RU2616378C2 - Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level - Google Patents

Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level Download PDF

Info

Publication number
RU2616378C2
RU2616378C2 RU2015133750A RU2015133750A RU2616378C2 RU 2616378 C2 RU2616378 C2 RU 2616378C2 RU 2015133750 A RU2015133750 A RU 2015133750A RU 2015133750 A RU2015133750 A RU 2015133750A RU 2616378 C2 RU2616378 C2 RU 2616378C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
hydraulic
structures
water
metal
removable
Prior art date
Application number
RU2015133750A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015133750A (en
Inventor
Татьяна Александровна Миронова
Original Assignee
Татьяна Александровна Миронова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Татьяна Александровна Миронова filed Critical Татьяна Александровна Миронова
Priority to RU2015133750A priority Critical patent/RU2616378C2/en
Publication of RU2015133750A publication Critical patent/RU2015133750A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2616378C2 publication Critical patent/RU2616378C2/en

Links

Images

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E02HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02BHYDRAULIC ENGINEERING
    • E02B1/00Equipment or apparatus for, or methods of, general hydraulic engineering, e.g. protection of constructions against ice-strains

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Bridges Or Land Bridges (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level is intended for the use by the organizations and/or individuals, who perform the hydraulic structures facilities repair in the underwater zone and variable water level, including piers, bridge piers, bridge type piers, namely, tubular sheet, grooved, flat metal or concrete foundation of various sections hydrolic structures. The device consists of the dismountable metal segments, which includes removable vertical ballast chambers 1, stationary sealed joints 2, vertical man-hole 4, clamping sealed joints, removable-mobile sealed units 3, repeating the structure loop of the hydraulic facility in the inversed manner, compressor, lugs for fixing the strut rods, mounted in the lateral parts of the dismountable metal segments, the section K-1 6 (protective, dismountable), the strut rods 7, water pump 8 for pumping the water, located in the upper part of the device, the section B-1 (upper, dismountable) 9, the section H-1 (lower, dismountable) 10. The vertical ballast chambers 1 controlling is located on the auxiliary floating craft through the air-water hoses. The vertical ballast chambers 1, connected to the compressor, provide the positive floatability and the ability to move the device vertically in the water area.
EFFECT: ability to produce works in the underwater area and variable water level, by means of the device without removal the hydraulic structure from the service, the device allows to perform the repair works of gravitational structures, ports hydraulic structures, camp sheathing structures, bridge type structures, quays, quays-walls, pawls, floating piers.
78 dwg

Description

1. Область техники1. The technical field

1.1. Прижимное сегментное устройство для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды предназначено для применения организациями (юридическими лицами) и/или частными (физическими) лицами, выполняющими в подводной зоне и переменном уровне воды ремонт конструкций гидротехнических сооружений (в том числе причалов, мостовых опор, эстакад мостового типа), а именно трубошпунтового, шпунтового, плоского металлического или бетонного основания гидротехнических сооружений различного сечения.1.1. The segment clamping device for repairing metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and at a variable water level is intended for use by organizations (legal entities) and / or private (individuals) performing repair of structures of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level (including the number of berths, bridge supports, overpasses of a bridge type), namely, sheet pile, sheet pile, flat metal or concrete foundations of hydraulic structures th section.

1.2. Устройство относится к подводно-техническому оборудованию, позволяющему усовершенствовать существующие и предложить новые технологические процессы ремонта гидротехнических сооружений на основе применения современных строительных материалов с учетом требований экологической безопасности.1.2. The device relates to underwater technical equipment, allowing to improve existing and offer new technological processes for repair of hydraulic structures based on the use of modern building materials taking into account environmental safety requirements.

2. Термины и определения2. Terms and definitions

При разработке «Прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды» применены следующие термины с соответствующими определениями:In developing the “Segment Clamping Device for Repairing the Metal and Concrete Foundations of Hydrotechnical Structures in the Underwater Zone and at a Variable Water Level”, the following terms are used with the corresponding definitions:

2.1. Портовая гидротехника и сооружения2.1. Port hydraulic engineering and facilities

2.1.1. Гравитационное сооружение: сооружение, устойчивость которого на сдвиг и опрокидывание обеспечивается его собственной массой.2.1.1. Gravity structure: a structure whose shear and tipping stability is ensured by its own mass.

2.1.2. Портовые гидротехнические сооружения: инженерно-технические сооружения (причалы, рейдовые перегрузочные комплексы, оградительные, берегоукрепительные и судоподъемные сооружения).2.1.2. Port hydraulic structures: engineering structures (moorings, raid transshipment complexes, protective, shore protection and ship lifting structures).

2.1.3. Свайное сооружение: сооружение с основанием из свай, прочность и устойчивость которого обеспечивается несущей способностью свай и сопротивлением грунта.2.1.3. Pile structure: a structure with a base of piles, the strength and stability of which is ensured by the bearing capacity of the piles and soil resistance.

2.1.4. Сооружение типа больверк: стенка из погруженных сплошным рядом в грунт основания вертикальных свайных элементов, воспринимающая давление грунта засыпки.2.1.4. Pillar-type structure: a wall from the base of vertical pile elements immersed in a solid row in the ground, perceiving the pressure of the backfill soil.

2.1.5. Сооружение мостового типа: сооружение с верхним строением пролетного типа, устойчивость которого обеспечивается сопротивлением отдельных опор и грунта основания.2.1.5. Bridge type construction: a structure with a superstructure of the span type, the stability of which is ensured by the resistance of individual supports and the foundation soil.

2.2. Причальные сооружения2.2. Berthing facilities

2.2.1. Набережная: причальное сооружение, примыкающее к берегу и расположенное вдоль уреза воды.2.2.1. Embankment: a mooring facility adjacent to the shore and located along the edge of the water.

2.2.2. Набережная-стенка (шпунтовая стенка): причальное сооружение, включающее в свою конструкцию сплошную стенку и воспринимающее боковое давление грунта со стороны берега.2.2.2. Embankment-wall (tongue-and-groove wall): a mooring structure incorporating a solid wall in its structure and perceiving lateral pressure of the soil from the shore.

2.2.3. Набережная-эстакада: причальное сооружение, возводимое на откосе берега так, что боковое давление грунта на конструкцию практически исключается.2.2.3. Embankment-overpass: a mooring structure erected on the slope of the coast so that the lateral pressure of the soil on the structure is practically eliminated.

2.2.4. Плавучий причал: причал из системы плавучих элементов.2.2.4. Floating berth: a berth from a system of floating elements.

2.2.5. Эстакада: сооружение свайного типа, соединяющее береговые площадки с причалами.2.2.5. Overpass: a pile-type structure connecting coastal sites with moorings.

2.2.6. Причал: устройство или сооружение, предназначенное для стоянки, обработки и обслуживания судов.2.2.6. Berth: a device or structure intended for parking, handling and maintenance of ships.

2.2.7. Нуль глубин: уровень воды, к которому приводятся глубины.2.2.7. Zero Depth: The water level to which the depths are reduced.

2.2.8. Проектная глубина: глубина от отсчетного уровня воды, определенная для расчетного судна с учетом всех необходимых нормативных запасов.2.2.8. Design depth: Depth from the reference water level, determined for the design vessel, taking into account all the required regulatory reserves.

2.3. Элементы портовых гидротехнических сооружений2.3. Elements of port hydraulic structures

2.3.1. Анкерная плита: анкерная опора в виде вертикальной или наклонной панели.2.3.1. Anchor plate: Anchor support in the form of a vertical or inclined panel.

2.3.2. Анкерная тяга: устройство для передачи горизонтального усилия от лицевой стенки на анкерную опору или для связи взаимозаанкеренных конструкций.2.3.2. Anchor rod: a device for transmitting horizontal force from the front wall to the anchor support or for connecting mutually anchored structures.

2.3.3. Массив: бетонный блок для окаймления наброски по подошве откоса.2.3.3. Array: concrete block for bordering the outline on the bottom of the slope.

2.3.4. Верхнее строение: верхняя надводная часть сооружения, служащая для распределения и передачи нагрузок на сооружение.2.3.4. Top structure: the upper surface of the structure, which serves to distribute and transfer loads to the structure.

2.3.5. Массив-гигант: железобетонный ящик с днищем, разделенный внутренними перегородками на отсеки и заполняемый бетоном или камнем и другими сыпучими естественными материалами.2.3.5. Gigantic array: a reinforced concrete box with a bottom, divided by internal partitions into compartments and filled with concrete or stone and other loose natural materials.

2.3.6. Надстройка причала: конструкция верхней части сооружения для ограждения засыпки и облицовки стенки причала.2.3.6. Mooring superstructure: construction of the upper part of the structure to protect the backfill and lining of the mooring wall.

2.3.7. Обыкновенный массив: блок в виде призмы из бетона или бутобетона.2.3.7. Ordinary massif: a block in the form of a prism made of concrete or concrete.

