/
Автор: Козлов В.П. Гольдин Э.Р. Челышев Ф.П.
Теги: гидротехническое строительство строительство каналов мелиоративное строительство строительство справочник техника безопасности аварии
ISBN: 5-277-01014-9
Год: 1990
Текст
УДК 626.02
Гольдин Э. Р., Козлов В. П., Челышев Ф. П. Подводно-техннческие,
судоподъемные и аварийно-спасательные работы. Справочник. — М.:
Транспорт, 1990. — 336 с.
Справочник содержит материалы по технологии подводных земляных
судоподъемных и аварийно-спасательных работ, строительства н ремонта
подводных элементов гвдротехннческих сооружений, прокладки трубо-
проводов н кабелей через водные преграды. Приведены сведения о при-
меняемом строительном н водолазном оборудовании и снаряжении, без-
опасности труда, органнзацнн н медицинском обеспечении водолазных
спусков н работ.
Справочник предназначен для инженерно-технических работников на
учных н проектных институтов, конструкторских бюро, строительных н ре-
монтных организаций, пароходств, занимающихся подводными нсследо
ваннямн, проектированием, строительством н ремонтом подводных
сооружений, выполнением судоподъемных и аварийно-спасательных ра
бот. Будет полезен водолазам н лицам, обеспечивающим медицинское
обслуживание водолазных спусков н работ, экипажами судов прн подго-
товке и выполнении спасательных операций.
Ил. 130, табл. 175, бнблиогр. 23 назв.
Предисловие, главы 1, 3, 4, 5 написаны Э. Р. Гольдиным, 2 —
Ф. П. Челышевым, 6, 7, 8, 9 н приложение — В. П. Козловым.
Рецензенты С. А. Парфенов, Г. С. Леонтьев
Заведующий редакцией Е. Д. Некрасова
Редактор И. В. Ридная
Справочное издание
Гольдин Эрнст Романович, Козлов Валентин Петрович, Челышев Федор Петрович
ПОДВОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ, СУДОПОДЪЕМНЫЕ
И АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫЕ РАВОТЫ
Предметный указатель составлен И. В. Ридной
Технические редакторы Т. А. Захарова, Л. А. Кульбачинская
Корректор-вычитчик Т. А. Ионова
Корректор М. В. Деянова
ИВ № 3928
Сдано в набор 28.07.89. Подписано в печать 10.07.90. Т-00636
Формат 60X88'/ia. Бум. офсетная № 2. Гарнитура литературная. Офсетная печать.
Усл. печ. л. 20,58. Уел. кр.-отт. 20,58. Уч-изд. л. 27,68. Тираж 10 500 экз.
Заказ 2359. Цена 1 р. 70 к. Изд. № 1-2-1/13-10 № 4439
Ордена «Знак Почета» издательство «ТРАНСПОРТ», 103064, Москва, Басманный туп., 6а
Московская типография № 4 Государственного комитета СССР по печати.
129041, Москва, Б. Переяславская 46.
„ 3205010000-218
Г 049(01)-90 ,79‘90
ISBN 5-277-01014-9 © э. Р. Гольдин, В. П. Козлов. Ф. П. Челышев, 1990
ПРЕДИСЛОВИЕ
Решение крупных транспортных, строительных и многих других народ-
нохозяйственных задач неразрывно связано с производственной деятель-
ностью в водной среде, которая по своим условиям существенно отличается
от привычной для человека воздушной среды. Необычные по сравнению с
воздухом значения плотности, давления, температуры, видимости и др. ока-
зывают существенное влияние на конструкции подводных сооружений,
технических средств и технологию выполнения работ под водой.
Подводные работы выполняют в различных отраслях народного хозяй-
ства — при строительстве и эксплуатации гидротехнических сооружений,
прокладке подводных трубопроводов и кабелей, разведке и освоении приб-
режных морских месторождений полезных ископаемых, в рыбном хозяйстве,
судоремонте и т. д,
Производственная деятельность многих предприятий и организаций
немыслима без воды, электрической энергии, судоходства, мостовых и трубо-
проводных переходов через водоемы, причальных, шлюзовых, берегоукрепи-
тельных и других гидротехнических сооружений. Поэтому необходимо вы-
полнять под водой исследовательские, земляные, монтажные, взрывные,
судоподъемные работы, а также подводное бетонирование, сварку и резку
металлоконструкций, очистку и ремонт подводных элементов корпусов судов,
шлюзовых, водозаборных, водосбросных сооружений и многое другое.
Большие объемы подводных работ и постоянно увеличивающиеся потреб-
ности в них требуют совершенствования технологии и техники освоения
подводных глубин. Однако сложившаяся разобщенность специализированных
организаций различных министерств и ведомств снижает эффективность под-
водных работ.
В книге обобщен и систематизирован отечественный и зарубежный опыт
выполнения подводно-техиических, судоподъемных и аварийно-спасатель-
ных работ, накопленный различными организациями и в первую очередь
Гипроречтрансом и Подводречстроем.
Справочник содержит сведения о машинах и механизмах, используемых
для выполнения подводных и сопутствующих им работ, способах производ-
ства и используемом оборудовании при разработке земляных работ под водой,
прокладке трубопроводов и кабелей через водные преграды, строительстве и
эксплуатации подводных элементов гидросооружений, судоподъемных и
аварийно-спасательных работах. Приводятся материалы по водолазному
оборудованию и снаряжению, средствам обеспечения водолазных спусков н
работ, организации их выполнения.
Широкий круг вопросов, их многообразие и сложность ие позволили в
полном объеме отразить все технологические процессы и используемую тех-
нику для выполнения работ под водой. Поэтому авторы с благодарностью
примут все замечания и предложения, которые помогут в дальнейшем сделать
справочник более полным и содержательным.
3
Глава 1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
ПОДВОДНЫХ РАБОТ И СРЕДСТВ МЕХАНИЗАЦИИ
1.1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ТЕРМИНЫ
Подводно-технические работы — производственный процесс, который
состоит из строительно-монтажных и ремонтных операций, выполняемых в
водной среде водолазами вручную или с использованием средств механизации,
либо машинами, управляемыми с берега или с плавучих технических средств.
Судоподъемные работы — комплекс работ, состоящий из поиска и обсле-
дования затонувшего судна, подготовки к его подъему, подъема и постановки
на плав.
Аварийно-спасательные водолазные работы — работы по оказанию помо-
щи судам, приводнившимся летательным аппаратам и другим объектам,
терпящим бедствие на воде, их личному составу и пассажирам, а также горно-
рабочим при внезапных затоплениях горных выработок, шахт и туннелей,
спасению оборудования, а также работы, выполняемые в затопленных отсе-
ках по обеспечению живучести судна.
Судовые и судоремонтные водолазные работы — осмотр, очистка от обра-
стания и коррозии, замена изношенных элементов, восстановление покраски,
устранение повреждений подводной части корпуса судна, вииторулевого
комплекса и других подводных устройств и систем.
Водолазные работы по добыче морепродуктов — морских животных, ор-
ганизмов и растений (устриц, мидий, крабов, раковин, трепангов и др.), а
также обслуживание морских хозяйств, занимающихся их искусственным
разведением.
Специальные водолазные работы — обеспечение подводных научных ис-
следований и испытание новых образцов водолазной или подводной техники.
Водолаз — специалист, допущенный водолазной квалификационной ко-
миссией к спускам под воду в специальном снаряжении для выполнения раз-
личных работ. Профессия водолаза относится к числу специальностей с особо
вредными, тяжелыми и опасными условиями труда. По квалификации водо-
лазы могут быть 3-го, 2-го и 1-го классов, водолазы-инструкторы, мастера во-
долазных работ, водолазные ^специалисты.
Водолазный пост — место на судне, берегу, льду или сооружении, обо-
рудованное водолазной техникой, с которого осуществляются водолазные
спуски.
Водолазный спуск — совокупность мероприятий и действий, обеспечи-
вающих погружение водолаза, пребывание его под водой с целью выполиеиия
определенных работ, подъем на поверхность. Водолазные спуски бывают
рабочие (для выполнения производственных операций), учебные (во время
обучения или переподготовки), тренировочные (с целью поддержания квали-
фикации водолаза, физиологической тренировки его организма, приобретения
навыков и опыта при выполиеиии определенных видов работ и пр.), квалифи-
кационные (для выполнения заданий с целью подтверждения квалификации),
экспериментальные (для испытания новой водолазной техники и средств меха-
низации подводных работ, отработки новой технологии водолазных спусков и
режимов декомпрессии).
Декомпрессия — процесс постепенного поэтапного снижения давления
внешней среды, окружающей водолаза, в воде или в камере для выведения
из его организма растворенного индифферентного газа (гелия, азота).
4
Рекомп рессия лечебная — процесс повторного повышения давления внеш-
ней среды для водолаза, помещенного в рекомпрессионную камеру (спуск его
под воду на заданную глубину) в целях лечения профессионального заболе-
вания или профилактики.
Режим декомпрессии (рекомпрессии) — зависимость между давлением
внешней среды, воздействующей на водолаза, и временем его пребывания под
давлением в воде или камере. Этот режим выбирают по таблицам декомпрес-
сии водолазов.
Водолазная станция — комплект водолазного снаряжения и средств
обеспечения водолазных спусков, а также водолазное подразделение, состоя-
щее из необходимого числа водолазов требуемой квалификации и оснащенное
соответствующей водолазной техникой.
Водолазное снаряжение — комплект изделий и устройств, надеваемых на
водолаза перед спуском под воду для обеспечения надежной изоляции его от
внешней среды и жизнедеятельности в подводных условиях. В зависимости от
способа обеспечения дыхания водолазное снаряжение может быть вентилируе-
мым (водолазное белье, водолазная рубаха или скафандр, шлем с манишкой,
водолазные грузы и галоши, сигнальный конец, кабель-сигнал) и легководо-
лазным, которое, в отличие от вентилируемого, более компактно и имеет мень-
шую массу (воздушно-баллонный дыхательный аппарат, белье, защитные
гидрокостюм и гидрокомбинезон, грузы, сигнальный конец, ласты).
Водолазные работы по сложности делят на три группы специализации:
I — подводно-технические, аварийно-спасательные, судоподъемные, судовые
и судоремонтные работы, а также экспериментальные спуски и работы с ис-
пользованием специальных судов (водолазных ботов, плавучих кранов,
ледоколов, земснарядов); II — эксплуатационное обслуживание гидротех-
нических сооружений и водных путей, добыча морепродуктов, наблюдение за
орудиями промышленного рыболовства, обслуживание научно-исследователь-
ских работ; HI — спасательные работы на спасательных станциях.
Руководитель водолазных работ — лицо, допущенное водолазной ква-
лификационной комиссией и назначенное приказом администрации предприя-
тия к руководству водолазными работами. Ему подчиняется весь водолазный
и обеспечивающий персонал объекта работ. Как правило, это инженерно-
технический работник или лицо командного состава флота.
Руководитель водолазных спускав — лицо, допущенное водолазной ква-
лификационной комиссией и назначенное приказом администрации предприя-
тия к руководству водолазными спусками. Обычно это старшина водолазной
станции, которому подчинен водолазный и непосредственно обслуживающий
спуски персонал .
Мягкий скафандр — комплект изделий, образующих водогазоиепрони-
цаемую прорезиненную оболочку, изолирующую водолаза от окружающей
среды; является составной частью водолазного снаряжения.
Жесткий скафандр — водогазоиепроиицаемый прочный аппарат с под-
вижным сочленением конечностей; снабжен люком для влезания и иллюми-
наторами для наблюдения; воздух для дыхания находится в баллонах, зак-
репленных снаружи корпуса. Практического значения в настоящее время не
имеет.
Нормальные условия для водолазных спусков и работ: течение воды —
не более 0,5 м/с, температура воды — не ниже плюс 12 °C и не выше плюс
28 °C, видимость в воде — не менее 5 м, грунт — иевязкий и незахламлен-
ный, волнение акватории — не более двух баллов, глубина спуска 2,5—
12,5 м, на месте спуска и работ нет подводных конструкций ближе 1,5 м,
вода не загрязнена вредными примесями.
Усложненные условия — отличающиеся от нормальных (спуски и работы
подо льдом, на вязком грунте, с механизированным инструментом).
Особые условия водолазных спусков — наличие агрессивных жидкостей
(нефти н нефтепродуктов), растворов повышенной плотности, жидкостей с
5
различными температурами, узкие или стесненные (менее 1,5 м) места,
штормовые условия (волнение свыше двух баллов), спуски в затопленные
горные выработки, шахты и туннели.
Опасные условия водолазных спусков и работ — проведение подводных
взрывов, подъем боеприпасов и химических отравляющих веществ, электри-
уескир сварка и резка, работы в районе обитания опасных морских живот-
ных, спуски и работы при течении 1—2 м/с, погружение в закрытые трюмы и
надстройки затонувших судов, работы на взорвавшихся и сгоревших судах,
аварийных действующих подводных и гидротехнических сооружениях (тру-
бопроводах, водозаборах, причалах, силовых кабелях, водобойных колодцах,
опорах эстакад и мостов и т. д.).
Водолазный врач (фельдшер). — медицинский работник, прошедший спе
циальиую подготовку по физиологии и патологии водолазного труда и допу-
щенный водолазно-медицинской комиссией к выполнению своих обязанио
стей.
Профессиональные заболевания и отравления водолаза — патологические
изменения в организме, связанные с отрицательным воздействием повышен
ных давлений окружающей воды, воздуха или иных дыхательных смесей, <
ненормативным парциальным давлением газовых компонентов, отравляющих
воздействием углекислоты, углеводородов, окислов углерода, азота, переох
лаждением или перегревом, асептическим действием азота.
1.2. ПЛАВУЧИЕ СРЕДСТВА, МАШИНЫ И МЕХАНИЗМЫ
Для выполнения под водой в различных условиях разнообразных работ
применяют множество технических средств, в том числе общестроительное
оборудование и специальные машины и механизмы. Далее приведены техии
ческие характеристики оборудования, наиболее широко применяемого пре
выполнении подводно-технических, аварийно-спасательных и судоподъемные
работ. Сведения о специальном оборудовании, используемом при выполнение
определенных видов работ под водой, приводятся в соответствующих раздела;
книги.
Технические средства, используемые при подводных работах, можнс
подразделить следующим образом:
водолазное оборудование — водолазные станции на автоходу (табл. 1.1)
водолазные катера (табл. 1.2);
плавучие технические средства — суда, используемые при выполнение
подводных работ (табл. 1.3), морские буксиры (табл. 1.4), баржи и плавучие
площадки (табл. 1.5), брандвахты (табл. 1.6), служебно-разъездные катере
(табл. 1.7), грунтоотвозиые шаланды (табл. 1.8), моторизованные завозне-
(табл. 1.9), шлюпки (табл. 1.10), разгружающие понтоны (табл. 1.11);
машины общего назначения — сварочные агрегаты, насосные установки
трубоукладчики, бульдозеры, экскаваторы и т. д.
Таблица 1.1. Водолазные станции на автоходу
Показатель Значение показателя для элементов водолазных станций проекта
СВА-1 ПРК ПРС-ВМ
Базовый автомобиль:
марка ЗИЛ-131 ЗИЛ-151 ЗИЛ-131
количество 1 2 1
Число прицепов 1 Нет 1
Масса полного комплекта, т 13,6 12,6 14,5
Габаритные размеры комплекта, м 13.6Х2.6Х Х3.6 6X5,5X3,2 12.8X2.4X хз,з
Максимальная скорость передви- жения по грунтовой дороге, км/ч Компрессор: 50 60 60
марка ВК-25Д1 ВК-25Д1 К-2-150
количество 1 1 2
максимальное давление воздуха, МПа 2,5 2,5 1,5
запас воздуха, приведенного к атмосферному давлению, м3 16,3 37 72
марка для фильтра очистки воз- духа от вредных примесей Декомпрессионная камера: ФВД-200У ФВС-55 ФВД-150
марка Нет РК РКМ-у
максимальное давление, МПа Нет 1,0 1.0
Максимальная глубина погруже- ния водолаза, м 20 20 40
Тип водолазного снаряжения Вентил шруемое Вентилиру- емое уни- версальное
Наличие выносного пульта управ- ления Есть Нет Нет
Примечания. 1. Станция ПРК смонтирована на шасси двух грузовых автомо-
билей ЗИЛ. В кузове одного автомобиля размещена декомпрессионная камера, в кузо-
ве другого — компрессорный агрегат, воздушные баллоны — поровну в обоих автомоби-
лях. К месту работ автомобили движутся самостоятельно, с прибытием становятся лв-
гом (борт к борту), и нх соединяют воздушными шлангами.
2. Нормальная работа всех станций обеспечивается при температуре наружного воз-
духа от —28 до +40 °C.
7
до Таблица 1.2. водолазные суда
Показатель
Значение показателя для элементов судна (номер проекта, название)
254к 522 РВМ-376 535 «Краб-М» 1415 «Фламинго»
Длина (габаритиая/конст-
руктивная), м
Ширина (габарнтиая/кои-
структивная), м
Высота (надводная габарит-
ная/борта), м
Осадка средняя (порожнем/
при полном водоизмещении), м
Водоизмещение (порожнем/
полное), т
Мощность, кВт
Число винтов движителя
Число мест для экипажа
Скорость полная, км/ч
Автономность плавания по
запасу горюче-смазочных ма-
териалов, сут
Дальность плавания, км
Мореходность, баллы
Тяговое усилие на гаке или
бнтеиге, кН
Класс Речного Регистра
РСФСР
Общесудовые элементы
58/54 28,6/27,02 21,2/19 41/37 21,2/20
9/8,5 5,47/5,2 3,98/3,8 8/7,6 4,05/3,95
12,8/3,7 8,2/2,8 6,12/2,1 5,1/3,5 4,8/2,25
2,1/2,35 1,57/1,71 1,03/1,38 1/2 1,07/1,29
500/603 90/121 31,5/41 274/295 32/42
2X808 1X330 1Х1Ю 2X220 1X220
2 1 1 2 1
36 15 13 28 12
26 22 20 23 22
10 10 5 10 5
4500 2000 550 2800 740
Не ограничена 6 4 5 5
264 30 10 50 50
М м О М —
41 4*
Водолазное оборудование
Число водолазных станций Декомпрессионная камера: 6 2 1—2 РКУМу 1—2 ПДК-2 ’ 2 РКУМ 1
марка пдк-з РКУ-Ю
количество 2 1 1 1
Тип наблюдательной камеры НК-300 Нет Нет Колокол Нет
Максимально допустимая глубина погружения, м 100 60 20 60 45
Воздушный компрессор: МТ44-В64П ДК2-3 ДК2-3
марка ДК-2 ДК-2501 (К2150)
1
количество 2 1 1 2
максимальное давление, МПа 20 20 25 20 9,0 20 0,44
Подача, л/Мия Запасы воздуха: 9 4 1,0
4
число баллонов 85 8 2 2
вместимость «баллона, л 40 250 250 250 250
давление, МПа Запасы кислорода: 15 15 20 20 20
число баллонов 10 6 2 5 2
вместимость баллона, л 40 40 250 40 250
давление, МПа 15 15 20 20 20
Марка осветительной уста- ППС-66 ППС-66 ПФ-1 ППС-66 ППС-66
новки
Груиторазмывочиый насос: марка Переносные а грегаты Нет ДПЖН-220/105 Нет
подача, м3/ч напор, м Марка сварочного агрегата I । 1 Нет — 110 180 АСУМ-400 —
Пожарный иасос: марка подача, м3/ч напор, м 1ХЭПШН-3 50 80 1ХЭСН-1 10 30 1ХЭМ-21-12 10 30 1ХНЦВС-40/65 40 65 1ХВКС-5/24 5 24
Т а б л и ца 1.3. Суда, используемые при выполнении
Значение показателя для судов
Показатель Буксир- плотовод (РЗЗБ) Буксир (Ю) Буксир (1606) Буксир (891Б) Рейдовый буксир (Р1ОЗ)
Класс Речного Регист- ра РСФСР Р (лед) О О О О (лёд)
Главные размерения 33.84Х8Х 40.26Х 17,Зх 19.4Х 22X6,8Х
(длина X ширина X вы- сота борта на миделе), м Х2,5 Х7,82хЗ ХЗ, 7X1,6 X 4,6 X 2,6 Х2,3
Высота надводного борта, м 8,8 10,0 3,6 4,0 8,95
Водоизмещение (пол- ное/порожнем), т 213,8/150,7 359/287 24,3/20,8 51,8/46,6 104,1/95
Осадка при полном водоизмещении (носом/ кормой), и 1,11/1,75 1,9/2,04 0,8/0,95 1,21/1,66 1,15/1,32
Осадка средняя (при полном водонзмещеиин/ средняя), и 1,46/1,29 1,99/1,65 1,05/1,0 1,44/1,35 1,51/1,42
Скорость полная, км/ч 20,5 12 20,5 17 17
Сила тяги на гаке, кН 68 73 20 23 35
Автономность плава- ния, сут 10 20 10 5 4
Запас топлива, т 36 36 1,5 4,7 6
Доковая масса, т 150,7 279 20 44,26 91,35
Число мест для эки- пажа Главные двигатели: 12 25 6 8 4
марка 6NVD26A 6S275L ЗД6Н 64НСП 18/22 ЗД6Н
количество 2 2 1 1 2
мощность, кВт Насос пожарный: 2X221 2x221 ПО 165 2X110
марка ЗК-6А КСМ-70 ВК10/45 СВН-80 НЦВ- 40/65
подача, м’/ч 30—65 70 18—40 20—30 40
напор, и 45-30 50 50—20 51—29 65
10
подводных работ
(номер проекта)
Толкач- буксир (911В) Толкач- буксир (378) Толкач- буксир (Р96) Портовый буксир (1437) Портовый буксир (1439) Буксир- ный ка- тер (100 н 100А) * Буксир- ный ка- тер (376) Буксир- ный катер (БМК- 130М)
Р 3 О (лёд) р м м л о р
28,6х Хб,9х1,8 14.07Х х 3,82x2,3 21,8х X 5,3 х 1,4 14.58Х х 4,21х 2,0 17,37х х 3,8x2,16 10 54 (12)Х х3,02X0,85 21хЗ,98х Х2,1 7,85Х Х2,1Х XI,4
8,5 5,55 6,4 5,8 6,2 4,9 6,65 1,7
131,5/109 42,7/35,5 45,23/ 38,57 36,3/31,8 40,63/ 3^98 7,1/6,5 46,9/30,3 3,66/3,12
0,78/1,31 1,53/1,63 0,82/0,68 1,32/1,38 1,38/1,51 0,6/0,55 1,15/1,38 0,5/0,4
1,07/0,92 1,58/1,43 0,62/0,54 1,42/1,31 1,39/1,27 0,51/0,57 1,27/0,97 0,58/ 0,54
16,9 17,5 14,7 18,5 17,4 26,0 19,5 21,5
30 32,8 13,6 32 15 9,5 14,5 9,5
6 5 3 3 5—6 5 5 0,5
10 6,85 2,0 2,0 3,02 0,5 1,5 0.23
107,6 28,4 35 31 32 6,0 28,3 2,7
7 4 7 2 5 2 4 —
64СП 18/22 ЗД6 ЗД6Н 64НСП 18/22 ЗД6Н ЯМЗ-238 ЗД6 ЯАЗ- 204В
2 2 1 1 1 1 1 1
2x110 2X110 ПО 165 ПО 125 ПО 96
ЗК-6 ЦНШ-80 СВН-806 ЗК-6 ЗК-6 Нет ЦНШ-80 Нет
30—60 35 18—30 30—60 30—60 — 20 —
58—45 38 57—29 58—45 58—45 38
и
Таблица 1.4. Морские буксиры
Показатель Значение показателя для буксира проекта
498 190-А-100 8059
Главные размерения (длина X ши- рина), м 29,3X8,3 42X7,98 34,8X8,5
Высота борта (иа миделе/над во- дой), м 4,3/9,7 3,48/7,5 3,7/14,1
Водоизмещение (полное/порож- ием), т 303/257 352/250 398/336
Осадка прн полном водоизмещении (иосом/кормой), м 2,44/3,6 2,5/2,7 2,9/3,41
Осадка средняя (при полном но- доизмещеиин/порожием), м * 3,2/2,7 2,6/2 2,96/2,75
Масса доковая, т 260 250 292,2
Скорость полная, км/ч 20,7 23,2 19,5
Движитель Два гребных винта Гребиой
виит
Сила тяги (на гаке/буксирной ле- бедки), кН 170/120 105/90 100/85
Автономность плавания, сут 6 7 12
Дальность плавания, км 2700 3250 4700
Запас дизельного топлива, т 36 36 45
Число мест для экипажа Главные двигатели: 6 18 10
марка 6Д30/50 6ДР30Х50 6НВД48
количество 2 2 1
мощность, кВт Дизель-генератор: 2X441 2X441 551
марка дизельного двигателя К562А 7Д6; 4410, ЗД21/15
5/13 (2 шт.)
мощность, кВт Генератор: 29 ПО; 29 2X66
марка МСС82-4 ПН-550; ПН-205 Д6С15-100В
мощность, кВт Насос пожарный: 25 75; 25 2X75
марка НЦВ-25/65 МПВ 24,5/19 SMV1
подача, м3/ч 25 75 40
напор, м 65 7 45
12
Таблица 1.5. Баржи и плавучие площадки
Показатель Значение показателя для баржи проекта
943 1653Б Р92 944
Класс Речного Регист- ра РСФСР р Р р р
Главные размерения 57, ЗХ 65,4Х 48,34 X 46.42Х
X 12,05X2 XI 1,86X1,6 XI2.16X1.8 XI 0,04X2
Грузоподъемность, т 610 600 400 300
Водоизмещение (пол- ное/порожнем), т 787,2/177,2 756,6/156,6 542,3/142,3 412/112
Осадка средняя (при полном водоизмещении/ порожнем), м 1,37/0,36 1,19/0,28 1,1/0,31 1,11/0,34
Допустимое давление на палубу, кПа 20 25 85 15
Размеры грузовой пло- 41ХЮ 56,7X9 34,2X9,5 36,6X7,5
щадки, м Высота ограждения площадки, м 0,7 0,7 1,0 0,7
Число мест для эки- Нет Нет Нет Нет
пажа
Окончание табл. 1.5
Значение показателя для баржи проекта
Показатель 183Б Р146 712 894
Класс Речного Регист- ра РСФСР Р Р М Р
Главные размерения 35,8 IX 27.5X7.6X 33,8Х 16.04Х
Х7,54X1,3 XI.3 X 10,3X2,7 Х16Х1.5
Грузоподъемность, т 215 61 71 67
Водоизмещение (пол- ное/порожнем), т 256,3/41,3 106/45 202,4/131 84,2/17,2
Осадка средняя (при полном водоизмещении/ порожнем), м 1,07/0,2 0,6/0,26 0,75/0,53 0,45/0,28
Допустимое давление иа палубу, кПа 15 22,5 15 15
Размеры грузовой пло- щадки, м 28,7X5,6 19X5,5 24,2X7,8 12,1X11,2
Высота ограждения площадки, м 1,0 1,0 1,0 0,8
Число мест для эки- пажа 2 Нет 3 Нет
13
Таблица 1.6. Брандвахты
Показатель Значение показателя для брандвахты проекта
283Б 70Б Р140 220А
Класс Речного Регист- ра РСФСР Р Р Р О
Главные размерения (длииаХширина), м 30,3X7,8 35,36X9,96 35,32X9,92 25,4X7,9
Высота (до верхней кромки несъемных ча- стей/борта), м 5/1,4 6,65/2,8 11,7/2,5 7,7/2,4
Осадка (при полном водонзмещенин/порож- ием), м 0,51/0,44 0,85/0,8 1,32/1,22 0,86/0,68
Водоизмещение (пол- ное/порожнем), т Число спальных мест в каютах: 89,02/75,78 252,15/239,2 405,2/368,1 116,5/90,9
(одноместиых/двух- местных) Материал: 5/10 4/12 16/14 8/16
корпуса Сталь Железобетон Сталь
надстройки Деревян- ные брусья Дерево, пане ‘льиые щиты Сталь
Запас топлива, т Марка: 4 0,7 6,0 10,15
дизель-геиератора АДГ12-С1 АДГ-9 ДГА 25-9М ДГА25-9М
дизельного двигате- ля 2410,5/13 248,5/11 4410,5/13 4410,5/13
Число двигателей 1 1 2 1
Мощность двигателя, кВт Генератор: 15 7 29 29
марка ЕСС-62-4 АПНТ-8,5 МСК 82-4 МСК 82-4
количество 1 1 2 1 /
мощность, кВт 12 6,5 ' 2X25 25
Таблица 1.7. Служебно-разъездные катера
Показатель Значение показателя для катеров (номер проекта)
с двигателем на подвод- ных крыльях (343МЕ)
дизельным (371-бис) бензиновым (ЭТОМ)
Класс Речного Регистра РСФСР Главные размерения, м Водоизмещение (полное/порож- нем), т м 12X3,23Х Х1,04 8,71/7,22 м 6,54Х2,02Х Х0.96 1,8/1,19 м 8,5X2, IX Х0.97 1,85/1,24
14
Окончание табл. 1.7
Показатель Значение показателя для катеров (номер проекта)
с двигателем на подвод* ных крыльях (343МЕ)
дизельным (37Ьбнс) бензиновым (370М)
Осадка средняя (при полном водо- измещенин/порожием), м 0,61/0,55 0,3/0,25 0,67/0,55 (при ходе на крыльях)
Доковая масса, т 6,7 1,12 1,1
Скорость полная, км/ч 14,5 40,0 6Q
Дальность плавания, км Пассажировместимость, чел. 120 150 180
11 5 6
Запас топлива, кг 300 75 60
Марка двигателя ЗД6 М652У М53-ФУ
Мощность двигателя, кВт ПО 57 51
Таблица 1.8. Грунтоотвозиые шаланды
Показатель Значение показателя для шаланды проекта
Р-15Й 903 9ОЗА
Класс Речного Регистра РСФСР Главные размерения, и Осадка (с грузом/порожием), м Вместимость трюма, и3 Скорость с грунтом, км/ч Мощность двигателя, кВт Р 38,1Х8,9Х Х1.9 1,31/0,42 150 Р* 50ХЮХ2.7 2,25/1,14 305 13,5 330 Р* 50ХЮХ2.7 2,25/1,14 305 12,0 220
Окончание табл. 1.8
Показатель Значение показателя для шаланды проекта
259196 711 и 711Э 1051
Класс Речного Регистра РСФСР Главные размерения, и Осадка (с грузом/порожием), м Вместимость трюма, и3 Скорость с грунтом, км/ч Мощность двигателя, кВт О 47X9,5X2,5 1,6/0,62 200 12,4 205 О 38,5X8X2,2 1,73/0,75 150 8,0 110 р 33X8,5X1,6 1,14/0,37 ПО
* С правом плавания в бассейнах разряда <О» при ветре не более 6 баллов.
15
Таблица 1.9. Моторизованные завозни
Показатель Значение показателя для мотозавозни проекта
Р-94 907 946
Класс Речного Регистра РСФСР Главные размерения, м Осадка (с грузом/порожнем), м Максимальная масса поднимаемого якоря, кг Скорость, км/ч Мощность двигателя, кВт О 22,5Х6,2Х XI,5 0,9/0,64 3000 14,3 165 о 20X5,3X1,4 0,77/0,65 2000 14,5 110 Р 14.46Х ХЗ,8X1,4 0,42/0,41 1000 13,0 66
Окончание табл. 1.9
Показатель Значение показателя для мотозавознн проекта
26-40С 16-11 А-12 (469)
Класс Речного Регистра РСФСР Главные размерения, м Осадка (с грузом/порожием), м Максимальная масса поднимаемого якоря, кг Скорость, км/ч Мощность двигателя, кВт О 16,9ХЗ,9Х Х1,3 0,45/0,4 650 13,3 44 Р 14Х3.28Х Х1.3 0,6/0,5 600 10,0 30 Р 13X3,зх Х1,23 0,43/0,38 1500 13,0 30
Таблица 1.10. Шлюпки
Показатель Значение показателя для шлюпки марки
РШС-3,5 РШС-4,5
Главные размерения, м Масса, кг Водоизмещение полное (с гру- 3,5X1,5X0,65 270 0,3 4,5X1,7X0,7 450 0,5
зом), т Осадка средняя в грузу (без под- 0,23 0,34
весного мотора), м Пассажировместимость, чел. Число пар весел Воздушные ящики: количество объем Материал корпуса 3 1 2 0,4 Ста 5 2 2 0,7 ль
16
Таблица 1.1'1. Разгружающие понтоны
Значение показателя для понтона марки
Показатель ПРМ-5 ПРМ-10 ПРР-5 ПРР-10 РП-1,5 РП-3
Расчетная подъ- 56,7 104,7 55,2 106,4 15 30
емная сила, кН Максимальная 100 100 40 40 30 30
глубина погруже- ния, м Длина (наиболь- 5,37/3,85 8,77/7,25 5/3,5 8,5/7 2,5/2,5 4,4/4,4
шая/цилиндриче- ской части), м Диаметр (ци- 1500/168 1500/203 1500/168 1500/203 1000/168 1100/203
лиидрической ча- сти/клюзовых труб), мм Осадка, м 0,52 0,46 0,45 0,39 0,23 0,9
Объем воздуш- ного ящика, м3 Масса, т 2,68 3,83 2,05 3,29 1,7 3,75
2,15 3,43 1,58 2,61 0,3 0,68
Глава 2. ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА
ПОДВОДНЫХ РАБОТ
2.1. ВРЕМЕННЫЙ ВОДОМЕРНЫЙ ПОСТ
Временный водомерный пост оборудуют на время выполнения подводно-
техиических работ с целью измерения характеристик гидрологического ре-
жима (уровня и температуры воды, скорости течения, толщины льда) в том
случае, если невозможно использовать данные постоянных водомерных по-
стов в связи с отдаленностью их от района строительства.
Временный водомерный пост устраивается вблизи объекта строящегося
подводного сооружения вне зоны работ. При наличии гидротехнических
сооружений и мостов в районе строительства пост может быть оборудован иа
элементах гидросооружения (сваях, вертикальных стенках, ряжах, устоях
мостов и др.), что сокращает затраты труда на его устройство.
Пост (рис. 2.1) состоит из нескольких деревянных свай диаметром 20—
22 см и длиной 3—5 м. Длина свай зависит от берегового рельефа и группы
грунтов. В створе водомерного поста оборудуют постоянные и временные
реперы, привязанные в высотном отношении к реперам государственной ни-
велирной сети.
Верх береговой сван должен быть выше предполагаемого максималь-
ного уровня воды иа 0,25—0,5 м, а верх иижней сван — иа столько же ниже
минимального уровня. Превышение промежуточных свай друг над другом
для удобства наблюдений должно быть 0,2—0,6 м.
Расположение временного водомерного поста должно удовлетворять
следуюшим условиям:
17
Рнс. 2.1. Временный водомерный пост:
1 — репер; 2 — сван: 3 — нивелировочный ход
на посту должна иметься возможность наблюдения за водой при всех
условиях как в летний, так и в зимний периоды;
пост должен быть защищен от волнения, заносимости, размыва от воз-
действия паводковых вод, ие должен располагаться на оползневом или вог-
нутом обрывистом участке берега.
2.2. СТВОРНЫЕ, ЗАПРЕЩАЮЩИЕ ЗНАКИ И РЕПЕРЫ
Целью установки створных знаков при строительстве подводного соору-
жения является точный перенос и закрепление на местности его проектных
осей, а также выполнение детальных разбивок и соблюдение размеров соору-
жения.
Для обозначения зоны подводного перехода, где запрещено отдавать
якоря, опускать цепи (волокуши н лоты) служат запрещающие знаки («Якоря
не бросать!» — подводный переход).
Реперы в районе подводного сооружения, привязанные к государственной
нивелирной сети, устанавливают для обоснования и соблюдения проектных
высот всего комплекса и отдельных элементов сооружения как при строитель-
стве, так и при капитальном ремонте.
Створные знаки и реперы устанавливают перед началом строительства
подводного сооружения. Запрещающие знаки устанавливает владелец соору-
жения по согласованию с органами, регулирующими судоходство.
Места расположения створных знаков должны быть четко видны с аква-
тории и противоположных берегов и ие должны мешать работам. Расстояния
Таблица 2.1. Контрольные показатели по ^стаимии^йТяОРных знаков
Расстояние между створными знаками, м,
при предельно допустимом сносе лодки иля катера, м
Ширина реки, м 0,5 1,0 1.5 2.0
До 100 12,5 Не менее 6 Не менее 5 Не менее 5
101—200 12—25 7—15 5—10 5—10
201—500 25-60 15—35 10—25 10—20
501—1000 60—120 35—70 25—50 20—40
18
между створными знаками зависят от предельно
допустимого сноса промерной лодки или катера
со створа (табл. 2.1).
Если створные знаки устанавливают на од-
ном берегу, то приведенные в табл. 2.1 расстоя-
ния удваивают.
Размер и форма створного знака (рис. 2.2)
зависят от ширины реки или водохранилища.
При ширине реки до 300 м створными знаками
могут служить шесты с флагами, а при боль-
шей ширине — щиты из легких досок, закре-
пляемых на столбах высотой до 5 м с подкосами.
Створные знаки окрашивают в яркие, хорошо
видимые цвета.
Столб (стойку) створного знака заглубляют
в грунт в зависимости от высоты знака: при дли-
не надводной части стойки до 5 м заглубление
должно составлять 1,5 м. Диаметры стойки и
подкосов принимают равными соответственно 20
и 12 см.
Согласно Правилам плавания по внутренним
судоходным путям РСФСР запрещающий знак
Рис. 2.2. Створный знак:
I — щит; 2 — стойка; 3 —
подкосы
«Якоря не бросать!» устанавливают на обоих берегах судоходных рек на
расстоянии 100 м выше и ниже по течению от створа подводного перехода на
хорошо видимых с подходящих судов местах. На каналах допускается уста-
новка одного запрещающего знака по оси перехода.
В случае отсутствия постоянных сооружений, пригодных для устройства
реперов, на время строительства гидротехнического сооружения устанавли-
вают постоянные и временные (рабочие) реперы, привязанные к государствен-
ной нивелирной сети.
