фаркопфом для натяжения

Плавучая опора оснащается насосами для балластировки и разбалластировки понтонов, компрессорами, ручными или приводными лебедками и адмиралтейскими якорями с тросами.

Погрузка пролетного строения на плавучие опоры осуществляется при всплытии плавсистемы с помощью сброса водного балласта из понтонов. Для перемещения пролетного строения на большие расстояния чаще используют поперечную передвижку по выкаточным пирсам (рис. 6.69). В этом случае, как правило, устраивается дноуглубление («ковш») между пирсами, чтобы не сооружать дорогостоящие пирсы большой длины (которые может разрушить ледоход). Отметка верха накаточных путей пирсов соответствует проектной отметке низа пролетного строения.

Рис. 6.69 - Подготовка пролетного строения к перевозке

Чтобы уменьшить расходы на выкаточные пирсы, для которых нужны свайные фундаменты, поперечную передвижку можно осуществлять по низким пирсам. Для этого требуются фермо-подъемники по концам пирсов. Их сооружают в виде башен или стоек, оснащенных гидравлическими подъемниками или полиспастами для подъема пролетного строения и погрузки его на плавучие опоры.

Плавучую систему транспортируют к мосту буксиры большой мощности. В пролет плавсистема вводится с низовой стороны (чтобы избежать навала на опоры) на тросах (с помощью лебедок, установленных на плавучих опорах). Не доходя 50-100 м. до оси моста, закрепление плавсистемы переключают с буксиров на лебедки, размещенные на плашкоуте. Для этого концы тросов с лебедок закрепляют к постоянным опорам ошлаговкой (путем трехкратного обматывания троса с креплением к нему проушин, куда и заводят концы тросов от лебедок плавучей опоры) и якорям (адмиралтейским или якорям-присосам) в русле реки и на берегу (рис. 6.70). Минимальное расстояние от якоря до плавучей опоры принимается не менее 10-15 глубин воды в реке. Это обеспечит нормальную работу якоря. После заводки пролетного строения в пролет и установки на опорные части или временные клетки плашкоуты балластируют водным балластом.

Рис. 6.70 - Схемы транспортирования и заводки в пролет пролетного строения на плавучих опорах: а - буксирами; б - лебедками; 1 - пеленажный катер; 2 - пролетное строение; 3 - плавучая опора; 4 - главный буксир; 5 - вспомогательный буксир; 6 - якорь; 7 - бакен; 8 - направление движения плавсистемы; 9 - течение реки; 10 - опора моста; 11 - ось моста

После этого плавучие опоры выводят из-под пролетного строения и транспортируют к месту отстоя.

Погрузка пролетного строения может осуществляться также продольной передвижкой с применением плавучих опор в соответствии со схемой на (рис. 6.71).

Рис. 6.71 - Схемы продольной надвижки пролетного строения: a - с временными опорами, устраиваемыми по оси моста; б - без устройства временных опор; 1 - плавучая опора; 2 - опора моста

Надвижка осуществляют с временными опорами в пролете или без них .

Первый способ целесообразно применять при сооружении многопролетных мостов, когда пролетное строение после выкатки в первый пролет грузится на 2 плавопоры и транспортируется для установки в других пролетах.

Второй способ применяется для сооружения однопролетного моста, когда по тем или иным причинам устройство подмостей нежелательно.

Балластировка плавсистемы производится для высотного регулирования ее положения при погрузке пролетного строения на плавучие опоры и установке его на опорные части.

Количество водного балласта в понтонах плашкоута плавучей опоры G балл складывается из следующих частей:

Q nc - вес перевозимого пролетного строения;

L, В - длина и ширина плашкоута;

γ - удельный вес воды;

Здесь (рис. 6.72):

Δ 1 - деформация пролетного строения под собственным весом;

Δ 2 - деформация пирсов;

Δ 3 - деформация плавучих опор;

Δ 4 - зазор между пролетным строением и пирсом, необходимый для съема пролетного строения; ориентировочно Δ 4 = 0,15 м;

G рег - количество водного балласта для учета колебаний воды в реке при перевозке (h рег = 0,15 м), определяемая по формуле

G ocm = LBh ocm - остаточный (неустранимый) водный балласт;

h ост = 0.1 м.

Рис. 6.72 - Схема к расчету балластировки плавсистемы

На плавсистему действуют :

1) вертикальные силы :

От веса элементов плавсистем, включая водный балласт (ΣG i);

Выталкивающая сила, равная весу воды, вытесненной плашкоутом (Vγ 1), где

V - объем вытесненной воды:

t - осадка плашкоута.

2) горизонтальные силы :

От действия ветровых нагрузок (ΣW i);

От сил сопротивления воды смещению (T).

Поскольку система находится в равновесии, то опрокидывающий момент должен быть равен восстанавливающему:

откуда можно определить

Поскольку v , γ в неравны 0, то критическим случаем будет условие р - u = 0, т. е. условие остойчивости приобретает вид

где р, а - соответственно метацентрический радиус и ордината центра тяжести плавсистемы от центра водоизмещения (расчетная схема изображена на рис. 6.73).