2.3.8. Оголовок: продольная соединительная балка по головам свай и свай-оболочек лицевой стенки больверка или анкерной стенки.2.3.8. Tip: a longitudinal connecting beam along the heads of piles and piles-shells of the front wall of the bollard or anchor wall.

2.3.9. Отбойная свая: отбойное устройство из одиночной сваи, погруженной перед причальным сооружением и опирающейся на его надстройку.2.3.9. Pile pile: a jackpot made of a single pile submerged in front of the berthing structure and resting on its superstructure.

2.3.10. Отбойная стенка: отбойное устройство в виде свайной стенки с оголовком, использующее упругую податливость свай.2.3.10. Fender Wall: A fender device in the form of a pile wall with a tip using elastic flexibility of piles.

2.3.11. Ростверк: верхнее строение, опирающееся на сваи, трубошпунт, шпунт или сваи-оболочки.2.3.11. Grillage: the upper structure, supported by piles, pipe dowels, sheet piles or sheath piles.

2.3.12. Свая-оболочка: железобетонная конструкция цилиндрической формы, заглубляемая вибропогружателями без выемки или с частичной выемкой грунта и не заполняемая, заполняемая частично или полностью бетонной смесью.2.3.12. Pile sheath: a cylindrical reinforced concrete structure, buried by vibro-absorbers without excavation or with partial excavation and not filled, filled with partially or completely concrete mix.

2.3.13. Трубошпунтовая стенка: металлическая конструкция, образованная рядом свай, заглубленных в грунт под водой и связанных между собой замковыми соединениями.2.3.13. Tongue-and-groove wall: a metal structure formed by a series of piles buried in the ground under water and connected by interlocking joints.

2.3.14. Шпунтовая стенка: металлическая конструкция, образованная рядом шпунта типа Ларсен, заглубленного в грунт под водой и связанного между собой замковыми соединениями.2.3.14. Sheet pile wall: a metal structure formed by a row of sheet pile of the Larsen type, buried in the ground under water and interconnected by lock joints.

2.4. Эксплуатация сооружений2.4. Operation of facilities

2.4.1. Ввод в эксплуатацию: событие, фиксирующее готовность сооружения к использованию по назначению и документально оформленное в установленном порядке.2.4.1. Commissioning: an event that fixes the readiness of the structure for intended use and is documented in the prescribed manner.

2.4.2. Вывод из эксплуатации: событие, фиксирующее невозможность или нерациональность дальнейшего использования по назначению и ремонта сооружения и документально оформленное в установленном порядке.2.4.2. Decommissioning: an event that fixes the impossibility or irrationality of further use for the intended purpose and repair of the structure and documented in the prescribed manner.

2.4.3. Нормальная эксплуатация: эксплуатация сооружения в соответствии с его паспортными параметрами.2.4.3. Normal operation: operation of the structure in accordance with its passport parameters.

2.5. Техническое обслуживание сооружений2.5. Maintenance of facilities

2.5.1. Капитальный ремонт: ремонт, выполняемый для восстановления ресурса сооружения с заменой или восстановлением любых его частей.2.5.1. Overhaul: repairs carried out to restore the life of the structure with the replacement or restoration of any parts thereof.

2.5.2. Ремонт: комплекс операций по восстановлению работоспособности и ресурса сооружения или его составных частей (видами ремонта являются текущий ремонт и капитальный ремонт).2.5.2. Repair: a set of operations to restore the working capacity and resource of a structure or its components (types of repair are current repair and overhaul).

2.5.3. Текущий ремонт: комплекс операций, предусматривающих замену или восстановление отдельных элементов конструкции сооружения.2.5.3. Maintenance: a complex of operations involving the replacement or restoration of individual structural elements of a structure.

3. Сокращения3. Abbreviations

В настоящем документе применены следующие сокращения:The following abbreviations are used in this document:

ГТС - гидротехническое сооружение;GTS - hydraulic structure;

КР - капитальный ремонт;KR - overhaul;

ОУ - отбойное устройство;ОУ - jack device;

УП - прижимное сегментное устройство для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды;UP - segment clamping device for the repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and at a variable water level;

ПВП - планово-высотное положение;PVP - planning and high-altitude position;

ТОР - техническое обслуживание и ремонт;TOP - maintenance and repair;

TP - текущий ремонт.TP - current repair.

4. Уровень техники4. The prior art

4.1. Известно устройство для ремонта подводных частей гидротехнических сооружений, включающее плавучий затвор-присос, выполненный в виде открытого сверху и с лицевой стороны водонепроницаемого короба с балластными отсеками и уплотнительным контурам, крепежные детали для присоединения короба к анкерным элементам сооружения, плавучее средства с установкой для откачки воды из короба и узел соединения плавучего средства с задней стенкой короба, при этом узел соединения плавсредства с задней стенкой короба выполнен в виде вертикальной направляющей, прикрепленной к задней стенке короба, и смонтированных на плавучем средстве кронштейнов с анкерными и прижимными катками, взаимодействующими с направляющей короба, кронштейны опорных катков жестко прикреплены к плавучему средству, а кронштейны прижимных катков присоединены к плавучему средству с возможностью поворачиваться горизонтальной плоскостью (авторское свидетельство SU 1511310, Е02В 1/00, опубл. 30.09.89).4.1. A device for repairing underwater parts of hydraulic structures, including a floating shutter-suction, made in the form of an open top and front waterproof box with ballast compartments and sealing circuits, fasteners for attaching the box to the anchor elements of the structure, floating equipment with an installation for pumping water from the box and the node connecting the floating means with the rear wall of the box, while the node connecting the vehicle to the rear wall of the box is made in the form of a vertical direction brackets attached to the back wall of the box, and brackets mounted on a floating vehicle with anchor and pressure rollers interacting with the guide box, the brackets of the support rollers are rigidly attached to the floating medium, and the brackets of the pressure rollers are attached to the floating vehicle with the ability to rotate horizontally (copyright certificate SU 1511310, ЕВВ 1/00, publ. 30.09.89).

Недостатком такого устройства является необходимость использования дополнительного плавучего средства для перемещения затвора-присоса, выполненного в виде обеспечивающего герметизацию и плавучесть каркаса с требующей ремонта поверхности гидротехнического сооружения. Установка затвора-присоса на гидротехническое сооружение и последующего отвода от него после завершения работ затрудняет эксплуатацию гидротехнического сооружения (причала) во время проведения ремонтных работ, а также не позволяет производить ремонтные работы на сложных угловых участках гидротехнических сооружений.The disadvantage of this device is the need to use additional floating means to move the shutter-suction cup, made in the form of providing a sealing and buoyancy frame with requiring repair of the surface of the hydraulic structure. The installation of a suction valve on a hydraulic structure and subsequent removal from it after completion of work complicates the operation of the hydraulic structure (berth) during the repair work, and also does not allow repair work on complex angular sections of the hydraulic structures.

Эксплуатация такого устройства затруднена еще и тем, что узел соединения плавучего средства с задней стенкой каркаса и балластные отсеки обеспечивает только перемещение каркаса по вертикали при его установке на стенке гидротехнического сооружения. При этом исключается возможность изменения положения каркаса как при его подводе к требующей ремонта поверхности стенки гидротехнического сооружения, так и при его установке в рабочее положение в зависимости от индивидуальных особенностей стенки гидротехнического сооружения.The operation of such a device is also complicated by the fact that the node connecting the floating means with the rear wall of the frame and ballast compartments provides only the vertical movement of the frame when it is installed on the wall of the hydraulic structure. This excludes the possibility of changing the position of the frame both when it is brought in to the wall surface of the hydraulic structure requiring repair, and when it is installed in the working position, depending on the individual characteristics of the wall of the hydraulic structure.