Реперы должны быть установлены за пределами зон строительных работ,
подъездных путей и участков интенсивного обрушения и подмыва береговой
линии. Желательно устанавливать реперы на фундаментах опор линий элект-
ропередачи и других капитальных сооружений. На участке подводного пере-
хода устанавливают постоянные реперы (не менее двух на каждом берегу ре-
ки). Постоянный репер устанавливают в виде металлической трубы на бетон-
ном основании.
Временные (рабочие) реперы могуг быть изготовлены из бревен диаметром
18—20 см длиной 1 м или металлической трубки диаметром 4—5 см. Вре-
менным репером могут служить достаточно крепкий корень дерева, близстоя-
щее устойчивое сооружение и др.
2.3, ТРЕБОВАНИЯ К СТРОИТЕЛЬНОЙ ПЛОЩАДКЕ
Выбор места строительной площадки определяется следующими сообра-
жениями: строительная площадка должна иметь спокойный рельеф и незатап-
ливаемую территорию, достаточную для размещения необходимых подсобных
и временных сооружений.
На территории строительной площадки для нужд строительства прокла-
дывают временные дороги с максимальным использованием для этого мест-
ных материалов. Для перегрузочных операций и перевозки людей через вод-
ные преграды сооружают временные причалы или паромные переправы.
Электроснабжение строительства осуществляют от имеющихся источни-
ков энергии. Если этих источников нет или подключение к ним нецелесооб-
разно, применяют передвижные электростанции.
19
К временным сооружениям иа строительной площадке относятся мате-
риальные склады, укрытия для техники, склады горючего и изоляционных
материалов, механическая мастерская, бытовые помещения. В качестве вре-
менных сооружений целесообразно использовать палатки, фургоны, навесы,
передвижные вагончики, брандвахты. Затраты на устройство временных зда-
ний и сооружений должны быть минимальными. Этого достигают путем ис-
пользования зданий, подлежащих сносу, существующих путей сообщения,
инженерных сетей и энергосиловых линий.
Между сооружениями на строительной площадке должны быть оставле-
ны проезды, удовлетворяющие требованиям пожарной безопасности и обеспе-
чивающие свободный проезд транспорта к любому сооружению на площадке.
Площадки для складирования сгораемых материалов и склады для хра-
нения легковоспламеняющихся материалов и жидкостей должны распола-
гаться с противопожарными разрывами между ними в соответствии с дейст-
вующими нормами (ГОСТ 12.1.004—85) и требованиями Правил пожарной
безопасности при производстве строительно-монтажных работ.
Если строительство подводных сооружений ведется в черте населенного
пункта, строительная площадка должна иметь защитные ограждения в соот-
ветствии с требованиями ГОСТ 23407—78.
Строительная площадка, участки работ, рабочие места, проезды и под-
ходы к ним в темное время суток должны быть освещены в соответствии с
Инструкцией по проектированию электрического освещения строительных
площадок. Освещенность должна быть равномерной, без слепящего действия
осветительных приборов на работающих. Проходы с уклоном более 20° долж-
ны быть оборудованы трапами или лестницами с ограждениями.
2.4. ВРЕМЕННЫЕ ЗДАНИЯ И СООРУЖЕНИЯ
Временные склады материалов, взрывчатых веществ и другие временные
здания следует располагать на свободных площадках в таких местах, чтобы
можно было пользоваться этими зданиями в течение всего периода строитель-
ства без их разборки и передвижки.
При расположении временных зданий и сооружений относительно строя-
щихся объектов, сторон света и господствующих ветров следует учитывать
наиболее благоприятные условия для естественного освещения и проветрива-
ния помещений. Сооружения по возможности нужно располагать компактно,
иа ограниченной территории в целях сокращения протяженности внутрипост-
роечных коммуникаций, облегчения управления строительством и его удешев-
ления. Кроме того, должно быть исключено неблагоприятное воздействие
(в санитарном отношении) одного объекта вспомогательного назначения на
другой.
Потребную площадь временных объектов складского назначения (скла-
дов, навесов, кладовых) определяют иа основании сводного графика потреб-
ности в строительных конструкциях, деталях, материалах и оборудовании с
учетом установленных нормативов и коэффициентов. Тип временных зданий и
сооружений подбирают с учетом продолжительности основных этапов и
всего строительства, числа и размещения иа площадке строящихся объектов,
требуемой мощности или площади временных объектов и сроков эксплуатации
их на одном месте.
2.5. АНКЕРНЫЕ ОПОРЫ (ЯКОРЯ) И ОСНОВЫ ИХ РАСЧЕТА
Горизонтальные опоры. Опора представляет собой заглубленные, гори-
зонтально расположенные несущие элементы в виде бревен, обрезков сталь-
ных труб или бетонных плит прямоугольного сечения с выводом иа поверх-
20
ность каната или тяжа, изготовленного из профильной стали. Их выполняют
двух видов: облегченные и усиленные.
Облегченные горизонтальные опоры (для нагрузок до 200 кН) уклады-
вают непосредственно в котлован. При расчете облегченной опоры определя-
ют ее устойчивость от вырывания при действии вертикальных сил, давление
на грунт от горизонтальных снл, сечение элементов. Расчет выполняют в
следующем порядке (рнс. 2.3, а, б).
Проверяют устойчивость опоры при действии вертикальных сил
6г-}~ 7* > Йу A/g,
где 0г — вес грунта, Н; Т — сила трения опоры о стенку котлована, Н;
й -г- коэффициент запаса устойчивости опоры от сдвига (принимают Ау=3);
У2 — вертикальная составляющая усилия в тяге опоры, Н.
Вес грунта, сила трення и вертикальная составляющая усилия
г и/
^г — 2 ™ PrS;
Г =/Л'cos а; W2 = ;Vsina,
где а, b — размеры котлована, м; Н — глубина заложения анкерной
опоры, м; /—длина анкерной опоры, м; рг — плотность грунта, кг/м8 (в
среднем рг= 1500 кг/м3); g — ускорение свободного падения, м/с2; f — коэф-
фициент трения анкерной опоры по грунту (принимают для дерева /=0,5,
для стали /=0,45); N — усилие в тяге анкерной опоры с учетом коэффициен-
тов перегрузки и динамичности, Н; a — угол наклона грузовой тяги анкер-
ной опоры к горизонту, град.
Определяют давление (Па) на грунт от действия горизонтальных сил
ar=A/x/(/dn П) С [О'!-].
где Л\= N cos a — горизонтальная составляющая усилия в тяге опоры,
Н; d — диаметр опоры, м; я — число бревен или труб, соприкасающихся со
стенкой котлована; т) — коэффициент уменьшения допускаемого давления,
учитывающий неравномерность смятия (принимают т)=0,25); [аг] — допускае-
мое давление (Па) на единицу площади грунта при расчетной глубине зало-
жения анкерной опоры.
Для плотно слежавшегося гравия [аг] = 4904-785 Па, далее соответствен-
но для сухого песка 295—490, сухой глины 295—392, мокрого песка 98—
295, мокрой глины 49—196, болотистого грунта, торфа 24,5—49 Па.
21
Рис. 2.4. Свайные опоры
Анкерная опора на прочность может быть рассчитана для двух случаев:
опора с одной тягой и с двумя тягами. Максимальный изгибающий момент
(Н м) для опоры с одной тягой (см. рис. 2.3, а) М=Р12/8, с двумя тягами
(см. рис. 2.3, б) М= Nc2/(2l), где P=NH—равномерно распределенная нагруз-
ка на опору, Н/м; с—расстояние от конца опоры до точки крепления тяги, м.
Момент сопротивления (м3) сечения опоры W= M/(mR), где т — коэф-
фициент условий работы, равный 0,85; R — расчетное сопротивление опоры,
работающей на изгиб, кПа.
Усиленные горизонтальные опоры (для нагрузок более 200 кН) уклады-
вают в котлован с укреплением его вертикальной стенки щитами из бревен.
Принцип расчета такой опоры аналогичен расчету облегченной опоры.
Свайиые опоры. Опора представляет собой одну или несколько деревян-
ных или металлических (из труб, швеллеров или двутавров) свай, вбитых в
грунт и связанных между собой канатом.
В зависимости от усилия, действующего на бревенчатую сваю (якорь),
выбирают схему его конструкции (рис. 2.4, а—в) и по табл. 2.2 определяют
основные конструктивные размеры его элементов. Металлические якоря под-
бирают по данным табл. 2.3.
Винтовые опоры. На корпусе анкера (рис. 2.5) закреплена винтовая
лопасть. В желоб ствола уложен бридель, соединяющий корпус анкера с
муфтой. На ствол якоря надет ворот. Ствол приводят в вертикальное поло-
Таблица 2.2. Размеры свайных якорей, мм (см. рис. 2.4)
Нагрузка на якорь, кН С2 d2 ^3
9,8 400 180 — — —
14,7 400 200 — — — —
19,6 400 260 — — — —
29.4 400 200 900 220 — ——
39,2 400 220 900 250 — —
49,0 400 240 900 260 —
58,9 400 200 900 220 900 280
78,5 400 220 900 250 900 300
98,1 400 240 900 260 900 330
Примечание. Для всех нагрузок на якорь одинаковы размеры а—300 мм и
Ь = 1500 мм.
22
Таблица 2.3. Характеристики стальных свайных якорей из труб
либо сваренных полками двух швеллеров или двутавров
Профиль Номер профиля Длина сваи, и Нагрузка на якорь, кН
Труба 219/8» 2,5 29,4
Швеллер 22 2,4 29,4
27 2,65 49,0
Двутавр 18 2,5 29,4
22 2,95 49,0
* Указаны диаметр и толщина стенки трубы, мм.
жеиие и лопасть анкера погружают в предварительно выкопанный шурф
глубиной 0,5 м. Вращением ворота по часовой стрелке анкер погружают в
грунт на необходимую глубину. Максимальная расчетная держащая сила ан-
кера 245 кН, масса 252 кг, наибольшая глубина погружения 3,5 м. Анкер
можно применять в песчаных и глинистых грунтах.
Гравитационные опоры. Ликерные опоры гравитационного типа пред-
ставляют собой железобетонные или ряжевые массивы различных размеров,
число которых зависит от воспринимаемой нагрузки.
При установке опор ие требуется значительных земляных работ, их
использование исключает безвозвратную потерю материала. Они выдержи-
вают любые нагрузки и позволяют изменять направление приложенного
усилия по вертикали и горизонтали до 90°. Такие опоры можно использовать
как в наземном, так и в полузаглублеииом вариантах.
Расчет анкерной опоры гравитационного типа состоит в определении ее
веса, обеспечивающего устойчивость опоры от сдвига н опрокидывания
(рис. 2.6). Суммарный вес железобетонных массивов, обеспечивающих устой-
чивость опоры от сдвига, Q—(N1lf+N^ky (где Лу=1,5).
Для опор с металлическими рамами опытным путем получены коэффи-
циенты треиия /для разных грунтов в случае приложения усилия к опоре под
Рис. 2.5. Винтовая опора:
1 — муфта; 2 — вороб; 3 — бридель; 4 —
ствол; 5 — корпус; 6 — винтовая лопата
Рис. 2.6. Расчетная схема бетонной
наземной анкерной опоры гравитаци-
онного типа
23
Таблица 2.4. Коэффициент трения скольжения
Материал соприкасающихся поверхностей Состояние поверхности f
Сталь по:
стали Сухая 0,15
Смазаииая 0,1
чугуну Сухаи 0,18
Смазаниаи 0,15
дереву Сухая 0,4
Смазаннаи 0,11
бетону Сухая 0,45
гравию Дерево по: » 0,45
дереву > 0,5
Смазаииая 0,15
бетону Полозья по плотному снегу: Сухая 0,5
стальные 0,02
деревянные , — 0,035
наиболее невыгодным углом а=27°40': для песка сухого утрамбованного
0,785—0,835; чернозема плотного сырого 0,895—0,955; получернозема сырого
0,990—0,995.
Если раму опоры, ие имеющую шипов из швеллеров, устанавливают на
твердом покрытии, то коэффициент трения скольжения выбирают из табл. 2.4.
При установке бетонных массивов непосредственно на грунт /=0,5.
Затем проверяют опоры иа устойчивость от опрокидывания относительно
ребра А (см. рис. 2.6):
Gb > kyNa,
где ft — плечо удерживающего момента от веса опоры, равное 0,5 длины
рамы, м; fty — коэффициент запаса устойчивости опоры от опрокидывания,
1>У= 1,4; a==b sin а — плечо опрокидывающего момента от усилия в тяге, м.
Рис. 2.7. Расчетнаи схема полузаглублеииой аикериой опоры гравитационного
типа
24
1
Рис. 2.8. Анкерные опоры во льду:
а — одинарная опора; б — анкерный куст с уравнительными блоками; 1 —' анкерный ка-
нат; 2— подкладка под канат; 3 — бревно; 4 — тяговый канат; 5 — уравнительные блоки;
6 — уравнительный канат; 7 — майны
Расчетный вес G опоры, обеспечивающий ее устойчивость от сдвига,
создает удерживающий момент. Этот момент значительно превышает опро-
кидывающий момент от усилия, действующего на опору при любых углах
наклона грузовой тяги. Поэтому в практических расчетах можно ограничить-
ся определением веса опоры для устойчивости от сдвига.
Полузаглубленные гравитационные опоры состоят из железобетонных
блоков размером, как правило, 900X900X400 мм, часть из которых заглуб-
ляется в грунт. Тягу прикрепляют к заглубленным блокам. Полузаглублен-
ные опоры рассчитывают следующим образом (рис. 2.7).
Проверяют опору на отрыв от грунта вертикальным усилием:
G + T>feyA2,
где G — вес опоры, которым задаются, считая, что она должна несколько
превышать действующее на нее тяговое усилие, Н; Т — сила трения заглуб-
ленного блока опоры о стенку котлована (при /=0,5 сила треиия T—Nif)-,
ky 1,4.
Подсчитывают давление грани заглубленного блока на стенку
<7г = Л'1/(/бАбП) <(<7гЬ
где /б, /гб — длина и высота заглубленного блока, м; т) — коэффициент
уменьшения допускаемого давления, учитывающий неравномерность смятия
(принимают т)=0,25).
Опора во льду (рис. 2.8). Примое бревно диаметром 30—40 см, длиной
около 4 м с закрепленным на нем канатом опущено через небольшую майну
под лед и развернуто перпендикулярно к направлению тягового каната. При
толщине льда 0,5—0,6 м такая опора способна выдерживать горизонтальную
нагрузку до 400 кН.
При передаче больших тяговых усилий на опору рекомендуется в каждом
отдельном случае проверять воспринимаемое ею усилие опытным путем,
Следует также делать поверочный расчет иа срез бревна канатом. Если проч-
ность одной опоры недостаточна для того, чтобы воспринять необходимое тя-
говое усилие, устраивают несколько опор.
25
2.6. ВОДОЛАЗНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ДНА АКВАТОРИИ
И СООРУЖЕНИЙ
1!
Обследование дна акватории. Водолазное обследование дна акватории
необходимо с целью получения данных для проектирования подводных соору-
жений.
В зависимости от вида обследуемого объекта, условий среды н наличия
технических средств применяют следующие способы обследования: круговой,
полосами, по ходовому канату, тралением.
Круговое обследование применяют иа небольшой площади акватории при
известном расположении находящихся иа дне предметов.
Перед началом обследования необходимо: в центр обследуемой площади
опустить балластииу с прикрепленной к ией ходовой оттяжкой, размеченной
узлами иа расстоянии, соответствующем видимости под водой; в месте обсле-
дования установить водолазный бот.
Водолаз опускается к балластиие и берет собранную в бухту оттяжку.
Отходя, ои натягивает оттяжку до первого узла, обходит балластииу по кругу
и осматривает дио.
Закончив обход круга, водолаз отпускает оттяжку до следующего узла
и продолжает осмотр, двигаясь в обратном направлении.
В таком же порядке осматривают всю площадь. Обнаруженные препят-
ствия обозначают буйками.
Обследование полосами применяют иа большой площади акватории или
судового хода.
Перед началом обследования необходимо: уложить на дно акватории
(судового хода) параллельно два направляющих каната с балластниами иа
расстоянии двойной видимости под водой и закрепить концы канатов к бал-
ластииам с буями; установить водолазный бот выше (по течению) обследуе-
мой полосы у ее начала и шлюпку (при работе водолаза в легком водолазном
снаряжении).
Водолаз, двигаясь посредине полосы, осматривает дио между канатами.
По окончании осмотра полосы одни направляющий канат за буйрепы перекла-
дывают через соседний канат иа такое же расстояние, ограничивай очередную
полосу обследования. Водолаз осматривает ее, двигаясь в обратном направле-
нии. Таким образом обследуют всю площадь акватории.
Обследование по ходовому канату рекомендуется иа удлиненных участках
диа (трассы траншей для подводных переходов трубопроводов и кабелей).
Перед началом обследования необходимо: установить иа берегу створные
знаки для определения границ обследуемой полосы, ширина которой должна
быть больше ширины траншей не менее чем иа 10 м; по границам обследуемой
полосы уложить направляющие канаты; в начале обследуемой полосы поперек
ее уложить ходовой канат, имеющий иа концах балласт с буйками (при об-
следовании двумя водолазами устанавливают дополнительный балласт посре-
дине); установить водолазный бот посредине у границ обследуемой полосы,
расположенной выше по течению.
Удлиненные участки диа обследуют в следующем порядке.
Водолаз, передвигаясь по ходовому канату от одного конца к другому,
осматривает дио. При обнаружении препятствия передает данные о ием по
телефону и обозначает положение препятствия буйком, подаваемым ему реч-
ными рабочими со шлюпки. Дойдя до противоположного конца ходового ка-
ната, водолаз переносит его вместе с балластом и буйком по границе обследо-
вания иа расстояние двойной видимости. Второй конец ходового каната с
балластом и буйком переносят иа такое же расстояние по противоположной
границе обследования рабочие, находящиеся иа шлюпке. После перестановки
ходового каната водолаз продолжает обследование диа, передвигаясь в обрат-
ном направлении.
26
При обследовании широких полос двумя водолазами они опускаются к
средней балластине н двигаются по ходовому канату в разные стороны,
осматривая дно. Дойдя до крайних балластии, водолазы переносят их вперед
на расстояние видимости, ориентируясь по ограничительным канатам, и по
ходовому канату возвращаются к средней балластине. Затем среднюю бал-
ластину водолазы переносят вперед и расходятся к крайним баллас-
тинам.
Траление с помощью мягкого трала применяют при обследовании дна с
целью обнаружения пней, карчей или других громоздких предметов, не замы-
тых наносами.
Перед началом обследований необходимо: разбить обследуемую аква-
торию на полосы (участки) шириной 25—30 м; установить створные знаки;
установить водолазный бот и шлюпки с закрепленным тралом в начале обсле-
дуемой полосы выше по течению.
Шлюпки следуют параллельным курсом вдоль обследуемой полосы со
скоростью 0,5 км/ч с опущенным на дно тралом. Когда трал задевает за
какой-либо предмет, шлюпки останавливаются и находящийся на водолазном
трапе или в беседке водолаз опускается иа дно и осматривает препятствие,
в случае необходимости над препятствием устанавливает буек, после чего
выходит из воды, и траление продолжается.
По мере передвижения шлюпок водолазный бот переходит на новое место,
при этом водолаз должен быть поднят на борт. Каждая следующая полоса диа
акватории, обследуемая при помощи мягкого трала, должна перекрывать
ранее осмотренную полосу дна на 5 м. Для поиска находящихся на дне пред-
метов мягким тралом можно использовать двух водолазов, удерживающих
концы трала руками.
При любом способе обследования дна акватории рядом с обнаруженным
предметом или препятствием водолаз устанавливает буек или вешку и сооб-
щает по телефону краткую характеристику предмета, положение на грунте,
степень заносимости и другие сведения, которые заносят в журнал водолаз-
ного обследования.
Обследование уложенных трубопроводов. Обследование проводят с целью
проверки правильности положения трубопровода на дне подводной траншеи,
определения характера и объема ремонтных работ (подбивки грунта под
трубопровод на участках его провисания, срезки грунта под ним на участках,
где вследствие обвалов бровки прн укладке и заносов траншеи трубопровод
лежит выше проектных отметок).
Перед началом обследования необходимо установить водолазный бот на
месте работ и подготовить шлюпку с необходимыми приспособлениями для
промера глубин (лотов, футштоков и др.).
Водолаз передвигается по дну подводной траншей вдоль трубопровода,
определяя его положение относительно прорези. В местах, где требуются
работы по подбивке или срезке грунта, устанавливает буйки. По мере пере-
движения водолаза перемещается и водолазный бот с последующей переклад-
кой якорей.
Обследование подводных конструкций гидросооружения. Водолазное
обследование гидросооружения проводят с целью контроля качества при
строительстве, а также выявления и устранения дефектов в действующем соо-
ружении.
Водолазному обследованию подлежат все доступные подводные поверх-
ности элементов сооружения. При обнаружении каверн, выбоин и сдвигов
подводных элементов с помощью водолазной линейки водолаз определяет
размеры дефекта.
При обследовании особо важных объектов используют фотографические,
киносъемочные и телевизионные подводные установки.
27
2.7. ТАКЕЛАЖНЫЕ УСТРОЙСТВА И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
И ОСНОВЫ ИХ РАСЧЕТА
Общие сведения. При подводно-технических, судоподъемных и аварийно-
спасательных операциях приходится выполнять значительный объем таке-
лажных работ: строповку оборудования, конструкций и трубопроводов;
вязку узлов; крепление и сращивание стальных и пеньковых канатов; пере-
мещение и опускание грузов (вручную и при помощи механизмов); установку
и снятие блоков, талей и полиспастов; закрепление и снятие временных расча-
лок н оттяжек; погрузку, транспортирование и выгрузку конструкций и
т. д.
Для выполнения такелажных работ применяют множество различных
устройств и приспособлений, параметры которых требуют специального
расчета.
Стальные канаты. Стальные канаты используют для изготовления стро-
пов, оттяжек, расчалок и тяг. Подбирают и рассчитывают канаты в следующем
порядке:
в зависимости от назначения выбирают тип и конструкцию каната;
определяют его разрывное усилие P^Sk3 (где S — наибольшее расчет-
ное натяжение каната при выполнении такелажной операции без учета ди-
намики, Н; k3 — коэффициент запаса прочности).
По найденному разрывному усилию (пользуясь табл. 2.5), подбирают
канат и определяют его технические данные.
Значения наименьшего допускаемого коэффициента запаса прочности
для такелажных средств следующие.
Грузовые канаты с приводом:
kg
ручным................................................ 4,0
машинным для режима работы соответственно лег-
кого, среднего, тяжелого..........................5,0; 5,5; 6,0
Канаты для полиспастов грузоподъемностью, т:
5—50 . . '................................... 5,0/4,0
50—100 ........................................... 4,0/3,5
100 и более ................................... 3,5/3,0
Стропы:
с обвязкой или зацепкой крюками или серьгами , . 6,0
витые при отношении D3/d0=l,5 и более ... 5,0
полотеичатые при отношении D3/de соответственно
3,5—6 и 6 и более................................. 5,5; 5,0
Расчалки, оттяжки, тяги при соотношении D3ldc:
4—5.................................................... 5,6
5—7.................................................... 4,0
7—9.................................................... 3,5
10 и более............................................. 3,0
Примечания. 1. Легкий режим характеризуется работой каната
на небольшой скорости без рывков, с числом изгибов на роликах не более че-
тырех, тяжелый — работой каната на большой скорости с рывками, с числом
изгибов на роликах более четырех.
28
2. Значения буквенных обозначений: D3 — диаметр захватного устрой-
ства (элемента, огибаемого стропом, расчалкой, тягой, крепящим канатом);
dc — диаметр витого стропа.
3. Значения коэффициента k3 для канатов полиспастов приведены в чис-
лителе для отношения диаметров D/d ролика и каната 13—16, в знамена-
теле—для отношения 16 и более.
Перед началом работы канаты осматривают, обращая внимание на то,
чтобы на них не было петель и узлов, выпучивания прядей или перекруток,
признаков поверхностного износа, порванных прядей или отдельных прово-
лок. Находящиеся в работе стальные канаты, изготовленные из проволок
одинакового диаметра, бракуют по числу обрывов проволок на длине одного
шага свивки (табл. 2.6).
Таблица 2.5. Характеристики стальных канатов
Диаметр каната, мм Расчетная площадь сечения всех проволок, мм2 Ориентировочная масса 1000 м смазочного кана- та, кг Разрывное усилие каната, кН (мини- мальиое/макси- мальиое)
6,3 15,72 155,5 22,65/26,2
6,7 17,81 176 25,7/29,7
7,4 20,16 199 29,1/33,6
8,1 25,67 253,5 37,05/42,85
9,0 31,45 310,5 49,3/50,45
9,7 38,82 383,5 49,85/62,55
П„5 51,96 513 66,75/83,65
13,5 70,55 696,5 90,65/109
15,0 82,16 812 104,5/128
16,5 105,73 1045 135,5/165
18,0 125,78 1245 161,5/190,5
20,0 153,99 1520 197,5/233,5
22,0 185,10 1830 237,5/280,5
23,5 215,94 2130 259,5/338
25,5 252,46 2495 283,5/383
27,0 283,79 2800 318,5/430,5
29,0 325,42 3215 366/493,5
31,0 369,97 3655 416/561,5
33,0 420,96 4155 473/638,5
34,5 461,07 4550 518/700
36,5 503,09 4965 565,5/764
38.0 558,07 5510 627,5/842
39,5 615,95 6080 692,5/935
42,0 683,68 6750 768,5/1030
43,0 717,18 7120 806,5/1080
44,5 787,38 7770 885/1185
46,5 850,76 8400 956,5/1280
50,5 1006,85 9940 1130/1510
53,5 1131,96 11 150 1265/1705
56,0 1219,89 12 050 1365/1470
58,5 1314,56 13 000 1365/1470
60,5 1446,74 14 250 1505/1625
63,0 1538,92 15200 1475/1725
65,0 1634,03 16 100 1570/1830
68,0 1792,62 17 700 1720/2010
72,0 2008,28 19 800 1935/2255
29
1 а б л и ц а 2.6. Число обрывов проволок на длине одного шага
свивки каната, при Котором канат бракуют
1 Первоначальный ко- эффициент запаса прочности при уста- новленном Правила- ми1 отношении Did Число обрывов проволок при конструкции каната
6 X 9= 144-}- ЮС* при свивке 6Х 37= 222-}-ЮС при свивке 6 Хб1 =366-^-1ОС при свивке 18 X 19 = 342 + 4-ЮС при свивке
крес - то вой односто- ронней крес- товой односто- ронней крес- товой односто- ронней крес- товой односто- ронней
До 6 12 6 22 11 36 18 36 18
6-7 14 7 26 13 38 19 38 19
Более 7 16 8 30 15 40 20 40 20
Правила устройства и безопасной эксплуатации грузоподъемных кранов.
ОС — органический сердечник.
Годность каната, бывшего в употреблении, проверяют следующим обра
зом:
микрометром или штангенциркулем измеряют диаметр (рис. 2.9, а) с
погрешностью не более 0,1 мм, затем определяют шаг свивки. Для этого на
поверхности одной из прядей наносят мелом метку А (рис. 2.9, б). От этой
метки отсчитывают столько прядей, сколько их имеется в сечении каната, и
ставят метку Б. Расстояние между метками называется шагом свивки;
по всей длине шага свивки определяют число оборванных проволок и
первоначальный коэффициент запаса прочности при отношении диаметра
блока к диаметру каната Did;
по табл. 2.6 определяют, при каком числе оборванных проволок канат
должен быть забракован.
Если, кроме обрывов Проволок, есть поверхностный износ или коррозия
(это устанавливают по диаметру каната), то число обрывов проволок, при ко-
тором канат бракуют, снижается. При иЭносе или коррозии проволок, достиг-
ших 40 % и более первоначального диаметра, канат бракуют.
Цепи. При выполнении такелажных работ кроме стальных канатов
применяют сварные и пластинчатые цепи в качестве стропов или захватных
приспособлений.
Для стропов рекомендуется использовать дешевые некалиброванные
цепи, отличающиеся большими отклонениями от номинальных размеров по
Рис. 2.9. Схемы измерения диаметра и шага свивки каната
30
Таблица 2.7. Технические характеристики сварных цепей
Диаметр цепной стали, мм Шаг цепи, м Разрушаю- щая на- грузка, кН Масса 1 м цепи, кг Диаметр цепной стали, мм Шаг цепи, м Разрушаю- щая на- грузка, кН Масса 1 м цепи, кг
6 19 14 0,75 10 28 40 2,25
7 22 18 1,00 11 31 46 2,70
8 23 26 1,35 13 36 66 3,80
9 27 32 1,80 16 44 102 5,80
длине, ширине и диаметру сечения звена. На такелажных работах чаще при-
меняют сварные цепи (табл. 2.7).
Для подъема груза служат короткозвеииые цепи и цепи с распорками,
называемые якорными. В грузоподъемных механизмах не используют цепи
с длинными звеньями, так как при огибании барабана в них возникают до-
полнительные напряжения от изгиба. '
Для сварных и пластинчатых цепей допускаемое усилие (Н) на ветвь це-
пи S=R/ka (где R— разрушающая нагрузка, Н).
Коэффициент запаса прочности k3 в зависимости от назначения цепи вы-
бирают по табл. 2.8.
Такелажные скобы. Применяют скобы как соединительные элементы
отдельных звеньев различных грузозахватных устройств, а также как само-
стоятельные захватные приспособления. Расчет такелажных скоб выполня-
ют в следующем порядке:
находят усилие, действующее иа скобу, P—knknSc (где kn, £д — ко-
эффициенты перегрузки и динамичности, равные 1,1; $с — нагрузка, дей-
ствующая иа скобу, Н);
проверяют ветви скобы на прочность при растяжении Pl(2Fe)^mR
(где Fc — площадь сечеиия ветви скобы, определяемая исходя из размеров
диаметра dc ветви скобы, м2; т — коэффициент условий работ; R — расчет-
ное сопротивление материала, Па);
определяют изгибающий момент в штыре M=Pll4 (где / — длина штыря
между ветвями скобы, м);
находят момент сопротивления сечеиия штыря U7=0,1 d2, (где — диа-
метр штыря, м);
проверяют штырь иа прочность при изгибе M/W^mR-,
проверяют штырь скобы иа срез Р/2Гш^/п7?Ср (где — площадь се-
чения штыря, м2; Rcp — расчетное сопротивление на срез, Па);
Таблица 2.8. Коэффициент запаса прочности цепи
Назначение цепи Тип привода Ла для цепи
сварной пластинча- той
В кранах и подъемных механизмах Ручной 3 3
В качестве стропов: Машинный 6 5
при обвязке груза —> 6 —
с захватами для груза — 5 —
л—
31
Таблица 2.9. Значения угла а и коэффициента k.
Параметр
Взаимосвязь значений параметров
а, град 0 30 45 60 90 120 150 180
*0 2,0 1,9 1,8 1,7 1,4 1,0 0,8 0,0
проверяют отверстие скобы на смятие P/(26dm)^mRCM (где 6 — толщина
бабышки скобы для штыря, соответствует диаметру dc ветви скобы, м; RCM —
расчетные сопротивления иа смятие, Па).
Монтажные блоки. Блок представляет собой простейший механизм, со-
стоящий из одного или нескольких роликов. В зависимости от числа роликов
монтажные блоки разделяют иа одно- и многорольные.
Наиболее распространены на монтажных работах одно-, двух-, трех-,
четырех- и пятирольные блоки.
Отводные однорольные блоки рассчитывают и выбирают в следующем
порядке.
Определяют усилие, действующее иа отводной блок,
Р = SKko,
где SK — нагрузка иа канат, проходящий через ролик блока, Н; ko—
коэффициент, зависящий от угла а охвата канатом ролика блока (определяют
по табл. 2.9).
По найденному усилию Р подбирают блок. Рассчитывают канат для зак-
репления отводного блока; находят разрывное усилие в канате по усилию Р
и подбирают канат по табл. 2.5.
Полиспасты. Полиспаст — простейшее грузоподъемное устройство, пред-
назначенное для уменьшения нагрузок на тяговые механизмы при выполне-
нии такелажных работ. Он состоит из блоков, соединенных между собой
канатами.
Расчет полиспаста сводится к определению усилий в нитях (ветвях). Чем
больше роликов в полиспасте, тем большее число ветвей каната поддерживают
груз и, следовательно, тем меньшая нагрузка приходится на каждую ветвь
полиспаста и иа лебедку.
Усилие в любой нити полиспаста
где f — коэффициент (табл. 2.10) учета потерь от трения и жесткости
каната при огибании им одного ролика (для подшипников качения /=1,02,
бронзовых втулок /=1,04; для роликов без втулок /=1,06); п — число ра-
бочих нитей полиспаста, иа которых подвешен неподвижный блок; G — вес
поднимаемого груза, кН; i — порядковый номер инти.
Первый номер присваивают нити, конец которой неподвижно закреплен
на одном из блоков, а остальные нити нумеруют последовательно.
Ручные тали. Таль представляет собой простой грузоподъемный мехат
низм для подъема груза иа небольшую высоту, состоящий из цепного поли-
спаста с ручным приводом от бесконечной цепи или рычажного храпового
механизма. На такелажных работах используют червячные или шестеренные
тали различной грузоподъемности (табл. 2.11).
Лебедки. Лебедки различной грузоподъемности используют в качестве
тяговых средств для протаскивания подводных трубопроводов, вытаскивания
32
затонувших судов н их частей на берег, а также на работах, связанных с
протаскиванием стропов под корпус судна, с перемещением грузов, на мон-
тажных работах и т. д.
Лебедки бывают ручные (табл. 2.12), с электроприводом (табл. 2.13) и с
приводом от двигателя внутреннего сгорания (ДВС).
Тяговое усилие ручной лебедки достигает 100 кН при массе около 1700 кг.
Недостатками лебедки являются ограниченная каиатоемкость и уменьшение
тягового усилия по мере намотки тягового каната на барабан.
Таблица 2.10. Коэффициенты f* и fn
п и i и f" при f fl И I fl и 1п при f
1,02 1,04 1,06 1 ,02 1,04 1,06
0 1,0 1,0 1,0 8 1,172 1,368 1,594
1 1,02 1,04 1,06 9 1,195 1,423 1,689
2 1,04 1,082 1,124 10 1,219 1,48 1,791
3 1,061 1,125 1,191 11 1,243 1,539 —
4 1,082 1,17 1,202 12 1,268 1,601 —
5 1,104 1,217 1,338 13 1,294 1,655 —
6 7 1,126 1,149 1,265 1,316 1,418 1,504 14 1,319 1,732 —
Таблица 2.11. Технические характеристики ручных шестеренных талей
Грузоподъем- ность, т Высота подъема, м Тяговое усилие, Н Скорость подъ- ема, м/мин Масса, кг
0,25 3 195 1,37 13,5
0,5 3 240 1,0 19
1,0 3 200 0,6 28,0
2,0 3 440 0,46 50
3,2 3 350 0,23 70
5,0 3 480 0,2 100
8,0 3 485 0,13 158
Таблица 2.12. Технические характеристики ручных лебедок
Тип лебедки Тяговое усилие, кН Диаметр барабана, мм Длина барабана, мм Число слоев на- вивки каната Каиатоем- кость, м Масса лебед- ки, кг Число об- служиваю- щих рабо- чих
ЛР-1 9,8 180 562 5 150 280 2
ЛР-2 20 260 610 5 150 450 4
ЛР-3 30 260 650 5 150 565 4
ЛР-7,5 75 450 1000 6 300 1430 6
ЛР-10 100 480 1200 6 300 1900 6
2 Зак. 2359 33
Таблица 2.13. Технические характеристики электролебедок
Тип лебедки Тяговое усилие, кН Скорость навивки троса, м/мин Диаметр ; барабана, мм Длина барабана, мм Какатоем- кость, м Число слоев на- вивки каната Мощность электро- двигате- ля, кВт Масса лебедки, т
Л-1001 10 23,0 168 470 75 3 4,5 0,287
Л-3003 20 8,5—17,5 299 640 600 6 7,2 1,04
ЛТ-2500 25 21,6 400 875 40 1 7,5 1,166
Л-3-50 30 42,0 300 800 260 5 16 1,425
ПЛ-5-50 50 40 246 1160 450 4 22 1,861
СЛ-5 50 6,2—42,7 250 1600 1200 6 30 5,1
ЛС-5-30-900 50 41,4 426 1000 900 10 22 2,44
ИЗ-587 75 7,0 500 660 350 5 10 2,24
ЛТ2М-80 85 35—48 500 1500 1440 12 20 15,5
ЛМЗ-10-510 100 10,6 450 ПО 510 5 22 3,79
ЛМН-12 125 7,66 750 1050 800 7 20 5,643
Л-15А 150 10,0 620 2400 600 4 30 8
Л М-16/2500 160 8,6 800 2000 1250 8 32 10,35
ЛМ-32/2000 320 9,0 800 2500 2000 12 50 15
ЛП-1 530 5,9 800 3000 1600 12 108 34
ЛП-1А 720 4,7 800 3000 1600 12 108 34
Рекомендуется при выборе каната большой длины применять транзитные
двухбарабаниые лебедки (ручные), которые не обладают упомянутым недо-
статком.
У транзитной лебедки два параллельных барабана связаны между собой
парой зубчатых колес. В ручьи (канавки) барабана ложится канат, навиваясь
восьмерками. Через 5—6 восьмерок канат сходит с барабанов, и его скла
дывают в бухту.
У монтажной лебедки с машинным электрическим приводом барабан
вращается от электродвигателя через редуктор. Открытая зубчатая передач;
соедииеиа с валом редуктора. Двигатель снабжен колодочным тормозом ь
пусковым рубильником. Все узлы лебедки смонтированы иа общей раме.
Лебедки ЛП-1, ЛП-1А, ЛП-151 одиобарабаииые, смонтированы иа тяже
ловесиом прицепе вместе с двигателем Д-108.
Канатные стропы. В зависимости от иазиачеиия и характера груза при
меняют стропы различных конструкций.