Рис. 6.73 - Схема к расчету остойчивости плавсистемы: 1, 2, 3 - соответственно центр тяжести плавсистемы, центр водоизмещения, метацентр

Отсюда следует целесообразность понижения положения центра тяжести плавсистемы, достигаемого, в частности, водным балластом в понтонах плашкоута. Однако он увеличивает осадку плавсистемы, а высота сухого борта уменьшается.

Величина осадки плавсистемы приближенно определяется по выражению

где L, В - длина и ширина плашкоута соответственно;

ΣG i , γ в - соответственно нагрузка на плавучую опору, включая балласт, и удельный вес воды.

Сухой борт при высоте понтона H можно определить по формуле

где φ - угол наклонения плавсистемы.

При этом величина сухого борта должна быть больше или равна 0,2 м. для понтонов КС и больше или равна 0,5 м. для барж.

Понтоны загружают водным балластом, закачивая насосами воду в люки балластируемых понтонов или снижая давление сжатого воздуха в понтонах с донными отверстиями (рис. 6.74).

Рис. 6.74 - Варианты балластировки плавсистемы

В качестве примера ниже приведены некоторые данные по наплавному монтажу пролетного строения автодорожного моста через реку Иртыш в городе Ханты-Мансийске, реализованному Мостоетроем-11 в 2004 г. Проект моста, построенного по схеме 370 + 94,5 + 136,5 + 231 + 136,5 + 94,5 + 570 + 49,0 габаритом Г - 11,5 + 21,5 м, выполнен ОАО «Трансмост» (Санкт-Петербург). Технология строительства и проект специальных вспомогательных сооружений и устройств разработаны ЗАО «Институт Гип-ростроймост - Санкт-Петербург». Главный пролет длиной 231 м. с ездой понизу представляет собой неразрезную решетчатую арку с гибкой затяжкой.

После сборки арочной секции длиной 304,5 м. и массой 3600 т. на стапеле ее погрузили на плавсредства и доставили в пролет. Собранную на стапеле конструкцию для погрузки на баржи передвигали по пирсам на 71 м. с помощью двух гидроцилиндров (грузоподъемность каждого - 300 т, ход поршня - 2,95 м). При рабочем ходе гидроцилиндры упирались в упорную балку, упирающуюся, в свою очередь, в пластины между балками пирсов, приваренные с шагом 2,3 м. Передняя часть упорной балки фиксировалась в отверстиях балок пирсов. При обратном ходе поршня упорная балка подтягивалась гидроцилиндрами для следующего рабочего хода, а язычок упора автоматически защелкивался после прохода очередной пластины и служил упором при следующем рабочем ходе.

Передвигаемая конструкция опиралась на мощные ползуны, передвигаемые по уложенным на балках пирсов карточкам скольжения, покрытым дакленом.

Перевозка арочной секции проводилась летом 2003 г. на четырех баржах водоизмещением 3000 т. каждая (рис. 6.75). Размеры одной баржк - 16,5 × 85,0 × 3,3 м. Нагрузка на баржу составляла 2150 т. и включала нагрузку от веса пролетного строения (1150 т), обстройки баржи (400 т), регулировочного и остаточного водного балласта (600 т). Обстройка баржи выполнялась из металлических рамных опор. Каждая баржа была оснащена насосами производительностью до 250 м 3 /ч, электролебедками грузоподъемностью 5 т, кнехтами, киповыми планками, полиспастными системами.

Рис. 6.75 - Перевозка на баржах арочного пролетного строения

Учитывая большую высоту арок (61 м) и, как следствие, значительную парусность, а также высокую скорость течения воды в реке (до 2 м/с), потребовалось тяговое усилие при транспортировании плавсистемы величиной 70 тс при перевозке и 200 тс во время вынужденной стоянки (при скорости ветра 10 м/с). Это вызвало необходимость в мощных буксирах, полиспастах, якорях-присосах массой до 45 т. Для перевозки арочной секции было использовано 8 буксиров: 4 мощностью до 2400 л. с. и 4 мощностью до 1200 л. с.

Арочную секцию выводили на ось моста против течения, вначале плавсистема спускали вниз по течению на расстояние 400 м. ниже оси перехода, после чего буксиры повели ее вверх против течения. Не доходя до оси моста 50 м, рабочие буксиры прекратили движение и ограничились удерживанием плавсистемы против течения, а вспомогательные буксиры мощностью по 150 л. с. приступили к подаче канатов на плавучие рымы.

После заведения тросов, идущих от барж к якорям-присосам и к ошлаговке опор, баржи с помощью закрепленных на них лебедок завели арочную секцию на ось моста и раскрепили плавсистему лебедками, затем производилась балластировка барж до опускания арки на опоры моста и опирания секции пролетного строения на временные опорные части.

Далее демонтировали такелаж, баржи снялись с якорей, выбрали троса лебедок. Баржи буксирами вывели из-под пролетного строения. Продолжительность работ от перегрузки арочной секции с пирсов на баржи, транспортировки и до установки на постоянные опоры заняла 22 ч.