4.2. Наиболее близким является устройство (патент RU 2136812) для производства работ на подводных частях гидротехнических сооружений, выполненных в виде шпунтовой стенки, включающее открытый сверху и с лицевой стороны, устанавливаемый на шпунтовой стенке и образованный боковыми стенками, задней стенкой и днищем каркас с балластными отсеками и уплотнительным контуром, крепежные детали для присоединения каркаса к гидротехническому сооружению и установку для откачки воды из каркаса, отличающееся тем, что оно снабжено обеспечивающими плавучесть каркаса воздушными отсеками, размещенными в боковых стенках каркаса, и устанавливаемыми в пазы шпунтовой стенки герметизирующими элементами, каждый из которых выполнен в виде соответствующего форме шпунтового паза короба, образованного лицевой, задней и двумя выполненными с продольными прорезями боковыми стенками и днищем и снабженного размещенной вдоль его лицевой и боковых стенок, ниже выполненных в боковых стенках прорезей упругой уплотнительной прокладкой, причем внутри короба размещены механизм фиксации герметизирующего элемента на шпунтовой стенке, выполненный в виде распорной балки, установленной в выполненных в боковых стенках короба прорезях, обеспечивающих его горизонтальное перемещение относительно распорной балки, и механизм прижима герметизирующего элемента к шпунтовой стенке, выполненный в виде винтового домкрата, взаимодействующего с распорной балкой и с лицевой стенкой короба, при этом балластные отсеки размещены в днище каркаса и в его боковых стенках, в верхней части каркаса установлены фиксаторы статического положения, а установка для откачки воды расположена непосредственно в каркасе.4.2. The closest is a device (patent RU 2136812) for work on the underwater parts of hydraulic structures, made in the form of a sheet pile wall, including open on top and on the front side, mounted on the sheet pile wall and formed by side walls, a rear wall and a bottom frame with ballast compartments and sealing circuit, fasteners for attaching the frame to the hydraulic structure and installation for pumping water from the frame, characterized in that it is provided with buoyancy to the frame with air compartments placed in the side walls of the frame and installed in the grooves of the tongue wall with sealing elements, each of which is made in the form of a corresponding tongue and groove groove formed by the front, back and two side walls and the bottom made with longitudinal cuts and provided with a slot front and side walls, below the slots made in the side walls by an elastic sealing gasket, and inside the box there is a mechanism for fixing the sealing element the one on the tongue wall, made in the form of a spacer beam, installed in the slots made in the side walls of the duct, ensuring its horizontal movement relative to the spacer beam, and a mechanism for pressing the sealing element to the tongue wall, made in the form of a screw jack interacting with the spacer beam and with the front the wall of the box, while the ballast compartments are placed in the bottom of the frame and in its side walls, static position locks are installed in the upper part of the frame, and the installation for pumping Water is located directly in the chassis.

Недостатком такого устройства является невозможность его установки на угловые участки гидротехнических сооружений, а также невозможность его установки на конструкции гидротехнических сооружений с трубошпунтовым основанием. Недостатком в эксплуатации данного устройства является невозможность многократного его перемещения в водном пространстве в вертикальной плоскости по причине отсутствия постоянно подключенного компрессора. Приведение устройства в рабочее положение осуществляется под средством накачки воздуха под давлением в воздушный отсек и его спуск в балластный отсек путем вытеснения воды. Подкачка воздуха в воздушный отсек не предусмотрена. Таким образом, в случае излишней перекачки воздуха в балластный отсек при эксплуатации возможна только одна операция по погружению устройства. Наполненную воду в балластном отсеке вытеснить будет уже невозможно. Также недостатком данного устройства служит то, что герметизирующий элемент в данном устройстве крепится отдельно от устройства в пазы шпунтовой стенки и только после этого выполняется установка самого устройства. При этом герметизирующий элемент крепится на отдельные винтовые раскосы, что увеличивает трудозатраты, а именно водолазные работы. Недостатком герметизирующего элемента является трудоемкость механизма фиксации герметизирующего элемента на шпунтовой стенке, выполненного в виде распорной балки, установленной в выполненных в боковых стенках короба прорезях. При эксплуатации данный механизм увеличивает трудозатраты и уменьшает производительность работ.The disadvantage of this device is the impossibility of its installation on the angular sections of hydraulic structures, as well as the impossibility of its installation on the construction of hydraulic structures with a tongue-and-groove base. The disadvantage in the operation of this device is the inability to repeatedly move it in the water in a vertical plane due to the lack of a permanently connected compressor. Bringing the device into working position is carried out under the means of pumping air under pressure into the air compartment and its descent into the ballast compartment by displacing water. Air pumping into the air compartment is not provided. Thus, in the event of excessive pumping of air into the ballast compartment during operation, only one operation is possible to immerse the device. It will be impossible to displace the filled water in the ballast compartment. Another disadvantage of this device is that the sealing element in this device is mounted separately from the device in the grooves of the sheet pile wall and only after that the device itself is installed. At the same time, the sealing element is mounted on separate helical braces, which increases labor costs, namely diving operations. The disadvantage of the sealing element is the complexity of the mechanism for fixing the sealing element on the tongue wall, made in the form of a spacer beam installed in the slots made in the side walls of the duct. During operation, this mechanism increases labor costs and reduces productivity.

5. Раскрытие изобретения5. Disclosure of invention

5.1. Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано в составе механического оборудования для ремонта оснований гидротехнических сооружений. Цель изобретения - выполнение «насухо» строительно-монтажных работ в переменном поясе воды и в подводных зонах на гидротехнических сооружениях, имеющих трубошпунтовое, шпунтовое или плоское металлическое основание, прямолинейное или криволинейное бетонное основание, в том числе на прямолинейных или угловых участках.5.1. The invention relates to hydraulic engineering and can be used as part of mechanical equipment for repairing the foundations of hydraulic structures. The purpose of the invention is the implementation of "dry" construction and installation work in a variable water belt and in underwater areas on hydraulic structures with a tube sheet pile, sheet pile or flat metal base, rectilinear or curved concrete base, including in straight or angular sections.

Устройство состоит из сборно-разборных металлических сегментов, которые включают в себя съемно-вертикальные балластные камеры, стационарные герметичные соединения, вертикальный лаз, раскосы, прижимные герметичные соединения, съемно-передвижные герметичные узлы, повторяющие зеркально контур конструкции гидротехнического сооружения, компрессор, проушины для крепления раскосов, водяной насос для откачки воды, размещенный в верхней части устройства, при этом управление вертикальными балластными камерами вынесено на вспомогательное плавсредство через воздушно-водяные шланги.The device consists of collapsible metal segments, which include removable-vertical ballast chambers, stationary tight joints, vertical manhole, braces, pressurized tight joints, removable-movable tight assemblies that mirror the structure of the hydraulic structure, compressor, eyelets for fastening braces, a water pump for pumping water, located in the upper part of the device, while the control of vertical ballast chambers is placed on the auxiliary pl vehicle through air-water hoses.

Собранные сегменты образуют устройство, при этом оно включает в себя вертикальные балластные камеры, которые обеспечивают само устройство положительной плавучестью.The assembled segments form a device, while it includes vertical ballast chambers, which provide the device with positive buoyancy.

Техническим результатом изобретения является возможность производства работ в подводной зоне и переменном уровне воды с помощью устройства без вывода гидротехнического сооружения из эксплуатации.The technical result of the invention is the possibility of performing work in the underwater zone and at a variable water level using a device without decommissioning a hydraulic structure.

В основу изобретения положена задача разработать устройство для выполнения работ в подводных зонах и в переменном поясе воды трубошпунтового, шпунтового или плоского металлического основания, прямолинейного или криволинейного бетонного основания гидротехнических сооружений, в том числе на прямолинейных или угловых участках ГТС, а также обладающего возможностью вертикального перемещения в водном пространстве и монтажа на различные по составу основания гидротехнических сооружений.The basis of the invention is to develop a device for performing work in underwater areas and in a variable water belt of a sheet pile, sheet pile or flat metal base, rectilinear or curved concrete base of hydraulic structures, including in straight or angular sections of hydraulic structures, as well as with the possibility of vertical movement in the water and installation on various in composition of the foundation of hydraulic structures.

Достижение вышеуказанного технического результата обеспечивается тем, что устройство для производства работ в подводной зоне и в переменном поясе воды на основаниях гидротехнических сооружений является открытым с лицевой стороны, которая прижимается к конструкции ГТС, образовано сборно-разборными металлическими сегментами и отличается тем, что оно состоит из сборно-разборных металлических сегментов (каркас), каждый из которых оснащен съемными вертикальными балластными камерами, подключенными к компрессору и обеспечивающих плавучесть и возможность перемещения устройства вертикально в водном пространстве, съемно-передвижными герметичными узлами, повторяющими зеркально контур конструкции гидротехнического сооружения и позволяющими обеспечить герметизацию в месте сопряжения устройства с криволинейной металлической или бетонной поверхностью гидротехнических сооружений, стационарных герметичных соединений, позволяющих обеспечить герметизацию в месте сопряжения устройства с прямолинейной металлической или бетонной поверхностью гидротехнических сооружений, при этом в боковых частях сборно-разборных металлических сегментов смонтированы проушины для крепления раскосов, водяной насос для откачки воды размещен в верхней части устройства или вынесен на вспомогательное плавсредство через воздушно-водяные шланги.The achievement of the above technical result is ensured by the fact that the device for performing work in the underwater zone and in the variable water zone on the bases of hydraulic structures is open on the front side, which is pressed against the structure of the hydraulic structure, is formed by collapsible metal segments and differs in that it consists of collapsible metal segments (frame), each of which is equipped with removable vertical ballast chambers connected to the compressor and providing buoyancy and the ability to move the device vertically in the water, removable-movable sealed units that mirror the contour of the structure of the hydraulic structure and allow for sealing at the interface of the device with the curved metal or concrete surface of the hydraulic structures, stationary tight joints, allowing for sealing at the interface of the device with a rectilinear metal or concrete surface of hydraulic structures, while in the lateral parts of collapsible metal segments, eyes are mounted for attaching the braces, a water pump for pumping water is placed in the upper part of the device or placed on an auxiliary craft through air-water hoses.