Универсальный кольцевой строп (рис. 2.10, а), предназначенный для
подъема длинных грузов, состоит из каната, концы которого соединены с
помощью заплетки. В результате получается замкнутая петля длиной 5—
15 м. Длина сплетки ax40d (табл. 2.14). Схемы подвески иа крюк универ-
сальных стропов могут быть различными (рис. 2.10,6, I, II).
Облегченные стропы (рис. 2.10, в, табл. 2.15) изготовляют из стального
каната, иа концах которого предусматривают петли с коушами. Длина сплет-
ки a=20d.
Судоподъемные стропы. Судоподъемные стропы (из канатов диаметром
41—65 мм) бывают одинарные и двойные.
Для изготовления одинарного судоподъемного стропа (рис. 2.11, а) длина
каната должна быть несколько больше длины стропа I с учетом запаса иа об-
разование двух огоиов заданной формы и иа длину прядей, которые идут иа
подбивку сплесией огоиов.
34
Рис. 2.10. Стропы кольцевой (а), универсальный (б), облегченный (в)
Рис. 2.11. Судоподъемные стропы:
/—огон; 2 — сплесень огона; 3 — врощеиный сплесень; 4 — врощениый огон; 5 — схват-
ка; 6 — бензель; 7 — сплесень, покрытый клетием
2* 35
Таблица 2.14. Размеры универсальных стропов, мм (см. рис. 2.10,а)
Диаметр каната, d Длина сплетки а Длина стропа 1 Общая длина заготовки
19,5 800 8 000 16 800
19,5 800 10 000 20 800
22 900 8 000 16 900
22 900 12000 24 900
24 1000 8000 17 000
30,5 1250 10 000 21 300
30,5 1250 15000 315000
Одинарный строп с врощенным огоном (рис. 2.11, б) имеет две рабочие
длины Zj, /2. Такой строп состоит из двух стропов: одинарного с двумя ого-
нами и стропа с одним огоном на конце. Врощенный сплесень выдерживает
вдвое большую нагрузку, чем простой, поэтому врощенный сплесень должен
быть изготовлен особенно тщательно, и число пробивок в нем должно быть в
зависимости от нагрузки на 2—3 больше, чем в обыкновенном огоне, т. е.
сплесень делается иа 6*/2—7*/2 пробивок.
В судоподъемных работах чаще применяют двойные стропы, причем для
понтонов грузоподъемностью 40; 80; 85; 200 т необходимы только двойные
стропы из канатов диаметром соответственно 33,5; 46,5; 50,5—53,5; 65 мм.
Обычно для судоподъемных работ применяют стропы, изготовленные из
стальных шестипрядных канатов с пределом прочности проволоки не менее
150 МПа.
Двойной судоподъемный строп может быть трех типов: со сплеснем бе-
ломорским, балтийским и с врощенным огоном.
Для изготовления стропа с беломорским сплеснем (рис. 2.11, в) после
вырубки и разметки каната на него устанавливают марки, распускают пряди
и делают короткий сплесень, который хорошо просмаливают и клетнюют.
Строп с балтийским сплеснем (рис. 2.11, г) отличается от предыдущего
только сплеснем, который делают с перехватом.
Двойной строп с врощенным огоном (рис. 2.11, б) делают по типу русской
петли, но так как здесь сплесни работают на полную нагрузку, а не на поло-
винную, как в простом огоне, то оба врощенных сплесия, как и в одинарном
стропе с врощенным огоном, должны быть сделаны особо тщательно и на 61/2—
7*/2 пробивок каждый.
Таблица 2.15. Размеры облегченных стропов, мм (см. рис. 2.10,6)
Диаметр каната d Длина за* плетки а Длина стропа 1 Длина петли b Длина кана- та без заплетки и петель с Общая дли* на заготовки
8,7 130 2 000 350 1040 3 180
8,7 130 4 000 350 3040 5180
8,7 130 8 000 350 7040 9 180
13,0 200 2 000 400 1800 3 541
13,0 200 10 000 400 8800 И 541
13,0 200 4000 400 2800 5 541
15,5 240 3000 500 1620 4 883
17,5 270 4 000 600 2260 6 191
17,5 270 10 000 600 8260 12 191
36
Нужно учитывать, что подъемный строп на сплесне ослаблен (по сравне-
нию с целым канатом): одинарный — на 7—12 %, двойной — до 15 %. На су-
доподъемных стропах недопустима постановка зажимов вместо сплесней, а на
одном стропе заплетка двух сплесней.
Сплесень считается равнопрочным основному канату, если каждая прядь
последовательно продернута не менее четырех раз для канатов диаметром
15—28 м и не более шести раз для канатов диаметром 28—60 мм. На канатах
диаметром менее 15 мм по Правилам Госгортехнадзора СССР допускается
трехразовая пробивка прядей.
При использовании многоветвевых стропов надо учитывать неравно-
мерность их нагрузки (коэффициент &,): для двухветвевого стропа kf= 1,0;
трехветвевого 6^0,85; четырехветвевого fej=0,75.
Глава 3. ПОДВОДНЫЕ ЗЕМЛЯНЫЕ РАБОТЫ
3.1. ЭЛЕМЕНТЫ ПОДВОДНЫХ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ
В зависимости от положения относительно поверхности дна водоема
подводные земляные сооружения подразделяют на насыпи, возвышающиеся
над поверхностью дна, и выемки, расположенные ниже грунтовой поверхно-
сти. При подъеме судна под его корпусом часто разрабатывают грунт с целью
создания туннелей, в которые заводят подъемные стропы.
Основными элементами подводных насыпей и выемок являются: дно
выемки — нижняя горизонтальная его грань; откос — боковая поверхность
выемки или насыпи различной крутизны; бровка откоса — линия пересечения
верхней части откоса с поверхностью грунта; подошва откоса — линия пере-
сечения нижней части откоса с дном выемки. Откос выемки или насыпи, рас-
положенный выше по течению, называется верховым, а противоположный от
него — низовым. Откос, расположенный выше уровня воды, называется
надводным, а ниже уровня воды — подводным.
Элементы насыпи и выемки характеризуют следующие показатели:
заложение откоса — длина проекции линии откоса на горизонтальную по-
верхность; коэффициент (крутизна) откоса — отношение глубины выемки
(или высоты насыпи) к заложению откоса; угол естественного откоса — наи-
больший угол наклона откоса к горизонту, при котором не происходит осы-
пание (оползание) грунта; ширина выемки (насыпи) поверху — расстояние
между бровками откоса по вертикали; ширина выемки (насыпи) по дну —
расстояние между подошвами откосов по перпендикуляру к ним.
По длительности эксплуатации земляные сооружения делят на постоянные
(плотины, дамбы, каналы, запруды и др.) и временные (вспомогательные).
К временным земляным сооружениям относятся: земляные перемычки
для ограждения места строительных работ на время их выполнения; котло-
ваны — выемки, в которые устанавливают сооружение или его часть; тран-
шеи — выемки небольшой ширины, предназначенные для укладки в них
трубопроводов и кабелей.
3.2. КЛАССИФИКАЦИЯ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДВОДНЫХ ГРУНТОВ
Грунты принято классифицировать в зависимости от размеров их фрак-
ций (табл. 3.1).
При выборе технологии производства подводных земляных работ и тех-
нических средств учитывают следующие основные физико-мехаиические
37
Таблица 3.1. Классификация грунтов
Фракция Крупность Размер частиц, мм Фракция Крупность Размер частиц, мм
Валуны Галька » Гравий Крупные Средние Мелкие Очень крупная Крупная Средняя Мелкая Крупный Средний Мелкий Более 800 800—400 400—200 200—100 100—60 60—40 40—20 20—10 10—4 4—2 Песок Глина Крупный Средний Мелкий Тонкий Пылеватый Грубая Тонкая 2—0,5 0,5—0,25 0,25—0,1 0,1—0,05 0,05—0,005 0,005—0,001 Менее 0,001
характеристики грунтов: плотность, пористость, прочность, сцепление,
разрыхляемость, гранулометрический состав, гидравлическую крупность,
неразмывающую скорость.
Плотностью грунта в естественном состоянии называют массу единицы
объема грунта ненарушенной структуры:
Ргр = /Прр /Угр >
где тгр — масса грунта в объеме Угр, т/м3.
Значения ргр составляют (т/м3): для песка 1,45—1,7; для суглинка 1,5—
1,8; для глины плотной 1,75—2,3.
Под плотностью частиц грунта понимают массу единицы объема твердой
фазы:
Рт в = "!т в / УТ В ’
где /пТв — масса твердой фазы грунта в единице объема твердой фазы
ГТв (без учета пор).
Значения рТв, т/м3, для наиболее распространенных видов грунта сле-
дующие.
Гранит............................................ 2,6—2,7
Известняк......................................... 2,62—2,95
Песчаник.......................................... 2,5—2,9
Песок кварцевый................................... 2,65—:2,67
Супесь аллювиальная............................... 2,65—2,69
Лёсс................................................ 2,66—2,77
Суглинок аллювиальный............................. 2,65—2,68
» моренный .................................... 2,68—2,71
Глина аллювиальная................................ 2,68—2,71
» моренная..................................... 2,68—2,72
» коренная..................................... 2,6—2,87
Торф.............................................. 0,5—0,8
38
Таблица 3.2. Коэффициент крепости грунта
Группа скального грунта Характер породы Наиболее типичные породы Коэффи- циент крепости
IV Довольно креп- кая Песчаники 6,0
V Средняя Глинистый сланец, некреп- кий песчаник и известняк 4,0
Va То же Мигкий сланец, мергель 3,0
VI Довольно мяг- кая Мягкий сланец, рыхлый из- вестняк, мел, мергель, связная галька 2,0
Via То же Щебенистый грунт, отвердев- шая глииа 1,5
VII Мягкая Плотная глииа, гравий 1,0
VIII Землистая Почва, легкий суглинок 0,6
IX Сыпучая Песок, мелкий гравий 0,5
X Плывучая Плывун, разжиженный грунт 0,25
Примечание. В таблице ие даны значения коэффициентов крепости для I,
II, III групп скальных пород (составляют 8—20), и для их рыхления приходится прибе-
гать к взрывным работам.
Степень уплотнения грунтов характеризуется пористостью
n=.-^2S- 100,
Игр
где Епор — объем пор, м3.
Пористость (%) для различных грунтов в естественном состоянии имеет
следующие значения.
Гравий............................................... 25—30
Песок........................................... 30—40
Супесь.......................................... 40—45
Суглинок........................................ 45—50
Глина легкая и средняя.......................... 50—55
» тяжелая.................................... 55—65
Торф................................................ более 90
Прочностью называют способность грунта противостоять разрушающим
усилиям. Она обусловливается плотностью грунта и сцеплением частиц между
собой. Показателем прочности грунта является коэффициент крепости
(табл. 3.2).
Существеииой характеристикой несвязных грунтов является коэффициент
сцепления частиц между собой, определяемый отношением силы противо-
действия отрыву одной частицы от другой к площади их соприкосновения.
Коэффициент сцепления несвязных грунтов достигает 0,2 МПа.
В процессе разработки грунт разрыхляется, при этом его объем увели-
чивается по сравнению с естественным состоянием, а плотность уменьшается.
Это явление характеризуетси коэффициентом рыхленйя, который представля-
ет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему его в естественном
состоянии. Коэффициент рыхления имеет следующие значения для грунтов.
39
Песок и гравий . ........................ 1,08—1,17
Суглинок х . 1’14—1,28
Галечник.............................................. 1,24—1,3
Глина................................................ 1,25—1,45
Скальный..................................... 1,3—1,4
Сопротивление грунтов сдвигу
. T = c+otg<p,
где с — коэффициент сцепления грунта (табл. 3.3), Па; о — нормальное
напряжение грунтов, Па; ф — угол внутреннего трения, град (см. табл. 3.3,
3.4).
Таблица 3.3. Коэффициент сцепления грунта и угол виутреииего трения
для глинистых грунтов
Состояние грунта (консистенция) Глина Суглинок Супесь
с, 10* Па ф. град с, 10* Па ф. град с, 105 Па ф, град
Твердое 1,0 22 0,6 25 0,2 28
Полутвердое 0,6 20 0,4 23 0,15 26
Тугопластнчное 0,4 18 0,25 21 0.1 24
Мягкопластичное 0,2 14 0,15 17 0,05 20
Т екучепластичное 0,1 8 0,1 13 0,02 18
Текучее 0,05 6 0,05 10 0 14
Таблица 3.4. Угол внутреннего трения
для несвязных и структурных грунтов
Грунт Угол Ф для грунта
сухого влажного водоиасы- щеиного
Несвязные грунты
Супесь Песок: 22—27 20—25 15—18
пылеватый 27—33 22-25 18—22
мелкий 27—33 25—30 22—28
•средней крупности 30—33 27—30 25—28
крупный и гравелистый 33—37 30—35 30—35
Гравий и галька 40 40 40
Структурные грунты
Пылевидный:
ИЛ 30 18 10
лёсс — 30 25
лёссовидный суглинок Органический: — 30 25
торфяной 25 20 15
растительный 40 35 25
40
Таблица 3.5. Распределение грунтов по группам при разработке гидромониторами
09 —Ofr ‘XRHbai/Bj 1 1 1 1 1 До 1 ООО Ej Ej До 1 До 1 До 1 До 1
ot- -g ‘Х1ЧИ уиавйл 1 До 1 До 1 До 1 До 1 । До 5 lO lO lO ООО е( d Ч 5-15 5—15 До 10 До 10 ю ю сч — о о EfEf О ю о о
а по массе гиц, мм крупных, 0,5-2,0 До 50 О о СК о о 2 I До 50 До 50 До 50 До 50 Более 50 Более 50 Более 50 Более 50 1
истиц грунт размере час’ песчаных средних, 0,25—0.5 ируются I До До До егламенти] гоуются [Более 50 1 5 I g 5 >, S ТСЯ 5 2 а. руются
количество ’ % при мелких, 0,05—0,25 регламент | Более 50 аментиру- тся 1 Не р зегламенти аментиру- тся егламенти] То же I Не регл S Е <» S* S о н ч о А егламенти] <D * Н А А А
S0‘0 -S00‘0 ‘Х1ЧХ BfldlfRU He До 15 Не регл; ю До 70 Не [ 1 Не регл: ю Не р До 70 Не р Не р
S00‘0 ээи -aw ‘xi4x -OHHHITJ О о До 3 До 3 3—6 До 8 До 31 6—10 До 15 До 15 До 3 6-15 15—30 До 40 До 5 40—50 До 5 50—60
Грунт ..... Грунт предварительно разрыхленный, не- 1 слежавшийся 1 Песок мелкозернистый Пески пылеватые Супеси (частицы размером менее 0,005— ДО 6%) Лёсс высокопористый (коэффициент по- ристости больше 0,8) Торф сильноразложившийся Песок средней крупности Супесь (частицы размером менее 0,005 — до 10%) Суглинок (частицы размером менее 0,005-до 15%) Лёсс низкопористый (коэффициент пори- стости менее 0.8) Песок крупный Супесь (частицы размером менее 0,005 — до 15%) Суглинок (частицы размером менее 0.005—до 30%) Глина (частицы размером менее 0,005 — ДО 40%) Песок гравелистый Глина (частицы размером менее 0,005 — до 50%) Песок гравелистый j Глина (частицы размером менее 0,005 — до 60%)
Расход воды на разработ- ку и транс- портиро- вание 1 M3 j грунта, M3 1 5,4 6,3 аО 10,8 12,6
BiHAdJ euuXdj — — IV > VI
41
£ Таблица 3.6. Распределение грунтов по группам при разработке землесосными снарядами
| Группа грунта 1 Расход воды на раз- работку н транспор- тирование 1 и’ грун- та.м* Грунт Количество частиц грунта по массе, %, при размере частиц, мм
глинистых менее 0.005 пылеватых 0,005 — 0.05 песчаных гравийно-галечных фракций в зависимо- сти от производительности землесосного снаряда (по пульпе), м’/ч
мелких 0,05 — 0,25 средних 0,25 — 0.5 крупных 0,5-2 До 1000 До 2000 Более 2000
2—20 2—10 2-60 2-20 2—60 2—80 2—20 2—60 2-120
I 6,5 Песок:
мелкий ДоЗ До 15 Более 50 До 50 До 15 3 2 1 4 2 1 5 3 1
средней крупности До 50 Более 50
пылеватый До 20 Не регл< ю аментиру- гся
Ил (коэффициент по- ристости более 1,5) Не >егламент1 <руются
11 8,5 Песок:
средней крупности, крупный и гравели- стый ДоЗ До 15 До 50 До 50 Более 15 6 5 3 8 6 3 10 7 5
пылеватый 20—50 Не реглз Ю' 1ментиру- гся
Супесь (частиц разме- ром менее 0,005 — до 6%) 3-6 До 50
111 11 Песок средней крупно- сти До 3 Не регламентируются 12 10 8 12 И 10 15 12 10
Супесь (частиц разме- ром менее 0,005 — до 10%) 6—10 До 50 Не регламентируются 8 6 5 10 8 6 12 10 8
VI 14 Песок гравелистый ДоЗ Не регламентируются 25 22 20 30 25 20 30 27 25
Суглинок (частиц раз- мером менее 0,005 — до 15%) 10—15 12 8 6 14 10 8 13 12 10
V 18 Гравийный До 5 35 30 25 35 30 25 40 35 30
Суглинок (частиц раз- мером менее 0,005 — до 20%) 15—20 15 12 10 15 12 10 20 15 12
VI 22 Гравийный До 5 45 40 35 45 40 35 50 45 40
Суглинок (частиц раз- мером менее 0,005 — до зо%) 20—30 15 12 10 15 12 10 20 15 10
Таблица 3.7. Гидравлическая крупность частиц грунта
Размер частиц, мм Гндравличе-| ская круп- ность. см/с Размер частиц, мм Гидравличе- ская круп- ность, см/с Размер частиц, мм Гидравличе- ская круп- ность, см/с
0,05 0,0016 0,7 7,14 6,0 92,0
0,02 0,0025 0,8 8,26 7,0 35,5
0,05 0,166 0,9 9,4 8,0 38,0
0,1 0,663 1,0 10,5 9,0 40,3
0,15 1,1 1,5 16,44 10,0 42,5
0,2 2,04 2,0 19,0 15,0 52,0
0,3 3,4 2,5 21,25 20,0 60,2
0,4 4,5 3,0 23,25 25,0 67,0
0,5 5,4 4,0 26,85 30,0 73,6
0,6 6,0 5,0 30,0
Одной из важнейших характеристик грунта, используемой при состав-
лении классификации по трудности его разработки различными техническими
средствами, является гранулометрический состав, т. е. процентное содержа-
ние в грунте по массе частиц различной крупности.
Гранулометрический состав грунта дается обычно в виде таблицы или
графика.
Таблица 3.8. Неразмывающая скорость потока,
определенная по формуле (3.1)
Однородный несвязный грунт Диаметр частиц грунта, мм Неразмывающая скорость, м/с, при средней глубине потока, м
0.4 1.0 2.0 3,0
Пыль, ИЛ Песок: 0,005—0.05 0,12—0,14 0,15—0,21 0,17—0,24 0,19—0,26
мелкий 0,05—0,25 0,14-0,27 0,21—0,32 0,24—0,37 0,26—0,4
средний 0,25-0,5 0,27—0,47 0,32-0,57 0,37—0,65 0,4-0,7
крупный Гравий: мелкий 0,5-2,0 0,4—0,53 0,57—0,65. 0,65—0,75 0,7-0,8
2-5 0,53-0,65 0,65-0,80 0,75—о;э 0,8—0,95
средний 5-10 0,65—0,8 0,8—1,0 0,9—1,1 0,95—1,2
крупный Галька: 10-20 0,80—0,95 1,0—1,2 1,1-1,3 1,20—1,4
мелкая 20-25 0,95-1,2 1,2—1,4 1,3-1,6 1,4-1,8
средняя 25-40 1,2-1,5 1,4-1,8 1,6—2,1 1,8—2,2
крупная Булыжник: 40—100 1,5—2,0 1,8-2,4 2,1-2,8 2,2—3,0
мелкий 100-125 2,0-2,2 2,4—2,8 2,8-3,2 3,0—3,4
средний 125-150 2,2—2,8 2,8—3,4 3,2—3,9 3,4—4,2
крупный 150—200 2,8—3,2 3,4—3,9 3,9—4,5 4,2—4,9
Валуны 200 3,2 3,9 4,5 4,9
44
Кроме гранулометрического состава, грунт характеризуется средне-взве-
шеиным диаметром
drp == (^iPi +4гРг+ • • • +*Мрп) /100
и коэффициентом неоднородности
Л = ^во/>
где dj, d2t. . dn —диаметры фракций, составляющих грунт, мм;
рп р2,. . ., рп — содержание фракций в общей массе грунта, %; dte, d10 —
диаметры частиц грунта, мельче которых в общей массе грунта содержится
соответственно 60 и 10 %, мм.
Грунты с коэффициентом неоднородности г]^3 называют однородными,
а с г]>3 — неоднородными.
При выполнении подводно-технических работ приняты две классифика-
ции грунтов для разработки гидромониторными и землесосными снарядами,
в каждой из которых предусмотрено разделение грунтов на шесть групп в
зависимости от гранулометрического состава (табл. 3.5 н 3.6).
Весьма важными характеристиками подводных грунтов являются гид-
равлическая крупность частиц и неразмывающая скорость. Гидравлическая
крупность частицы грунта — это скорость ее равномерного падения в спокой-
ной воде (табл. 3.7).
Скорость потока, соответствующая состоянию предельного равновесия
дойных частиц грунта, когда отдельные частицы срываются с места и начи-
нают перемещаться, но общего движения частиц еще нет, называется нераз-
мывающей (табл. 3.8). Для несвязных грунтов неразмывающая скорость мо-
жет быть определена по формуле В. Н. Гончарова:
Он~3,9 (//dcp/^es) 0’2 (^ср4*0,0014)0’3, (3.1)
где И — глубина, м; dcp — средний диаметр донных частиц, м; dM —
диаметр частиц, обеспеченный на 95 % по кривой гранулометрического соста-
ва, м.
3.3. РАЗМЕРЫ ПОДВОДНОЙ ТРАНШЕИ
Площадь поперечного сечения выемки в общем случае
FB = (&4-ftm) h,
где b — ширина сечения выемки по дну, м; h — глубина выемки, м; т=
— ctg а — коэффициент заложения откоса (здесь а — угол наклона откоса к
горизонтальной плоскости).
При проектировании подводных и береговых выемок коэффициент зало-
жения откосов принимают в соответствии с данными табл. 3.9 и 3.10.
Расчетная ширина по дну подводной выемки под элементы сооружений
b ~ 4~ А Ьв 4- А &р А Ьв,
где fej — ширина сооружения или его элемента, устанавливаемого в вы-
емку, м; А&в — расстояние от подошвы откоса выемки до боковой поверх-
ности сооружения, учитывающее возможность выполнения водолазного об-
следования (принимают AfeB=0,7-?l м); Afep — запас на отклонение ширины
выемки (с двух сторон) в процессе ее разработки, м; Afe3 —запас на заноси-
мость подводной выемки наносами, м.
45
Таблица 3.9. Коэффициент заложения откосов подводных выемок
Грунт Коэффициент заложения откосов при глубине выемки, м
до 2,5 более 2.5
Песок:
пылеватый и мелкий 2,5 3,0
средней крупности 2,0 2,5
неоднородного зернового состава 1,8 2,3
крупный 1,5 1,8
Гравийный и галечниковый 1,0 1,5
Супесь 1,5 2,0
Суглинок 1,0 1,5
Глина 0,5 1,0
Предварительно разрыхленный скальный 0,5 1,0
Ширина подводной траншеи под трубопроводы в зависимости от числа
укладываемых в нее ниток
= DTn -)•и (п — 1) -|- Д Ьв -|- Д ftp “f" Д 6Т -|- Д &з,
где Dr — наружный диаметр футерованного и забалластированного
трубопровода, м; п — число ниток в траншее; а — расстояние в свету между
трубопроводами (принимают для труб диаметром 377—630 мм а=0,9 м,
диаметром 720—1020 мм а— 1,5 м, диаметром 1220—1420 мм а=2 м); Д(?т—
Таблица 3.10. Коэффициент заложения откосов береговых выемок
Грунт Коэффициент заложения откосов при глубине выемки, м (до)
1.5 3 5
Насыпной 0,67 1,0 1,25
Песчаный и гравийный влажный (ненасыщенный) Глинистый ' 0,5 1,0 1,0
супесь 0,25 0,67 0,85
суглинок 0,0 0,5 0,75
глина 0,0 0,25 0,5
Лёсс н лёссовидный сухой Моренный: 0,0 0,5 0,5
песчаный, супесчаный 0,25 0,57 0,75
суглинистый 0,2 0,5 0,65
Примечания. 1. При напластовании различных видов грунта коэффициент за
ложения откосов для всех пластов назначают по более слабому виду грунта.
2. К насыпным относятся грунты, пролежавшие в отвалах менее 6 мес и ие подвер-
гавшиеся искусственному уплотнению (проездом, укаткой и т. п.).
46
запас иа отклонение оси трубопровода от осн однониточных переходов (при-
нимают 1 % длины подводной траншеи при укладке трубопровода способом
протаскивания, при укладке другими способами этот запас должен быть опре-
делен в проекте).
При разработке траншеи земснарядами запас иа отклонение ширины
принимают Д&р=14-1,5 м, при разработке каиатно-скреперными установ-
ками Дбр= 1 % от дальности скреперования грунта.
3.4. УЧЕТ ЗАНОСИМОСТИ ПОДВОДНОЙ ТРАНШЕИ
ПРИ ОПРЕДЕЛЕНИИ ЕЕ РАЗМЕРОВ
При выборе оборудования для разработки выемки в условиях интенсив-
ной ее заносимости необходимо, чтобы суточная эксплуатационная произво-
дительность машины была не менее чем в 2 раза выше суточного объема на-
носов, откладывающихся в выемке.
Расход влекомых иаиосов иа 1 м ширины потока (м3/с-м) может быть оп-
ределен по эмпирической формуле В. Н. Гончарова:
v3 I den \° ’1
Q = 2,08-г dcp -^- (о-он),
Он \ п )
где v — средняя по вертикали скорость, м/с; он — предельная неразмы-
вающая скорость, м/с; dcp — средний диаметр частиц грунта, м; Н — глу-
бина реки, м.
Суточный объем наносов иа 1 м ширины выемки (м3/сут-м) опреде-
ляют в зависимости от средней по вертикали скорости потока для различных
его глубин по графикам рис. 3.1.
Запасы иа заносимость подводной выемки определяют на основании дан-
ных, получаемых в результате инженерных изысканий и проектных прорабо-
ток: средней по вертикали скорости на участке подводной выемки при среднем
рабочем уровне воды; среднего диаметра частиц донных насосов; глубин на
Рис. 3.1. Интенсивность отложения
иаиосов в траншее при dCp<0,4 мм
Рнс. 3.2. Номограмма для определе-
ния средней скорости течения (по
вертикали)
47
участке выемки; глубины, расчетной ширины и объема разработки выемки
без учета ее заносимости; производительности грунторазрабатывающего сна-
ряда; продолжительности технологического перерыва после разработки вы-
емки до установки в нее элемента подводной конструкции.
Заносимость подводной выемки учитывают лишь иа тех участках, где
скорость течения воды превышает 0,5 м/с. Для расчета запасов на заноси-
мость выемки по номограмме (рис. 3.2) устанавливают среднюю по вертикали
скорость v, прн которой запас на заносимость равен 1 м, в зависимости от
средней продолжительности занесения грунтом, глубины h выемки и глуби-
ны руслового потока Н на подходе к ней.
Средняя продолжительность занесения траншеи грунтом
t=Wol2nv + Tn,
где 1Г0 — объем разработки выемки без учета ее заносимости, м3; /7р —
производительность земснаряда, м3/сут; Тп — продолжительность техноло-
гического перерыва, сут.
Запас на заносимость выемки с верховой по течению стороны
Л Ь3 — св/,
где св — скорость смещения верхового откоса выемки, м/сут; св=
= l500(v2/gH)2H/h (где h — глубина выемки, м).
Таким образом, с учетом заносимости проектная ширина выемки должна
быть увеличена на значение Дй3.
3.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМА ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
Для определения объема земляных работ промеряют глубины до начала
и после окончания работ.
При разработке котлована объем земляных работ
h *
V= —((2а4-а!) ft+(2a14-a) fej],
о
где а, Ь—длина сторон котлована понизу, м; alt fej —длина сторон
котлована поверху, м (а!=а+2Лт; t+2/im, здесь m—коэффициент зало-
жения откоса).
Для определения объема обратной засыпки пазух котлована из общего
объема котлована вычитают объем подземной части сооружения.
Для определения объема земляных работ при устройстве траншеи строят
ее продольные и поперечные профили. Продольный профиль делят на участки
между точками перелома как по дну траншеи (красные отметки), так и по есте-
ственной поверхности (черные отметки).
Траншея на участке между ее поперечными сечениями представляет собой
трапецеидальный призматоид, объем которого
У1-г = (^1+а) /1-г/2,
где Fj, F2 — площадь поперечных сеченнй соответственно 1-го и 2-го, м2;
/1-а — расстояние между поперечными профилями, м.
Объем земляных работ может быть подсчитан без построения профилей,
для чего расстояние между промерными точками в поперечных профилях
принимают, например, равным 1 м, а расстояние между поперечными профи-
лями 5 м.
48
Таблица 3.11. Пример определения объема земляных работ
Площадь разрабо- танного грунта, м* X СО X
сч + со сч 2 Х5=61,7 12,4+18,15 1© <м II СО X
12,3 12,4 L©
ч X а ,05=1 Н L© СО 00 11 L©
=« л Z -36, со f
1 о ч с 44,35- 49,75- 51,4-
гн ‘яои -иичичхьС ,35 ,05 ,75 ,35 ,25
•OJOHW qtfBtnoify СО 36 49 СО L© 3
Л тр 4,0 4,0 1 4,3 4,2 4,15 4,5 ’ 1
о ,95 ,25 L© о> тГ со
S к со" 1© СО L© со СО со 1© тр
X 8. С i© .05 ,95 СО СЧ 1© —
СО С© со с© <© с© с© с©
g
сч тр со СО с© 1©
а ф Z СО с© с© ’ф с© с©" с© ф с©
а с 1© ,05 L© со сч СО с© 1© 1© О
X я СО С© тР с© с© тГ с© с© <©
£ i© сч L© ,05 со СЧ ,45 ,35 ь*
м, в с© с© с© с© С© <©
я X О ,85 ,25 1© ,05 1©
X <5 с© с© СО С© <© с© с©
О о СЧ сч ,35 ,25 ,35
со" с© ’ф с© L© 1© 1© Тр
— ’’Г О о 4,25 4,15 4,15 4,4 4,3 4,25
ИИ1ЭН1О Ч . и & Ч ч Ч ©< ч В Ч ©< ч
НЭ ‘ЧНЭЯ -odX ви вмявбиоц о 7 о 7 О
к^ифоби бэпоц —- сч со
49
Рис .3.3. Схема промеров глубин на поперечном профиле траншеи:
Гр. Гэ — глубины, замеренные до н после разработки грунта: Гп — проектная глуби-
на; РУ — рабочий уровень воды, от которого замеряется глубина Гр; ЗУ — уровень
воды во время замеров глубины
Тогда площадь сечения каждого поперечного профиля
F = F[ —F"t,
где F', —площадь многоугольника А БВуЗ^ИК‘, F” —площадь много-
угольника АБВГДЕЖЗИК (рис. 3.3).
Объем извлеченного из траншеи грунта можно определить в табличной
форме (табл. 3.11).
3.6. ОЧИСТКА ДНА ВОДОЕМА
Перед выполнением земляных работ необходимо траление или водолаз-
ное обследование с целью обнаружения топляков, карчей, валунов и других
предметов. Водолаз уточняет положение, размеры и степень заиесеииости
грунтом выявленного препятствия. По данным обследования выбирают тип
захватного приспособления.
Наиболее простым захватным приспособлением, применяемым самостоя-
тельно и в сочетании с другими приспособлениями, является пеньковый или
стальной канат. Под подводное препятствие его можно подвести способом
«подрезки». В этом случае под препятствием там, где возможно, подводят
сначала тонкий стальной канат, который пилообразными движениями пере-
двигают вдоль препятствия на требуемое расстояние. Когда тонкий канат зай-
мет нужное положение, к его концу присоединяют более толстый и протяги
вают под препятствием.
При небольшой глубине строповку предмета может выполнить рабочий
без участия водолаза. С помощью специальной вилки (рис. 3.4, а) под топляк
или карчу подводят петли из тонкой веревки (толщиной около 1 см), с которой
связан конец подводного каната. Затем подведенную под топляк петлю зацеп-
ляют наверх, протягивая под топляком подъемный канат. К выведенному на
поверхность концу каната прикрепляют кольцо (замок), в которое пропу-
скают второй конец каната, после чего канат затягивают петлей.
50
Вылавливание конца каната багром ускоряется при использовании серь-
ги (рнс. 3.4, б) на конце каната. По обе стороны топляка или карчи опускйют
багор н шест. Шест упирают в багор так, как показано на рис. 3.4, в. Надетая
на шест серьга под действием собственного веса скользит по нему и попадает
на крюк багра. После этого багор вместе с серьгой поднимают на поверх-
ность воды, а канат, заделанный за серьгу, оказывается пропущенным под
топляком.
Если под топляк (карчу), погруженный в грунт, указанными способами
подвести канат невозможно, топляк от дна реки отрывают захватным крюком
(рис. 3.4, г). Крюк, прикрепленный к канату, заводят под предмет, который
подъемным приспособлением отрывают от дна и поднимают на поверхность.
Для захвата топляков, карчей, валунов н крупных одиночных камней
можно пользоваться также клещами (рис. 3.4, д) или храпом (рис. 3.4, е).
При извлечении одиночного камня, когда под него нельзя завести стро-
новочное прнспособлеине, в камне пробуривают отверстие глубиной 10—
15 см с таким расчетом, чтобы оно не проходило через центр тяжести камня.
В отверстие вставляют штырь, который при подъеме прижимается к поверх-
ности камня и обеспечивает его зацепление (рис. 3.4, ж).
Одиночные камни можно поднимать при помощи клиновидного шты-
ря с кольцом. В верхней части камня делают скважину, в которой закрепля-
ют штырь двумя клиньями (рис. 3.4, з). При подъеме клинья прижимаются к
стенкам скважины, штырь оказывается плотно закрепленным в ней и камень
поднимается на поверхность. После подъема камня штырь осаживают и
клинья, а затем и штырь, вынимают из скважины.
Рис. 3.4. Захватные приспособления
51
Для извлечения большого количества камней с одного места применяют
грейферные краны. Если место или условия работ не позволяют применят|.
кран, дно акватории очищают водолазы, вручную собирая камни в корзины
Для подъема камня массой до 150 кг под него подводят цепную или ка-
натную сетку (рис. 3.4, и, I) или накатывают камень на сетку (рис. 3.4, и.
//, ///).
Для подъема обрывков канатов и цепей применяют кошки (рис. 3.4, к) —
небольшие четырехлапые якоря массой 8—15 кг. Для протаскивания по дн}
кошку прикрепляют к канату. Поднятые на поверхность концы цепей и ка
натов выбирают вручную, шпилем или лебедкой. Из грунта канаты и цепи
выдергивают лебедками.
Сваи выдергивают при помощи крана грузоподъемностью 20—40 т
Строповку сваи, голова которой находится под водой, выполняет водолаз при
помощи специальных приспособлений. Для предотвращения соскакивании
каната в свае выше петли просверливают отверстие, через которое пропускают
болт (рис. 3.4, л).
Для извлечения свай используют также сваевыдергиватели, вибропогру
жатели или молоты в сочетании с тяговым механизмом. В песчаных и супесча
ных грунтах при выдергивании свай возможен подмыв гидромонитором.
Часто вместо извлечения можно ограничиться срезанием или спилива
нием сваи на уровне дна реки. Для спиливания под водой применяют меха
нические сваерезы, для деревянных свай можно использовать обычную но-
жовку.
Прн подъеме из воды топляков, валунов, карчей и т. д. водолаз посл<
строповки должен отойти на безопасное расстояние, поднимать предметы мож
но только по его команде.
3.7. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ
И БЕРЕГОВЫХ ТРАНШЕЙ ЭКСКАВАТОРАМИ
При разработке подводных траншей применяют экскаваторы-драглайны,
работающие с берега или установленные на плавучих средствах. В зависи-
мости от местных условий может быть рекомендовано несколько схем разра-
ботки.
Для разработки подводной траншеи через небольшую преграду шири-
ной до 80 м можно применять два экскаватора, установленных на разных бе-
регах (рис. 3.5, а). Работы по такой схеме производят в два этапа: вначале
экскаваторы разрабатывают грунт на прибрежных участках в пределах
максимального вылета стрел, затем ковши экскаваторов соединяют между
собой канатом и разрабатывают среднюю русловую часть подводной траншеи
перемещением ковшей вперед-назад. После разработки части траншеи до
проектных отметок ковши экскаваторов разъединяют и дорабатывают траншею
в приурезовой части.
Для увеличения радиуса действия экскаватора на противоположном бере-
гу реки иногда монтируют кран-укосину, от которого канат закрепляют на
ковше экскаватора-драглайна. После начала разработки траншеи экскаватором
машинист на кране-укосине освобождает тормоз на лебедке и канат свободно
следует за ковшом. Перед началом следующего цикла ковш совместными
действиями машиниста на кране-укосине, выбирающего канат, и экскаватор-
щика, стравливающего канат, забрасывается дальше в русло реки.
Подводную траншею можно разрабатывать экскаваторами, установлен-
ными на баржах или плавучих площадках (рис. 3.5, б), начиная как с русло-
вой, так и с береговой части водной преграды. Баржа или плавучая площадка
должна быть надежно закреплена в створе перехода при помощи якорей или
закольных свай.
52
Рис. 3.5. Схемы разработки подводных выемок (стрелкой указано направле-
ние разработки)
При разработке подводной траншеи экскаватор-драглайн может быть
установлен на земляной насыпи на одном или обоих берегах (рис. 3.5, в).