Устанавливаемые в пазы основания ГТС (трубошпунт, шпунт Ларсен) съемно-передвижные герметичные узлы, каждый из которых выполнен «зеркально» в виде соответствующего по форме паза, обеспечивают герметизацию прижимного-сегментного устройства в месте соприкосновения с основанием ГТС. Балластные камеры обеспечивают вертикальное перемещение прижимного сегментного устройства относительно основания ГТС. Наличие вертикальных балластных камер, смонтированных в боковых частях устройства, обеспечивает его положительную плавучесть, что позволяет без использования дополнительных плавучих средств перемещать устройство в воде.The removable-movable sealed units installed in the grooves of the GTS base (tube sheet pile, Larsen sheet pile), each of which is made “mirror-like” in the form of a groove corresponding in shape, provide sealing of the clamp-segment device at the point of contact with the GTS base. Ballast chambers provide vertical movement of the clamping segment device relative to the base of the GTS. The presence of vertical ballast chambers mounted in the lateral parts of the device ensures its positive buoyancy, which allows the device to be moved in water without the use of additional floating means.

Устройство для производства работ на основаниях гидротехнических сооружений, выполненных в виде трубошпунтовой, шпунтовой стенки в подводных зоне и переменном уровне воды гидротехнических сооружений, включает устанавливаемые на основании ГТС сборно-разборные секции с фиг. 1 по фиг. 12 со съемно-вертикальными балластными камерами с фиг. 37 по фиг. 39, а также со стационарными герметичными соединениями фиг. 41, водяными насосами 8 для откачки воды и устанавливаемыми в пазы основания ГТС съемно-передвижными герметичными узлами с фиг. 57 по фиг. 78.A device for carrying out work on the basis of hydraulic structures made in the form of a sheet pile sheet pile and sheet pile wall in the underwater zone and at a variable water level of the hydraulic structures includes collapsible sections installed on the basis of the hydraulic structure of FIG. 1 of FIG. 12 with removable vertical ballast chambers of FIG. 37 of FIG. 39, as well as with stationary sealed connections of FIG. 41, by water pumps 8 for pumping water and removable-movable sealed units installed in the grooves of the GTS base, as shown in FIG. 57 of FIG. 78.

Для производства работ на основании ГТС устройство может быть собрано и в дальнейшем использовано как в полностью закрытом, так и открытом исполнении. При ремонте подводной части основания ГТС используется устройство в закрытом исполнении, в случае выполнения работ в переменном уровне воды может быть использовано как закрытое, так и открытое исполнение устройства. Устройство с лицевой стороны примыкает к основанию ГТС и состоит из сегментов, образованных боковыми сторонами и днищем. На стационарные герметичные соединения и съемно-передвижные герметичные узлы крепится резиновая прокладка (толщиной от 2 до 20 см), смонтированная на обращенных к основанию ГТС узлах. По бокам устройства устанавливаются раскосы для крепления камеры в статическом положении. Присоединение устройства к основанию гидротехнического сооружения осуществляется через раскосы. Раскосы выполнены в виде натяжных штанг.To carry out work on the basis of the GTS, the device can be assembled and subsequently used both in a completely closed and open version. When repairing the underwater part of the GTS base, the device is used in a closed design, in the case of work at a variable water level, both closed and open version of the device can be used. The device on the front side is adjacent to the base of the GTS and consists of segments formed by the sides and bottom. A rubber gasket (thickness from 2 to 20 cm) is mounted on stationary sealed joints and removable-movable sealed units, mounted on nodes facing the base of the GTS. On the sides of the device, braces are installed to mount the camera in a static position. The device is connected to the base of the hydraulic structure through the braces. Braces are made in the form of tension rods.

Балластные камеры, обеспечивающие положительную плавучесть устройства, располагаются по бокам сегментов устройства. В случае недостаточности или отсутствия положительной плавучести у устройства количество балластных камер может быть увеличено путем их монтажа на сегменты устройства.Ballast chambers providing positive buoyancy of the device are located on the sides of the device segments. In case of insufficiency or absence of positive buoyancy of the device, the number of ballast chambers can be increased by mounting them on device segments.

Съемно-передвижные герметичные узлы, повторяют «зеркально» контур конструкции гидротехнического сооружения и обеспечивают герметизацию в месте соприкосновения устройства с основанием ГТС. Сверху устройство закрыто съемной секцией. Обеспечение доступа рабочего персонала в устройство осуществляется через вертикальный лаз. К стационарным герметичным соединениям по периметру участков соприкосновения устройства с основанием ГТС крепится резиновая прокладка. В качестве материала прокладки может быть использовано прорезиненное покрытие. Крепление прокладки осуществляется на специальный влагостойкий клей. Толщина прокладки подбирается отдельно в зависимости от размеров основания ГТС и может составлять от 2 до 20 см. Внутри секций устройства в нижней части размещены механизмы крепления к основанию ГТС съемно-передвижного герметичного узла. Крепление съемно-передвижного герметичного узла представляет собой металлическую балку, при фиксации которой винтовыми соединениями образуется консоль с возможностью крепления на ней съемно-передвижного герметичного узла.Removable-movable sealed units repeat the “mirror” contour of the hydraulic structure design and provide sealing at the place of contact of the device with the base of the hydraulic structure. The top of the device is closed by a removable section. Providing access to the personnel of the device through a vertical hole. A rubber gasket is attached to stationary sealed joints around the perimeter of the contact areas of the device with the base of the GTS. As a gasket material, a rubberized coating can be used. The gasket is mounted on a special moisture-resistant adhesive. The thickness of the gasket is selected separately depending on the size of the base of the GTS and can be from 2 to 20 cm. Inside the sections of the device at the bottom there are mechanisms for attaching to the base of the GTS of a removable-movable sealed unit. The fastening of the removable-movable sealed unit is a metal beam, when fixed with screw connections, a console is formed with the possibility of mounting a removable-movable sealed unit on it.

Для обеспечения производства работ внутри устройства крепятся на разных уровнях подмости.To ensure work is carried out inside the device, scaffolds are mounted at different levels.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Устройство позволяет вести ремонтные работы как в подводной зоне, так и переменном уровне воды на основаниях гидротехнического сооружения насухо до отметки -15,0 м (относительно уровня воды).The device allows you to carry out repairs both in the underwater zone and at a variable water level on the grounds of the hydraulic structures dry to the level of -15.0 m (relative to the water level).

Установка устройства на основание ГТС осуществляется сразу со съемно-передвижными герметичными узлами, обеспечивающими герметизацию и ограничивающими попадание воды в рабочую зону устройства после его установки в рабочее положение и откачки воды. Установка собранного устройства осуществляется сразу в рабочее положение. При этом балластные камеры обеспечивают положительную плавучесть для его перемещения в воде, а также регулировку вертикального положения устройства. Устройство устанавливается на основание ГТС с помощью раскосов, воспринимающих выталкивающую силу.Installation of the device on the base of the GTS is carried out immediately with removable-movable sealed units that provide sealing and limit the ingress of water into the working area of the device after it is installed in the working position and pumped out water. Installation of the assembled device is carried out immediately in the working position. At the same time, ballast chambers provide positive buoyancy for its movement in water, as well as adjusting the vertical position of the device. The device is installed on the base of the GTS with the help of braces, perceiving buoyancy force.

Для равномерного подведения и осуществления прижима устройства к основанию ГТС используются раскосы и вспомогательные лебедки, установленные с боков сегментов устройства. Раскосы крепятся с одной стороны через проушину устройства, с другой - к смонтированным проушинам в основание ГТС, прикрепленным с помощью подводной электросварки к металлическому основанию или с помощью анкеров, смонтированных в тело бетонного основания ГТС. В период производства работ устройство удерживается на основании гидротехнического сооружения при помощи раскосов.For uniform summing and clamping of the device to the base of the GTS, brackets and auxiliary winches are installed from the sides of the device segments. The braces are fastened on one side through the eye of the device, and on the other hand, to the mounted eyes in the base of the hydraulic structure, attached by underwater welding to a metal base or with anchors mounted in the body of the concrete base of the hydraulic structure. During the period of work, the device is held on the basis of a hydraulic structure using braces.

После установки устройства на основание гидротехнического сооружения производится герметизация паклей периметра узлов соприкосновения с основанием ГТС водолазами и последующая откачка воды из рабочего пространства водяными насосами. После откачки воды УП гидростатическим давлением прижимается к основанию ГТС.After the device is installed on the base of the hydraulic structure, the towers are sealed by the perimeter of the nodes of contact with the base of the hydraulic structures by divers and the subsequent pumping of water from the working space with water pumps. After pumping the water, the hydrostatic pressure unit is pressed against the base of the hydraulic structure.

5.2. Рабочие специалисты после откачки воды приступают к производству работ насухо в подводной зоне или зоне переменного уровня воды. После завершения производства работ на одном участке гидротехнического сооружения устройство может быть заполнено водой, демонтировано с основания ГТС для дальнейшего производства работ на другом участке или захватке.5.2. After pumping water, working specialists begin to dry work in the underwater zone or zone of variable water level. After completion of work on one section of the hydraulic structure, the device can be filled with water, dismantled from the base of the hydraulic system for further work on another section or capture.

6. Краткое описание чертежей6. Brief Description of the Drawings

Сущность изобретения поясняется чертежами. Фигуры 1-5 и 6-12 показывают сегменты разборного вида прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды, необходимые для сбора устройства требуемого размера. Фигуры 1 и 2 показывают вид сбоку сегментов устройства, фигура 3 - разрез в вертикальной плоскости, и фигуры 4, 5 - разрезы в горизонтальной плоскости боковых секций устройства. Фигуры 6 и 7 показывают фасадный вид средних сегментов устройства, фигура 8 - разрез в вертикальной плоскости, и фигуры 9, 10, 11, 12 - разрезы в горизонтальной плоскости средних секций устройства.The invention is illustrated by drawings. Figures 1-5 and 6-12 show segments of a collapsible view of a clamping segment device for repairing metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and at a variable water level, necessary to assemble the device of the required size. Figures 1 and 2 show a side view of the segments of the device, figure 3 is a section in the vertical plane, and figures 4, 5 are sections in the horizontal plane of the side sections of the device. Figures 6 and 7 show a front view of the middle segments of the device, figure 8 is a section in the vertical plane, and figures 9, 10, 11, 12 are sections in the horizontal plane of the middle sections of the device.

На фигурах 13, 14 показано сборное состояние прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне при вертикальной рабочей зоне до 4,40 м, а именно вид сбоку и фасадный вид соответственно. Фигура 15 показывает разрез по вертикальной плоскости фасадного вида собранного устройства, фигуры 16 и 17 - разрезы в горизонтальной плоскости собранного устройства. На фигуре 18 показан состав устройства применительно на разрезе устройства в вертикальной плоскости, а именно цифрам соответствуют: съемно-вертикальная балластная камера (1), стационарное герметичное соединение (2), съемно-передвижной герметичный узел (3), вертикальный лаз (4), компрессор, секция К-1 (защитная, сборно-разборная) (6), раскос (7), водяной насос (8), секция В-1 (верхняя, сборно-разборная) (9), секция Н-1 (нижняя, сборно-разборная) (10), приямок (11).In figures 13, 14 shows the assembled state of the clamping segment device for the repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone with a vertical working area of up to 4.40 m, namely, side view and front view, respectively. Figure 15 shows a section along the vertical plane of the facade view of the assembled device, figures 16 and 17 are sections in the horizontal plane of the assembled device. The figure 18 shows the composition of the device as applied to the section of the device in a vertical plane, namely, the numbers correspond to: removable-vertical ballast chamber (1), stationary sealed connection (2), removable-movable sealed unit (3), vertical manhole (4), compressor, section K-1 (protective, collapsible) (6), brace (7), water pump (8), section B-1 (upper, collapsible) (9), section H-1 (lower, collapsible) (10), pit (11).

На фигурах 19, 20 показано сборное состояние прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне при вертикальной рабочей зоне до 7,20 м, а именно вид сбоку и фасадный вид соответственно. Фигура 21 показывает разрез по вертикальной плоскости фасадного вида собранного устройства, фигуры 22 и 23 - разрезы в горизонтальной плоскости собранного устройства. На фигуре 24 показан состав устройства применительно на разрезе устройства в вертикальной плоскости, а именно цифрам соответствуют: съемно-вертикальная балластная камера (1), стационарное герметичное соединение (2), съемно-передвижной герметичный узел (3), вертикальный лаз (4), компрессор, секция К-1 (защитная, сборно-разборная) (6), раскос (7), водяной насос (8), секция В-1 (верхняя, сборно-разборная) (9), секция Н-1 (нижняя, сборно-разборная) (10), приямок (11).In figures 19, 20 shows the assembled state of the clamping segment device for the repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone with a vertical working area of up to 7.20 m, namely, side view and front view, respectively. Figure 21 shows a section along the vertical plane of the facade view of the assembled device, figures 22 and 23 are sections in the horizontal plane of the assembled device. The figure 24 shows the composition of the device as applied to the section of the device in a vertical plane, namely, the numbers correspond to: a removable-vertical ballast chamber (1), a stationary sealed connection (2), a removable-movable sealed unit (3), a vertical manhole (4), compressor, section K-1 (protective, collapsible) (6), brace (7), water pump (8), section B-1 (upper, collapsible) (9), section H-1 (lower, collapsible) (10), pit (11).

На фигурах 25, 26 показано сборное состояние прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в переменном уровне воды при вертикальной рабочей зоне до 4,40 м, а именно вид сбоку и фасадный вид соответственно. Фигура 27 показывает разрез по вертикальной плоскости фасадного вида собранного устройства, фигуры 28 и 29 - разрезы в горизонтальной плоскости собранного устройства. На фигуре 30 показан состав устройства применительно на разрезе устройства в вертикальной плоскости, а именно цифрам соответствуют: съемно-вертикальная балластная камера (1), стационарное герметичное соединение (2), съемно-передвижной герметичный узел (3), защитный борт секции К-2, компрессор, секция К-2 (защитная, сборно-разборная), раскос (7), водяной насос (8), секция В-1 (верхняя, сборно-разборная) (9), секция Н-1 (нижняя, сборно-разборная) (10), приямок (11).In figures 25, 26 shows the assembled state of the clamping segment device for the repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in a variable water level with a vertical working area of up to 4.40 m, namely the side view and front view, respectively. Figure 27 shows a section along the vertical plane of the facade view of the assembled device, figures 28 and 29 are sections in the horizontal plane of the assembled device. The figure 30 shows the composition of the device as applied to the section of the device in a vertical plane, namely, the numbers correspond to: removable-vertical ballast chamber (1), stationary sealed connection (2), removable-movable sealed unit (3), protective board of section K-2 , compressor, section K-2 (protective, collapsible), brace (7), water pump (8), section B-1 (upper, collapsible) (9), section H-1 (lower, collapsible collapsible) (10), pit (11).

На фигурах 31, 32 показано сборное состояние прижимного сегментного устройства для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в переменном уровне воды при вертикальной рабочей зоне до 4,40 м, а именно вид сбоку и фасадный вид соответственно. Фигура 33 показывает разрез по вертикальной плоскости фасадного вида собранного устройства, фигуры 34 и 35 - разрезы в горизонтальной плоскости собранного устройства. На фигуре 36 показан состав устройства применительно на разрезе устройства в вертикальной плоскости, а именно цифрам соответствуют: съемно-вертикальная балластная камера (1), стационарное герметичное соединение (2), съемно-передвижной герметичный узел (3), защитный борт секции К-2, компрессор, секция К-2 (защитная, сборно-разборная), раскос (7), водяной насос (8), секция В-1 (верхняя, сборно-разборная) (9), секция Н-1 (нижняя, сборно-разборная) (10), приямок (11).In figures 31, 32 shows the assembled state of the clamping segment device for the repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in a variable water level with a vertical working area of up to 4.40 m, namely, side view and front view, respectively. Figure 33 shows a section along the vertical plane of the facade view of the assembled device, figures 34 and 35 are sections in the horizontal plane of the assembled device. The figure 36 shows the composition of the device as applied to the section of the device in a vertical plane, namely, the numbers correspond to: removable-vertical ballast chamber (1), stationary sealed connection (2), removable-movable sealed unit (3), protective board of section K-2 , compressor, section K-2 (protective, collapsible), brace (7), water pump (8), section B-1 (upper, collapsible) (9), section H-1 (lower, collapsible collapsible) (10), pit (11).