При разработке грунта с двух береговых насыпей расстояние между ними
должно быть таким, чтобы ковш с экскаватора заходил на 1,5—2 м дальше
середины русла. Экскаватор разрабатывает траншею сначала с одного берега,
затем с другого. Необходимо учитывать скорость и расход воды в суженном
створе с тем, чтобы не создавать подпора и размыва береговых насыпей.
При разработке подводной траншеи на малой глубине (до 0,5 м) в плот-
ном грунте можно использовать экскаватор с обратной лопатой, работающий
с берега (рис. 3.5, г).
При работе экскаватора на продольных уклонах береговых траншей не-
обходимо обеспечивать его устойчивое положение против сдвига или опроки-
дывания. Работа на уклонах ведется без анкеровки или с анкеровкой экска-
ватора. Его устойчивость на сдвиг без анкеровки проверяют по формуле
Рс = mfg cos а,
где Рс — сдвигающая сила, И; т — масса экскаватора, т; / — коэффи-
циент трения скольжения металла о грунт; g — ускорение свободного паде-
ния, м/с2.
53
Таблица З.Г2. Коэффициент трения скольжения металла о грунт
Грунт Коэффициент трения / Угол уклона, град
предельный рекоменду- емый
Суглинок и глина: увлажненные 0,3 16,5 11
сухие 0,38 21,0 14
Песчаный и гравелистый 0,36—0,4 20—22 13—15
Скальный: плотный 0,45 24,0 16
взорванный 0,5 26.5 18
Значения коэффициентов трения f, предельных и рекомендуемых укло-
нов при работе экскаваторов приводятся в табл. 3.12.
Разработку траншей экскаватором на уклоне без анкеровки целесообраз-
но вести в направлении сверху вниз. В этом случае ковш может выполнять
роль якоря.
При уклоне более предельного необходима анкеровка экскаватора.
При уклоне до 30е в качестве подвижного якоря можно использовать
один бульдозер, а при уклоне 30—36° необходим второй бульдозер или трак-
тор. Бульдозер прикрепляют к тумбе нли балкам ходовой части экскаватора
канатом диаметром 26—28 мм.
На время прекращения работ экскаватор ставят на якоря. На увлаж-
ненных грунтах удерживающая сила (по расчету) должна быть увеличена
путем увеличения числа подвижных якорей.
Разработка траншей на береговых участках с уклонами более 36° даже
с анкеровкой не рекомендуется.
3.8. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ
КАНАТНО-СКРЕПЕРНЫМИ УСТАНОВКАМИ
Канатно-скреперная установка (рис. 3.6) состоит из скреперного ковша
(табл. 3.13), лебедки (табл. 3.14), приводной силовой станции (двигателя,
дизель-генератора) и комплекта канатов и блоков (табл. 3.15). Для обеспече-
ния работы канатно-скреперной установки в створе траншеи устраивают
Рис. 3.6. Канатно-скреперная установка:
/ — двигатель; 2 —скреперная лебедка; 3 — головной блок; 4— головная опора; 5.— от
вал грунта; 6, 8 — рабочий и холостой канаты; 7 — скреперный ковш; 9 — хвостовой блок;
10 — хвостовая опора
54
Таблица 3.13. Технические характеристики скреперного ковша
Вмести- мость ковша, м’ Масса, КГ Габаритные размеры ковша, мм Расчетное усилие в канатах. кН
А в С D Е F тяговых холостых
0,75 300 1342 1585 650 1270 1200 570 1,0 0,5
1,0 490 1472 1730 720 1400 1400 540 1,5 0,5
1,25 520 1572 1855 780 1500 1570 450 1,8 0,6
1,5 910 1680 1950 840 1600 1620 840 2.3 0,8
1,75 930 1780 1880 875 1700 1845 850 2,7 0,9
2,0 940 1892 2210 920 1800 1800 950 3,2 1,0
2,5 1180 2008 2335 990 1900 1850 1100 3,9 1,3
3,0 1320 2108 2455 1035 2000 1720 870 4,4 1,4
3,5 1500 2208 2495 1120 2100 1840 1150 5,2 1,8
головную и хвостовую опоры и, если по условиям местности выгрузка грунта
из ковша непосредственно на берег невозможна, эстакаду с бункером или без
него.
Разработка подводных траншей канатио-скрепериыми установками воз-
можна на судоходных и несудоходных реках как летом, так и зимой на раз-
личных глубинах и грунтах, в том числе скальных, предварительно разрых-
ленных.
Установка проста по конструкции и сравнительно дешева. В прак-
тике подводно-технических работ канатио-скреперные установки КСО-232
и КСО-1221 (табл. 3.16) применяют преимущественно при малом объеме зем-
ляных работ, когда другие земснаряды использовать невозможно или неце-
лесообразно.
При планировании работ канатно-скреперными установками необходимо
учитывать следующее:
малоэффективно использование установки при разработке плотных гли-
нистых грунтов (так как скреперный ковш скользит по диу траншей и произ-
водительность резко снижается), илистых грунтов и плывунов, особенно при
отсутствии течения;
наибольшая производительность установки достигается на траишее не-
большой протяженности (разработка траншей длиной более 150 м малоэффек-
тивна);
усложнена разработка траншей, ширина которых по дну значительно
превышает ширину скреперного ковша;
нельзя использовать установку без предварительного удаления (нли
дробления взрывным способом) крупных камней (валунов);
55
при разработке траншей в сложных условиях (различные группы грун-
та, засоренность, множество крупных камней) для осмотра и удаления пре-
пятствий необходимо предусматривать водолазную станцию.
Производительность (м3/ч) канатно-скреперной установки
/7 = 3600КцСрЛнЛв/(2ЛЛр),
где V — вместимость ковша, м3; оср — средняя скорость перемещения
ковша, м/с; kH — коэффициент наполнения ковша (табл. 3.17), kB — коэффи-
циент использования установки по времени (принимают Л:в=0,75 при работе
летом и kB= 0,6 при работе зимой); L — средневзвешенная дальность скрепе-
рования, м; kp — коэффициент рыхления грунта (см. табл. 3.17).
Скорость, м/с,
vcp = 2РрРх/(ур + vx) •
где Рр—скорость рабочего хода ковша (принимают цр=0,6-?0,7 м/с).
ох — скорость холостого хода ковша (цх= 1,5ч-2 м/с).
Таблица 3.14. Технические характеристики скреперных лебедок
Характеристика Значение характеристики для лебедок
Т-Т09 Т-136 лмц-з Т-145 ЛП-151
Тяговое усилие, кН 10 12 30 50 1500
Число барабанов Скорость выбирания каната, м/мин, на ходу: 1 2 1 1 1
рабочем 34,8 35,8 9 20,8 6,3
ХОЛОСТОМ Мощность двигателя, 34,8 35,8 9 20,8 29,5
кВт 7 10 7,5 16 80
Габаритные размеры, м 1,44Х Х1.12Х Х1.0 1.79Х X 1,15х Х1,П 1,55х Х1.39Х ХО,85 1.93Х X1,62X Х0.88 9,27Х Х3,2х Х3,5
Масса с канатом, т 0,61 1,05 1,31 2,6 40
Окончание табл. 3.14
Зиачевне характеристики для лебедок
Характеристика ЛС-43 ЛТ-1 1 ЛС-201 ЛС-301 Азинмаш-43П
Тяговое усилие, кН 60 69 270 400 73,6
Число барабанов 2 1 2 2 1
Скорость выбирания
каната, м/мин, на ходу:
рабочем 21,66 44,4 12 16—31 12
ХОЛОСТОМ 36,6 70,8 28,5 26—48 28,5
Мощность двигателя, 75 75 55 55 75
кВт
Габаритные размеры, м 3,4х 5,2Х 5,3х 3,9Х 5,2Х2,7Х
Х2,3х х2,5х Х2,8х Х2,2Х Х3,1
Х2,2 Х2,8 Х2,6 Х2,6
Масса с канатом, т 5,11 15,3 12,42 13,8 16,7
56
Таблица 3.15. Технические характеристики головных и хвостовых блоков
Диаметр каната, мм Размеры блоков, мм Масса блока, кг
А в с F 1 D d
16 600 408 "оЛОвНЬЦ 220 блоки 188 вид а) 170 350 60 57
18 640 450 240 210 170 400 60 65
21 710 510 275 235 190 450 75 91
24 816 560 300 260 190 500 75 102
27 840 630 335 295 210 560 75 138
30 945 815 380 335 210 640 75 161
36 1050 830 440 390 250 750 100 245
16 470 722 'востовы 290 е блоки 432 (вид б) 170 350 35 150
18 510 762 310 452 170 400 45 160
21 580 890 350 540 190 450 50 235
24 630 945 380 565 190 500 50 265
30 780 1200 500 700 210 640 60 420
36 800 1250 515 735 250 750 60 615
Таблица 3.16. Технические характеристики скреперного оборудования
Характеристика Значение характеристики для скрепер- ного оборудования
КСО-232 КСО-1221
Производительность при длине скреперования 200 м и 100%-ном опорожнении ковша, м3/ч 18 23
Объем ковша с откидывающимся днищем, м3 3,0 3,5
Ширина разрабатываемой траншеи по дну, м 1,6 2,0
Тип направляющей А-образная Стационарная
57
Таблица 3.17. Коэффициенты наполнения ковша и рыхления грунта
Грунт Группа грунта kn Ар
Мелкий песок I 0,6 1,09
Средний и крупный песок и супесь I 0,7 1,09
Суглинок 11 0,65 1.17
Глина III 0,6 1.24
Гравелисто-галечниковый III 0,8 1,25
Взорванный скальный V 0,4 1,42
В процесс подготовки канатио-скрепериой установки входят операции
устройство головной и хвостовой опор для крепления направляющих блоков,
установка и крепление лебедки и приводной энергетической установки; про
кладка каната через водоем; навешивание на опоры головных и хвостовые
блоков и запасовка в них канатов; регулирование н проверка прочности креп
лений блоков и канатов.
Головная П-образная береговая опора канатно-скреперной установки с
ковшом вместимостью 0,75 м3 состоит нз двух стоек длиной 3,2—3,5 м и диа-
метром до 25 см, на которые крепят штырями и строительными скобами
брус. Расстояние между стойками 1,5—1,7 м. Стойки-опоры заглубляют в
грунт на 1,5 м и укрепляют четырьмя подкосами. В середине верхнего бруса
установлены головные блоки.
Для канатно-скреперной установки с ковшом вместимостью более 0,75 м3
головные опоры могут быть такой же конструкции с пропорциональным уве-
личением размеров и сечений элементов.
Хвостовые опоры при разработке подводной траншеи канатно-скреперной
установкой иа несудоходной реке шириной до 150 м устраивают на противо-
положном берегу, а на более широких реках в летних условиях их делают
преимущественно плавучими, удерживаемыми на месте якорями или свай-
ными опорами. Хвостовую опору устанавливают от берега на таком расстоя-
нии, чтобы ковш при рабочем ходе не отрывался от земли.
Разработку траншей начинают с наиболее удаленных от берега участков.
Если скорость течения большая и заносимость траншеи велика, то работы
начинают в прибрежных зонах, затем ведут их по всей длине траншеи равно-
мерно.
При задевании ковшом какого-либо предмета под водой следует дать
ковшу обратный ход, затем снова включить рабочий ход при малой скорости
движения. В случае повторного задевания ковша необходимо произвести
водолазное обследование препятствия и удалить его из прорези. При работе
установки возможно искривление траншеи в плане. Если оно превышает
допустимую кривизну, выравнивать траншею можно средствами малой ме-
ханизации.
При разработке широкой траншеи допускается одновременная парал-
лельная работа двух и более скреперных ковшей иа расстоянии между ними
ие меиее 1 м. Гребни, образовавшиеся между параллельными траншеями,
смывают гидромониторной струей.
3.9. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ ЧЕРПАКОВЫМИ ЗЕМСНАРЯДАМИ
Черпаковые земснаряды (много- и одночерпаковые, штанговые) приме-
няют для разработки тяжелых грунтов, состоящих из камней, пластичных
глин, гальки и т. д.
58
Многочерпаковый земснаряд (табл. 3.18) разрабатывает грунт черпаками,
перемещающимися по раме.
Одночерпаковые земснаряды используют для разработки тяжелых засо-
ренных грунтов (IV—VII групп), требующих больших режущих усилий.
Штанговый снаряд (табл. 3.19), установленный на плавучем основании
экскаватор с рабочей рукоятью (штангой), применяют на сложных глини-
стых грунтах (для уборки предварительно разрушенных пород, разработки
мергелей VI н VII групп). Перемещается снаряд с помощью кормовой сваи и
канатов.
К одночерпаковым несамоходным земснарядам цикличного действия
относятся также грейферные земснаряды (см. табл. 3.19). Их применяют для
Таблица 3.18. Технические характеристики многочерпаковых земснарядов
Значевне характеристики для земснаряда
Характеристика МПДЭС-600 МПДЭС-550 МПДЭС-500 МПДЭС-400
Класс Речного Реги- стра РСФСР О О О м
Производительность, м3/ч 600 550 500 400
Габаритные размеры, м 48X9,2Х 57ХЮ.8Х 50X10,5Х 50ХЮ.5Х
Х2,8 Х3.5 Х3,5 Х3,5
Осадка по расчетной ватерлинии, м Глубина черпания, м: 1,52 2,14 2,1 2,3
максимальная 14 10 10 12
оптимальная 8,0 ___ 5,7 11,3
Вместимость черпака, 0,75 0,83 0,75 0,63
Скорость, км/ч 10 10,6 10,4 11
Окончание табл. 3.18
Значение характеристики для земснаряда
Характеристика МПДЭС-350 МПДЭС-275 МПДЭС-150 МПДЭС-50
Класс Речного Регн- О О Р Л
стр а РСФСР Производительность, 350 275 150 50
м3/ч Габаритные размеры, м 48X9,2Х 44.4Х9.2Х 37.6X8.7X 11.5Х6.2Х
Осадка по расчетной Х2,8 Х2,8 Х2,3 Х1,2
1,52 1,42 0,9 0,57
ватерлинии, м Глубина черпания, м: максимальная 10 10 5,5 3
оптимальная 4 4 3,6 0,6
Вместимость черпака, 0,5 0,4 0,3 0,045
Скорость, км/ч 11 — — —
59
Таблица 3.19. Технические характеристики одночерпаковых земснарядов
Характеристика Значение характеристики для земснаряда (номер проекта)
штангового (721) грейферного (1327)
Класс Речного Регистра РСФСР О р
Мощность, кВт 677 99
Производительность, м3/ч 120 60
Осадка в рабочем состоянии, м 1,33 0,64
Глубина черпания, м 7 12
Максимальный вылет черпака, м 9 (за борт) 8 (от оси вра- щения)
Автономность плавания, сут 10 45
удаления наносов у причальных стенок и набережных, очистки акваторий.
Способ перемещения —свайно-папильонажный.
Штанговый земснаряд разрабатывает прорезь последовательными се-
риями снизу вверх (против течения) или сверху вниз. Грейферный снаряд
может работать как по течению, так н против течения.
Извлеченный черпаковыми снарядами грунт транспортируют к месту
свалки шаландами. Совместно с земснарядом работают не менее двух шаланд,
и имеется резервная шаланда на случай неисправности одной из работающих
Для соблюдения ритмичности работы земкаравана желательно иметь одно-
типные шаланды.
Потребное число шаланд для работы на оба борта
П — ($св/°1 + 5св/*,а~Нподх + ^отх + ^р) Дф^р/(^ш^ш) + 1 >
где sCB — расстояние до свалки грунта, км; Vj, v2 — скорость шалаид
соответственно с грузом и порожнем, км/ч; /подх — время на подход и швар-
товку к земснаряду, ч; (отх — время на отход от земснаряда, ч; (р — время
на разгрузку, ч; — фактическая производительность земснаряда, м3/ч;
itp — коэффициент рыхления грунта; Кш — вместимость шаланды, м3; kw —
коэффициент использования вместимости шаланды.
Для обеспечения работы земснаряда на один борт потребное число
шаланд
, $Св/У1 4'SCe/t,2 + <р , ,
, Л = ---- -------f- 1 .
^ТР^ш/(^Р Дф)+/отх + /подх
Запас (см) иа неровность выемки, образуемой при разработке скального
грунта, принимают для земснарядов: многочерпакового 15—25; одночерпа-
кового 20—30; штангового 30.
Для разработки подводных траншей применяют плавучие грейферные
снаряды, а также плавучие краны, оснащенные грейферными ковшами.
В качестве грейферных снарядов могут быть использованы универсальные
экскаваторы, установленные иа плавплощадках или баржах и оснащенные
соответствующим оборудованием.
При разработке песчаных, гравийно-галечных и других несвязных грун-
тов применяют двустворчатые ковши, связных плотных грунтов — много-
лепестковые ковши с зубьями.
60
Грейферы применяют для разработки как несвязных, так и связных
грунтов, в том числе предварительно разрыхленных скальных. На грунтах,
содержащих крупные камни, грейфер работает менее эффективно, так как
из-за попадания отдельных камней между створками или лепестками ковша
при подъеме его из воды вымывается песок и вываливаются более мелкие
камни. Применение грейферов для разработки мелкопесчаных и илистых
грунтов нецелесообразно вследствие просора частиц из ковша.
Для разработки подводных грунтов наиболее рационально использо-
вать плавучие краны грузоподъемностью 5 и 15 т вместимостью грейферных
ковшей 1—1,5 и 4—4,5 м3 соответственно.
Последовательность разработки грунта грейферным снарядом следую-
щая: установка снаряда с заводкой и укладкой якорей или опусканием за-
кольных свай; разработка грунта; перестановка или передвижение снаряда
с перекладкой якорей.
При отвозе грунта на подводную свалку шаландами в состав работ до-
полнительно входят загрузка шаланды с перемещением последней в про-
цессе работы, перемещение груженой шаланды на подводную свалку, воз-
вращение порожней шаланды.
Продолжительность одного цикла при разработке грунта грейфером
зависит от глубины опускания и высоты подъема ковша, свойств грунта,
вместимости ковша, а также опыта машиниста. Наиболее благоприятными
условиями для сокращения продолжительности рабочего цикла является
отвал разработанного грунта за бровки траншеи, когда поворот стрелы может
быть совмещен с операциями по опусканию и подъему ковша. При погрузке
разработанного грунта в шаланды, как правило, такая возможность отсут-
ствует. Следует учитывать, что при более медленном подъеме ковша про-
исходит лучший захват грунта.
Ковш может совершать в 1 ч 45—120 циклов. На скальных, предвари-
тельно разрыхленных грунтах число циклов сокращается до 20—25.
Часовая производительность грейферного снаряда
Пг = ^р>
где VK — вместимость ковша, м3; п — число циклов в 1 ч; feH — коэф-
фициент наполнения грейфера.
В процессе работ грейферный снаряд перемещается при помощи канатов,
якорей и закольных свай, завозимых в стороны и располагаемых таким об-
разом, чтобы они не мешали подходу шаланд, в которых транспортируется
разработанный грунт. Если грунт перемещают в отвал за бровки траншеи,
то якоря и канаты должны быть расположены вне зоны отвала. Место для
отвала грунта должно быть расположено так, чтобы грунт не попадал об-
ратно в траншеи.
При одном положении грейферного снаряда грунт разрабатывают по
полукруглой полосе, ширина которой определяется размерами грейферного
ковша, а радиус — вылетом стрелы. Для разработки последующей полосы
снаряд перемещают на расстояние, равное 0,7—0,8 длины створок или диа-
метра раскрытых лепестков ковша.
Чистота выработки дна траншеи грейферным снарядом во многом за-
висит от точности определения места опускания ковша, поэтому в необхо-
димых случаях в управлении движением ковша участвует рабочий, находя-
щийся на носовой части палубы снаряда.
При наличии течения разработку грунта целесообразно начинать с
верхнего по течению участка траншеи. При таком способе перемещения вы-
мываемый из ковша грунт выносится за бровку траншеи.
В процессе извлечения каменистого грунта для проверки чистоты выра-
ботки ковш грейфера следует периодически опускать на такую глубину,
61
чтобы концы зубьев были на уровне проектного дна. После этого стрелу
грейфера медленно поворачивают и, если при этом зубья задевают за неров-
ности дна, необходима дополнительная уборка грунта.
3.10. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ ЗЕМЛЕСОСНЫМИ
И ГИДРОЭЖЕКТОРНЫМИ СНАРЯДАМИ
Технические характеристики землесосных и гидроэжекторных снарядов,
используемых при строительстве подводных трубопроводов и гидротехниче-
ских сооружений, а также в дноуглублении, приведены в табл. 3.20—3.22.
В целях предупреждения простоев земснаряда нз-за неподготовленности
фронта работ до их прибытия на стройплощадку необходимо: закрепить
створ подводного перехода створными знаками, устанавливаемыми вне ра-
бочей зоны на обоих берегах водоема и привязанными к постоянным объек-
там (реперам) на местности; оборудовать временный водомерный пост; уста-
новить предостерегающие знаки согласно Правилам плавания по внутренним
водным путям РСФСР; промерить глубины по створу подводного перехода;
выполнить водолазное обследование трассы перехода для выявления воз-
можных препятствий (коряг, остатков разрушенных гидротехнических
сооружений, затонувших предметов) и взрывоопасных предметов и удалить
обнаруженные подводные препятствия; оборудовать анкеры (мертвяки),
используемые в качестве якорей. i
В процессе разработки подводного грунта земснарядами особое вни- |
мание обращают иа увеличение коэффициента их использования по времени ‘
(отношение времени работы по извлечению грунта к общему времени работы)
путем максимально возможного сокращения времени на установку снаряда
на месте работы, закладку и перекладку якорей, передвижение по прорези,
пуск и установку двигателей, заправку горюче-смазочными материалами, ;
периодические осмотр и смазывание механизмов, замену износившихся де-
талей и мелкий профилактический ремонт, удаление обнаруженных препят-
ствий, пропуск судов и плотов, выполнение промерных работ с целью конт-
роля профиля разрабатываемой траншеи.
Сокращение времени на указанные работы во многом зависит от рацио-
нального использования вспомогательных плавсредств (завозней, плавпло-
щадок с кран-балками и др.) и водолазной станции, наличия запаса быстро-
изнашивающихся частей, горюче-смазочных материалов, обеспеченности
инструментом и производственным инвентарем.
При значительной скорости течения, когда установить земснаряд по-
перек течения невозможно (снаряд сильно кренится, и его не удерживают
якоря), разработку подводных траншей рекомендуется производить карта-
ми (рис. 3.7).
Ширина карты А в плане зависит от длины L и проектной ширины В
траншеи по дну (табл. 3.23).
При разработке грунта картами границы каждой карты на воде обозна-
чаются буями, устанавливаемыми с земснаряда. Для установки верхней и
нижней границ (по течению) карты на берегах выставляют дополнительные
створы.
Расстояние от оси до дополнительного створа определяют для каждой
карты отдельно. I
Порядок разработки траншеи следующий: передний становой якорь
помещают в створе укладки становых якорей у буя, соответствующего раз-
рабатываемой карте; земснаряд устанавливают на линии нижнего дополни-
тельного створа у правой или левой границы карты; земснаряд при помощи
папильонажиых канатов, передвигаясь от левой границы к правой и ориенти-
руясь иа буи соседней карты, производит разработку карты подводной
62
ДГС-150С 1 21x7,2Х Х2 0,7 8 8 ЗД12 220 8НДВ 720 68
О
и а ДГС-151 1 Х*_ *Х 0,5 О 80 ЗД12 220 АДП-П оое 150 S & и
а g к & В к л о § Р-88 О 37,5Х Х8.5Х2.8 0.8 25 08 ЗД12А 221 2НЗВ200Х Х4 500 180
ж X U О из ’в*
для сна] СО S Е >» о. 15,Зх Х5.2Х1 0,9 О 80 ЗД12 220 хоогае S со 8
х X ё к а. я X УПГЭУ-3 1 25,6х6х XI,8 °’8 22 80 ЗД12 220 8НДВ 540—720 74—94
а. я и я X к я я ТЗР-251 о 43x9,Зх Х2.7 из из сч О о 00 6ЧНСП 18/22 515 100МП- 350 1250 001 СО т а> а. ©
к т к а X 8 § ТЗР-12 о. 22x6,5х X 1,1 0,6 сч 009 ЗД6 , о 8НЗ 008 с£
т 15x7,5х Х1.5 X
Я « ДГС-8Г 1 0,6 00 009 ЗД6 о 8НЗ 008 из сч Фреза струн
1 8ПЗУ о. 15x4,5Х X 1,2 0,6 С0 009 ЗД6 о 8НЗ 008 из сч Фреза
63
с» Таблица 3.21. Технические характеристики землесосных снарядов,
применяемых в гидротехническом и транспортном строительстве
Характеристика Значение характеристики для земснаряда
8НЗ 100-40к 12Р-7 300-40 500-60 1000-80
Главные размерения, м 17,6Х6,6Х Х1.26 12,2X8,1 X XI,61 17X8,6Х XI,43 30X9,5X2 37ХИХ2.3 45Х12Х Х2.85
Осадка, м 0,71 0,74 0,85 1 1,1 1,42
Производительность по грунту (при консистенции 10%), м3/ч 80 НО 130 300 500 1000
Глубина всасывания, м 6 12 6 И 15 15
Длина грунтопровода максимальная, м 600 1300 1600 1600 2500 3500
Диаметр грунтопровода, м 0,2 0,3 0,3 0,5 0,6 0,854
Мощность двигателя, кВт:
грунтового насоса 130 380 480 864 2437 4400
рыхлителя 28 40 40 115 180 310
Водоизмещение, т 56,8 112 92,5 । 212 400 650
Зак. 2359
“Таблица 3.22. Технические характеристики землесосных снарядов,
применяемых для заглубления русл судоходных рек
Характеристика _ _ Значение характеристики для земснаряда (номер проекта)
ЗГДЭС-2500 (1-517-01) ЗМДЭ-1000 (23-112) ЗМДЭ-725 (26-40) ЗДЭ-700, ЗМДЭ-700. ЗНДЭ-700 (23-110) ЗДЭ-650, ЗМДЭ-650 ЗДЭ-350, ЗГДЭ-360 (324) ЗДЭС-250 (246-Б)
Класс Речного Регистра РСФСР Мощность двигателя, кВт: О О О О О Л Р
грунтового насоса 1229 589 589 280 258 166 ПО
вспомогательного 876 611 295 221 162 92 29
Производительность, м3/ч 2500 1000 725 700 650 350 250
Извлекаемые грунты Песок Несвязные и связные I—IV групп V—VI групп Несвязные н св I—IV групп чзные Несвязные I—IV групп Несвязные и мало- связные I—IV групп
Главные размерения, м 64.6Х XI 0,55X3 58X9,2Х Х2.8 . 50X90,2X Х2,8 45,8Х9Х Х2.5 40Х9Х Х2.85 25,8Х7,5Х Х1.5 19X7X1,2
Осадка в рабочем состоя- нии, м 1,5 1,36 1,36 1,28 1,17 0,75 0,64
Скорость, км/ч Грунтопровод: 12 — — — — — 10,2
длина, м 400—650 500 500 400 400 250 120
диаметр, м 0,9 0,7 0,7 0,5 0,5 0,4 0,3
Глубина всасывания, м 14 11/8 11/6 11/6 П/7 8 4,5
Напор грунтового насо- са, м 21 20—21 20—21 20 21—22 21,6 20 '
Рис. 3.7. Схема разработки подводной траншеи земснарядом при большой ско-
рости течения:
1 — временные (вспомогательные) створные знаки; 2 — буи, указывающие место укладки
становых якорей; 3 — буи, ограничивающие движение земснаряда при данном положении
станового якоря; 4 — карта; 5, 6 — створные знаки дополнительные и основные
траншеи. При достижении границы карты земснаряд делает подвижку но
становому канату вперед и начинает разработку карты от правой границы к
левой и т. д.
При выходе земснаряда иа линию верхнего дополнительного створа раз-
работка карты заканчивается. Становой якорь заводят в следующую точку
на створе, а земснаряд занимает исходное положение для разработки сле-
дующей карты.
Подъем и перекладку якорей производят на специально оборудованных
завознях или приспособленных для этого других плавсредствах.
Таблица 3.23. Взаимосвязь размеров карты и траншеи
(см. рнс. 3.7)
Ширина Л карты при ши- рине В траншеи, м Длина ста- нового троса L, и Ширима А карты при ши- рине В траншеи, м Длина ста- нового троса L, м
более 5 | ДО 5 | более б до 5
20 14 50 49 35 300
28 20 100 59 40 400
37 28 200 63 i 45 500
66
3.11. СПОСОБЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ЗЕМСНАРЯДА ПО ПРОРЕЗИ
Общие сведения. Способ перемещения земснаряда по прорези зависит от
его конструктивных особенностей, размеров разрабатываемой прорези и
глубины воды на участке.
В процессе разработки подводного грунта земснаряд перемещается
траншейным способом — вдоль оси прорези, удаляя грунт при проходе каж-
дой траншеи, или папильонажным способом — поперек прорези с постепенной
подачей вперед по становому канату.
Траншейный способ (рис. 3.8, а). Разработку траншейным способом
применяют на несвязных песчаных грунтах, легко осыпающихся с откосов.
Земснаряд перемещается вдоль прорези, всасывающий наконечник
Заглублен ниже проектного дна. Образующаяся траншея имеет вначале
крутые откосы, грунт на которых находится в неуравновешенном состоянии
и продолжает осыпаться в основание траншеи (осыпание песка с откосов
продолжается от нескольких минут на легких песках до нескольких часов на
заиленных грунтах).
Траншеи и после этого не сохраняют своей формы, так как под воздей-
ствием течения грунт с откосов осыпается к основанию траншеи и гребни
между траншеями постепенно сглаживаются. Полное сглаживание гребней
происходит при скорости течения 0,9—1 м/с за 4—5 сут, скорости 0,7 м/с —-
за 8—10 сут, при 0,5 м/с—до 25 сут.
Положение траншеи на местности фиксируют продольными створами,
которые разбивают для каждой траншей по ее оси или для каждой пары тран-
шей на их стыке. Ширину траншеи в большинстве случаев принимают равной
ширине корпуса земснаряда. Это позволяет выставлять вехи продольных
створов через одну траншею и проходить по каждому из створов две тран-
67
3*
шеи —одну правым, другую левым бортом земснаряда. Такая расстановка
продольных створов облегчает ориентирование по ним, особенно на большом
расстоянии от створов до земснаряда.
На переходе большой протяженности разрабатываемые траншеи делят
на серии. Длину серий устанавливают с учетом местных условий: для зем-
снаряда производительностью более 300 м3/ч она обычно равна 100 м, для
земснаряда меньшей производительности — 50 м. При одном положении
боковых якорей земснаряд разрабатывает одну серию траншеи. Затем его
переводят на смежную серию.
Папнльонажный способ. Различают несколько способов папильониро-
вания.
При параллельном папильонаже (рис. 3,8, б) снаряд перемещается па-
раллельно оси траншеи от бровки к бровке. Такой способ применяют в слу-
чаях, когда глубина на кромках траншеи и за ее бровками больше осадки
земснаряда.
При небольшой осадке земснаряда (до 1 м) этот способ для разработки
подводных траншей является наиболее целесообразным.
Веерный папильонаж (рис. 3.8, в) применяют в том случае, если глубина
на кромках прорези меньше осадки земснаряда. При разработке траншеи
корма земснаряда практически остается на месте (при малой ширине траншеи),
а нос (всасывающая труба) перемещается от бровки к бровке. Подачу вперед
по становому канату производят медленнее, чем при других способах папиль-
оиирования. Передние канаты выбирают, й травят на большую длину, чем
задние, поэтому скорости выбирания и травления передних и задних канатов
разные.
Крестовый папильонаж (рис. 3.8, г) применяют при разработке узких
траншей, а также в тех случаях, когда глубина на бровке траншей меньше
осадки корпуса земснаряда. При разработке траншеи переднюю часть зем-
снаряда перемещают к одной кромке траншеи, а заднюю — к противополож-
ной, выбирая два накрест лежащих каната. Необходимое условие — чтобы
центр вращения земснаряда не смещался со створа — осложняет применение
крестового папильонажа.
При багермейстерском папильонаже (рис. 3.8, д) земснаряд перемеща-
ется от бровки к бровке траншеи так, что продольная ось его составляет
некоторый угол с осью траншеи. Перемещение земснаряда по траншее в том
или ином направлении осуществляют путем выбирания (набивания) одного
каната и травления (спускания) противоположного.
Число и расположение опорных якорей должно обеспечивать: возмож-
ность перемещения земснаряда по всей площади траншеи без пропусков;
легкость перемещения земснаряда; минимальные затраты времени на укладку
якорей.
Для восприятия продольных нагрузок укладывают передний (носовой)
становой канат, служащий также для перемещения земснаряда вдоль тран-
шей. В случае значительных сил, действующих иа корму земснаряда, заво-
дят задний (кормовой) становой канат. Для преодоления сил, обусловленных
боковой составляющей течения, с носа и кормы земснаряда заводят боковые
канаты, с помощью которых производят папильонирование и удержание
земснаряда на оси прорези.
Становой якорь закладывают в случае достаточной длины каната от
границы окончания прорези на расстоянии, равном двум-трем ширинам
траншеи. Такая закладка позволяет разрабатывать траншею по всей про-
рези без перекладки якорей.
Расстояние, на которое закладывают боковые якоря, зависит от условий
работы и в первую очередь от рельефа диа за бровкой. Угол опережения
и отставания передних (носовых) канатов в зависимости от условий работ
равен 15—30°, а задних (кормовых) канатов 15—45°.
«8
3.12. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ
ГИДРОМОНИТОРНЫМИ СНАРЯДАМИ
При разработке подводного грунта гидромонитор (табл. 3.24) разрушает
его струйным потоком с последующим выносом за бровки траншеи. Такая
разработка эффективна при большой скорости течения, способствующей ин-
тенсивному выносу размытого грунта.
Производительность и эффективность использования гидромониторов
зависят от конструкции применяемых насадков. Во всех случаях следует
применять насадки с повышенной пропускной способностью воды и малыми
потерями напора, коэффициент расхода которых близок к единице, что по-
зволяет сохранить энергию струи, подводимую по шлангам или трубопро-
водам к насадкам от насосов.
При устройстве траншей небольших размеров в тяжелых связных грун-
тах наиболее эффективно применение четырехсоплового гидромониторного
насадка (рис. 3.9).
Струя центрального сопла рыхлит грунт и дает возможность рабочему
органу снаряда продвигаться вперед. На боковой поверхности корпуса
насадка два сопла, расположенных под углом 60° к оси насадка, формируют
струи для выбрасывания грунта за бровки траншеи и образования под
действием струй откосов прорези. Еще одно сопло в передней части насадка,
расположенное под углом 60° к центральному, создает струю, которая под-
резает и обрушает грунт в забое.
Для повышения производительности гидромонитора необходимо: при-
менять предварительное рыхление плотных (связных) грунтов; соблюдать
полное соответствие между подачей насоса и размерами применяемого на-
садка; полностью использовать для размыва наиболее работоспособную часть
струи; вести разработку грунта уступами (послойно); не допускать резкого
перебрасывания струи по забою, так как при этом ослабляется установив-
шийся процесс размыва грунта и увеличивается, оседание грунта в забое.
Траншею шириной более 3 м по дну в тяжелых связных грунтах при
отсутствии течения целесообразно разрабатывать гидромониторным снарядом
поэтапно в такой последовательности:
Таблица 3.24. Технические характеристики гидромониторных снарядов
Значение характеристики для снарядов
Характеристика УПГМ-360 ГТЗ (пр. 594) Р-88 23-27
Класс Речного Регист- ра РСФСР Р О О О
Габаритные размеры, м 15.3X5.2X Х5.38 25.8Х5Х Х7.5 37.5X8.5X XI 0,5 34.34Х ХЮХИ.37
Осадка минимальная, м 0,9 0,99 0,8 1,0
Глубина опускания, м Насос: 10 18 25 20
марка ЗВ200Х4 ЗВ200Х4 2нЗВ200X4 (Р-88) 2нЗВ200Х4
подача, м3/ч 360 360 500 500
напор, м 160 160 180 180
частота вращения двигателя, об/мин 1450 1450 1450 1450
69
Рис. 3.9. Четырехсопловый гидромониторный насадок:
1, 2, 3 — обрушивающее, центральное и боковое сопла; 4 — корпус; 5 — патрубок
Рис. 3.10. Схемы поэтапной разработки траншеи гидромонитором (размеры
указаны в метрах)
разработка пионерной траншеи с расположением гидромониторного
насадка таким образом, чтобы ось струи была направлена перпендикулярно
дну траншеи (рис. 3.10, а);
установка насадка в обычное положение и смыв грунта сначала в одну
сторону от оси траншеи, а затем в другую (рис. 3.10, б, в).
70
3.13. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ
НАСОСНЫМИ УСТАНОВКАМИ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
При использовании насосных установок малой мощности (табл. 3.25)
(при выполнении небольших по объему подводных земляных работ, на от-
даленных объектах, куда завоз более мощного оборудования технически и
экономически не оправдан, разравнивании дна траншеи после работы зем-
снарядов, работе в стесненных условиях) разработку грунта под водой вы-
полняет водолаз.
В насосную установку малой мощности входят центробежный насос,
двигатель, шланги всасывающий, выбросной и нагнетательный, сменные
гидромониторные насадки с внутренним диаметром выходного отверстия 15—
30 мм, гидроэжекторные размыватели с элеваторами, пневмогидравлические
насадки.
Установку монтируют иа плавучей площадке отдельно от водолазной
станции: устанавливают лебедки для рабочих канатов и краи-укосину для
поддержания напорного шланга и подъема грузов (предметов) из воды. Перед
разработкой траншеи по оси прорези с помощью лебедки прокладывают
канат для ориентирования водолаза в процессе разработки грунта. Расста-
новка плавсредств должна исключать возможность перекрещивания и запу-
тывания водолазных концов и шланга подачи воздуха с напорным шлангом
насосной установки. На течении водолазную станцию и плавплощадку сле-
дует устанавливать выше верхней по течению бровки траншеи с таким рас-
четом, чтобы концы и шланги меньше подвергались воздействию течения.