На фигурах 37, 38, 39 показана съемная балластная камера, состоящая из следующих деталей: болтовое соединение (14), впускной воздушный кран (15), выпускной воздушно-водяной кран (16), металлическая труба (17), шаровой кран (18), кингстон (19). Съемно-вертикальная балластная камера является съемной. Крепление балластной камеры к сегменту осуществляется при помощи болтовых соединений M16 с уплотнительной резиновой шайбой, обеспечивающей герметизацию. Через балластную камеру (транзитно) проходит кингстон, позволяющий заполнять водой сегментное устройство при демонтаже с ГТС. Кингстон представляет из себя шаровой кран с пропускным сечением 80 мм. В балластной камере располагаются впускной воздушный кран, служащий для подачи воздуха из компрессора через гибкие резиновые шланги, и выпускной воздушно-водяной кран, позволяющий стравливать балластную камеру и осушать ее. В теле балластной камеры располагается труба (диаметром 50 мм, стенка 2,5 мм), позволяющая откачивать воду из камеры (с днища) и стравливать воздух. В нижней части балластной камеры ниже условной ватерлинии располагается водяной кран, позволяющий выполнять заполнение водой балластной камеры.The figures 37, 38, 39 show a removable ballast chamber, consisting of the following parts: bolt connection (14), inlet air valve (15), exhaust air-water valve (16), metal pipe (17), ball valve (18) Kingston (19). The removable vertical ballast chamber is removable. The ballast chamber is secured to the segment using M16 bolted joints with a rubber sealing washer that provides sealing. Kingston passes through the ballast chamber (in transit), which allows the segment device to be filled with water during dismantling from the hydraulic structures. Kingston is a ball valve with a flow section of 80 mm. In the ballast chamber there is an inlet air valve, which serves to supply air from the compressor through flexible rubber hoses, and an outlet air-water valve, which allows to drain the ballast chamber and drain it. In the body of the ballast chamber there is a pipe (with a diameter of 50 mm, a wall of 2.5 mm), which allows pumping water out of the chamber (from the bottom) and bleeding air. In the lower part of the ballast chamber below the conventional waterline there is a water tap that allows filling the ballast chamber with water.

На фигуре 40 показано крепление уплотнительной резиновой прокладки к телу устройства с детализацией следующих деталей: болтовое соединение (20), уплотнительная резиновая прокладка толщиной от 100 мм до 200 мм (марка резины и ширина прокладки подбираются исходя из условий работы) (21), уголок 160×160×4 мм (22).Figure 40 shows the fastening of a rubber gasket to the body of the device with details of the following parts: bolt connection (20), rubber gasket from 100 mm to 200 mm thick (rubber grade and gasket width are selected based on operating conditions) (21), corner 160 × 160 × 4 mm (22).

На фигуре 41 показано стационарное герметичное соединение устройства с детализацией следующих деталей: болтовое соединение (23), уплотнительная резиновая прокладка толщиной от 5 мм до 20 мм (на чертеже показана условно) (24), уголок 160×160×4 мм (25).The figure 41 shows a stationary tight connection of the device with details of the following parts: bolt connection (23), rubber sealing gasket from 5 mm to 20 mm thick (conventionally shown in the drawing) (24), corner 160 × 160 × 4 mm (25).

На фигурах 42, 43, 44 показано крепление прижимного сегментного устройства на металлических (трубошпунт, шпунт Ларсен) и бетонных (плоских) основаниях гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды. Крепления прижимного сегментного устройства на трубошпунтовое, шпунтовое, плоское металлическое или бетонное основания ГТС идентичны.In figures 42, 43, 44 shows the mounting of the clamping segment device on metal (tongue and groove Larsen) and concrete (flat) foundations of hydraulic structures in the underwater zone and a variable water level. Fastenings of the clamping segment device to the sheet pile, sheet pile, flat metal or concrete GTS bases are identical.

На фигуре 45 показано в плане крепление прижимного сегментного устройства на металлическом трубошпунтовом основании гидротехнического сооружения в переменном уровне воды и подводной зоне. На фигурах 46 и 47 показано в разрезе крепление прижимного сегментного устройства на металлическом трубошпунтовом основании гидротехнического сооружения в подводной зоне и переменном уровне воды соответственно.The figure 45 shows a plan for mounting a clamping segment device on a metal sheet pile base of a hydraulic structure in a variable water level and underwater zone. Figures 46 and 47 show a sectional view of the mounting of a clamping segment device on a metal sheet pile base of a hydraulic structure in an underwater zone and at a variable water level, respectively.

На фигуре 48 показано в плане крепление прижимного сегментного устройства на металлическом шпунтовом основании (шпунт Ларсен) гидротехнического сооружения в переменном уровне воды и подводной зоне. На фигурах 49 и 50 показано в разрезе крепление прижимного сегментного устройства на металлическом шпунтовом основании (шпунт Ларсен) гидротехнического сооружения в подводной зоне и переменном уровне воды соответственно.The figure 48 shows in plan a mounting of a clamping segment device on a metal sheet pile (sheet pile Larsen) of a hydraulic structure in a variable water level and underwater zone. Figures 49 and 50 show a sectional view of the mounting of a clamping segment device on a metal sheet pile base (sheet pile Larsen) of a hydraulic structure in the underwater zone and at a variable water level, respectively.

На фигуре 51 показано в плане крепление прижимного сегментного устройства на плоском металлическом или бетонном основании гидротехнического сооружения в переменном уровне воды и подводной зоне. На фигурах 52 и 53 показано в разрезе крепление прижимного сегментного устройства на плоском металлическом или бетонном основании гидротехнического сооружения в подводной зоне и переменном уровне воды соответственно.The figure 51 shows in plan the mounting of the clamping segment device on a flat metal or concrete base of a hydraulic structure in a variable water level and underwater zone. Figures 52 and 53 show a sectional view of the mounting of a clamping segment device on a flat metal or concrete base of a hydraulic structure in the underwater zone and at a variable water level, respectively.

Съемно-передвижной герметичный узел для трубошпунтового основания ГТС представлен различных типов, а именно тип 1 на фигурах 54, 55, 56, тип 2 на фигурах 58, 59, 60, тип 3 на фигурах 62, 63, 64. Крепление съемно-передвижного узла к ГТС для трубошпунтового основания показано на фигурах 57, 61, 65 для типов 1, 2, 3 соответственно.The removable and movable sealed unit for the sheet pile tongue base of the GTS is of various types, namely, type 1 in figures 54, 55, 56, type 2 in figures 58, 59, 60, type 3 in figures 62, 63, 64. Fastening the removable and movable unit to the GTS for the tongue and groove base shown in figures 57, 61, 65 for types 1, 2, 3, respectively.

Съемно-передвижной герметичный узел для шпунтового основания ГТС (шпунт Ларсен) представлен двух типов, а именно тип 4 на фигурах 66, 67, 68 и тип 5 на фигурах 70, 71, 72. Крепление съемно-передвижного узла к ГТС для шпунтового основания ГТС (шпунт Ларсен) показано на фигурах 69 и 73.The removable-movable sealed unit for the tongue-and-groove base of hydraulic structures (sheet pile Larsen) is presented in two types, namely type 4 in figures 66, 67, 68 and type 5 in figures 70, 71, 72. Fastening the removable-mobile unit to the hydraulic structure for sheet pile base of hydraulic structures (sheet pile Larsen) is shown in figures 69 and 73.

Конструкция крепления съемно-передвижного герметичного узла показана на фигурах 74, 75, 76. Общий вид крепления узла в устройстве показан на фигурах 77, 78. Тип съемно-передвижного герметичного узла, служащий для герметизации места соприкосновения с ГТС, устанавливается на устройство в зависимости от вида ГТС. Размеры съемно-передвижного герметичного узла могут быть изменены в зависимости от типа основания ГТС. Крепление съемно-передвижного герметичного узла является универсальным и может быть применено при монтаже данного узла на любой тип ГТС.The design of the mount of the removable-movable sealed unit is shown in figures 74, 75, 76. A general view of the mounting of the unit in the device is shown in figures 77, 78. The type of removable-movable sealed unit, which serves to seal the contact point with the GTS, is installed on the device type of gas transportation system. The dimensions of the removable-movable sealed unit can be changed depending on the type of base of the GTS. The mount of the removable and movable sealed unit is universal and can be used when mounting this unit on any type of hydraulic system.

Устройство в собранном состоянии имеет следующие размеры: 5,40 м в длину, 7,20 м в высоту, 1,80 м в ширину. Размеры устройства могут меняться в зависимости от количества собранных секций и задачи выполнения работ.The device in the assembled state has the following dimensions: 5.40 m in length, 7.20 m in height, 1.80 m in width. The dimensions of the device may vary depending on the number of sections assembled and the task of performing the work.

7. Осуществление изобретения7. The implementation of the invention

7.1. «Прижимное сегментное устройство для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений в подводной зоне и переменном уровне воды» (далее - УП) предназначено для ремонта конструкций гидротехнических сооружений (в том числе причалов, пирсов, опор мостов, эстакад), а именно трубошпунтового, шпунтового, плоского металлического или бетонного основания ГТС различного сечения, металлических конструкций различного вида, опор мостовых конструкций прямоугольного сечения, одиночных массивов гигантов прямоугольного сечения в подводной зоне и переменном уровне воды.7.1. “A clamping segment device for repairing metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and at a variable water level” (hereinafter - UP) is intended for repairing structures of hydraulic structures (including berths, piers, bridge supports, overpasses), namely, sheet piling, sheet piling , flat metal or concrete foundation of hydraulic structures of various sections, metal structures of various types, supports of bridge structures of rectangular section, single arrays of giants of rectangular section in the underwater zone and at variable water levels.