При разработке подводного грунта используют сменные рабочие органы:
гидромониторные и пневмогидравлические иасадки, гидроэжекториые раз-
мыватели, гидропневматические эжекторы, эрлифты, гидравлические эжек-
торы.
Одним из способов выполнения подводных земляных работ является
использование различных комбинаций водяных и воздушных струй, благо-
даря чему часто удается нитеисифицировать процесс выноса грунта из тран-
шеи и повысить производительность груиторазрабатывающего оборудования.
Таблица 3.25. Технические характеристики
насосных установок малой мощности
Характеристика Значение характеристики для установки
ГМ-60 | гим-too ГМ-4 | УНП-180
Габаритные размеры, м 3.05Х0.92Х 1.26Х0.66Х 2.8Х0.8Х 4.24Х
XI,67 Х1.58 XI,45 X 1,375X2,2
Масса, кг Насос: 2290 1850 1550 3893
подача, м3/ч 60 100 50 160—190
напор, м 125 90 150 140—160
Высота всасывания, м Диаметр трубопрово- да, мм: 6 6 7,5 5
всасывающего 125 150 100 150
напорного Двигатель: 63 63 63 65
тип ЗИЛ-164 ЗИЛ-120 ЗИЛ-164 ЯМЗ-238Г
МОЩНОСТЬ, кВт 73,5 66,2 73,5 125
71
Рис. 3.11. Пневмогидравлический на-
садок:
/ — патрубок; 2,6 — водяное и пневмогид-
равлическое сопла; 3 — камера; 4 — воз-
душный шланг; 5 —фланец; 7 — направ-
ляющие; 8 — сальник
Рис. 3.12. Гидроэжекторный размы-
ватель:
1,2 — цилиндрическое и водяное сопла;
3 —коническая камера; 4 — напорный па-
трубок; 5 — направляющее кольцо; 6 —
штуцер; 7 — фигурный козырек; 8 — стаби-
лизатор
В пневмогидравлическом насадке (рис. 3.11) напорный патрубок входит
через сальник в цилиндрическую камеру и заканчивается водяным соплом
конической формы. К камере, которая сообщается с атмосферой при помощи
воздушного шланга, прикреплено на фланце внешнее пневмогидравлическое
сопло. Соосность водяного и пневмогидравлического сопл достигается при
помощи направляющих.
Эффективность работы гидромониторной установки можно повысить
применением специальных устройств — гидроэжекторных водоструйных
насосов.
В гидравлическом эжекторном размывателе (рис. 3.12) на переднем конце
конической камеры имеется цилиндрическое сопло, а на заднем — фигурный
козырек водяного сопла. Штуцера служат для присоединения напорного
шланга. В узел крепления патрубка к камере входят направляющее кольцо
с закрепленными на нем стабилизаторами и опорные болты.
Стабилизаторы препятствуют закручиванию потока эжектируемой жид-
кости в зоне ее смешивания с рабочим потоком. При помощи направляющего
кольца и стопорного болта можно изменять и фиксировать положение на-
порного патрубка относительно камеры. Изменением расстояния между
соплами 2 и 1 удается регулировать количество подсасываемой в камеру
жидкости и скорость истечения струи из внешнего сопла. Диаметр выход-
ного сечения сопла 1 при этом остается неизменным, его подбирают из расчета
обеспечения работы насосной установки при максимальном КПД.
В связи с тем, что реакция струи, истекающей из гидроэжекторного
размывателя, больше реакции струи, сформированной в обычном гидромо-
ниторном насадке, необходимо обращать внимание иа качество закрепления
размывателя к якорю.
По сравнению с гидромониторными насадками производительность гид-
роэжекторных размывателей больше иа 30—50 %, что обусловило их широкое
применение для подводных земляных работ.
При помощи гидравлического элеватора (рис. 3.13) происходит отсасы-
вание подводного грунта. К смесительной камере цилиндрической формы
с обеих сторон прикреплены два полых элемента в виде усеченных конусов —
диффузора и конфузора. Засасывание грунта в элеватор осуществляется
благодаря вакууму, создаваемому одной или несколькими струями, исте-
кающими из напорных водяных сопл в нижней части элеватора (в конфузоре).
Грунтовая смесь элеватора в результате конверсии скоростного напора воды,
истекающей из водяных насадков, поступает в приемную камеру, затем в
72
смесительную камеру, откуда подается в диф-
фузор, а затем по отводящей трубе — в пуль-
попровод или на выброс. Предохранительная
решетка служит для задержания крупных вклю-.
чений, которые, попадая в смесительную каме-
ру, могут повредить элеватор или уменьшить его
производительность. Обычно ручной гидроэлева-
тор подвешивают на канате к кран-балке, уста-
новленной на плавучей площадке.
Пневматический элеватор (рис. 3.14), назы-
ваемый часто эрлифтом, применяют при разра-
ботке грунта на глубине более 8 м. К верхней
части цилиндрического корпуса присоединен
выбросной шланг, к нижней части — предохра-
нительная решетка. Воздушная камера соедине-
на с корпусом системой отверстий для входа воз-
духа во внутреннюю полость элеватора через
ниппель. Сжатый воздух в корпусе элеватора
образует водовоздушную смесь с плотностью,
меньшей плотности воды. Вследствие этого воз-
душная масса движется вверх, увлекая за собой
частицы несвязного, предварительно разрыхлен-
ного грунта. Производительность элеватора за-
висит от глубины разработки и давления на- рис 313 Гидрав-
гнетаемого воздуха.
Гидропневматический эжектор (рис. 3.15)
представляет собой комбинацию гидравлическо-
го и пневматического элеваторов. Гидроэлева-
тор может быть любой конструкции (напри-
мер, струйно-кольцевой). На внешней стороне
диффузора закреплен один (или несколько) воз-
душный коллектор. В месте расположения в’оз-
душного коллектора на диффузоре имеются отверстия для поступления воз-
духа из коллектора во внутреннюю полость диффузора. На коллекторе за-
креплены ниппели для подключения воздушных напорных шлангов. С внеш-
ней стороны коллектора имеются отверстия, через
которые в него может свободно поступать вода из
водоема. Гибкий разделитель внутри коллектора
изготовлен из поливинилхлоридной пленки.
При работе гидропневматического эжектора
на большой глубине (более 6 м) с подачей сжа-
того воздуха через ниппель разделитель под
давлением воздушного потока, поступающего в
коллектор, прижимается к боковой стенке кол-
лектора (см. рис. 3.15, вариант /), закрывая
отверстия и позволяя воздуху выходить через
них во внутреннюю часть диффузора.
При разработке грунта иа меньшей глубине
только гидроэлеватором с отключением подачи
сжатого воздуха разделитель под действием гид-
ростатического давления воды, поступающей из
водоема внутрь воздушного коллектора через от-
верстия, прижимается к диффузору (см. рис. 3.15,
вариант //), препятствуя проникновению грун-
тосмеси через отверстия во внутреннюю полость
воздушного коллектора. Прижатию разделителя
к диффузору способствует разрежение, создавае-
лический элеватор:
/ — отводящая труба:
2 — диффузор; 3, 6 —
смесительная и при-
емная камеры; 4—во-
дяное сопло; 5—кон-
фузор; 7 — решетка
Рис. 3.14. Пневматиче-
ский элеватор (эрлифт):
/ — корпус; 2 — ниппель; 3 —
воздушная камера; 4 — от-
верстия; 5 — решетка
73
Рис. 3.15. Гидропневматический эжек-
тор:
1 — отверстия; 2 — диффузор; 3 — всасы-
вающий патрубок; 4 — гидроэлеватор; 5 —
воздушный коллектор с отверстием 8; 6 —
разделитель; 7 — ниппель
Рис. 3.16. Схема разработки грунта
гидромониторной струей:
/—тент; 2 —водолазный бот; 3—напор-
ный шланг гидромонитора; 4 — гидромо-
ниторный иасадок; 5 — воздушный шланг
н сигнальный конец
74
^—10
Рис. 3.17. Номограмма для определения подачи Q воды к гидромонитору в за-
висимости от диаметра da насадка и длины Н шланга
75
Таблица 3.26. Потери напора иа трение
Характеристика Значение характеристики для установки
ГМ-4 ГМ-60 ГИМ-100 УНП-180
Максимальная ско- рость воды в рукаве, м/с 3,0 4,0 10 15
Потери напора на тре- ние, м 0,25 0,35 0,86 1,26
мое вокруг отверстий вследствие большой скорости движения грунтосмеси в
горловине диффузора. При разработке грунта струей гидромонитора (рис. 3.16)
мощность струи, истекающей из насадка, лимитируется физической силой
водолаза. Машинист обеспечивает оптимальный режим работы насоса гидро-
мониторной установки, а речные рабочие перемещают плавучую площадку
и выполняют все вспомогательные работы, в том числе подъем из воды (с по-
мощью водолаза) ие Поддающихся размыву валунов и других предметов.
Для ориентировочных расчетов подачи воды к гидромонитору, напора и
диаметра иасадка пользуются номограммой (рис. 3.17).
В табл. 3.26 приводятся потери напора на трение иа длине 1 м напор-
ного рукава для разных типов насосных установок малой мощности.
При разработке подводного грунта водолаз направляет гидромонитор-
ный насадок перпендикулярно к оси прорези либо перемещает его веерооб-
разно, смывая частицы грунта на бровку или по оси прорези. Образующиеся
при этом бугры периодически смываются вниз по течению, а при отсутствии
течения — поперечным размывом в стороны. Грунт, выброшенный гидромо-
ниторной струей на бровки траншеи, смывают на расстояние не менее 0,5 м
во избежание сползания этого грунта обратно в прорезь. При разработке
тяжелых связных грунтов водолаз струей разрезает грунт на куски и удаляет
их на бровку траншей или складывает в металлическую корзину.
Производительность пневматического эжектора существенно зависит от
глубины на месте разработки грунта. Минимальная глубина, при которой
возможна работа пневматического эжектора, составляет 6—8 м.
Пневматическими эжекторами разрабатывают несвязные рыхлые грунты
с частичным включением гравия и гальки. Плотные глинистые и засоренные
грунты можно разрабатывать с предварительным их рыхлением струей
гидромонитора.
Таблица 3.27. Сила реакции гидромониторной струи
Расход воды, м’/ч Сила реакции струи, Н, истекающей из гидромониторного насадка при напоре перед ним, м
80 90 100 1 10 120 130 140 150
50 558 592 624 655 685 713 736 765
60 670 711 750 802 823 855 886 917
70 781 830 876 935 960 997 1032 1070
80 893 946 1000 1070 1100 1138 1180 1222
90 1010 1067 1126 1205 1237 1283 1330 1377
100 1117 1185 1250 1338 1373 1425 1475 1530
76
На глубине до 6—8 м для разработки несвязных незасоренных грунтов
целесообразно применять гидравлические эжекторы. Слежавшиеся и плотные
связные грунты требуют их предварительного рыхления.
Разработку подводного грунта на глубине более 2,5 м производят с уча-
стием водолаза, который вручную направляет рабочий орган эжектора вер-
тикально к поверхности дна и подает
команды на перемещение его по вы-
соте при помощи стрелы и лебедки.
На глубине менее 2,5 м разра-
ботка грунта возможна плавучей
площадкой без участия водолаза.
В этом случае эжектор крепят на
штанге, при помощи которой рабо-
чие, находящиеся на площадке, Пе-
ремещают и направляют его в нуж-
ное место.
При разработке грунта установ-
ками, удерживаемыми в вертикаль-
ном положении стрелой, возможно
одновременное рыхление грунта во-
долазом при помощи струй гидромо-
нитора. Разрыхляемый грунт смы-
вается к соплу грунтососа, произво-
дительность которого вследствие
этого значительно повышается.
Как указывалось, управление
гидромониторной струей осущест-
вляет водолаз, которому приходится
прилагать большие усилия для удер-
жания части напорного рукава и на-
садка в руках и направления струй-
ного потока на грунтовой забой.
Сложность управления насадком
усугубляется тем, что водолазу, ве-
сящему под водой значительно мень-
ше, чем на воздухе, приходится рас-
ходовать значительные мускульные
усилия для погашения силы реак-
ции струи.
Сила реакции (табл. 3.27)
R = y9H л de/4,
где у0—удельный вес воды, Н/м3;
Н — напор перед насадком, м; de —
диаметр выходного сечения насад-
ка, м.
Для погашения силы реакции
струи к гидромониторному насадку
присоединяют балласт или перед
забоем закладывают якорь, соеди-
ненный канатом с насадком и вос-
принимающий силу реакции струи.
Однако эти меры усложняют процесс
производства земляных работ и тре-
буют технологических перерывов в
работе на их выполнение, что сни-
жает производительность установки.
Рис. 3.18. Устройство для управления
гидромониторным насадком:
1 — лебедка для подъема штанги; 2 — ру-
коятка; 3— кронштейн; 4 — плавучая пло-
щадка; 5 —штанга; 6 —- гидромониторный
иасадок; 7, 8 — внутренняя и внешняя
обоймы
77
Иногда применяют так называемые безреактивные насадки, из которых
кроме основной (рабочей) струи, направленной в сторону забоя, истекают
в противоположном направлении дополнительные струи, уравновешиваю-
щие силы реакции основной струи. Однако безреактивные насадки в силу
того, что в них полезно используется лишь часть подачи насоса, обладают
невысокой эффективностью, поэтому на практике не нашли широкого при-
менения.
Лучшего результата в погашении силы реакции струи достигают при-
менением механического устройства для управления гидромониторным на-
садком (рис. 3.18).
3.14. РАЗРАБОТКА ПОДВОДНЫХ ТРАНШЕЙ
ГИДРОМЕХАНИЗИРОВАННЫМИ УСТАНОВКАМИ
КАНАТНО-СКРЕПЕРНОГО ТИПА
Скреперный ковш канатно-скреперной установки оснащен гидравличе-
ским устройством, позволяющим удалять грунт из него путем смыва на бровку
траншеи напорными струями либо отсасывать землесосным снарядом или
гидроэжектором.
Гидромеханический снаряд (скрепер-пульпомет), смонтированный на
базе автомобиля КрАЗ с двумя автомобильными прицепами, можно легко
транспортировать. Используют его для разработки подводных траншей в
водоемах, куда доставка плавучих грунторазрабатывающих средств затруд-
нена или невозможна. Средняя скорость продвижения скрепера-пульпомета
при разработке траншеи составляет 6 м/мин.
Скреперный ковш, или скрепер-пульпомет (рис. 3.19), разрабатывает
подводную траншею при помощи режущих ножей и струй воды. Внутри
герметически закрываемого корпуса помещены центробежный насос и элект-
родвигатель, а снаружи — клапан с отводными трубами, присоединяющими
иасос к установленным на рабочих ножах гидравлическим насадкам.
Рис. 3.19. Скрепер-пульпомет для разработки подводного грунта:
1 — щнты-ограничители; 2 — гидравлический насадок; 3 — рабочий нож; 4 — корпус; 5 —
клапан; 6 — отводные трубы; 7 — насос
78
Рабочие ножи расположены с обеих сторон Корпуса для обеспечения
двустороннего действия скрепера-пульпомета. К ножам иа кронштейнах
прикреплены щиты-ограиичители, при помощи которых регулируют толщину
грунта, срезаемого ножами. На ограничителях закреплены тяговые канаты с
упорами, воздействующими через пружинные компенсаторы и коромысло на
клапан для подачи воды к гидравлическим насадкам. При натяжении одного
из тяговых канатов упор доходит до щита-ограничителя и, сжимая пружин-
ный компенсатор, поворачивает коромысло клапана и открывает доступ воды
к насадкам, расположенным на передней или задней стороне скрепера-пуль-
помета. При протаскивании по створу траншеи режущая часть скрепера-
пульпомета срезает леиту грунта, который под действием водяных струй
смывается на бровку траншеи.
5.15. РАЗРАБОТКА СКАЛЬНЫХ ГРУНТОВ ВЗРЫВАМИ
НАКЛАДНЫХ И ШПУРОВЫХ ЗАРЯДОВ
Перечень взрывчатых веществ (ВВ), рекомендуемых для дробления под-
водных скальных грунтов, и их основные характеристики приведены в табл.
3.28.
Расход материалов на 100 м3 взрываемой скальной породы (при взры-
вании шпуровыми зарядами) приводится в табл. 3.29.
Таблица 3.28. Характеристики взрывчатых веществ
Взрывчатое Вещество Плотность, 1 г/см1 Объем газов, выделяющих- ся при взрыве 1 кг ВВ, л Теплота взрыва. - МДж/кг Температура । взрыва, “С Скорость детонации, м/с 1 Бризант- 1 кость, мм
Тротил: чешуированиый 0,9 730 3,55 2950 400—4500 6-8
прессованный 1,5 730 4,2 2950 5700—6000 22—24
гранулированный 1,55 730 4,2 2950 500—6000 23-25
Бездымный пироксилиновый 1,37 — — 600 6000 14
порох Аммонит ЖВ: № 6 1,1 945 4,3 2600 3600—4200 14—16
№ 7 1,05 979 3,8 2300 3500—3900 13—15
Дииафталит 1,05 920 4,0 2650 3500- 4500 15-16
Аммонит В-3 1,0 910 4,2 2300 3600—4000 14—
Скальный № 1 ЖВ прессо- 1,5 830 5,4 3400 6000—6500 15,5 23—27
ванный Детонит: 6А 1,1 845 4.9 3200 4900—5200 18—20
10А 1,1 875 4,9 3400 5100—5400 16—20
Аммонал водоустойчивый 1,05 875 4,9 4000 4000—5000 16—18
Динамит 62%-иый трудноза- 1,45 634 5,0 4040 6000—7000 15—20
мерзающий Победит ВП-2 1,20 790 3,8 2400 3800—4300 14—18
79
Скальные грунты можно разрабатывать зарядами в шпурах или наклад-
ными зарядами в зависимости от прочности грунта, объема работ, толщины
снимаемого слоя, технических средств.
При толщине разрабатываемого слоя до 0,3—0,4 м целесообразно при-
менять накладные заряды. Лишь при слоистых и трещиноватых породах
накладные заряды могут оказаться эффективными для рыхления более тол-
стых слоев: на породах V и VI групп — до 70—100 см, VII и VIII групп —
до 30—70 см.
Расстояние между накладными зарядами в ряду принимают равным
(34-3,5)Z, где Z — заданная глубина разработки, а между рядами зарядов
(2,7-i-3,0)Z прн плотных монолитных и (34-2,5)Z — при трещиноватых по-
родах.
В качестве накладных применяют, как правило, удлиненные пороховые
заряды — марлевые двухслойные мешки диаметром 15—25 см и длиной
2—4 м, наполненные порохом. В порох вставлен боевик (шашка массой
200 г из прессованного тротила с электродетонатором или 2—3 патрона ам-
мония массой по 750 г). В зимнее время заряды укладывают на дно через
пробитые во льду борозды с помощью металлического полукруглого лотка.
В летнее время заряды укладывают с судна, оборудованного наклонной пло-
щадкой. Вначале бросают якорь зарядов (камень), затем буксировщиком
площадку выдергивают из-под заряда.
Шпуровые заряды применяют для рыхления скальных пород, если глу-
бина рыхления превышает 0,5 м. С поверхности скалы удаляют слой наносов
при помощи земснарядов или гидромонитора. Диаметр шпуров обычно не
Таблица 3.29. Расход материалов
Глубина рыхления, м Расход материалов для группы грунтов
V-VI VII — VIII IX X XI XII XIII XIV XV XVI
Аммонит, кг
1,0 40,2 43,7 47 51,2 54,7 58,4 62,7 65,7 68,5 71,5
1,5 38 41,8 44 47,8 50,5 53 57,9 60 63,2 66
2,0 35 33 40,5 43,5 46,5 49 52 54,5 57,5 60
2.5 32,7 36,2 38,6 41,8 44,1 47,6 50 53 53 56
3,0 31,8 34,8 37 40 Детон 42,5 аторы, 45 кг 47,2 48,9 51 53
1,0 85 85 100 100 но по НО 125 125 138
1,5 37 38 41 44 48 55 60 65 71 79
2,0 23 26 28 31 33 37 41 44 48 58
2,5 17 20 22 23 26 28 31 34 38 41
3,0 16 18 19 21 Электре 23 тривос 25 , м 28 30 33 35
1,0 270 270 340 340 340 340 340 370 370 430
1.5 160 165 170 190 200 225 245 265 285 300
2,0 125 140 150 160 175 190 210 220 240 270
2,5 ПО 125 135 145 165 170 190 210 220 240
3.0 105 ПО 125 135 145 160 175 185 200 220
80
Таблица 3.30. Технические характеристики ручных перфораторов
Характеристика Значение характеристики для перфораторов
ПР-20Л ПР-25Л ПР-25ЛБ ПР-22 ПР-30 ПР-ЗОБ ПР-ЗОС ПР-25МВ
Длина, мм Масса, кг Расход воздуха, м3/мнн Диаметр корон- ки, мм Максимальная глубина бурения, м 735 20 2,8 32—46 4 815 26,5 3,5 36—56 4 885 25 >5 3,5 36-56 4 670 24,5 2,8 36-50 4 860 24 3,5 36—56 4 930 29,5 3,5 36—56 4 765 28 3,5 36—50 4 735 25' 3,0 36—50 4
превышает 75 мм, а глубина — 5 м. Бурение производят с помощью перфо-
раторов (табл. 3.30) нлн буровых станков (табл. 3.31).
Для бурения шпуров применяют обычно ручные перфораторы, работаю-
щие с давлением воздуха около 490 Па при числе ударов в минуту 1800—
2600.
Глубина шпуров с зарядами в зависимости от структуры скальной по-
роды должна быть в пределах (1,5=1,75) Н, где Н — толщина снимаемого
слоя, м, включая перебур, который должен быть не менее 1 м. Рекоменду-
емая длина заряда в шпуре равна примерно а/3 длины шпура.
Первый ряд зарядов располагают по кромке взрываемой площади, для
увеличения эффективности взрывания вдоль углубляемого участка устраи-
вают вруб со шпурами глубиной на 45—50 % больше, чем у остальных шпу-
ров (рис. 3.20, а). После врубового ряда устраивают не более трех от-
бойных рядов. Одновременно взрывают серию зарядов, начиная с нижнего
по течению ряда. Размещение зарядов в затылок друг другу предпочтитель-
ней при малых глубинах и наклонных шпурах.
В случае шахматного расположения зарядов в шпурах (рис. 3.20, б)
и применения наклонного врубового шпура расстояние между рядами за-
рядов в вертикальных шпурах принимают равным £' = 0,35 Я, а расстояние
между шпурами в ряде В=2 £' = 0,7 Н.
Наклонные врубовые шпуры располагают в первом отбойном ряду по-
средине между вертикальными шпурами. Более точно расчет наклонных шпу-
ров может быть сделан по номограмме (рис. 3.21). Пользование номограммой
Таблица 3.31. Технические характеристики буровых станков
Характеристика Значение характеристики для станка
БМК-4 БА-100 МКР-ЮОм СБУ-6
Глубина бурения, м 35 50 50 50
Диаметр скважины, мм 105 100 105 160
Давление воздуха, кПа 490—588 490- 588 До 690 490
Расход воздуха, м’/мин 6 8 До 70 15
Масса, кг 340 300 630 1100
81
Рис. 3J20. Расположение с врубом (а), шахматное (б):
I. 2 — соответственно существующее и проектное дио; 3, 4 — глубина соответственно рыл
лення и бурения; 5 — наклонный врубовый ряд
Рис. 3.21. Номограмма для определения расстояния между шпурами
82
поясняется следующим примером, в котором заданы толщина снимаемого
слоя (высота уступа) Я=2,5 м и диаметр шпура <1=50 мм.
На вертикальной оси номограммы (I квадрант) откладывают Я=2,5 м,
а на горизонтальной d=50 мм. Точку пересечения координат сносят на кри-
вые а и ft. Кривая а соответствует случаю, когда ие заряжена часть шпура,
равная 2/3 расстояния между шпурами. Пользоваться почти всегда надо
кривой Ь, так как некоторый перерасход ВВ если и будет допущен в отдель-
ных случаях, всегда окупается лучшим дроблением скалы. Из точки пересе-
чения с кривой ft опускают перпендикуляр на горизонталь <1=50 мм и находят
расстояние между шпурами 6=2,25 м. Перебур принимают равным 0,66=
= 1,3 м, а расстояние между рядами шпуров с = (1 =2,25)8. Для вертикаль-
ных шпуров получающиеся параметры буровзрывной сетки следует умень-
шить на 15 %.
Масса удлиненного внутреннего заряда на рыхление скального грунта
под водой
m=qW3,
где q — удельный расход ВВ, кг/м3; V BEH (см. рис. 3.20) — длина
линнн наименьшего сопротивления (ЛНС).
Удельный расход ВВ для шпуров вертикальных </ 0,45+0,05 Н, наклон-
ных </=0,36+0,05 Н.
3.16. ЗАСЫПКА ПОДВОДНЫХ ВЫЕМОК ГРУНТОМ
Перед началом работ по засыпке подводных выемок, когда грунт пода-
ется на баржах, необходимо: обозначить буйками место отсыпки (подводную
выемку); определить количество грунта, необходимое для засыпки подводной
выемки с учетом потерь (особенно при наличии течения); заготовить грунт и
оборудовать место для погрузки его на баржи (в случае погрузки не с при-
чалов).
Шаланды и баржи загружают экскаваторами или грейферными кранами
равномерно по всей площади шалаиды (баржи) во избежание опасного креиа.
Для обеспечения непрерывности работы необходимо загружать не менее двух
барж. Буксируют баржи буксирным теплоходом мощностью не менее 110 кВт.
Прн засыпке подводных выемок следует принимать меры по уменьшению
потерь грунта от сноса течением. Для этого непосредственно к трубопроводу
подводят концы труб и лотков. Если для засыпки выемки используют грей-
ферный кран, то ковш для разгрузки опускают под воду на максимально
возможную глубину.
Правильность засыпки подводной выемки периодически проверяют
футштоком или при помощи водолаза. При необходимости поверхность за-
сыпки выравнивают с помощью струи гидромонитора.
При засыпке подводной выемки с несамоходной баржи используют пла-
вучий кран с грейферным ковшом вместимостью 0,75 м3. Плавучий грейферный
край устанавливают у верхней по течению бровки выемки с расчетом исполь-
зования полного вылета стрелы по ширине траншеи и разгрузки баржи с
одной стоянки.
Наиболее рациональными схемами расстановки плавсредств являются
такие, при которых требуется наименьшее число заброшенных якорей и пере-
становок плавкрана по длине подводной выемки.
При отсутствии течения плавучий грейферный кран устанавливают бор-
том в непосредственной близости от одной бровки выемки, а баржу — у
дальнего от выемкн борта крана. В этом случае плавкран вдоль подводной
выемки перемещается по становому канату. Фиксированное положение крана
83
обеспечивается кормовыми и боковыми папильонажными якорями. Такая
же схема расстановки может быть рекомендована и при небольшом течении,
когда держащая сила якоря вполне достаточна.
При наличии сильного течения плавучий грейферный кран устанавли-
вают несколько выше верхней бровки подводной выемкн корпусом по тече
нню, а баржу — к одному из бортов плавкрана; с нее может быть при не
обходимости заброшен якорь вверх по течению. По длине выемки в этом
случае плавкран перемещается по папнльонажному канату, который при
подходе баржи может быть ослаблен или уложен на дно. В тех случаях, когда
подход баржи к борту плавкрана затруднен, ее устанавливают на якоря в
пределах вылета стрелы плавкрана.
При засыпке подводной выемки грейферным краном ковш опускают в
воду несколько выше по течению и раскрывают в непосредственной близости
от трубопровода, чем предотвращается снос грунта течением со створа.
Для транспортирования грунта используют баржи-площадки любой
грузоподъемности, оборудованные бункерами н шарнирно прикрепленными
к нему лотками. Для опускания и подъема иижиего конца лотка на барже
устанавливают лебедку. Крепление бункера в барже должно обеспечивать
легкое перемещение его вдоль борта, что необходимо для исключения пере-
кидок сбрасываемого с баржн грунта.
Груженую баржу устанавливают в створе подводной, выемки на якорях
так, чтобы с одной стоянки была возможна засыпка выемки по всей ширине.
Нижний конец лотка при помощи лебедки опускают к трубопроводу, и пода-
ваемый в бункер грунт отсыпают в заданное место. Баржа перемещается по
створу прн помощи папильонажных якорей.
Подводные выемки, кроме того, можно засыпать земснарядами, гидро-
мониторами с автосамосвалов, со льда.
Глава 4. ПРОКЛАДКА ПОДВОДНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ
И КАБЕЛЕЙ
4.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Подводный переход трубопровода через водоем является сложным инже-
нерным сооружением. Прн его строительстве н эксплуатации необходимо
учитывать нагрузки и воздействия, оказывающие влияние на сохранность
трубопровода.
Укладка трубопровода является ответственной н сложной операцией,
успех выполнения которой зависит от правильности выбора технологии и
степени учета различных факторов в процессе работ.
Границами подводного перехода трубопровода (табл. 4.1), определяю-
щими его длину, являются: участок, ограниченный горизонтом высоких вод
(ГВВ) не ниже отметок 10 %-ной обеспеченности и выше отметок ледохода;
для многониточного перехода — участок, ограниченный запорной арма-
турой, установленной на берегах.
Подводный трубопровод заглубляют в дно водоема. При этом проектная
отметка верха забалансированного трубопровода должна быть расположена
на 0,5 м ниже прогнозируемого предельного профиля размыва русла реки,
но не менее чем на 1 м от естественных отметок дна водоема. В скальном
грунте трубопровод должен быть заглублен не менее чем на 0,5 м от верха
балласта до дна водоема.
Материал стальных труб характеризуют модуль упругости Е (для стали
Е~ 206 000 ГПа) и нормативное сопротивление растяжению (сжатию)
84
Таблица 4.1. Категории подводных переходов
Категория участков
Расположение трубопровода
газопровода I нефтепровода
Судоходный и несудоходный (в
русловой части), прибрежный участ-
ки длиной не менее 25 м (от средне-
меженного горизонта воды) при диа-
метре трубопровода, мм:
1000 и более
до 1000
Несудоходный участок шириной
зеркала воды в межень до 25 м (в
русловой части), оросительный и де-
ривационный каналы
Горный поток
Пойма реки по горизонту воды
10%-ной обеспеченности при диамет-
ре трубопровода, мм:
700 н более
до 700
I
I
I
I
I
II
металла труб и сварных соединений /?н1, /?н2 (принимают равными минималь-
ным значениям временного сопротивления и предела текучести).
Расчетное сопротивление растяжению и сжатию
Pj — ’ Р% = ^Н2 ^?(^2^з) •
где т — коэффициент условий работы; kt, k2, ka коэффициенты на-
дежности по материалу (значения коэффициентов ki, k3, т принимают в
соответствии со строительными нормами н правилами).
Основные характеристики трубопроводов, применяемых в подводном
строительстве, приведены в табл. 4.2, 4.3.
По конструктивным признакам подводные трубопроводы подразделяют
на следующие: однотрубные с балластировкой и без балластировки; двух-
трубные (труба в трубе) с наружной трубой-кожухом, без заполнения или
с заполнением межтрубного пространства; состоящие из нескольких труб;
с вертикальными отводами; с футеровкой н без футеровки; с защитой от кор-
розии металла (применение битумной или пленочной изоляции, средств
электрохимической защиты); с закреплением на дне водоема с помощью бал-
ластных навесных грузов в виде железобетонных, чугунных и других грузов,
бетонирования труб, анкерных устройств, грунта засыпки (с применением
нетканых синтетических материалов, полимерно-коитейнерных устройств,
вяжущих материалов для закрепления грунта).
Трубопроводы без балластировки (рнс. 4.1, а) предназначены для тран-
спортирования жидких продуктов при условии, что опорожнение труб не
предусматривается ни в эксплуатационных, ни в аварийных условиях.
Трубопроводы с балластными грузами (рис. 4.1, б) и бетонным покрытием
(рис. 4.2) предназначены для транспортирования газозбразных или жидких
продуктов при возможном опорожнении трубопроводов.
Трубопроводы типа «труба в трубе» (рис. 4.3, а, б), более надежные в
эксплуатации, применяют для транспортирования токсичных продуктов.
85
Относи- тельное удлине- ние, % с» о 2 Й £ S2 — Сч — — СЧ СЧ СЧ
Нормативные сопротив- ления, МПа сжатию Ь. СО —Г сч сч сч сч' ео io -j сч СО — со -ч< io <g -т со -т -т со со со -т
растяжению ЯН] сч сч г-^ О О> 00 о О © 00 м 00 —м о> О Q0 LO Ю Ю1О Ю ’Ф Ю
Размеры изготовля- емых труб, ММ Толщина стеики °. Г- СП S S 7 ю 2 ь: -• - i J, -I - s сч
Диаметр «л Л о о о о о § 8 сч сч сч со «2 сч Сч -^ОО О 2
Марка стали S ta > из > м Ф Г) Ф О 0 СЧ II сч z; СЧ Q сч — и II О R о 1-N Ь- О © — ° ф— — ф
Конструкция трубы Прямошовные из ли- стовой стали Прямошовиые из низ- колегированной норма- лизованной стали Спирально-шовные Термически упрочен- ные из низколегирован- ной стали Прямошовные -из низ- колегированной стали Прямошовные из низ- колегированной стали
Поставщик « »а • • хо к £ ” £ а« « н S ° $ 1 =« з s * У s а ° s« ° 5 о. % га ® 3 Cl A t—i Сь Чга 5 = 5 О. со О ~ ’О 5 ч О и А. ffl’S I >> < ч я s’ v о 3 а. я и д ж Н н Л
86
Рис. 4.1. Трубопроводы с железобетонными грузами:
1— труба: 2 — изоляция; 3 — футеровка; 4 — балластный груз: 5 — болты; в — железобе-
тонные клиновидные брусья: 7 — подкладки
Рис. 4.2. Бетонированный трубопровод:
/ — труба; 2 — антикоррозионная изоляция;
толщиной 50—70 н 20— 25 мм
3 — арматурные сетки; 4, 5—слои
бетона
Рис. 4.3. Трубопроводы типа «труба в трубе» с заполнением межтрубного
пространства бетоном (а) и без заполнения (б):
/—труба; 2 —слой бетона; 3 — труба-кожух; 4 — антикоррозионная изоляция; 5 — дере-
вянная футеровка; 6 — шарикоподшнпкнкн
Рис. 4.4. Конструкция из двух труб:
/ — труба; 2 — антикоррозионная изоляция;
3 — деревянная футеровка: 4 — хомут; 5 —
уголок нлн швеллер
87
В конструкции, где внутренний трубопровод опрается на шарикопод-
шипники (см. рис. 4.3, б), возможна его замена в случае износа или аварии.
Шарикоподшипники закрепляют на бандаже из полосовой стали.
Трубопроводы с вертикальными отводами («утками») применяют при
строительстве ннзконапорных сооружений (водоводов, систем канализации)
через водные преграды с крутыми берегами.
Конструкции из двух (рис. 4.4) или нескольких трубопроводов целе-
сообразно применять при строительстве водозаборных и водосбросных со-
оружений, когда несколько трубопроводов прокладывают в общей траншее
на небольшом расстоянии друг от друга. В этом случае их можно укладывать
одновременно, что упрощает работы, сокращает трудозатраты, стоимость
и срок выполнения работ.
Трубопроводы диаметром 2 м и более применяют для прокладки в них
теплофикационных линий, силовых и телефонных кабелей. При этом трубо-
Таблица 4.3. Характеристики стальных трубопроводов
Диаметр/ толщина стенки трубопро- вода, мм Вес части трубопровода длиной 1 м, Н Площадь сече- иия, м2Х 102 Момент инерции сечения J, м «х Х10~4 Момент сопро- । тивления m’XIO’3
пустого С Водой с изоляцией и футеровкой
в воздухе пустого в воде
заглушенного без воды <7Т С водой
219/10 515 826 712 104 415 0,656 0,359 0,327
325/8 625 1 374 917 — 256 494 0,796 1,001 0,615
325/10 777 1 509 1 069 — 104 626 0,989 1,227 0,755
325/11 852 1 573 1 144 — 29 691 1,085 1,337 0,822
325/12 926 1 638 1 218 — 45 756 1,179 1,445 0,889
426/8 825 2 145 1 208 — 668 652 1,053 2,294 1,077
426/10 1 026 2316 1 409 — 467 827 1,306 2,824 1,325
426/12 1 255 2 490 1 608 — 268 1001 1,56 3,342 1,569
529/8 1 028 3 095 1 504 — 1 254 812 1,31 4,688 1,68
529/10 1 280 3313 1 756 — 1 002 1 202 1,63 5,466 2,066
529/12 1 530 3 630 2 006 — 752 1 250 1,95 6,492 2,454
720/8 1 450 5 297 2 052 — 2 779 1 111 1,79 11,341 3,15
720/ 10 1 751 5 599 2 398 — 2 433 1 407 2,29 14,014 3,893
720/12 2 096 5911 2 743 — 2 088 1 714 2,668 16,665 4,629
810/10 1 998 7018 2 735 — 3411 1 633 2,543 20,845 5,084
820/12 2 391 7 361 3 128 — 3 018 1 956 3,045 24,814 6,053
820/14 2 783 7 703 3 520 - 2 626 2 298 3,548 28,763 7,015
820/16 3 172 8 049 3 909 — 2 237 2 640 4,04 32,67 7,968
5020/11 2 737 10 557 3 654 — 5 593 2 226 3,485 44,149 8,657
Ю20/12 2 983 10 773 3 900 — 5 347 2 440 3,798 48,118 9,435
Ю20/14 3 473 11 193 4 390 — 4 857 2 867 4,422 55,762 10,933
1020/16 3 962 И 629 4 879 — 4 368 3 294 5,04 63,608 12,472
1020/20 4 932 12 475 5 849 — 3 398 4 120 6,284 78,429 15,406
1220/12 3 575 14 795 4 542 — 8 304 2 825 4,552 83,055 13,615
1220/14 4 164 15314 5 131 - 7 715 3 439 5,302 96,432 15,809
1220/16 4 751 15 841 5718 - 7 128 3 838 6,120 109,687 17,982
1220/20 5 919 16 855 6 886 — 5 960 4 970 7,541 135,75 22,254
1420/14 4 854 20 054 6 130 - 11 202 4 009 6,181 152,341 21,457
1420/17 5 882 20 969 7 158 — 10 174 4 880 7,48 184,398 25,97
1420/20 6 950 21 862 8 181 - 9 151 5798 7.97 215,556 30,36
«8
Таблица 4.4. Характеристики кабелей связи
Марка кабеля Наружный диаметр, мм Масса 1 км кабеля, кг Марка кабеля 4В >2 Я ж 2 X <2 Масса 1 км кабеля, кг
КМГ-4 35 3185 КМЭБпШп-4 56 5300
КМГШп-4 39 3555 КМЭКпШп-4 62 8375
КМАШп-4 41 1820 КМЭК-4 56 7840
КМБ-4 45 4070 КМБлГ-4 42 3825
КМБл-4 46 4200 КМГ-4-60 35 3200
КМБШп-4 49 4255 КМГШп-4-60 39 3570
КМБп-4 49 4190 КМАШп-4-60 41 1835
КМБпШп-4 54 4505 КМБ-4-60 45 4085
КМБГ-4 41 3730 КМБл-4-60 46 4215
КМАБпШп-4 53 3210 КМБШп-4-60 46 4270
КМАБп-4 41 3240 КМБп-4-60 49 4205
КМАБпГ-4 47 2818 КМБпШп-4-60 54 4520
КМАКпШп-4 60 6607 КМБГ-4-60 41 3745
КМК-4 54 7590 КМАБпШп-4-60 53 3225
КМКл-4 55 7820 КМАБп-4-60 51 3255
КМКпШп-4 61 8270 КМАБпГ-4-60 47 2833
КМЭБ-4 49 4800 КМАКпШп-4-60 60 6622
КМЭБл-4 50 5000 КМК-4-60 54 7605
КМЭБ-4 54 5250 КМКл-4-60 55 7835
КМЭБШп-4 50 4835 КМКпШп-4-60 61 8285
провод является проходным тоннелем, что облегч’ает эксплуатацию н ремонт
проложенных в нем коммуникаций.