7.2. Работы по ремонту конструкций гидротехнических сооружений на металлических (трубошпунт, шпунт, плоская стенка) и бетонных поверхностях, массивах, бетонных и металлических опорах в зоне переменного уровня воды и/или подводной зоне выполняются насухо с использованием специального технического оборудования, позволяющего выполнять работы по текущему или капитальному ремонту. УП для ремонта металлических и бетонных оснований гидротехнических сооружений состоит как минимум из трех плавучих частей, которые собираются и образуют единое устройство, позволяющее после монтажа на основание ГТС ремонтировать конструкцию и полностью изолировать рабочую зону от воды. Выполнение работ с помощью УП обеспечивается возможностью постоянного контроля всех операций и создает условия для обеспечения высокого качества ремонта. Работы выполняются без вывода сооружений из эксплуатации.7.2. Repair work on the structures of hydraulic structures on metal (pipe tongue, sheet pile, flat wall) and concrete surfaces, massifs, concrete and metal supports in the zone of variable water level and / or underwater zone is carried out dry using special technical equipment that allows you to perform work on the current or overhaul. The unitary enterprise for repairing metal and concrete foundations of hydraulic structures consists of at least three floating parts, which are assembled and form a single device that, after installation on the GTS base, can repair the structure and completely isolate the working area from water. The performance of work with the help of the UE is ensured by the possibility of constant monitoring of all operations and creates the conditions for ensuring high quality repairs. Work is carried out without decommissioning.

7.3. УП представляет собой плавучую металлическую конструкцию, состоящую как минимум из трех сегментных частей, балластных камер, уплотнительных узлов, позволяющих выполнить прижим данного УП в процессе установки к конструкции ГТС. УП позволяет создать рабочую зону, изолированную от водного бассейна в зоне переменного горизонта воды или подводной зоне.7.3. The unitary enterprise is a floating metal structure consisting of at least three segment parts, ballast chambers, and sealing units, which make it possible to clamp this unitary unit during installation to the hydraulic structure construction. UP allows you to create a working area isolated from the water basin in the variable water horizon or underwater zone.

7.4. УП позволяет создать рабочую зону, изолированную от водного бассейна в зоне переменного уровня воды или в подводной зоне.7.4. UP allows you to create a working area isolated from the water basin in the zone of variable water level or in the underwater zone.

7.5. В конструкции УП предусмотрены устройства, обеспечивающие его плавучесть при буксировке и монтаже, герметизацию и раскрепление в рабочем положении. Для защиты УП от ветра, волнения и осадков используются верхние защитные секции.7.5. The design of the UE provides devices that ensure its buoyancy during towing and installation, sealing and unfastening in the working position. To protect UE from wind, waves and precipitation, the upper protective sections are used.

7.6. Плавучесть и балластировка УП с заданной осадкой обеспечиваются герметичными балластными камерами. Балластные камеры оборудованы кранами и кингстонами, обеспечивающие прием (удаление) забортной воды при заполнении (осушении) УП.7.6. The buoyancy and ballasting of the UE with a given draft are provided by sealed ballast chambers. Ballast chambers are equipped with cranes and kingston, providing reception (removal) of sea water when filling (draining) UP.

7.7. Герметизация рабочей зоны УП обеспечивается уплотнителем, расположенным по периметру контура примыкания УП к конструкции ГТС.7.7. The sealing of the operating area of the unitary unit is provided by a sealant located along the perimeter of the contiguity line of the unitary unit to the GTS design.

7.8. По контуру герметизации, с наружной стороны, водолазом выполняется конопатка и уплотнение зазоров льняной паклей. После технологического перерыва, необходимого для набухания пакли, водолаз проводит дополнительную конопатку и уплотнение контура герметизации.7.8. Along the sealing circuit, from the outside, a diver is used for caulking and sealing clearances of linen tow. After the technological break necessary to swell the tow, the diver conducts additional caulking and sealing of the sealing circuit.

7.9. В нижней части УП в приямке подсоединяются шланги, ведущие к водяному насосу, расположенному в верхней части УП, для откачки забортной воды из рабочей зоны УП. Производительность водяных насосов подбирается в зависимости от площади ремонтируемой конструкции ГТС. Учитывая, что возможны места, не плотно загерметизированные по периметру контура УП, после откачки воды из УП подсоединяется насос, работающий (включающийся автоматически) при наполнении приямка нижней части и откачивающий вновь поступившую воду.7.9. In the lower part of the unitary unit, in the pit, hoses are connected leading to the water pump located in the upper part of the unitary unit for pumping outboard water from the operating unit of the unitary unit. The performance of water pumps is selected depending on the area of the hydraulic structure under repair. Considering that places are possible that are not tightly sealed around the perimeter of the UE circuit, after pumping water out of the UE, a pump is connected that operates (automatically turns on) when the bottom pit is filled and pumps out the newly arrived water.

7.10. На участке производства работ обеспечивается резервный водяной насос для оперативной установки в случае выхода из строя штатного.7.10. At the work site, a backup water pump is provided for operational installation in the event of a staff failure.

7.11. Система раскрепления УП включает раскосы с винтовыми натяжителями, лебедки, кронштейны, предназначенные для фиксации и удержания УП на заданной отметке ремонтируемого участка конструкции ГТС.7.11. The UU release system includes braces with screw tensioners, winches, brackets designed to fix and hold the UE at a given elevation of the repair section of the hydraulic structure.

7.12. УП оборудуется внутренней стремянкой для доступа работников в рабочую зону через лаз или открытую часть. Стремянка размещается таким образом, чтобы обеспечить оперативное покидание работниками УП при возникновении аварийных ситуаций.7.12. UE is equipped with an internal step-ladder for access of workers to the working area through a hole or an open part. The stepladder is placed in such a way as to ensure prompt departure by employees of the unitary enterprise in case of emergency.

7.13. Насосами полностью откачивается вода из УП. Устраняются выявленные в процессе откачки неплотности контура герметизации, после чего насос устанавливается в автоматический режим, при котором данный насос включается при заполнении приямка водой.7.13. Pumps completely pump out water from the unitary enterprise. The leaks of the sealing circuit identified during the pumping process are eliminated, after which the pump is set to automatic mode, in which this pump is turned on when the pit is filled with water.

7.14. Габариты рабочего пространства прижимной сегментной камеры определяются отдельной задачей выполнения работ и зависят от вида ремонтируемой конструкции ГТС.7.14. The dimensions of the working space of the clamping segment chamber are determined by the separate task of performing the work and depend on the type of hydraulic structure being repaired.

7.15. Изменяя количество сегментов камеры и монтируя различные переходные узлы, возможно устанавливать ее на конструкции различного сечения, при этом производить работы «насухо» в переменном уровне воды до отметки минус 15 м и более от уровня воды (принимая за «0» уровень воды), обеспечивая высокое качество выполняемых работ.7.15. By changing the number of camera segments and mounting various transition nodes, it is possible to install it on structures of various sections, while doing the work “dry” in a variable water level to a mark of minus 15 m or more from the water level (taking the “0” water level), providing high quality of work performed.

7.16. Работы по ремонту конструкций гидротехнических сооружений производятся с помощью УП в водных условиях в период «открытой» (свободной ото льда) воды.7.16. Repair work on the structures of hydraulic structures is carried out with the help of the UE in water conditions during the period of “open” (ice-free) water.

7.17. В зависимости от вида ремонтируемой конструкции гидротехнического сооружения в нижнюю часть сегментной камеры устанавливается металлический переходной узел, обеспечивающий герметичное соприкосновение с участками ремонтируемой конструкции ГТС. Металлический переходной узел представляет собой конструкцию в виде паза, «зеркально» отражающего сечение ремонтируемой конструкции, а именно полукруглого, многоугольного, гнутого треугольного и прямоугольного сечения. Металлический переходной узел является съемным и изготавливается отдельно для каждого конкретного элемента сооружения, имеющего различные наклонные плоскости. Металлический переходной узел должен учитывать наклон конструкции ГТС относительно вертикальной плоскости.7.17. Depending on the type of hydraulic structure being repaired, a metal adapter assembly is installed in the lower part of the segment chamber, which ensures tight contact with the sections of the hydraulic structure being repaired. The metal transitional unit is a structure in the form of a groove that “mirrors” the section of the structure being repaired, namely, a semicircular, polygonal, bent triangular and rectangular section. The metal transitional unit is removable and is manufactured separately for each specific element of the structure having various inclined planes. The metal transitional node must take into account the inclination of the structure of the GTS relative to the vertical plane.

7.18. Ремонт конструкций ГТС производится УП, при этом увеличивая или уменьшая количество сегментов, возможно выполнение работ в отметках от -15,00 м до низа ростверка соответствующего сооружения. Высотные отметки устанавливаются отдельной задачей при ремонте ГТС.7.18. Repair of structures of hydraulic structures is carried out by the unitary enterprise, while increasing or decreasing the number of segments, it is possible to perform work at elevations from -15.00 m to the bottom of the grillage of the corresponding structure. Elevations are set as a separate task in the repair of hydraulic structures.