Для кабельных переходов через водные преграды применяют следующие
типы кабелей (табл. 4.4):
бронированные круглыми стальными проволоками — прокладывают
через горные, судоходные и сплавные реки, несудоходные н несплавные
реки с заболоченными, неустойчивыми берегами и изменяющимися руслами
и болота глубиной более 2 м;
бронированные двумя стальными лентами — прокладывают через не-
большие судоходные и несплавные реки и другие водные преграды с неза-
болоченными, устойчивыми берегами;
с защитным пластиковым покрытием поверх свинцовой оболочки — про-
кладывают через водные преграды и поймы с агрессивной по отношению к
свинцовой оболочке средой.
4.2. СПУСК ТРУБОПРОВОДА С БЕРЕГА НА ВОДУ
Способ спуска на воду смонтированного на береговой монтажной пло-
щадке трубопровода выбирают с учетом условий его монтажа, способа ук-
ладки на дно подводной траншеи, наличия технических средств. В том слу-
чае, если трубопровод смонтирован в створе его укладки (перпендикулярно
к берегу), спуск может быть осуществлен протаскиванием непосредствеиио
по выровненному грунту, по узкоколейной, роликовой илн ледяной дорожке.
Прн протаскивании трубопровода большой массы по грунту его под-
держивают кранами-трубоукладчикамн, движущимися вместе с трубопрово-
89
дом (трубопровод должен быть защищен деревянной футеровкой). В случае-
протасйиваиия по узкоколейной, роликовой или ледяной дорожке приме-
няют тормозные лебедки, препятствующие самопроизвольному скольжению
трубопровода. В том случае, если трубопровод смонтирован на берегу парал-
лельно урезу воды, его спускают на воду кранами-трубоукладчиками или
тяговыми и тормозными лебедками.
4.3. БУКСИРОВКА ПЛЕТЕЙ ТРУБОПРОВОДА
К МЕСТУ УКЛАДКИ
Плети трубопровода буксируют к месту укладки в следующих случаях
прн невозможности монтажа трубопровода в непосредственной близости от
Рис. 4.5. Буксировка плетей трубо-
провода к месту укладки н уста-
новка в створ;
а — буксировка; б, в — установка в
створ при отсутствии течении и при
шачительиой скорости течения; 1 —
стапель; 2 — плеть трубопровода; 3.
4 — катера мощностью соответственно
65 н 110 кВт; 5 — анкерная опора; б —
лебедка; 7 — якорь; 8 — канаты оттяж-
ки; 9 — плавучие площадки с лебед-
ками
места укладки; при строительстве в дан
ном водном бассейне большого числа
подводных переходов и целесообразно-
сти в связи с этим создания постоянной
монтажной площадки; при условиях
допускающих плавание буксирных ка
теров и безаварийную проводку нахо
дящихся иа плаву плетей трубопрово-
дов.
До начала буксировки трубопро-
вода к месту укладки необходимо:
проверить надежность крепления бал-
ластных грузов и разгружающих пон-
тонов, а также правильность установки
запорных вентилей и герметичность за-
глушек; приварить к концам трубопро-
вода рымы для крепления буксирных
канатов; оснастить трубопровод сигна-
лизацией в соответствии с Правилами
плавания по внутренним водным путям
РСФСР н согласовать порядок букси-
ровки с судоходной инспекцией; обору-
довать места на акватории для крепле-
ния спущенных на воду и прибуксиро-
ванных к месту укладки плетей; спу-
стить трубопровод с берега на воду.
При буксировке трубопровода не-
обходимо руководствоваться Правилами
плавания по внутренним водным путям
РСФСР (следить за положением трубо-
провода на воде, своевременно прини-
мать меры по восстановлению его герме-
тичности и не допускать причаливания
лодок к трубопроводу).
Прибуксированный к месту укладки
трубопровод швартуют на оборудован-
ной для этой цели акватории, располо-
женной вне судового хода, где исклю-
чается навал трубопровода на берег.
Трубопровод заводят в створ с по-
мощью катеров и лебедок, установлен-
ных на берегу и иа плавсредствах
(рис. 4.5, а —в) —плавучих площадках.
90
Буксировка трубопроводов на море допускается прн волнении моря,до
3 баллов. В составе каравана должно быть не менее трех самоходных судов,
в том числе буксир соответствующей мощности.
Гидродинамическое сопротивление (Н) воды движению буксируемых
плетей трубопровода определяют по эмпирической формуле
R = 500а2 (стр Fсм + ст Fтр+сп п^ф) >
где и — скорость движения плетей с учетом течения (при встречном те"
чении и=иб-|-рт, при попутном течении о=иб—ит, здесь иб — скорость бук-
сировки относительно берега, ат—скорость течения, м/с), м/с; стр—коэффици-
ент трения плети (для плетей с бетонным покрытием стр=3-10~3, для футе-
рованных плетей стр = 4-10~3); FCM— смоченная поверхность плетей и пон-
тонов, м2; ст — коэффициент остаточного сопротивления плетей трубопро-
вода (ст=1,4); Гтр —суммарная площадь погруженных в воду поперечных
сечений трубопроводов, м2; сп — коэффициент остаточного сопротивления
понтонов (сп=0,32); Гп — суммарная площадь погруженных в воду попереч-
ных сечений понтонов, м2; — коэффициент, зависящий от формы понтона
(для цилиндрических понтонов парных £ф=1, одиночных—£ф=0,8).
Пример расчета гидродинамического сопротивления воды. Плот из че-
тырех футерованных плетей трубопровода длиной 200 м, диаметром 1,22 м
буксируется без понтонов со скоростью 2 м/с при встречном течении, скорость
которого равна 0,5 м/с.
Исходные данные: и=2 м/с; сТр=40-10~3; Гсм=1280 м2; ст= 1,4; STp=
= 1,6 м2.
Тогда /?=500-22 (4-10~3-1280+1,4-1,6)= 14 720 Н. Следовательно, для
буксировки четырех плетей со скоростью 7,2 км/ч необходим буксир, раз-
вивающий усилие на гаке не менее 14 720 Н. В данном случае необходим
буксир мощностью 220 кВт.
При буксировке трубопроводов на дальние расстояния в морских ус-
ловиях рекомендуется буксир мощностью не менее 800 кВт, способный от-
вести в укрытие весь караван в случае штормового предупреждения.
4.4. СПОСОБЫ УКЛАДКИ ТРУБОПРОВОДА
Способ укладки подводного трубопровода выбирают в зависимости от
конструкции и назначения трубопровода (материал, диаметр, протяжен-
ность, вид транспортируемого продукта и др.), гидрологических и геологи-
ческих условий и топографии местности (глубина и ширина водоема, скорость
течения, характеристика грунтов на переходе, в русле и на берегах, наличие
и прочность ледяного покрова и др.), времени выполнения работ, условий
судоходства (интенсивность, возможность кратковременного прекращения
или ограничения судоходства), наличия технических средств.
Применяют следующие основные способы укладки: протаскивание тру-
бопровода по дну водной преграды, свободное погружение находящегося
на плаву трубопровода под действием перемещающейся распределенной
нагрузки по длине трубопровода, укладка с растяжением, с регулированием
плавучести, с использованием плавучих кранов и плавучих опор, оборудо-
ванных подъемными устройствами, с отводами в вертикальной плоскости.
91
4.5. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА ПРОТАСКИВАНИЕМ
ПО ДНУ ВОДОЕМА
Технологические схемы. Укладка трубопровода способом протаскивания
по дну водоема с устройством спусковых дорожек на берегу или непосред-
ственно по грунту рекомендуется прн следующих условиях: наличии плав-
ного рельефа на одном из берегов водоема, когда возможна без больших
затрат срезка грунта в соответствии с допустимым радиусом упругого изгиба
трубопровода прн его протаскивании; наличии площадки достаточных раз-
меров в створе перехода для устройства спусковой дорожки; интенсивном
судоходстве и большой скорости течения, затрудняющих применение других
способов укладки.
Перед протаскиванием выполняют следующие работы: монтируют на
стапеле трубопровод, прн необходимости оснащают его балластными грузами
и разгружающими понтонами, к концам трубопровода приваривают или
присоединяют на фланцах заглушки; устраивают спусковой путь в виде
спланированного грунта, узкоколейной рельсовой дороги, роликовой или
ледовой дорожки, траншеи с водой; укладывают трубопровод на спусковой
путь скатыванием со стапеля илн с помощью трубоукладчиков; сооружают
береговые анкерные опоры и устанавливают лебедки; проверяют готовность
подводной траншеи путем промеров и водолазного обследования; проклады-
вают тяговый канат и присоединяют его к специальному приспособлению
или блоку, установленным на передней заглушке (прокладывают канат с
плавучего средства строго по створу перехода, отклонение каната от створа
может привести к выходу трубопровода из траншеи при протаскивании).
Для предотвращения выхода головного участка трубопровода из тран-
шеи при значительной скорости течения между тяговым канатом и трубопро-
водом встраивают утяжеленный цилиндр. Одновременно с тяговым канатом
рекомендуется запасовывать короткий канат того же диаметра со скобой на
конце, выведенной на поверхность воды при помощи поплавка. В случае
обрыва основного тягового каната к выведенной на поверхность воды скобе
крепят резервный канат и перерыв в протаскивании сводится к минимуму.
В качестве тягового средства для протаскивания трубопровода приме-
няют однотипные тракторы, работающие в сцепе, и специальные тяговые
лебедки большой мощности, работающие на прямое усилие или через поли-
спаст.
Трубопровод протаскивают по дну водоема по различным технологиче-
ским схемам:
без изменения направления движения тягового каната (рис. 4.6, а) —
применяют в том случае, если оба берега имеют равнинный характер, на
одном из берегов можно устроить монтажную площадку, а на другом уста-
новить тяговую лебедку или выровнять грунт для движения тракторов в
створе перехода;
с изменением направления движения тягового каната до 90° (рис. 4.6, б) —
применяют прн наличии одного крутого берега с узкой прибрежной полосой,
на которой возможны установка тяговой лебедки или движение тракторов:
с изменением направления движения тягового каната на обратное
(рис. 4.6, в) — применяют в том случае, если на другом берегу невозможна
работа лебедок или тракторов в связи с его крутизной или заболоченностью
(выполняют с того берега, где расположена монтажная площадка).
Имеется несколько разновидностей способа протаскивания трубопровода
по одной из приведенных схем:
протаскивание иа всю длину трубопровода — в том случае, если берег
реки, на котором находится монтажная площадка, имеет равнинный харак-
тер н на нем может быть размещен трубопровод полной длины; спусковую
дорожку устраивают на всю длину трубопровода;
92
монтаж трубопровода в виде отдельных плетей на площадках, распо-
ложенных по одной или по двум сторонам от спусковой дорожки,— при
невозможности размещения в створе перехода трубопровода полной длины;
во избежание присоса уложенной части трубопровода перерывы в протаски-
вании на стыковку, сварку и изоляцию стыков между плетями должны быть
минимальными; для этого на строительной площадке должно быть не менее
двух сварочных агрегатов и достаточное количество электродов, изолировоч-
ных' материалов и футеровочной рейки;
протаскивание одновременно двух или более ниток трубопровода, сое-
диненных между собой жесткими и прочными связями; для предотвращения
зарывания головного конца в грунт применяют оголовки специальной кон-
струкции, например, приваривают стальной загнутый лист.
При ширине водной преграды, превышающей канатоемкость тяговой
лебедки, выполняют перестроповку тягового каната с помощью водолаза или
на поверхности воды, используют две тяговые лебедки, установленные на
берегу, либо устанавливают одну или две лебедки на плавучих средствах.
Перестроповка тягового каната с помощью водолазов требует значи-
тельных затрат времени, поэтому иногда (например, прн сравнительно не-
большой глубине водоема) целесообразно выполнить перестроповку на по-
верхности воды (рис. 4.6, г) с помощью специальной штанги из трубы не-
большого диаметра, вмонтированной между трубопроводом и тяговым кана-
том и поднимаемой на поверхность воды при перестроповке.
В случае перестроповкн тяговой лебедки на берегу необходимо устрой-
ство дополнительных анкерных опор, что вызывает значительные затраты
времени, поэтому такой метод редко применяют на практике.
Две лебедки устанавливают на берегу в случае: наличия у лебедок са-
мостоятельных тяговых канатов; прн протаскивании одним канатом, запас-
сованным через блок на оголовке трубопровода, путем использования кана-
тоемкости барабана сначала одной лебедки, затем другой (рис. 4.6, д').
Трубопровод при протаскивании может быть заполнен водой или пустым.
Водой трубопровод может быть заполнен самотеком и с помощью насоса.
Рис. 4.6. Схемы укладки трубопровода протаскиванием по дну водоема:
/ — спусковая дорожка; 2 — трубопровод; 3 — тяговый канат; 4 — блок; 5 —штанга; 6 —
лебедки
93
В первом случае в оголовке делают ряд отверстий с общим конусообразным
кожухом, предотвращающим попадание грунта в трубопровод, в хвостовой
части трубопровода устанавливают патрубок для выхода воздуха. При за-
полнении трубопровода водой с помощью насоса расход воды поддерживают
на таком уровне, чтобы трубопровод вблизи уреза воды всплыл на длине
5—10 м. В этом случае уменьшается давление трубопровода на последнюю
опору при использовании роликовой спусковой дорожки и создается воз
можность вывода из-под трубопровода вагонетки до входа ее в воду при
использовании спусковой дорожки в виде узкоколейного железнодорожного
пути.
Пустой трубопровод протаскивают в том случае, если заполнение его
водой нежелательно (например, для газопроводов). Расчетный вес трубо-
провода под водой обеспечивается балластными грузами, необходимыми и
при эксплуатации сооружения.
Для уменьшения тягового усилия при протаскивании на трубопроводе
могут быть установлены разгружающие понтоны; их число и расстояние
между ними зависят от грузоподъемности понтонов, веса трубопровода под
водой и скорости течения воды.
При расчете числа понтонов исходят из двух условий: стремления
максимально уменьшить вес трубопровода под водой и, следовательно, тя-
говое усилие; необходимости придания трубопроводу устойчивости от сноса
его под воздействием гидродинамического давления потока как иа сам тру-
бопровод, так и на разгружающие понтоны.
Расчет усилий. Тяговое усилие (Н) при протаскивании трубопровода
Т — GTP fc ,
где kT — коэффициент, характеризующий возрастание тягового усилия
при трогании с места (в зависимости от рода грунта k?— 1 4-2); GTp — вес 1 м
трубопровода, Н/м; /с — коэффициент трения скольжения (применяют для
трубопровода, оснащенного футеровкой из деревянных реек, для средних
и крупных песков и гравия /с=О,5!5, для скальных, разрыхленных грунтов
/с=0,65, для мелких песков и супеси /с=0,45, для илистых и суглинистых
грунтов /с=0,4); LT — длина трубопровода, м.
При протаскивании трубопровода с использованием рельсового спуско-
вого пути или роликовой дорожки тяговое усилие, приходящееся на I м длины
трубопровода,
7’ = ^т(Т1 + Т2 + Т3)+Л,
где Т\ — сила трення качения колес тележки по рельсам или трубо-
провода по роликам, Н; Т3 — сила трения скольжения осей тележки в под-
шипниках или осей роликов в опорах, Н; Т3 — усилие, необходимое для
преодоления сопротивления реборд колес при движении тележки по рельсам
или сопротивления от неточной установки роликовых опор, Н; Т\ — сила
трения тягового каната о грунт, Н.
Силы трення при протаскивании трубопровода с использованием рель-
сового пути
Т\ = (GT + GTp) fKlrT<
Т3 — (GT-|-GTp) fc rd rT; T3 = gGKfTK.
При протаскивании трубопровода по спусковой дорожке из роликовых
опор
Тi~ GTp fp/fp’ 7'2 = GTp г0/Гр;
Ts = 0(4 (Тх + Т.); 7’4 = Gk/tK.
94
В этих формулах:
tt,,, GK — вес тележки и тягового каната, приходящийся на 1 м длины
трубопровода, Н/м; fK, fp — коэффициенты трения качения соответственно
колес тележки по рельсам |/к=(0,14-0,12)-10~* м] и трубопровода по ролику
|/р= (0,14-0,2)-10~2 м]; гт, гс — радиусы соответственно колеса и ската те-
лежки, м; /с, /тк — коэффициенты трения скольжения соответственно осей
тележки в подшипниках или осей роликов в опорах (/с=0,25) и тягового-
каната о грунт (/тк=0,54-1); гр, г0 — радиусы соответственно ролика и его
осн, м.
Для уменьшения тягового усилия на лебедке применяют подвижной
блок, установленный на оголовке трубопровода. Диаметр тягового каната
зависит от разрывного усилия каната
/?н ----- kak-j Тj(Яцйтр),
где ka — коэффициент перегрузки (при протаскивании по грунту йп=2,
при протаскивании по специальной дорожке ka= 1,3); ky — коэффициент ус-
ловий работы (ky— 1,1); k0 — коэффициент однородности каната (для новых
канатов Ло=1, дли канатов с обрывами проволок йо=0,8); feTp — коэффици-
ент канатного соединения (при изгибе каната на крюке с закидной петлей
£тр= 0,7, при наличии расправленных узлов krp—0,5, при соединении каната
сжимами Лтр=0,7).
4.6. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА СВОБОДНЫМ ПОГРУЖЕНИЕМ
Технологические схемы. Способ опускания на дно под действием переме-
щающейся распределенной нагрузки плавающего трубопровода, свобода
перемещения которого в вертикальной плоскости не ограничена, называют
способом свободного погружения. Его применяют при следующих условиях:
определенной глубине водоема, при которой напряжения в стенках труб
при укладке ие превышают допустимых значеннй;'отсутствнн судоходства или
возможности его прекращения на время укладки; небольшой скорости те-
чения, при которой не требуется применение сложной системы растяжек для
удержания трубопровода в створе укладки.
Способом свободного погружения с поверхности воды трубопровод мо-
жет быть уложен по следующим технологическим схемам (рис. 4.7, а — е).
Погружение иебалластироваииого трубопровода путем залива в него воды
(см. рис. 4.7, а). Погружение трубопровода без понтонов н балластных гру-
зов путем залива в него воды является наиболее простым способом, приме-
няемым в случае допустимой глубины водоема.
Перед укладкой трубопровода необходимы промеры и водолазное об-
следование подводной траншеи, спуск на воду полностью смонтированного
трубопровода и установка его в створе перехода.
Воду в трубопровод заливают с помощью насоса, установленного на
одном из берегов водоема или на плавучем средстве. Подача насоса должна
обеспечивать достаточно быстрое погружение трубопровода.
При заполнении водой трубопровода большого диаметра необходимо
следить за осадкой плавающего участка и при ее неравномерном изменении
уменьшать подачу воды с тем, чтобы ие допустить образования воздушных
мешков.
Время укладки трубопровода (без учета перерывов и простоев) при за-
ливе его водой
/ = я dm Етр /(4Q),
где dBH — внутренний диаметр трубопровода, м; £тр — длина трубопро-
вода, м; Q — подача насоса, м*/с.
95
Рнс. 4.7. Схемы укладкн трубопровода свободным погружением:
/ — уровень воды в трубопроводе; //, /// — вода с насыщением легким материалом до
уровня расчетных нагрузок соответственно ? и Р; IV — вода под давлением; / — вантуз
для выпуска воздуха; 2 — насос: 3 — понтоны; 4 — грузы; 5 — открепляемые понтоны;
6 — разделители
При наличии течения трубопровод удерживают в створе укладкн с по-
мощью лебедок, установленных на плавучем средстве нли на берегу. Уло-
женный на дно подводной траншей трубопровод осматривает водолаз и од-
новременно выполняет расстроповку канатов-оттяжек.
Для расчета напряжений и возможных глубин опускания трубопровода
свободным погружением разработано несколько методик. В некоторых из
них учтено влияние упругого основания на плавающем участке трубопровода
и более точно отражено влияние всех факторов на значение напряжений.
Однако выполнение расчетов по этим методикам достаточно сложно. Можно
выполнять расчеты по более простой методике с применением поправочных
коэффициентов.
Рассмотрим расчетные схемы трубопровода прн укладке свободным
погружением на стадии полного упругого изгиба:
с учетом влияния упругого основания — ненулевые граничные условия
для конца криволинейного участка трубопровода, выходящего на поверх-
ность (рис. 4.8, а);
Рис. 4.8. Расчетные схемы свободного погружения трубопровода
96
Рнс. 4.9. График для определения коэффициентов фа, фг> при свободном по-
гружении трубопровода
без учета влияния упругого основания — нулевые граничные условия
на обоих концах S-образного участка (рис. 4.8, б).
Основными расчетными нагрузками на трубопровод являются: Р — вес
части трубопровода длиной I м в воде, снаряженного и заполненного водой.
Н/м; q — плавучесть (выталкивающая сила) части пустого снаряженного
трубопровода длиной 1 м, погруженного в воду, Н/м.
Весовая характеристика <о=Р+</ равна весу воды в части трубопровода
длиной 1 м; значения Р н q постоянны для каждого трубопровода (в табл. 4.3
это величины Рт и </,г).
Максимальные напряжения (Па) в стальном трубопроводе без учета
влияния упругого основания на участках кривой а и Ь
о — 55,5-106 (гс/6)1 /2 ф Л1/2,
где гс, 6 — средний радиус и толщина стенки трубы, м; h — глубина
водоема, м.
Для определения напряжений на участке а берется коэффициент ф„,
на участке Ь — коэффициент фь. Примем с/а=п. Тогда
Фа = 2 (п— 1)/[п (л-1-2)]; фь = 2 (л— 1)/[л (Зп—2)].
Значения фа и ipj, можно определить по графику (рис. 4.9). Прн P!q>\
(рис. 4.10, кривые, обозначенные слева) максимальные напряжения на участ-
ке а, при P!q< 1 —на участке Ь (рис. 4.10, кривые, обозначенные справа).
Полученные по формулам или по графикам на рис. 4.10 значения напря-
жений корректируют умножением на коэффициент k: при диаметре трубо-
провода 720 мм и менее k=i; при диаметре более 820 мм и 6< 16 мм £ = 0,85;
при диаметре более 820 мм и 6>16 мм £=0,9.
Примечание. Применение коэффициента k позволяет приблизить
результаты расчетов по упрощенной методике к результатам расчетов при
учете упругости основания на плавающем участке трубопровода.
Глубина (м) водоема, прн которой допускается укладка трубопровода,
3070-1012 ф2 гс/а ’
4
Зак. 2359
97
где а — напряжение в трубопроводе с учетом упругости основания, Па;
ф — наибольшее значение из % или ф6.
Напряжение
а ~ атлх/^ -
где ятах — максимальное напряжение в трубопроводе, Па; при отсут-
ствии течения amax=R, при наличии течения amax=(R*—ят)1^2, здесь R—
расчетное сопротивление растяжению (сжатию, см. п. 4.1), Па; ят — напря-
жение в трубопроводе от действия гидродинамического давления, Па.
Напряжение в трубопроводе
ят = Й0 PB/^r/W',
где k0 — коэффициент опорного момента многопролетиой иеразрезиой
балки (йо=0,106); Рв — сила действия текущей воды иа участок трубопро-
вода длиной 1 м, Н; /от — расстояние между канатными оттяжками, м; W' —
момент сопротивления трубы, м3.
Рис. 4.10. График для определения напряжений при свободном погружении
98
Рис. 4.11. Графики для определения значения п при свободном погружении
трубопровода
Сила действия воды
PB = ccDH р0 vt/2,
где сс — коэффициент сопротивления (в зависимости от скорости потока,
формы обтекаемого тела и состояния его поверхности сс —0,8); DH — наруж-
ный диаметр трубы, м; р0 — плотность воды, кг/м3; рт — скорость потока,
м/с.
Длина участка S-образной кривой а (см. рис. 4.8)
« --Фа (6Л Е I/ы)1 /4,
где <ра=12/(п—1)]1/2; h — глубина погружения трубопровода, м; Е —
модуль упругости стали (£=206 000 ГПа); /—момент инерции поперечного
сечения трубы, м4; (d—P-]-q.
Значения п в зависимости от отношения P/q определяют по графикам на
рис. 4.11 или расчетом: Plq~(2—3n+n3)/(3n—2).
Длина всего криволинейного участка с=па; длина участка Ь=с—а
(см. рис. 4.8).
Длина криволинейных участков при учете упругости основания плава-
ющей части трубопровода (см. рис. 4.8, б) а^а', Ь^Ь/2.
Допустимая глубина воды в случае укладки трубопровода на участке
прн повышении дна в сторону укладкн (отрицательный уклон) hy=kyh, а
при понижении дна (положительный уклон) hy=h/ky, где h — глубина
укладки трубопровода на горизонтальное дно; £у — коэффициент уклона
дна (табл. 4.5).
При укладке трубопровода диаметром менее 529 мм влияние уклона дна
можно не учитывать.
Пример расчета. Определить предельную глубину водоема, на которую
может быть уложен трубопровод диаметром и толщиной стенки 1420x14 мм
из стали марки 17Г1С-У; £=2,06-105 МПа.
Таблица 4.5. Коэффициент уклона дна
Уклон дна Коэффициент ky для трубопровода диаметром, мм
529—630 более 630
1:10 0,9 0,8
1:15 0,9 0,85
1:20 0,95 0,9
1:30 0,95 0,95
1:50 1,0 0,95
4'
99
По табл. 4.2 нормативное сопротивление сжатию /?н2=362,9 МПа; рас-
четное сопротивление /?2= RH2m/(k2k3)=369,2-0,75 : (1,1 • 1,0)=252 МПа.
По табл. 4.3 определяют значения: Р=Рт=4009 Н; Р/р=4009 : 11 202=
= 0,363; /=0,0152341 м4; «7=0,021457 м3; q=qT=ll 202 Н/м; a>=P+q=
= 15211 Н/м.
По графику (см. рнс. 4-9) находят фь=0,266.
При использовании расчетных формул и графиков необходимо скор-
ректировать значение расчетного сопротивления путем деления на коэф-
фициент £=0,85; а=/?2/£=252 : 0,85=296-10е Па.
Предельная глубина укладки
_______________+_____________________2962- Ю42_________
доп- 3070- 1012фь гс/6 3070-1012-0,2662-70,3 : 1,4 = 8 м'
По графику на рис. 4.10 £=8 м.
Длины участков кривой при д= 1,5 (см. рис. 4.11) и <ра=(2(п—1)]*^2 =
= [2/(1,5—I)}1 =2 получаются: а=<ра(6Л/£'/<о)1'/4=2((6-8-206-10®-152 34IX
ХЮ*’): 15 211]1 /4 = 112 м; с=па= 1,5-112= 168 м; Ь=с—а= 168— 112=56 м.
Длины участков кривой при расчете с учетом упругости основания пла-
вающего участка трубопровода at^a=ll2 м; ft1=0,56=0,5-56=28 м.
Эти значения и следует принимать за расчетные.
Погружение иебалластироваииого трубопровода с понтонами путем за-
лива в него воды (см. рис. 4.7, б). Для увеличения допустимой глубины по-
гружения на выпуклом и вогнутом участках кривой изгиба при укладке
трубопровода уменьшают положительную и отрицательную плавучесть,
для чего изменяют нагрузки Р и q путем оснащения трубопровода понтонами.
Понтоны подбирают по грузоподъемности таким образом, чтобы на уча-
сток ft S-образнон кривой приходилось не менее двух понтонов, т. е. рас-
стояние между понтонами должно быть l^.b/2. Понтоны размещают только на
участке перехода большой глубины.
Отстропку понтонов после укладкн трубопровода можно производить
с плавсредства (в случае применения автоматических строп) или с помощью
водолазов. В последнем случае отстропка понтонов разрешается только после
заполнения нх водой. На время этих работ необходимо освободить аквато-
рию в районе трубопровода от всех видов плавсредств и купающихся.
Расчет напряженного состояния трубопровода во время укладки произ-
водят по изложенной методике.
Основные нагрузки: Р=РТ—Рп/1’, (где Рп — нагрузка на
понтон, Н).
Графиками на рис. 4.10 пользоваться нельзя, так как Р=£РТ, q^q-i
и отношение P/q изменено.
Пример расчета. Определить предельную глубину воды, на которую
может быть уложен трубопровод размерами 1420Х 14 мм из стали марки
17F1C-V, оснащенный одиночными понтонами (Рп=30 000 Н), расположен-
ными через 10 м (/=10 м).
Расчетное сопротивление /?2=252 МПа; Рт=4009 Н/м; фг=11 202 Н/м;
Р=Рт—Рп//=4009—30 000 : 10=1009 Н/м; q=qT+Pa/l= 11 202+3000=
= 14 202 Н/м; Р/р= 1009 : 14 202=0,071; <о=Р+р=Рт+рт= 15 211 Н/м.
По графику на рис. 4.9 находим ij>t,=0,21.
При использовании расчетных формул необходимо скорректировать
значение расчетного сопротивления путем деления на коэффициент £=0,85;
<t=R2/£=252 : 0,85=296 МПа.
Предельная глубина укладкн
г
h =---------------------=------------:----------------- 12,6 м.
3080-1012 фв(гс/6) 3080-Ю12-0,0741 (70,3: 1,4)
2,962-101в
100
С применением понтонов предельная глубина укладки увеличивается
более чем в 1,5 раза.
Длина участка кривой прн л=1,18(см. рис. 4.11) а=<ро (6й£'//<о)1/4=
= 3,33 [(6-12,6-206-10е-152 341-10-’): 15 221 ]1 /4 = 262 м; <ра=[2/(п— I)]1 /2=
= 12/(1,18—1)]1/2=3,33; с=па= 1,18-262=310 м; Ь=с—а=310—262=48 м.
Длина участка S-образной кривой при расчете с учетом упругости ос-
нования плавающего участка трубопровода а^а^262 м; Ьс~0,5Ь~24 м.
Расстояние между понтонами 1=10 м<Ь/2.
Погружение балластированного трубопровода путем залива в него воды
(см. рис. 4.7, в). Распределение нагрузки Р и q можно изменять, кроме раз-
грузки соответствующих участков понтонами, также балластированием
трубопровода грузами, как постоянными (на все время укладки), разме-
щенными на участке трубопровода на большой глубине, так и перемещаю-
щимися — только на участке S-образной кривой. При этом допустимая глу-
бина укладки будет тем больше, чем больше отношение P/q. Перемещаю-
щиеся грузы могут быть размещены как на трубопроводе, так и внутри его.
Скорость перемещения грузов должна строго соответствовать скорости
укладки трубопровода. Для контроля за правильностью перемещения гру-
зов внутри трубопровода тяговый канат маркируют.
Расчет напряженного состояния трубопровода во время укладки произ-
водят по приведенной методике, однако графиками на рис. 4.10 пользоваться
нельзя.
Распределенные нагрузки Р— Рт-\-Рб; q=qT—Pq (где Pq — вес балласта
за вычетом выталкивающей силы воды на единицу длины трубопровода,
Н/м).
Погружение трубопровода, предварительно заполиеииого водой, путем
открепления понтонов (см. рис. 4.7, г, д). Такое погружение трубопровода
применяют при большой глубине водоема, где укладка с поверхности воды
другим способом не возможна. С помощью понтонов можно уменьшить рас-
пределенную нагрузку q до самого малого значения и обеспечить безопасную
укладку трубопровода практически иа любую глубину.
Понтоны целесообразно прикреплять к трубопроводу стропами с авто-
матическими или полуавтоматическими замками с тем, чтобы отстропку
понтонов можно было производить с плавсредства при помощи каната. Ско-
рость укладки трубопровода должна соответствовать темпу отстропки пон-
тонов.
Распределенные нагрузки Р=РТ; q=PT — Рп/1 (где весовая характери-
стика ы=Р+</ не равна весу воды в части трубопровода длиной 1 м).
Максимальные напряжения в стальном трубопроводе на участках кри-
вой а н b (см. рис. 4.8)
оа = 55,5-104 (й/«/<)1/2фо;
<ть = 55,5-104 (hl <о/«7)1/2фь,
где момент инерции / и момент сопротивления сечения трубы W опре-
деляют по табл. 4.3; фа=2(п—1)/(п(л+2)]; фь=—2(п—1)/(л(Зп—2)]; п=с/а.
Значения фа и фь определяют по графику на рис. 4.9. Прн P/q>\ мак-
симальные напряжения возникают на участке а, при P/q<_\ — на участке b
(см. рнс. 4,8).
Глубина водоема, при которой возможна укладка трубопровода, йдоп =
=aalFa/(3080-108/о>ф2).
Полученное напряжение должно быть скорректировано путем умноже-
ния на коэффициент k, а прн определении глубины погружения a—umax/k.
Погружение балластированного трубопровода путем открепления понто-
нов (см. рнс. 4.7, д). Погружение применяют в том случае, если заполнение
трубопровода водой по условиям эксплуатации недопустимо илн нежела-
101
тельно, а балластирование необходимо для нормальной работы подводного
перехода. При необходимости увеличения глубины погружения при укладке
трубопровода можно производить отстропку не всех понтонов, а расчетного
их числа.
Крепление понтонов к трубопроводу целесообразно осуществлять ав-
томатическими или полуавтоматическими стропами с тем, чтобы отстропку
понтонов можно было производить с плавсредства с помощью каната.
Распределенные нагрузки трубопровода при откреплении:
всех понтонов Р=РЬ—Ят\ Я^Ят:—РбЛ-Рв11',
части понтонов Р=Рб—qT—Prl/li; Q=QT+Pn//i+fu^2—Рб (где (i> ^2 —
расстояние между остающимися на трубопроводе и открепляемыми понто-
нами, м).
Погружение трубопровода с заполнением криволинейного участка смесью
воды с легкими материалами (см. рис. 4.7, е). Распределенные нагрузки Р ид
можно изменять путем заполнения криволинейного участка трубопровода
легкими жидкостями (например, лигроином) или смесью воды с легкими
материалами (например, полистиролом в гранулах). Возможны три вари-
анта заполнения: нижиего участка а, имеющего отрицательную плавучесть,
верхнего участка Ь. имеющего положительную плавучесть, обоих участков
а и b с разной степенью насыщенности воды легким материалом. Наиболее
приемлемый вариант заполнения выбирают после проведения расчетов по
всем вариантам. Первый и второй варианты требуют меньшего объема лег-
кого материала, но глубина укладки здесь ограничена. Третий вариант при
большем расходе легкого материала дает возможность укладывать трубо-
провод на значительно большую глубину.
Распределенные нагрузки трубопровода
Р = Рт~(Ро—Pi) gva-, q — q-c — p,) VTPg+ (po—Pi) gvb,
где p0, p! — плотность соответственно воды и легкого материала, кг/м3;
va, vb — объем легкого материала, содержащегося в единице длины соот-
ветственно участков а и b трубопровода, м3; VTp — внутренний объем еди-
ницы длины трубопровода, м3.
Вместо заполнения трубопровода смесью воды с легкими материалами
могут быть применены поплавки на канате, закрепленном за разделители
В этом случае распределенные нагрузки
Р = РТ — Pa/l-, q = qT — po VTPg + <7n,
где qa — плавучесть поплавка, приходящаяся на 1 м трубопровода, Н/м.
Поплавки и грузы на канате, проложенном внутри трубопровода, можно
применять и без установки разделителей, ио в этом случае затруднен конт-
роль за их расположением по длине трубопровода.
Погружение трубопровода с предварительной компрессией. Способ при-
меняют при необходимости увеличения глубины погружения в случае любой
из рассмотренных технологических схем укладки, но наиболее эффективен
он для трубопровода большого диаметра (1000 мм и более).
В трубопровод подают воздух от компрессора и в течение всего времени
погружения поддерживают расчетное давлениие. При этом исключается опас-
ность изменения поперечного сечения трубы (сплющивание) и могут быть
допущены повышенные напряжения в ее стенках, приближающиеся к пре-
делу текучести, что резко увеличивает допустимую глубину укладки.