7.19. Целями работ по ремонту конструкций гидротехнических сооружений с использованием УП могут быть следующие работы (перечень не является исчерпывающим):7.19. The objectives of the repair of structures of hydraulic structures using UE can be the following works (the list is not exhaustive):

- восстановление или устройство антикоррозионного покрытия на металлических конструкциях (трубошпунт, шпунт, прямолинейные части сооружений);- restoration or installation of anti-corrosion coating on metal structures (pipe tongue, tongue and groove, straight parts of structures);

- восстановление бетонных конструкций железобетонных свай, опор, одиночных массивов гигантов;- restoration of concrete structures of reinforced concrete piles, supports, single arrays of giants;

- монтаж металлических и бетонных муфт.- installation of metal and concrete couplings.

Работы по ремонту конструкций гидротехнических сооружений производятся в условиях как открытой, так и закрытой акватории.Repair work on the structures of hydraulic structures is carried out in both open and closed waters.

Claims (1)

Прижимное сегментное устройство, состоящее из сборно-разборных металлических сегментов, позволяющих собрать необходимое по составу устройство для выполнения работ в подводных зонах или в переменном поясе воды на трубошпунтовом, шпунтовом, плоском металлическом или бетонном основании гидротехнических сооружений, в том числе на прямолинейных или угловых участках, каждый из сборно-разборных металлических сегментов образован металлической оболочкой, съемными вертикальными балластными камерами, стационарными герметичными соединениями, съемно-передвижными герметичными узлами, повторяющими зеркально контур конструкции гидротехнического сооружения, отличающееся тем, что оно состоит из сборно-разборных металлических сегментов, каждый из которых оснащен съемными вертикальными балластными камерами, подключенными к компрессору и обеспечивающими положительную плавучесть и возможность многократного перемещения устройства вертикально в водном пространстве, съемно-передвижными герметичными узлами, обеспечивающими герметизацию в месте сопряжения устройства с трубошпунтовым, шпунтовым, плоским металлическим или бетонным основанием гидротехнических сооружений, стационарными герметичными соединениями, позволяющими обеспечить герметизацию в месте сопряжения устройства с поверхностью гидротехнических сооружений, при этом на сборно-разборных металлических сегментах смонтированы проушины для крепления раскосов, водяной насос для откачки воды, размещенный в верхней части устройства, а управление балластными камерами сегментов вынесено на вспомогательное плавсредство через воздушно-водяные шланги.Segment clamping device, consisting of collapsible metal segments, allowing you to assemble the necessary composition device to perform work in underwater areas or in a variable water belt on a sheet pile, sheet pile, flat metal or concrete base of hydraulic structures, including straight or angular sections , each of the collapsible metal segments is formed by a metal shell, removable vertical ballast chambers, stationary tight joints removable-movable sealed units that mirror the contour of the hydraulic structure design, characterized in that it consists of collapsible metal segments, each of which is equipped with removable vertical ballast chambers connected to the compressor and providing positive buoyancy and the ability to repeatedly move the device vertically in water space, removable and movable sealed units that provide sealing at the interface between the device and the piping ntovom, tongue-and-groove, flat metal or concrete base of hydraulic structures, stationary tight connections, allowing to provide sealing at the place where the device is connected to the surface of hydraulic structures, while on the collapsible metal segments mounted eyes for attaching braces, a water pump for pumping water, placed in the upper part of the device, and the control of the ballast chambers of the segments is carried out on an auxiliary craft through air-water hoses.
RU2015133750A 2015-08-11 2015-08-11 Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level RU2616378C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133750A RU2616378C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015133750A RU2616378C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015133750A RU2015133750A (en) 2016-04-20
RU2616378C2 true RU2616378C2 (en) 2017-04-14

Family

ID=55789310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015133750A RU2616378C2 (en) 2015-08-11 2015-08-11 Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2616378C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU179367U1 (en) * 2018-01-17 2018-05-11 Сергей Владимирович Дедов Removable flat element of a device for carrying out repair work on hydraulic structures
RU182778U1 (en) * 2017-12-19 2018-08-31 Сергей Владимирович Дедов Device for repair work on curved sections of hydraulic structures
RU2766349C1 (en) * 2021-05-25 2022-03-15 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Method for repair of hydraulic structures and structures in the zone of variable water horizon

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3768265A (en) * 1971-09-27 1973-10-30 Us Navy Cofferdam
SU1511310A1 (en) * 1987-10-22 1989-09-30 Специальное проектное и конструкторско-технологическое бюро "Ленгидросталь" Arrangement for repairing underwater parts of hydraulic structures
SU1613520A2 (en) * 1988-12-26 1990-12-15 Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука Device for inspecting and repairing underwater parts of hydraulic structure
RU2133313C1 (en) * 1998-04-28 1999-07-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ГТ ИНСПЕКТ" Device for repair of piled structures in hydraulic engineering objects
RU2136812C1 (en) * 1998-04-28 1999-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ГТ ИНСПЕКТ" Device for performing work on underwater parts of hydraulic engineering structures

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3768265A (en) * 1971-09-27 1973-10-30 Us Navy Cofferdam
SU1511310A1 (en) * 1987-10-22 1989-09-30 Специальное проектное и конструкторско-технологическое бюро "Ленгидросталь" Arrangement for repairing underwater parts of hydraulic structures
SU1613520A2 (en) * 1988-12-26 1990-12-15 Ленинградское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института "Гидропроект" им.С.Я.Жука Device for inspecting and repairing underwater parts of hydraulic structure
RU2133313C1 (en) * 1998-04-28 1999-07-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "ГТ ИНСПЕКТ" Device for repair of piled structures in hydraulic engineering objects
RU2136812C1 (en) * 1998-04-28 1999-09-10 Товарищество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма "ГТ ИНСПЕКТ" Device for performing work on underwater parts of hydraulic engineering structures

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU182778U1 (en) * 2017-12-19 2018-08-31 Сергей Владимирович Дедов Device for repair work on curved sections of hydraulic structures
RU179367U1 (en) * 2018-01-17 2018-05-11 Сергей Владимирович Дедов Removable flat element of a device for carrying out repair work on hydraulic structures
RU2766349C1 (en) * 2021-05-25 2022-03-15 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Method for repair of hydraulic structures and structures in the zone of variable water horizon

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015133750A (en) 2016-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108884647B (en) Shallow water base structure and method for installing a shallow water base structure
JP6619204B2 (en) Deadline method and water barrier structure
RU2616378C2 (en) Clamping segmentary device for repair of metal and concrete foundations of hydraulic structures in the underwater zone and variable water level
US4422803A (en) Stacked concrete marine structure
KR100714179B1 (en) Concrete Well Construction Method Using Weight Reducing Method and Concrete Well Thereof
US3958426A (en) Offshore harbor tank and installation
NO143637B (en) SECTION FOR ANCHORING A CONSTRUCTION TO THE SEA
RU2645351C2 (en) Compaction segment device for repairing metallic and concrete bases of hydraulic structures in the underwater zone and at the variable water level
JP2012077578A (en) Work scaffolding and method for constructing the same
KR20090052133A (en) Temparary levee protector for reparing underwater structure
PE Conceptual study for a deep water, long span, submerged floating tunnel (SFT) crossing
RU25563U1 (en) INSTALLATION FOR REPAIR AND INSTALLATION OF UNDERWATER PIPELINES ON REYES
JPH0840351A (en) Oceanic connecting method for large scaled float unit
KR20200046855A (en) Construction structure of floating type structure on water surface
DK2860314T3 (en) Gravity fundering
RU161714U1 (en) MARINE SUBMERSIBLE ICE-RESISTANT OIL AND GAS PLATFORM
RU53308U1 (en) MARINE SUBMERSIBLE PLATFORM
Elwood et al. Dry Dock 3 Caisson Replacement and Seat Repairs: A Novel Approach to a Major Rehabilitation of a Continually Operated Naval Dry Dock
US20130220203A1 (en) Platform Topside for an Offshore Platform and Method for Installing Such a Platform Topside
Lin et al. Building Submerged Floating Tunnel in Kanas Lake
RU2224170C2 (en) Method of mounting detachable working chamber for repair of underwater pipe line in rivers
Martinez Repair Graving Dock Caisson Seating Sill Graving Dock-Naval Station, San Diego California
Oveson et al. Unique Challenges Drive Innovative Solution–Buoyant Interceptor Sewer in a Lake
RU2379417C1 (en) Floating gate
NO155673B (en) PROCEDURE FOR INSTALLATION OF GAS / OIL SCREWS ON SEA-BASED CONCRETE PLATFORM AND APPARATUS FOR THE PERFORMANCE OF THE PROCEDURE.