Необходимое давление сжатого воздуха, полностью исключающее сплю-
щивание поперечного сечения трубы,
р0=1/2Е (б/г)3,
где Е — модуль упругости материала трубы, Па; б — толщина стенки
трубы, м; г — средний радиус трубопровода, м.
102
Укладка короткого трубопровода. Спооб применяют чаще всего при строи-
тельстве водозаборных и водосбросных (каиализацвоиных) сооружений.
Длина трубопровода оказывается иногда меньше, чем расчетная длина его
изогнутой части при свободном погружении длинных плетей, и в этом случае
возникает совершенно иная расчетная схема (рис. 4.12, а, б).
Длина участков (см. рис. 4.12, б)
a-q>aL; b=<f>i,L; c = <f>cL,
где <Ра=«/(/’—Я) l(Pq (<7+<7i)/(/’+<7i)Jl/2—
Ч>Ь = 191 + фа (Р—<7i))1/2/(<7 + <7i);
<7—Фа (Р+д)
Че= -------;-------.
q+qi
здесь — вес 1 м пустого трубопровода в воздухе, Н/м; фо+фь4-фс= ' •
Значения коэффициентов <ро, фь и фс для трубопроводов, наиболее часто
употребляемых в строительстве, представлены графически на рис. 4.13.
Максимальный изгибающий момент, возникающий иа среднем участке Ь.
определяют эмпирической формуле
^тах — ос L2,
где ос= 19 300 (d/б—30,4)б2, здесь d —диаметр трубопровода, мм; 6 —
толщина стенки, мм (рис. 4.14, а).
Напряжения в сечении трубопровода с максимальным изгибающим
моментом
amax — Р
где Р — эмпирический коэффициент,
4.14,6); Р = 368 • 102 304)_d/6------
[(d/б- ])’+(d/6-1 )]б
Рнс. 4.12. Технологическая (а) и рас-
четная (б) схемы погружения корот-
кого трубопровода
Рис. 4.13 Графики для определения
коэффициентов <ро. ф,. фе
определяемый по графику (рис.
. Н/м4.
103
Имея зависимость между длиной погружаемого трубопровода и макси-
мальными напряжениями, можно определить допустимую длину трубопро-
вода, т. е. длину, при которой возможно опускание трубопровода на боль-
шую глубину без применения вспомогательных средств: Едоп=(одоп/0)1/2.
Напряжения в стенках трубопровода при погружении его на дно водо-
ема достигают максимальных значений при определенной критической глу-
бине Лкр, затем резко уменьшаются.
Критическая глубина
Лкр — Y L1,
где у — эмпирический коэффициент, определяемый по графику (рис.
4.14, в); у=156 600 1/м3.
Г 62 (d/6—1)
Пример расчета. Необходимо уложить трубопровод размерами 1420 у
X 14 мм длиной 100 м на глубину Н= 10 м; допустимое напряжение 210 МПа:
момент сопротивления №'=0,021457 м3.
Находим отношение d/6=1420: 14=100.
По графику (см. рис. 4.13) определяем коэффициенты длин участков
трубопровода: <(о 0,37; <рь=0,295; <рс=0,335.
Проверкой условия Фа ' фь+фг ' 1 находим 0,37+0,295+0,335= 1.
что подтверждает правильность расчета.
Определяем длину участков трубопровода: а=0,37-100=37 м; ft=0,295 X
X 100=29,5 м; с= 0,335-100= 33,5 м.
Максимальный изгибающий момент Л1тах^,а/.2=395-104=3,95-106 Н-м.
Максимальные напряжения отах=Л1/й7=(3,95- 10е) : 0,021457= 184 МПа.
Проверим по графику на рис. 4.14, б: 0=18 400; отах= 0£2= 184-102X
Х104=184 МПа<210 МПа.
Допустимая длина трубопровода (Пдсп/Р)1 1/2 = 1210 :(186-102)]1 ^2 = 103 м.
Критическая глубина hKp=y£4=5,3-10-8-108=5,3 м.
Произведенные расчеты показывают, что короткая плеть трубопровода,
если его длина равна или меньше допустимой, может быть погружена при
любой глубине водоема без разгружающих понтонов или других вспомога-
тельных средств. Если под короткой плетью трубопровода значительная
Рис. 4.14.Графикн для определения коэффициентов а, 0, у
104
Рис. 4.15. Технологические и расчетные схемы всплытия начального участка
трубопровода и опускания его конца с заливом воды
глубина, допустимую глубину погружения будут ограничивать напряжения,
возникающие при укладке конца плети.
Напряженное состояние трубопровода при укладке или всплытии его
конца рассчитывают в следующем порядке (рис. 4.15, а, б).
Допустимая глубина погружения
Лц == ky h,
где kt — коэффициент, зависящий от диаметра и толщины стенок трубо-
провода (табл. 4.6); h — допустимая глубина при укладке S-образного не-
балластированного трубопровода (h=6,4 м).
Длина кривой Ь
съ — кга,
где а — длина участка кривой, заполненного водой, при опускании по
S-образной кривой; k2 -т- коэффициент, определяемый по табл. 4.6.
При погружении конца на повышающееся дно (отрицательный уклон)
водоема или траншеи допустимая глубина
АПу = fejh/Ay,
где ky — коэффициент, определяемый по табл. 4.5.
При положительном уклоне дна допустимая глубина
Л[1 v - ktkyh.
105
Таблица 4.6. Значения коэффициентов к! и к2
Диаметр трубопровода, мм Толщина стенки, мм Коаффнцвевтм
1420 12 1,0 1,0
14 0,95
16 0,8
1220 10 1,0 1,0
12 0,95
14 0,9
1020 10 1,0 1,05
12 0,95
14 0,85
920 10 0,9 1,05
12 0,85
14 0,8
820 10 0,9 1,1
12 0,85
14 0,8
720 10 0,9 1,1
12 0,85
14 0,8
630 8—12 0.75 1,15
529 8—12 0,75 1,25
426 8—12 0.75 1,5
325 8—10 0,75 2,0
278 8—10 0,75 2,4
Рис. 4.16. График для определения коэффициента f при погружении конца
трубопровода
106
Рис. 4.17. График для определения напряжения в стальном трубопроводе при
погружении его конца, заливаемого водой
Если длина трубопровода больше £доп, необходим расчет погружения
начального участка трубопровода (рис. 4.15, в, г).
Максимальное напряжение
агаах= 1Н • Ю' (г/6)1 /2 f(P/q) h;/n2,
где г — средний радиус трубопровода, значения коэффициента f находят
по графику иа рис. 4.16.
Максимальные напряжения или допустимая глубина водоема при ук-
ладке начального участка трубопровода могут быть также определены по
графику на рис. 4.17
Глубина водоема, при которой возможна укладка начального участка
трубопровода,
2
______________Отах__________
доП 12 320-1012 (Р/<у)]2 г/6 ‘
107
Одновременная укладка нескольких трубопроводов. Такой способ встре-
чается чаще всего при строительстве водозаборных и водосбросных соору-
жений, когда от оголовка на берег идут две или более труб.
Одновременно укладываемые трубы должны быть связаны между собой,
ио применение жестких связей (например, приваренных к трубам швеллеров
или уголков) не рекомендуется, так как трудно обеспечить полную синхрон-
ность погружения труб, и эти связи разрываются. Применяют канатные
связи с деревянными прокладками между трубами.
при Plq—\ (при Plq=£\ полученные по номограмме значения h следует ум-
ножить иа коэффициент kh)
108
Рис. 4.19. Номограмма для определения коэффициентов kh, kc и п при опреде-
лении допускаемой глубины погружения и длины S-образного трубопровода
Одновременное погружение нескольких трубопроводов возможно сле-
дующими способами: синхронным заполнением всех трубопроводов водой;
заполнением водой одного или нескольких трубопроводов (остальные трубо-
проводы при этом выполняют роль понтонов); откреплением понтонов, при-
меняемых для увеличения глубины погружения.
Упрощенный способ расчета напряженного состояния трубопровода при
укладке свободным погружением. Такой расчет может быть применен для
всех технологических схем свободного погружения при любых значениях
основной весовой характеристики w=P+q.
Допустимая глубина воды, при которой возможна укладка трубопровода,
длина S-образной кривой c=kcCi,
длина участка S-образной кривой а^с^п.
Глубину h определяют по номограмме на рис. 4.18, поправочные коэф-
фициенты kh, kc и п — по номограмме на рис. 4.19, длину q — по номограм-
ме иа рис. 4.20. Полученные значения сг при Plq— 1 рекомендуется умножить
на коэффициент k— 1,2, при P/q= 1 —умножить на коэффициент kc.
Длина участка Ь=с—а (см. рис. 4.19).
Длина участка S-образной кривой при расчете по методам, учитывающим
влияние упругости основания иа плавающем участке трубопровода, а^а;
bt~b/2.
В тех случаях, когда трубопровод резко отличается по диаметру или
толщине стенки от показанных на номограммах, Л= 16,8a2£>6/(w.E'); с,=
= 7,10 (об/о>)-2.
109
Рис. 4.20. Номограмма для определения длины S-образной кривой
При использовании формул и номограмм необходимо корректировать
значения напряжений:
®=®тах/^»
где <7тах=7?2 — расчетное сопротивление, МПа; k — поправочный
коэффициент (см. с. 97) для приближения к результатам расчета по методо-
логии, учитывающей упругость основания иа плавающем участке.
Длина плавающей части укладываемого трубопровода после прохож-
дения участка наибольших глубин должна быть £>c-f+/2, в противном слу-
чае необходима проверка по расчетной схеме укладки конца трубопровода.
Пример расчета. Определить предельную глубину, на которую может быть
уложен трубопровод размерами 1420 X 14 мм, осиащеииый грузами весом под
водой Рб = 12 000 Н/м и понтонами подъемной силой Рп=30 000 Н, рас-
положенными через 10 м. Укладка производится путем отстропки понтонов.
Расчетное сопротивление /?2=отах=252 МПа.
Корректирующий коэффициент £=0,85 (см. с. 97); при использовании
графиков и формул напряжение следует принимать о=отах/£=252 : 0,85=
= 296 МПа; £=206 000 МПа.
По табл. 4.3 Рт=4009 Н/м; 9т= 11 202 Н/м; Р=Рб—дт=12 000—11 202=
= 798 Н/м; <7=^—Рб+Рп//= 11 202—12 000+3000=2202 Н/м; a=P+q=
= Pn/l=3Q 000 .- 10= 3000 Н/м; Piq= 798 : 2202=0,362.
По номограмме иа рис. 4.18 при значении <7=296 МПа и w=3000 Н/м
находим Л=46 м. По номограмме на рис. 4.19 при Р/<?=0,362 находим £Л=
= 0,88, глубина погружения Л=£д£= 0,88-46= 40,5 м. _
По номограмме на рис. 4.20 при Л=46 м, w=3000 Н/м находим с2=375 м.
По номограмме иа рис. 4.19 при Plq= 0,362 находим ke= 1,04, длина кривой
e=£cCj= 1,04-375=390 м. По номограмме рис. 4.19 находим значение п~а/с=
= 0,9 при Р/<?=0,362. Тогда в=сл=390-0,9= 351 м; Ь=с—а=390—351 =
= 39 м.
Длина участков при учете упругости основания aj~a=351 м; Ьх=Ь12~
= 39 : 2=19,5 м. Таким образом, условие /=£2/2= 10 м можно считать со-
блюденным.
Длина плавающей части укладываемого трубопровода после прохожде-
ния участка наибольших глубин воды должна быть не менее £=с+£/2= 390—
+20=410 м.
4.7. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА С РАСТЯЖЕНИЕМ
При укладке трубопровода с растяжением можно увеличить глубину
погружения без применения разгружающих понтонов или дополнительной
балластировки, иногда — при значительном сокращении числа понтонов
или грузон. Растяжение целесообразно применять прн укладке трубопровода
небольшого диаметра (до 500—600 мм).
Трубопровод заводят иа плаву в створ, закрепляют на одном из берегов
водной преграды за специальное анкерное устройство, а на другом берегу
устанавливают лебедку или другие механизмы, создающие необходимое
тяговое усилие, и погружают трубопровод путем залива в него воды или
отстропки понтонов.
При укладке может быть использовано самонатяжеине трубопровода:
трубопровод погружают сначала до глубины, допустимой при укладке без
натяжения, а затем прикрепляют к береговым опорам с одного конца по-
средством короткого (практически нерастяжимого) каната, с другого — по-
средством упругого элемента с расчетными деформатнвными характеристи-
111
НО
I
Рис. 4.21. Номограмма для определения растягивающего усилия
ками (отрезок каната расчетной длины, гидроцилиндр). Натяжение трубо-
провода контролируют с помощью динамометра.
Предельную глубину погружения трубопровода в зависимости от рас-
тягивающего усилия можно рассчитывать по различным методикам. Не-
которые из них довольно сложны или требуют применения ЭВМ, поэтому
рекомендуется более простая, приближенная методика.
Определяют безразмерные параметры
a = to/i3/(/7/); $ = oWh/(Eiy).
Растягивающее усилие
Е/
Т =-----[3,73—(13,9—37,1а1 « + 30,4 Р),/2[;
h2
его можно также определить по номограмме на рис. 4.21.
112
Пример расчета. Определить растягивающее усилие при погружении
трубопровода диаметром Г 122 .... _ — ____2 * \ .
/1=30 м.
£>=426 мм с толщиной стеики 6= 12 мм на глубину
Е1 =70-1
q = 0,268
мН-м2; «7 = 0,00157 м3; Р=1 кН/м;
кН/м; to=l,268 кН/м; P/q — 3,74\
ф = 0,259; а = 240 МПа.
Безразмерные параметры
ш/г3 1,268-303
а =-------= —1------------= 0,488;
EI 7,01-Ю4
о Wh 240-106-0,00157-30
В =-------=--------------------= 0,623.
' El<f 70,1•10в-0,259
По графику на рис. 4.21 или по приведенной формуле находим
Т=Л2/(£/) = 1,1, откуда 7=1,1 (70,1-10е) :302 = 86 кН.
4.8. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА
С РЕГУЛИРОВАНИЕМ ПЛАВУЧЕСТИ
Способ представляет собой совмещение свободного погружения на мел-
ководных участках и протаскивания по дну водоема — на глубоких путем
регулирования (ограничения) объема заливаемой в трубопровод воды с таким
расчетом, чтобы последний находился на плаву на глубоком участке.
Применение такого способа целесообразно при следующих условиях:
большой длине подводного перехода, когда мощности тяговых средств и
количества понтонов недостаточно для уменьшения веса трубопровода под
водой; наличии значительных по протяженности мелководных участков,
где возможны всплытие начального и конечного участков трубопровода и
свободное их погружение при допустимых напряжениях; отсутствии значи-
тельного течения на мелководных участках (в противном случае требуется
сложная система оттяжек, что сводит на нет преимущества этого способа
перед протаскиванием по дну с уменьшением веса трубопровода путем при-
стропки понтонов).
При укладке трубопровода его частично заполняют водой с таким рас-
четом, чтобы он находился на дне глубоководного участка водоема и иа плаву
над мелководным участком.
Тяговое усилие, требующееся для укладки трубопровода, уменьшается
по сравнению с тяговым усилием при обычном способе протаскивания во
столько раз, во сколько полная длина подводного перехода больше длины
участка трубопровода, перемещаемого по дну.
Технологическая схема укладки трубопровода определяется характером
(типом) продольного профиля подводного перехода:
I — мелководный участок находится у берега, где располагается монтаж-
ная площадка (рис. 4.22, а);
11 — мелководный участок находится у берега, противоположного тому,
где располагается монтажная площадка (рис. 4.22, б);
III — мелководные участки имеются у обоих берегов (рис. 4.22, в).
В случае укладки трубопровода для продольного профиля подводного
перехода типа I (см. рис. 4.22, а) величины h, с, а определяют по формулам
и графикам п. 4.6.
По продольному профилю перехода находят расстояние s от головной
части трубопровода, вышедшей на берег, до найденной допустимой глубины h.
113
Рис. 4.22. Схемы укладкн трубопровода с регулированием плавучести:
А — положение трубопровода в конце первого этана протаскивания (прекращение подачи
воды); Б — положение трубопровода в момент завершения протаскивания; В — возмож-
ное увеличение осадки; Г — положение всплытия начального участка трубопровода
(с глубины ft|); Д — положение всплытия правобережного участка трубопровода; 1 —
тяговая лебедка; 2—канат; 3— марки; 4 — спусковая дорожка; 5 —дно траншеи; 6 —
плашкоут; 7 — воздушный шланг; 8 — компрессор
114
Длину участка трубопровода, заполняемого водой (Z=s+a), можно было
бы уменьшить на размер участка трубопровода (слева), не заполиеиного во-
дой, ио целесообразно оставить это в запас, имея в виду приближенность
определения длины а. На этом расстоянии от головной части трубопровода
должна быть сделана марка (отметка), а левее ее (там, где верх трубы нахо-
дится на уровне воды) — вторая марка. Положение марок определяют за-
ранее по продольному профилю трассы подводного трубопровода.
Вначале трубопровод протаскивают с одновременным заполнением его
водой насосом илн через отверстие в оголовке. Когда левая марка на трубо-
проводе совместится с уровнем воды, поступление воды прекращают (пере-
крывают отверстия специальной задвижкой с помощью каната или другим
путем). Затем протаскивание продолжают до выхода головного участка тру-
бопровода на противоположный берег. При этом вода, залитая в трубопро-
вод в ограниченном объеме, смещается к левому берегу, правобережный
участок трубопровода постепенно всплывает и в конце протаскивания зани-
мает положение Б.
Последним этапом укладки является погружение плавающего правобе-
режного участка путем заполнения трубопровода водой с помощью насоса,
установленного на левом берегу.
При укладке подводного трубопровода через водоем типа 11 (см.
рис.4.22, б) длина участка, заполняемого водой, определяется допустимой глу-
биной всплытия начального участка (см. п. 4.6). По продольному профилю
подводного перехода находят расстояние s от точки у правого берега, где
ось трубопровода находится на уровне воды, до найденной глубины h.
Длина участка трубопровода (с запасом), заполняемого водой, l=s-\-cB.
Длина кривой при всплытии начального участка с глубины
С В — ’
где а — длина участка кривой, заполненного водой, при укладке трубо-
провода по S-образной кривой; k2 — коэффициент, определяемый по табл. 4.6.
На расстоянии / от головной части на трубопроводе наносят марки,
как и в первом случае. Трубопровод протаскивают иа расстояние I с одновре-
менным заполнением его водой. Когда трубопровод займет положение А, в
начальный участок трубопровода нагнетают воздух от компрессора через
воздушный шланг (небольшими порциями, особенно в последний момент
перед всплытием трубопровода, во избежание резкого подъема и возникно-
вения динамических нагрузок) или поднимают его краном.
После всплытия начального участка протаскивание продолжают до
выхода головного участка трубопровода на левый берег, при этом левобереж-
ная часть трубопровода остается на плаву. В это время необходимо поступ-
ление атмосферного воздуха в левобережный участок трубопровода.
Последним этапом укладки является погружение плавающего левобе-
режного участка путем дальнейшего заполнения трубопровода водой с по-
мощью насоса, установленного на правом берегу.
При укладке подводного трубопровода через водную преграду типа III
(см. рис. 4.22, в) длина участка, заполняемого водой при протаскивании,
диктуется допустимой глубиной пря укладке части трубопровода по S-об-
разной кривой. Расчет выполняют так же, как в первом случае (тип I), но
допустимая глубина h определяется здесь для той S-образной кривой, которая
начинается на участке дна, имеющем больший уклон.
Длину s определяют по продольному профилю как расстояние между
точками на профиле с одинаковой глубиной h.
Длина участка трубопровода, заполняемого водой, Z=s+2a.
В процессе протаскивания сначала всплывает правобережный участок,
затем, после всплытия начального участка, иа плаву остается и левобереж-
ный участок до выхода трубопровода на берег.
115
После окончания протаскивания трубопровод заполняют водой; при
этом необходимо следить за погружением участка трубопровода, ближай-
шего к насосу, с тем, чтобы не допустить увеличения осадки в средней части
плавающего трубопровода и образования в нем воздушных мешков. Во врем)'
погружения этого участка целесообразно иметь дежурное плавсредство, с
помощью которого можно было бы приподнять в нужной точке плавающий
трубопровод.
Тяговое усилие при протаскивании трубопровода с регулированием
плавучести уменьшается пропорционально отношению I/L (где L — полная
длина подводного перехода). Это усилие может быть уменьшено при исполь-
зовании понтонов.
4.9. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА С ОПОР
Применение способа. С опор трубопровод укладывают в случае: большой
глубины водоема и при характере берегов, когда нельзя применить более
экономичные способы укладки; большой заносимости траншей, вынуждаю-
щей укладывать трубопровод отдельными секциями; наличия в вертикальной
плоскости отводов значительных размеров.
В качестве опор применяют плавучие краны, плавучие портальные
опоры, состоящие из двух понтонов, и различные опоры, устанавливаемые
на льду.
Укладка трубопровода с помощью плавучих кранов. Плавучие краны
целесообразно использовать при укладке трубопровода большой массы (боль-
шого диаметра, утяжеленных, оснащенных грузами и др.).
Перед укладкой трубопровода в подводную траншею или иа дно водоема
выполняют следующие работы: проводят промеры и водолазное обследо-
вание дна водоема или траншей; устанавливают в створ трубопровод, осна-
щенный при необходимости разгружающими понтонами, балластными гру-
зами и растяжками от сноса течением; устанавливают краны на расчетных
расстояниях и плавающий трубопровод с помощью полотенец и канатов
прикрепляют к гакам кранов.
Трубопровод погружают иа дно путем заполнения его водой или отстроп-
ки понтонов при постоянной поддержке кранами. В процессе погружения
осуществляют непрерывный контроль с помощью марок на канатах и дина-
мометров. Уложенный трубопровод обследуют водолазы, затем открепляют
полотенца и канаты.
Наибольшие напряжения в трубопроводе возникают во время опуска-
ния (подъема) его конца (рис. 4.23). Расчет выполняют в следующем порядке.
Определяют сумму весов части трубопровода длиной 1 м в воде Р и на
воздухе Qj, т. е. w1=P+q1;
Рис. 4.23. Расчетная схе-
ма подъема (погруже-
ния) подводного трубо-
провода с применением
поддерживающего уст-
ройства
116
Рис. 4.24. Графики для опреде-
ления безразмерных расстоя-
ний а, б, с и усилия
Рис. 4.25. График для опреде-
ления числа поддерживающих
устройств
сила реакции /?=(2отахР 1Г)1/2;
определяют коэффициент (м-1) \p=al/R-,
находят безразмерную величину Рн)ф4£/.'ш, (где D„ — наруж-
ный диаметр трубопровода, м).
Безразмерное усилие следует принимать 2,828.
По_ графику на рис. 4.24, а, б, по известной величине Р/<а1 находят зна-
чения а, Ь, с, Nc, затем определяют размерные_зиачения расстояний и усилий
в поддерживающих устройствах: а— а/ф; 6=6/ф; с=с/ф; JV= Nc~
= <Vc w/ф.
117
i'
Рис. 4.26. Схемы укладки трубопровода с плавучих опор:
1,7 — трубопроводы пустой и заполненный водой; 2 — плавучие опоры; 3 — понтоны; 4 —
канат н якорь; 5 — вантуз для выпуска воздуха; 6 — патрубок для залива воды; 8 —
плавсредство, на котором производится сварка (нлн соединение на фланце) трубопровода
По графику на рис. 4.25 по известным величинам Р/<л1 и h находят число
поддерживающих средств пс без усилия Ne.
Общее число поддерживающих средств п=лс+1;
длина поднимаемого участка трубопровода 1~ £+с=а+6лс+с.
Пример расчета. Определить число, грузоподъемность и расстановку
поддерживающих средств для погружения (подъема) конца трубопровода
при следующих данных: й= 12 м; £)н= 1,42 м; 6=0,014 м; /’—4010 Н/м, <?j=
= 6130 Н/м; £/=33-10» Н-м2; «7=0,021457 м3; <Jmax=252 МПа.
Определим значения o>j= Р^~дг~ 10 140 Н/м; Р/<о. = 4010 : 10 140=0,394;
+=(2птахР«7)1/2 = (2 - 2,52-108-4010 - 0,021457)1/2 = 206 кН; ^=<лх/Р= 10 140:
:206 000=4,92-10-а 1/м. _ _
По графику на рис. 4.24 находим: а=5,6; 6=6,5; с— 2,05; Мс=2,65.
Определяем размерные значения расстояний и усилий в поддерживаю-
щих устройствах; а=а/ф=5,6 : (4,92-10~2)= 114 м; 6=Ь/ф=6,5 : (4,92х
X 10-2)= 132 м; tf=MtOiA|>=2,828-10 140 : (4,92-10~2)= 582 кН; с=с/ф=2,05:
: (4,92-10-2)=42 м; Wc= Nc^l^ =2,65- 10 140 : (4,92-10~2)=546 кН.
По графику на рис. 4.25 при Р/ш1=0,394 и h=
Q? = 20,03 находим лс>0. Принимаем пс= 1, тогда
10140-10» си с
число поддерживающих устройств л=ль+1 = 2. Длина поднимаемого участка
трубопровода /= £+с=а+6лс+с= 114+132-1 + 42=288 м.
При отсутствии мощных кранов можно уменьшить величины путем при-
стропйн понтонов и увеличить число поддерживающих средств с меньшей
мощностью, что снизит также максимальные напряжения в трубопроводе.
Укладка трубопровода с плавучих опор. При отсутствии плавучих кранов
трубопровод можно погружать с помощью плавучих опор, из которых наи-
более распространены опоры, состоящие из двух типовых поитоиов, фермы
и лебедок.
Технология укладки трубопровода с плавучих опор аналогична тех-
нологии укладки плавучими кранами. Применяют следующие схемы укладки
трубопровода с плавучих опор:
трубопровод, имеющий отрицательную плавучесть и удерживаемый на
плаву с помощью разгружающих понтонов, погружают путем стравливания
118
канатов лебедками, расположенными на плавучих опорах, после отстройки
или залива водой всех или части разгружающих понтонов (рис. 4.26, а);
трубопровод, имеющий положительную плавучесть, погружают тем же
путем после заполнения трубопровода водой (рис. 4.26, б);
трубопровод укладывают отдельными секциями с последующим их сое-
динением на фланцах или с помощью фланцев на плаву; в этом случае не-
обходимо удерживать конец каждой секции или поднимать его со диа и ук-
ладывать на плавучее средство для соединения со следующей секцией
(рис. 4.26, в).
Укладку трубопровода начинают с участка наибольших глубин в створе
перехода с тем, чтобы в стенках трубопровода не возникали значительные
растягивающие усилия. По мере опускания трубопровода на этом участке
включаются в работу соседние опоры, расположенные ближе к берегам, с
таким расчетом, чтобы радиус кривой изгиба плети превышал допустимый
радиус изгиба.
Число понтонов для укладки трубопровода
пп = L (Р-\-РЗап)/Рп>
где Рзап — запас подъемной силы на всей длине понтонов (принимают
Рзап= 100=200 Н/м); Рп — подъемная сила одного понтона, Н.
Вес воды, заливаемой в жесткие поитоиы перед укладкой трубопровода,
Р ь — Рои поп + Рзап I.
где Роа — расчетная нагрузка иа одну опору, Н; лоп — число опор.
Вместо залива воды в поитоиы можно отстропить часть понтонов п~
~PjPn-
Пример расчета. Определить число н расстановку плавучих опор, каж-
дая из которых воспринимает нагрузку 150 кН для погружения (подъема)
конца трубопровода размерами 1420X 14 мм прн глубине водоема 12 м. Ха-
рактеристики трубопровода приняты такими же, как в примере укладки пла-
вучими кранами.
Определим значения величин: A=^Wi/F= 2,828-10 140 : 150 000=
=0,1915; R=ax/k= 10 140 : 0,1915=53,2, кН; dmax=/?»/(2p№)=53,2«X
X 10» : (2-4010-0,021457)= 174 МПа; a=a/fe=5,6 : 0,1915=29,3 м; b=b!k=
= 6,5:0,1915=34 м; c=c/fe=2,05 : 0,1915= £0,8 м; Ne= Ncatlk= 2,65X
X 10 140 : 0,1915= 140 кН (здесь величины a, b, с, Ыс те же, что и в примере
укладкн трубопровода плавучими кранами; h=(h~D)k*EI/ol= 10,58 X
X0,1915»-33-10» : 10 140=4,85-103.
По графику на рис. 4.21 при Р/<0]=0,394 и /1=4,85-10» находим лс=20;
л=21.
Длина трубопровода, поднятого над дном, /=а-/-Ьлс+с=29,3-;-20-344
+ 10,8=720 м.
Прн укладке трубопровода, когда не требуется подъем его конца, рас -
стояние между опорами
b=F!P,
где F ~ нагрузка иа опору, Н.
Прн укладке трубопровода малого диаметра (менее 500 мм) необходимо
проверить напряжение путем расчета по схеме многопролетной балкн.
119
4.10. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА С ОТВОДАМИ
В ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПЛОСКОСТИ
Трубопроводы с отводами по вертикали (утками) применяют чаще
всего при строительстве подводных переходов для водопроводных и канализа-
ционных систем, укладке трубопроводов большого диаметра, что позволяет
сократить объемы земляных работ при разработке приурезных траншей.
При укладке таких трубопроводов применяют способы протаскивания, сво-
бодного погружения и с поддержкой отвода плавучим краном.
В случае протаскивания колено у уреза воды поддерживают с помощью
растяжек или кранов, а после погружения под воду — одиночных или пар-
ных понтонов. Для определения усилия при протаскивании пользуются
формулами п. 4.5.
Расчет допустимой глубины укладки трубопровода при погружении его
начального участка с отводом может быть произведен по методике, приведен-
ной для случая укладки коротких трубопроводов (п. 4.6) с корректировкой
путем умножения на коэффициент fe0T, т. е. йОт=^от^доп-
В зависимости от диаметра трубопровода коэффициент /гот имеет следую-
щие значения:
D, мм ^от
1020—1420 .......................1,8
820—920 .........................1,5
630—720 .........................1,2
529 н менее ......... 1,0
При необходимости укладки начального участка на глубину, превышаю-
щую h0T, отвод следует поддерживать краном или трубоукладчиком, установ-
ленным на берегу или на плавсредстве.
4.11. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА БОЛЬШОГО ДИАМЕТРА
Трубопроводы диаметром 2,5—4 м, используемые для прокладки в них
теплотрасс, силовых и телефонных кабелей, являются проходными тонне-
лями. Благодаря свободному доступу внутрь таких трубопроводов обеспе-
чиваются надежная эксплуатация и ремонт как самих подводных переходов,
так и проложенных в них коммуникаций.
В случае укладки протаскиванием трубопровод монтируют за перемыч-
кой в береговой траншее, разработанной в створе перехода. При этом жела-
тельны монтаж всех внутренних коммуникаций, а также установка большей
части грузов. Результативный вес трубопровода под водой должен быть
минимальным для уменьшения тягового усилия при протаскивании и в то
же время достаточным для устойчивого положения в траишее с учетом гид-
родинамического давления. После окончания монтажных работ разбирают
перемычку, береговую траншею заполняют водой и начинают протаскивать
трубопровод.
С поверхности воды трубопровод можно погружать без понтонов путем
залива воды в его отдельные отсеки и с поитоиами путем залива воды в тру-
бопровод.
Для погружения без поитоиов трубопровод разделяют на отсеки путем
установки временных переборок. Воду в отсеки заливают насосами через
заранее смонтированную систему трубопроводов или шлангов с таким рас-
четом, чтобы при полном заполнении отсеков водой вес трубопровода, пере-
даваемый иа опоры, был минимальным. В процессе заполнения отсеков водой
120
должен быть обеспечен свободный выход воздуха. После установки трубопро-
вода на дно траншеи укладывают балластные грузы, затем воду из отсеков
откачивают. Недостатком этого способа погружения является большая тру-
доемкость работ по установке и разборке перегородок.
При погружении трубопровода с понтонами его заполняют водой по всей
длине. Число понтонов рассчитывают таким образом, чтобы при полном за-
полнении трубопровода водой его вес, передаваемый на опоры, был мини-
мальным. После установки балластных грузов производят отстропку пон-
тонов.
4.12. УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДА В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
В зимнее время трубопроводы укладывают в случае: интенсивного судо-
ходства, когда укладка в летне-осеннее время невозможна; отсутствия или
недостатка плавучих средств; прокладки через заболоченные поймы рек и
болота, особенно в районах Крайнего Севера; ограниченных сроков строи-
тельства всей трассы трубопровода.
Преимущества строительства подводных переходов в зимних условиях:
возможность использования ледяного покрова для размещения устройств
и механизмов, отсутствие помех от судоходства, возможность выполнения
работ без плавучих средств.
Недостатки: необходимость выполнения трудоемких ледокольных ра-
бот; более сложные условия труда, особенно для водолазов, обусловленные
пониженной температурой воздуха и воды, а также отсутствием видимости
под водой.
Перед укладкой трубопровода выполняют следующие работы: очищают
трассу движения тяговых средств от торосов и снега; делают прорезь во льду
по оси траншеи шириной не менее 1,5 диаметра трубопровода при укладке
с поверхности или отдельные майны при протаскивании; прокладывают тя-
говый канат с предварительной прокладкой тонкого канатика водолазами
или путем «прошивки» подо льдом через отдельные майны; устанавливают
лебедки и оттяжки для удержания трубопровода в створе при наличии те-
чения.
Канатные оттяжки пропускают подо льдом и закрепляют на барабанах
лебедок, установленных на деревянных настилах выше по течению от створа
перехода. Лебедки удерживаются анкерными опорамн (бревна длиной 2—4 м,
опущенные в лунку под лед). При глубине реки до 6 м вместо оттяжек можно
использовать сваи, забитые в дно и опирающиеся в верхней своей части на
кромку льда.
При укладке трубопроводов в зимних условиях применяют способы
протаскивания по диу, свободного погружения, укладки с опор, установ-
ленных на льду. Технологическую схему укладки уточняют при разработке
проекта работ в зависимости от конкретных условий строительства и наличия
ледорезной техники.
Протаскивание по дну является основным способом укладки трубопро-
вода в зимних условиях, при котором объем ледокольных работ минимален
(устройство входной и выходной майн и отдельных майн для анкерных опор
во льду и для выполнения водолазных работ).
Способ свободного погружения применяют при отсутствии на берегах
в створе перехода монтажной площадки необходимых размеров, при недо-
статке тяговых средств и в случае одновременной укладки нескольких тру-
бопроводов. Монтировать трубопровод можно непосредственно на льду.
Укладку с опор, установленных на льду, применяют на подводных пере-
ходах большой глубины и при сильной заносимости траншей, когда прихо-
дится погружать трубопровод отдельными секциями. Монтаж трубопровода
121
Таблица 4.7. Расстояния между грузами на льду
Груз Общая масса груза, т Наименьшая тол- щина льда, м Наименьшее рас- стояние между грузами, м
Одиночный пе- 0,1 0,05 5
шеход Колесный До 3,5 0,15 15
6.0 042 20
10,0 0.25 25
15,0 ОД 30
Г усеннчный 3,5 0,15 15
10,0 042 20
12,5 0,25 25
25,0 0,4 40
45,0 0,5 50
возможен как на льду, так и иа берегу с последующим транспортированием
по льду тракторами или путем иепосредствеииого спуска в майиу.
Конструктивные схемы укладки трубопровода аналогичны приведенным
схемам (см. рис. 4.6, 4.7 и 4.26) при замене плавучих средств механизмами
и устройствами, размещаемыми на льду.
Возможно применение комбииироваиного метода укладки: свободным
погружением на участках с допустимой глубиной и с опор на глубоководных
участках.
Минимальные расстояния между размещаемыми во время работ раз-
личными грузами на льду в зависимости от их массы и толщины льда при-
ведены в табл. 4.7.
Расчеты напряженного состояния трубопровода при укладке в зимних
условиях производят по формулам и графикам, приведенным и других раз-
делах настоящего Справочника в соответствии с выбранным способом про-
кладки.
4.13. ОДНОВРЕМЕННАЯ УКЛАДКА ТРУБОПРОВОДОВ С ОГОЛОВКАМИ
При строительстве водозаборных и водосбросных сооружений может
быть целесообразной одновременная укладка трубопроводов с оголовками
Это позволяет сократить общие сроки выполнения работ и исключить трудо-
емкие водолазные работы по соединению трубопроводов с оголовками под
водой. Наиболее приемлем такой способ укладки в том случае, если имеется
оголовок простой конструкции и небольших размеров и массы, что допускает
его монтаж и спуск иа воду по спусковой дорожке вместе с трубопроводом.
При наличии металлического или железобетонного оголовка больших
размеров и массы монтаж и укладку производят по следующим технологи-
ческим схемам: монтаж иа берегу параллельно урезу воды с последующим
спуском на воду по наклонному стапелю (рис. 4.27, а); монтаж в створе со-
оружения вблизи берега в специальном котловане с последующим затопле-
нием и всплытием (рис. 4.27, б).
По первой технологической схеме (см. рис. 4.27, а) оголовок монтируют
непосредствен ио иа наклонном участке стапеля с возможным применением
косяковой тележки, чтобы оголовок находился в горизонтальном положе-
122
нии. Трубы монтируют на горизонтальном участке стапеля с последующим
перемещением с помощью лебедок или трубоукладчика на наклонную часть
для соединения с оголовком. Затем оголовок с трубопроводами при помощи
тяговых и тормозных лебедок спускают на воду.
По окончании монтажа разбирают земляную перемычку и оголовок с
трубопроводами выводят в створ укладки. В обоих случаях оголовок осна-
щают для обеспечения плавучести понтонами. При этом желательно, чтобы
водозаборные или водосбросные отверстия находились выше горизонта воды.
Если конструкция оголовка не позволяет выполнить это условие, закры-
Рис. 4.27. Схемы одновременной укладки трубопроводов с оголовками:
/—трубопроводы с оголовком на стапеле; 2 — тормозные лсбедкн; 3 — понтоны; 4~
трубопроводы с оголовком на плаву; 5 — тяговые канаты к лебедкам, установленным на
плавплощадках; 6 — погруженный трубопровод с оголовком; 7 — постель из камня и
щебня; 8 — трубопроводы с оголовком в створе укладки; 9— земляная перемычка;
10 — оголовок в котловане; 11 — трубопроводы на роликовой дорожке
123
вают отверстия герметическими заглушками или щитами с последующим
снятием их под водой.
После установки оголовка с трубами в створ часть понтонов отстрапли-
вают с таким расчетом, чтобы вес оголовка, погруженного в воду, был близок
к нулю. Для погружения трубопровод заливают водой со стороны оголовка
с помощью насоса или непосредственно из водоема через шланг. Точная
установка оголовка на подготовленное основание обеспечивается с помощью
растяжек и лебедок, установленных на плавсредстве, или с помощью пла-
вучего крана.
4.14. УСТАНОВКА РАЗГРУЖАЮЩИХ ПОНТОНОВ
НА ТРУБОПРОВОДЕ И СНЯТИЕ
Разгружающие понтоны применяют с целью уменьшения тягового уси-
лия при протаскивании или напряжений при укладке трубопровода путем:
уменьшения веса трубопровода под водой; увеличения плавучести части кри-
волинейного участка, ие заполненного водой; уменьшения весовой харак-
теристики <o=P+q; возможно большего увеличения или уменьшения отно-
шения Plq, при котором напряжения во время укладки трубопровода спосо-
бом свободного погружения будут минимальными.
Применяют понтоны следующих видов: жесткие (стальные) грузоподъ-
емностью 1,5; 3; 5 т, выдерживающие давление воды на глубине укладки;
пенопластовые; мягкие, резиновые или из других материалов с повышенным
давлением воздуха внутри них; переменной плавучести, которая умень-
шается с увеличением глубины; непрерывные (в виде внутреннего или внеш-
него трубопровода, плавучие оболочки).
Перед установкой понтонов на трубопровод проверяют их герметич-
ность и обозначают места установки на трубопроводе. Понтоны спускают
на воду, перемещают к месту установки и расставляют вдоль трубопровода
при строповке на плаву или размещают по длине трубопровода при строповке
на суше. Кроме того, при установке на берегу подготавливают подкладки
под понтоны. На плаву понтоны устанавливают на трубопровод рабочие,
находящиеся в лодке, на берегу это делают рабочие с помощью автокрана.
Работы по снятию понтонов выполняют в следующем порядке: после
укладки трубопровода водолазную станцию и плавучую площадку (с распо-
ложенным на ней компрессором) устанавливают иа якоря выше по течению
от трубопровода на длину водолазного шланга; водолаз опускается под воду,
подходит к понтону, открывает вентили для заполнения водой, присоединяет
к одному из них шланг от компрессора, перерубает стропы и выходит из
воды; освобожденный от стропов понтон продувают воздухом и после всплы-
тия отбуксировывают к берегу; при использовании самоотстрапливающихся
устройств понтоны могут быть освобождены с катера или лодки.
На трубопровод могут быть установлены одиночные или парные пон-
тоны; возможна двухъярусная установка понтонов.
Одиночные понтоны устанавливают в тех случаях, когда вес трубопро-
вода под водой сравнительно невелик. Парные понтоны целесообразно при-
менять для погашения значительного веса трубопровода под водой с тем,
чтобы расстояния между понтонами не превышали 10—15 м. Двухъярусную
установку понтонов применяют при большой глубине водоема. В этом случае
половину понтонов (через один) прикрепляют вплотную к трубопроводу, а
остальные — на длинных стропах, соответствующих допустимой глубине
погружения. Укладку производят в два этапа: сначала трубопровод погру-
жают на допустимую глубину до вступления в работу понтонов верхнего
яруса. Затем погружение продолжается благодаря отстропке части пон-
тонов верхнего яруса или залива их водой.
124
4.15. УКЛАДКА ПЛАСТМАССОВОГО ТРУБОПРОВОДА
По сравнению со стальными пластмассовые трубопроводы имеют сле-
дующие преимущества: более длительный срок службы (до 50 лет и более);
отсутствие необходимости в наружных и внутренних антикоррозионных
покрытиях; значительно меньшая масса; экономия металла.
Пластмассовые трубопроводы целесообразно применять: для транспор-
тирования жидких и газообразных продуктов, особенно обладающих корро-
зионными свойствами, при низких и средних давлениях; для канализацион-
ных и водопроводных сетей, в том числе для водозаборных и водосбросных
сооружений.
Пластмассовые трубопроводы можно укладывать способами протаски-
вания, свободного погружения и с опор. В отличие от стальных трубопро-
водов нельзя уложить пластмассовый трубопровод без балласта в связи с его
плавучестью даже при заполнении водой.
Для балластирования пластмассового трубопровода применяют те же
грузы, что и для стального трубопровода. Однако желательно применение
железобетонных грузов без металлических крепежных деталей, так как
последние имеют срок службы 15—20 лет, а пластмассовые трубы — 50 лет.
При укладке пластмассового трубопровода небольшого диаметра (до 0,6 м)
в качестве временной пригрузки (на время укладки) можно применять сталь-
ные цепи или канаты, размещаемые внутри трубопровода.
Отечественная промышленность выпускает трубы из полиэтилена низ-
кого давления (ПНД) четырех марок: Л — легкие, СЛ — среднелегкие, С —
средние, Т — тяжелые.
Физико-механические свойства ПНД:
Плотность, кг/м3 ................................ 950—959
Модуль упругости при изгибе, МПа................. 680—750
Предел текучести при растяжении, МПа .... не менее 20
Относительное удлинение при разрыве, % . . . не менее 200
Термический коэффициент линейного расширения, % 22-10’5
Морозостойкость, °C.............................. —60
Расчеты напряженного состояния пластмассового трубопровода при
укладке сопряжены с большими трудностями, обусловленными особыми
свойствами пластмассы: повышенной гибкостью, изменчивостью предела
текучести и модуля упругости в зависимости от длительности нагрузок и
температуры окружающей среды.
Укладка пластмассовых труб способом свободного погружении возможна
только по технологическим схемам, приведенным на рис. 4.7, в, д, при не-
больших пригрузках на значительные глубины, намного превышающие
возможности укладки стальных труб. При этом в связи с гибкостью пласт-
массового трубопровода резко возрастает наклон опускаемого участка и
длина криволинейного участка все более отличается от длины проекции.
4.16. КОНТРОЛЬ ЗА УКЛАДКОЙ ТРУБОПРОВОДА
Укладка трубопроводов является наиболее ответственной операцией
при строительстве подводных сооружений, поэтому необходим строгий и
действенный контроль. Возможны два вида контроля: визуальный и с помо-
щью приборов.
Визуальный контроль достаточен при укладке относительно коротких,
находящихся в пределах видимости трубопроводов на сравнительно не-
большой глубине, когда напряжения, действующие в стенках трубопровода,
125
можно рассчитать с достаточной точностью. В процессе укладки с поверх-
ности воды наблюдают за положением трубопровода на трассе с помощью
створных вех. На участке трассы с наибольшей глубиной необходимо следить
за тем, чтобы длина криволинейного участка с не была меньше ее расчетного
значения. Для этого соответствующий участок трубопровода должен быть
маркирован с тем, чтобы водолаз мог сообщить по телефону марки точек,
в которых трубопровод соприкасается с дном.
С помощью приборов можно контролировать тяговое усилие при про-
таскивании, нахождение трубопровода в створе при укладке трубопровода
большой длины с поверхности воды, напряжения в стенках трубопровода,
положение его в траншее.
Тяговое усилие при протаскивании трубопровода контролируют с по-
мощью динамометра любого типа. Правильность положения плавающего
трубопровода на трассе проверяют с помощью геодезических инструментов
(теодолитов, дальномеров и т. д.) путем засечек с берега.
Контроль напряжений, возникающих в стальных конструкциях с пре-
образованием их в электрические сигналы, осуществляют с помощью датчи-
ков: сопротивления (тензорезисторы); струнных, пьезоэлектрических и маг-
нитно-аиизотропных (магнитоупругих). Для измерения напряжений в стен-
ках трубопровода, возникающих при укладке, наиболее пригодны магни-
тоупругие датчики — единственные приборы практически прямого изме-
рения напряжений.
Принцип действия такого датчика основан на использовании взаимо-
связи между механическими напряжениями в ферромагнитных материалах
и их магнитными свойствами. Точность измерения напряжений ±5 %. Дат-
чики монтируют на поверхности трубопровода, а в качестве каналов связи
используют кабельные линии.
При укладке трубопровода длиной несколько километров и на глубину
более 100 м желательно применение измерительного комплекса, состоящего
из каналов связи и пультов отображения информации.
Положение трубопровода в подводной траншее контролируют с помощью
акустических гидролокаторов (эхолотов) различных конструкций (эхолоты
отечественного производства ПЭЛ-3, «Кубань», ПЭЛ-4, ЭПР, ЦМЭ-1, «Вер-
тикаль», УИИР-Р, гидролокатор бокового обзора «Катран» и др.).
4.17. УКЛАДКА КАБЕЛЯ С ПЛАВУЧИХ СРЕДСТВ
Подводный кабель (силовой и связи) летом и осенью укладывают с баржи
или плавучей понтонной площадки. Плавучее средство должно быть осиа-
щеио канатами, якорями, лебедками, специальными желобами для спуска
кабеля и тормозными устройствами для предотвращения его самопроизволь-
ного движения.
При ширине водной преграды до 200 м плавучее средство может переме-
щаться по натяжному канату, закрепленному на берегах, при большей ши-
рине водоема — с помощью станового и папильоиажных канатов.
С плавучего средства кабель укладывают непосредственно с барабана
или из «восьмерки». Последний способ применяют в том случае, если под
водный переход имеет значительную протяженность и требуется монтаж
соединительных муфт или по условиям судоходства и другим причинам пере-
рывы в укладке кабеля для монтажа соединительных муфт нежелательны.
До начала укладки кабеля выполняют следующие работы: к месту по-
грузки кабеля подводят плавучие средства; подготавливают подводные и
береговые траншей (и обозначают их створы); трубы в набережных стенках
(если они имеются) для протаскивания кабеля; устанавливают приспособ-
ления для закрепления концов кабеля на берегах; доставляют на место
126
погрузки кабель; подготавливают грузоподъемные средства для выгрузки
кабеля из автомобиля или плавсредства; производят промеры и водолазное
обследование траншей.
Последовательность укладки подводного кабеля: кабель грузят на баржу
или плавучую площадку; проверяют состояние изоляции кабеля, отрезают
конец и заделывают его свинцовым наконечником; конец кабеля выводят на
берег, укладывают в береговую траншею или протаскивают через трубу,
расположенную в набережной стенке; баржу или плавучую площадку уста-
навливают в створе траншеи; при движении плавсредства кабель опускают
в воду; при достижении противоположного берега второй конец выносят с
баржи или плавучей площадки на берег или протаскивают через трубу под
набережной; проложенный кабель осматривают, и при необходимости водо-
лаз выправляет его положение.
Для погрузки кабеля иа баржу или плавучую площадку применяют сле-
дующие способы: доставленный к месту погрузки барабан с кабелем пере-
носят краном иа палубу плавсредства и подвешивают иа оси, которую про-
пускают через отверстие в барабане, и концами опирают на специальные
опоры в виде рамы или на домкраты; барабан с кабелем на берегу устана-
вливают иа козлах или домкратах, и потребное количество кабеля перематы-
вают иа пустой барабан, установленный на палубе плавсредства; сматываемый
с установленного иа берегу барабана кабель укладывают на барже илн пла-
вучей площадке восьмерками.
Укладку кабеля восьмерками выполняют с целью предупреждения
его перекручивания и обеспечения спуска в воду без образования крутых
перегибов (колышек), вызывающих порчу изоляции и выход кабеля из строя.
Минимальный диаметр закругления в восьмерке должен быть не менее 30 диа-
метров кабеля или значения, указанного в паспорте иа кабель. Из восьмерок
кабель опускают в воду рабочие вручную.
При отсутствии автокрана барабаны с кабелем выгружают вручную,
удерживая канатами по прочным настилам с уклоном, не превышающим 1 : 4.
При перекатке барабан следует вращать только по направлению, указан-
ному на нем стрелкой. Барабан с кабелем класть плашмя не разрешается.
В береговую траншею кабель укладывают вручную или с помощью ав-
токрана с бровки траншеи. В набережные стенки заделывают стальные
трубы, через которые прртаскивают концы уложенного кабеля. Внутренний
диаметр труб принимают не менее двух диаметров кабеля. Во избежание
порчи изоляции кабеля при пропуске через трубу ее смазывают тавотом.
Сначала через трубу пропускают толстую проволоку, затем тонкий канат.
Этим канатом, закрепленным за проволочный чулок на конце кабеля, по-
следний протаскивают через трубу (рис. 4.28).
При расчете необходимой длины кабеля следует учитывать, что в целях
предупреждения возникновения растягивающих усилий при размыве диа
и для возможности подъема при ремонте кабель укладывают в траншею со
слабиной (изгибом по длине — змейкой). Длина кабеля с учетом этого должна:
быть на 10—15 % больше ширины водоема.
Баржу перемещают по водоему с помощью натяжных канатов следую-
щим образом. На обоих берегах в створе траншеи забивают сваи из бревен
диаметром 200 мм и длиной 3,5 м. Концы канатов, намотанные на барабанах
лебедок на носу и корме баржи, закрепляют на сваях. Баржу с кабелем ус-
танавливают в створе траншеи и перемещают по ее оси путем выборки одного
и ослабления другого каната.
С целью предупреждения сноса баржи течением на расстоянии 200—
250 м выше створа с завозни забрасывают якорь, канат от которого крепят иа
барабане лебедки, установленной на борту баржи.
При большой ширине водоема понтонную площадку нли баржу с ка-
белем можно перемещать следующим способом (рис. 4.29). Вдоль трассы
прокладываемого кабеля по обеим сторонам траншеи забрасывают по два
127
Рис. 4.28. Схема ввода конца кабеля в береговой колодец:
/, ю — кабель до н после протаскивания; 1 — проволочный чулок; 3 — плавучая площад-
ка; 4 — водолазный бот; 5 — пробка, закрывающая вход в вводную трубу; 6 — гранитная
набережная; 7 — парапет; 8 — смотровой люк; 9. 13 — стальной канат после н до протас-
кивания; 11 — колодец; 12 — вводная труба
Рис. 4.29. Схема прокладки кабеля с понтона, перемещаемого с помощью но-
совых и кормовых лебедок:
1. 3, 4 — первая, вторая и третья пары якорей; 2 — становой якорь; 5 — понтоны (размера-
ми 6Х2Х1.5 м) с лебедками по бортам; 6 — понтон с уложенным на нем восьмеркой ка-
белем; 7 — укладываемый кабель; 8 —дно подводной траншеи; 9 —дно реки
128
якоря, канаты от которых закрепляют на барабанах лебедок, установленных
на понтонах. Расстояние между первой и второй парами якорей 150—200 м.
Понтонную площадку перемещают по створу траншеи путем одновременного
выбирания канатов передних якорей и травления канатов задних якорей.
Одновременно с укладкой кабеля в пределах первого участка заводят
третью пару якорей на расстоянии 100—150 м от передних якорей, что дает
возможность сократить время перекладки якорей в новое положение и вести
прокладку кабеля без технологических перерывов.
4.18. УКЛАДКА КАБЕЛЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
КАБЕЛЕУКЛАДЧИКА
Способ укладки кабеля с использованием кабелеукладчика наиболее
эффективен, так как при этом совмещаются несколько операций; разработка
траншеи, укладка кабеля и засыпка траншеи. В результате сокращаются
трудозатраты и сроки выполнения работ.
Принцип действия кабелеукладчика (например, конструкции Гипрореч-
транса) основан на заглублении кабеля в донный грунт в зоне взвешивания
грунта, создаваемого гидравлическими струями.
Рабочий орган кабелеукладчика состоит из гидравлического ножа, рас-
положенного между двумя полозьями. Полозья прикреплены при помощи
болтовых соединений к опорной раме гидроножа, благодаря чему кабелеук-
ладчик может быть разобран для удобства транспортирования. Гидравличе-
ский нож состоит из водяного коллектора и направляющей. На нижней
части гидроножа расположены гидромониторные насадки, через которые
истекают водяные струи, размывающие грунт и создающие зону диффузии
вокруг и сзади гидроножа. Направляющая, выполненная в виде желоба,
удерживает кабель в необходимом положении. Передняя часть направля-
ющей выполнена подвижной и оснащена двумя насадками, усиливающими
размыв и диффузию грунта. Полозья представляют собой коробчатые кон-
струкции с приподнятой передней частью и скобами для крепления тягового
каната. В корпусах полозьев имеются камеры для размещения балласта.
Перед началом работ по укладке кабеля на трассе устанавливают створ-
ные знаки, производят обследование дна водоема водолазами и удаляют
посторонние предметы в полосе шириной не менее 10 м. Кабелеукладчик
устанавливают в заранее разработанной приурезной траншее или в специ-
альном котловане у набережной стенки и в направляющую кабелеуклад-
чика заводят кабель, конец которого закрепляют на берегу.
Глава 5. ПОДВОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И РЕМОНТЕ
ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
5.1. УСТРОЙСТВО ПОДВОДНОГО ОСНОВАНИЯ ПОД СООРУЖЕНИЕ
Подводное основание под сооружение устраивают с целью равномерного
распределения давления на выровненную поверхность дна и предохранения
ее от размывов под действием волн и течения. В практике строительства
применяют основания песчаные и песчано-гравийные, щебеночные и каменно-
щебеночные.
5 Зак. 2359 1 29
Перед отсыпкой материала в воду место устройства основания должно
быть обследовано водолазами. На небольшой глубине (до 4,5 м) отсыпку
выполняют с использованием плавучих кранов с грейферными ковшами.
Грунтовый материал доставляют в баржах. При глубине более 4,5 м для
отсыпки обычно используют саморазгружающиеся шаланды (с открываю-
щимися бортами или днищем).
При устройстве каменных постелей применяют камень массой 15—100 кг.
По крупности камень в зависимости от массы подразделяют на пять кате-
горий:
I......................... 5—100 кг;
II..................... . 100-1500 кг;
III....................... 1,5—4 т;
IV............................. 4—8 т;
V............................ более 8 т.
При отсыпке камня иа течении необходимо учитывать возможность
сноса его течением на расстояние
£=kvTh /w,
где й — коэффициент (принимают й= 1,24-1,4); vT — средняя скорость
течения воды, м/с; Л — глубина в месте отсыпки камня, м; w — гидравли-
ческая крупность камня, м/с,
ау = 0,55 Jd (Рк/Ро—
здесь d=(6V/n)~3— условный диаметр камня, имеющего объем V, см.
Рк и Ро — плотность соответственно камня и воды, кг/м3.
В практике различают следующие виды ровнения каменных постелей:
грубое, тщательное и весьма тщательное, которые зависят от типа и конст-
рукции сооружения (табл. 5.1).
Небольшой объем работ при ровнении постелей выполняют водолазы с
помощью специального приспособления — рамной конструкции, состоящей
из двух вертикальных стоек, горизонтальных и вертикальных направляющих
и выравнивающей рейки. Стойки могут перемещаться в вертикальных на-
правляющих, жестко закрепленных на корме плавсредства или на санях,
перемещаемых по льду. Соответствие проектных и фактических отметок ос-
нования проверяют при помощи меток, нанесенных на вертикальных стойках
Таблица 5.1; Виды и допуски ровнения постелей
Тип сооружения, конструкции Вид ровнения Допуски, мм
Бермы постелей причальных стенок, оградительных сооружений, поверх- ности под массивную наброску, от- косы постелей Грубое ±200
Поверхность постелей под ряжи, оголовки водозаборных и выпускных сооружений Тщательное ±80
Набережные из массивной кладки, уголковых блоков, массивов-гиган- тов, основания под дорожки слипов и эллингов Весьма тщательное ±30
130
Таблица 5.2. Технические характеристики планировщиков
Характеристика Значение характеристики для планировщика
треста «Новорос- сийскморе- строй» «Рижанин» цниис
Глубина в месте работы, м До 20 Не ограни- чена До 11,5
Главные размерения, м 24X8 19,1X11,2 16,2X3.8
Ширина ножа, м 6 3 4
Скорость планировки, м/мин 3—4 5,6 3-5
Производительность, м2/смену 200 140—200 120
Точность планировки (±), см 10—15 3 5-8
Суммарная мощность, кВт 80 162 30
Поднимают и опускают приспособление при помощи лебедки, установленной
на плавсредстве или санях.
Использование водолазов при ровнеиии оснований требует больших
трудозатрат и малопроизводительно, поэтому при значительных объемах
работ целесообразно применять подводные механические планировщики,
технические характеристики которых приведены в табл. 5.2.
5.2. ПОДВОДНАЯ СВАРКА И РЕЗКА МЕТАЛЛА
Для подводной резки и сварки применяют специальные электроды, по-
крытие которых не разбухает в воде и позволяет получать устойчивую дугу.
Состав электродных покрытий, электродной проволоки и электродов для под-
водных работ, а также технические характеристики электродов приведены
в табл. 5.3—5.6, где приняты следующие обозначения:
БС — бертолетова соль; ДТ — двуокись титана; ДМ — древесная мука;
ЖКС — желтая кровяная соль; ЖО — железная окалина; ЖСу — железный
сурик; ЖР — железная руда (гематит); ЖП — железо порошковое; ЖС —
жидкое стекло; КБ — карбид бора; КК — карбид кремния; КТ — карбид
титана; ККС — красная кровяная соль; КП — кварцевый песок; Кр - крах-
мал (или декстран); ММ — мел молотый; Мр — мрамор; НК — нитрад крем-
ния; П — поташ; ПШ — полевой шпат; ПЦ — портландцемент; ПлШ — пла-
виковый шпат; Т — тальк; ТК —• титановый концентрат; ФМ — ферромар-
ганец; ФС — ферросилиций; ФТ — ферротитан; ЦР — цирконовая руда.
Компоненты обмазки по любому из приведенных рецептов хорошо про-
сушивают (содержание влаги не должно превышать 10 %), тщательно пере-
малывают и просеивают, причем чем мельче сито, тем выше качество обмазки.
Просеянные компоненты помещают в общую чистую посуду в указанных со-
отношениях и тщательно перемешивают, одновременно постепенно добавляют
жидкое стекло, разведенное в воде. Массу перемешивают до получения кон-
систенции жидкой сметаны при ручном способе смазывания или более густой
консистенции при механическом покрытии (спрессовкой).
Технология покрытия электродов состоит из следующих операций: окси-
дирования стержней в растворе едкого натра с добавлением нитрита и нитрата
натрия в течение 1 —1,5 ч с целью понижения токов утечки и исключения раз-
5* 131
Таблица 5.3. Состав электродных покрытий для подводной сварки
Марка элект- рода Состав сухой смеси по массе (в скобках указано количество компонентов, % ) Назначение Примечание
ЭП-35 лпс-з ЛПС-4 ЛПС-5 ЦН-П УоНИ- 13/45П ЭПС-5 ЭПО-55 ЭПС-52 ЭПС-52 (бездым- ные) ЖСу (85); Мр (10); ККС (5); ЖС (30) ПШ (48); ТК (48); ККС (4); ЖС (30) ПШ (37); ФМ(10); ТК (30); ЖР(20); Кр (2); ККС (1); ЖС (30) ДТ (17); ПШ (30); ФМ-(Зб); Т (17); ЖС (30) ДТ (20); ПШ(15); ФМ (8); ФС (4); Мр (35); ФТ (15); ЦП (3); ЖС (25) ПШ (18); ФМ (2); ФТ (2); ФС (3); Мр (53); КП (9); ЖС (30) ДТ (35); ПШ (10); ФМ (5); ФТ (12); ФС (3); Мр (10); ЦР (5); П (10); ЖС (20) ДТ (25); ФМ (8); ФТ (12); ФС (5); Мр (20); ЖП (30) ; Ж.С (20—26) ДТ (3); ПШ (29); ФМ (30); ФТ (5); ЖР (28); Кр (5); ЖС (20-25) ДТ (3); ПШ (30); ФМ (32); ФТ (5); ЖР (30); ЖС (го- 25) ПлШ (26); ФМ(7); ФС (10); Мр (51); КП (6); ЖС (30) Крафт-бумага, на- мотанная на элект- род и пропитанная в жидком стекле Для неответствен- ных работ во всех положениях То же Для сварки в ниж- нем положении Для сварки мето- дом опирания только в нижнем положении Для сварки конст- рукционных сталей во всех положениях То же, для сварки низколегированных и углеродистых сталей То же Для сварки угле- родистых и низколе- гированных сталей в нижнем и вертикаль- ном положениях без разделки кромок до 8 мм То же, во всех по- ложениях То же Жидкое стекло бе рется к весу сухой смеси То же » Перед нанесением покрытия стержень обертывают пергами- ном, пропитанным ККС ЖС берется к мас- се сухой смеси; гид- роизоляция—Кузбасс - лак или праймер (1 часть битума и 3 части бензина) То же Жидкое стекло вхо- дит в процентное со- держание смеси; по- таш берется к массе сухой смеси Изготовляется на калиевом жидком стекле ЖС берется к мас- се сухой смеси То же
М-5 КБ Для сварки низко- легированных сталей типа СХЛ и марган- цовистых Для неответствен- ных работ » Г идроизоляция— кузбасслак
132
1
Окончание табл. 5.4
Примечание Шихта замешивается на бакелитовом лаке Жидкая смесь из 80% воды и 20% жидкого стекла смешивается с сухой смесью из ЖО, ММ и ПЦ
Назначение 1 Электрокисло- родиая резка >
Гидроизоляция Бакелитовый лак То же Перхлорвиниловая краска
Состаа сухой смеси по массе (в скобках указано количество компонентов, %) Состав трубки: КК (75) и КБ (25) без минерального покры- тия Состав трубки: КТ (100) с покрытием из НК и добавлени- ем Ж КС ЖО (57); ММ (40); ПЦ (3); ЖС (20)
Толщина покрытия иа сторону, мм Стальная или никелевая рубаш- ка толщиной 0,4—0,6 мм То же 1,5—2,0
Марка электрода । ео » о «3 о 3- о ф S’ нм < £.3 < С £-3
Примечание. Трубка для подводной электрокислородной резки металла (диаметр 10 мм. толщина стенки 2,5 мм) имеет сле-
дующий химический состав: углерод 0,7—0,14; марганец — 0,35—0,65; кремний 0.17— 0,37; хром — не более 0,15; никель — ие более
0,25; сера — не более 0,035; фосфор — ие более 0,04.
134
Таблица 5.5. Химический состав электродов для подводной сварки
Марка и иааиачение Содержание элементов, % (не более)
Марганец Кремний Угле- род Хром Ни- кель Сера Фос- фор
СВ 08 — для швов повышенной плотности и вязко- сти (ручная свар- ка) 0,35—0,6 0,03 0,1 0,15 0,3 0,04 0,04
СВ 08 А — для швов ответствен- ных конструкций (ручная сварка) 0,35—0,6 0,03 0,1 0,1 0,25 0,03 0,03
СВ 08 Г2С — для швов ответст- венных конструк- ций (полуавтома- тическая сварка) 1,8-2,1 0,7—0,95 0,11 0,2 0,25 0,03 0,03
СВ 12 ГС - то же 0,8-1,1 0.6—0,9 0,14 0,2 0,3 0,03 0,03
бухания покрытия; нанесения массы на стержень (при этом один конец длиной
40—50 мм оставляют чистым для последующего контакта с электродержате-
лем); воздушной сушки; прокалки в печи в течение 1 ч при температуре 175—
200 °C; вторичной прокалки (при необходимости) при температуре 300—
400 °C; гидроизоляции обмазки.
При ручном способе покрытия обмазочную массу наливают в чистый
цилиндрический сосуд, в который электрод опускают, затем вынимают в от-
весном положении. Скорость извлечения электрода зависит от толщины по-
крытия.
Электроды подвешивают или устанавливают вертикально на 6—12 ч для
просушки при температуре 18—20 °C. При необходимости наносят второй
слой обмазки после первой просушки и электрод быстро вынимают. Цикл мо-
жет повторяться до трех раз, но продолжительность воздушной просушки
увеличивается всякий раз, и после третьего цикла оиа длится 24 ч. Толщину
покрытия сварочных электродов обычно принимают 0,8—1 мм, а электродов
для резки 1,5—2 мм.
Для гидроизоляции обмазки используют парафин, смолу, битум, Кузбасс -
лак, нитролак, бакелитовый лак, целлулоид, глифтальлак, цапон-лак, раз-
веденные в ацетоне. Наиболее прочным и надежным считается целлулоидное
покрытие.
Последовательность парафиновой гидроизоляции: электроды опускают
в кипящий (100—120 °C) парафин на 0,5 ч, затем извлекают и остужают до
60—70 °C, снова опускают на 2—3 с в расплавленный парафин для того, чтобы
закрыть все трещины и поры в обмазке до полной водонепроницаемости ; су-
шить электроды следует в вертикальном положении в сухом вентилируемом
помещении.
Режимы сварки металлоконструкций определяются силой сварочного
тока, видом выполняемых работ, толщиной металла, диаметром электрода
(табл. 5.7).
135
1
- Таблица 5.6. Технические характеристики электродов для подводной сварки
Сила тока при сварке в иижнем положении. А 220240 300—400 200—230 200—230 250—300 170-190 190-200 200—220 250—270 Д00—220 250—270 160-220 200— 275 240—260 300- 320 160-200 200—250
Род и полярность тока Постоянный, прямая 1 То же А А Постоянный, обратная Постоянный, прямая и обратная То же Постоянный и пере- менный, прямая и об-1 ратная I Постоянный и пере- менный, прямая
Ударная вязкость, кДж/м2 500* 500 1030 725 1 । 1 400—500 700-900
Угол загиба, град До 60* До 30* *09 *09 50—65 35—40 До 130 124 130
1 Относи- тельное удлинение. 0/ о * ю ю со ю 1 1 11,8 1 16—20
Временное сопротивле иие раз- рыву. МПа 350 340 549 1 450 460—480 1 390—410 1 380—420 450—520 390—420
Коэффициент наплавки, г/А-ч 6,0—6,5 0*6 10,8 6,8—7,2 6,7—7,2 7 со 9,2—9,8 6,7—9,7 5,3—7,9
Диаметр, мм 4-5 4—5 | 4—5 4-5 4—5 4-5 4-5 4—5 1Й
1 Марка ЭП-35 ДПС ЛПС-4 ЛПС-5 ЦН-П УОНИ- 13/45П ЭПС-5 ЭПО-55 ЭПС-52
Примечания. 1. Данные приведены для сварки в горизонтальном положении, при сварке в вертикальном положении режимы
снижаются иа 10%, в потолочном — иа 15%.
2. Звездочкой обозначены ориентировочные данные.
Таблица 5.7. Режимы подводной сварки
Вид работ Толщина металла, мм Диаметр электрода, мм Сила сварочного тока, А
Наплавка поверхностей 4—6 4 200—240
6—12 5 250—300
Более 12 6 300-380
Заварка трещин и сварка стыко- 3-5 4 200—220
вых швов без разделки кромок 6-8 5 250—270
Более 8 5 270—300
То же с разделкой кромок 6—8 4 200—220
Более 8
для слоя:
1-го 4 220-240
2-го 5 250—300
Сварка валиковых швов 4—6 4 200—300
6-10 5 250—300
Более 10
для слоя:
1-го 4 220—240
2-го 5-6 300—400
Прихватка листов под валиковый 6 и выше 4 200—230
ШОВ
Обварка головок заклепок и кро- — 4 200—240
мок листов ниточным валиком
Таблица 5.8. Технические характеристики одиопостовых
стационарных сварочных агрегатов постоянного тока
Характеристика Значение характеристики для агрегатов
СМП-3-IV САМ-250 САМ-250-1
Генератор:
ТИП СМП-3-lV смг-гм-iv СМГ-2М-1У
сила тока (при ПР 100/65%), А 500/700 250/300 250/300
напряжение (холостого хода/но- 68/40 76/30 76/30
минальное), В
пределы регулирования тока, А 120—800 70-340 70-340^
мощность, кВт 20 7,5 7,5
Двигатель:
тип АПН ПН-100 ПН-100
мощность 46,4 14,25 14,25
частота вращения, об/мии 1500 1560 1560
габаритные размеры, мм —— 1610Х 1610Х
Х550Х915 X550X935
Масса, кг 1500 850 825
137
Окончание табл. 58.
Характеристика Значение характеристики для агрегатов
САМ-100 САМ-400-1. АСУМ-400
Генератор:
ТИП СГП-3-V СГП-3-V ГСУМ-400
сила тока (при ПР 100/65%), А 400/500 400/500 -/400
напряжение (холостого хода/ио- мннальное), В 90/40 90/40 105/70
пределы регулировании тока, А мощность, кВт 120—600 16 120-600 16 120—500 35
Двигатель:
ТИП МАФ-82- ПН-299 МАФ-82-
73/4 73/2
мощность 32 32 42
частота вращения, об/мин 1460 1500 2925
габаритные размеры, мм 1770Х 1980Х 1660Х
Масса, кг Х650Х920 Х650Х940 X620X890
1450 1600 875
Примечание. ПР — нределы регулирования.
Таблица 5.9. Технические характеристики сварочных трансформаторов
Характеристика Значение характеристики
СТЭ-24 СТЭ-32 СТЭ-34 СТН-450
Напряжение, В:
первичное 220 или 380 220 или 380 220 или 380 380
вторичное при холо- стом ходе 65 60 60 70
номинальное рабочее Номинальная сила то- ка, А: 30 30 30 30
первичная ПО или 64 132 или 77 153 или 89 НО
сварочная 350 450 500 450
Пределы регулирова- ния сварочного тока, А 70—500 100—700 150—700 80—800
КПД при номиналь- ном режиме 0,83 0,85 0,85 0,85
Коэффициент мощно- сти Тип регулятора 0,52 РСТЭ-24 0,52 РСТЭ-32 0,52 РСТЭ-34 0,52
Габаритные размеры 646 X 668 X 690 х 840х
трансформатора, мм Х314Х Х660 ХЗЭОх 678 х370х Х660 Х420Х Х580
Масса (трансформато- ра/регулятОра), кг 140/70 186/130 160/100 350/—
138
В качестве источников питания для образования под водой сварочной
дуги применяют однопостовые стационарные сварочные агрегаты (табл. 5.8)
и электросварочные трансформаторы (табл. 5.9). При отсутствии стационар-
ной электрической сети применяют автономные сварочные агрегаты и преоб-
разователи (табл. 5.10—5.42).
В качестве сварочного кабеля используют кабели марок РШМ и НШРМ,
рассчитанные на напряжение 500 В и имеющие усиленную изоляцию. Сече-
ние сварочного кабеля на участке, находящемся в руках водолаза, должно
быть не менее 70 мм2.
Наряду с совершенствованием ручной электросварки под водой внедряет-
ся полуавтоматическая сварка, облегчающая и упрощающая труд водолазов-
для трансформаторов
СТН-500 СТН-700 СТАН-1 ТС-300 ТС-500 ТСК-500
220 или 380 200 или 380 220 или 380 220- или 380 220 или 380 380
60 60 60 63 60 60
30 35 30 30 30 30
145 или 84 198 или 114 110 или 63 НО 145 или 84 НО
500 700 350 300 500 500
150—700 200—900 60—480 110—385 30—100 165—650 40—165 165—650
0,86 0,85 0,83 0,84 0,85 0,85
0,54 0,66 0,52 0,51 0,53 0,65
Регулятор-дро ссель Магнит- Пер смещение oj дной
размещен в корпусе трансформатора ный шпунт обмотки относительно другой
796Х410Х 796Х429Х 870Х 765 X 845 X 872х
Х840 Х840 Х520Х Х800 Х524Х Х1010 Х600Х Х1100 X566X X 1090
— — — — ——
260/— 380/— 185/— 180/— 250/— 280/—
139
Таблица 5.10. Технические характеристики автономных
электросварочных агрегатов постоянного тока
Тип агрегата Генератор Номинальная сила тока. А Пределы регулирова- ния тока, А
Тип Напряжение, В
холостого хода номиналь- ное рабо- чее
ПАС-400-IV; СГП-3-VI 60—90 65 500 1200—400;
ПАС-400-VIII 1000 500 400 350-600
ПАС-1000 СГ-1000-I 68—92 65 65 100 300—1200
АС Д-З-1 СГП-3-VIII 60-90 120—600
АСДП-500 СГП-3-VlII 60—90 65 100 500 400 120—600
АСБ-300-7 ГСО-ЗОО-5 — 65 300 300 75—320
АСБГ-300 ГСО-ЗОО-5 — оэ 75—320
АСБ-300-2 ГСО-ЗОО 47—73 65 300 75-180
АСБ-300 CMT-2M-V1 50—80 65; 100 300; 75—340
250
CAK-2M-VI СМГ-2М-\Л 50—80 65; 100 300; 75-340
250
Окончание табл. 5.10
Тип агрегата Двигатель Габаритные размеры, мм Масса, кг
Тип МоЩ» ! иость, кВт Частота вращения, об/мин
ПАС-400-IV; ПАС-400-VIIl ЗИЛ-164 66 1500—1700 2670X880X1530 1900
ПАС-1000 1ДВ-150 110 1500 4000X3920X1500 2100
АСД-3-1 ЯАЗ-М- -204Г 44 1500 2820X1155X 2115 2500
АСДП-500 ЯАЗ-М- -204Г 44 1500 6240X2350X2350 5000
АСБ-300-7 ГАЗ-320 22 2000 1915X895X1655 700
АСБГ-300 ГАЗ-320Ж 18 2000 1915X895X1655 860
АСБ-300-2 ГАЗ-МК 22 1430—1550 2080X810X1730 850
АСБ-300 ГАЗ-МК 22 1430—1550 2080X810X1730 950
CAK-2M-VI ГАЗ-МК 22 1430-1550 2080X810X1730 900
140
Таблица 5.11. Технические характеристики многопостовых
сварочных агрегатов постоянного тока
Значение характеристики для агрегатов
Характеристика смг-з СМГ-ЗГ-П СМГ-46-IV ПСМ-100
Генератор: тип СМГ-3 СМГ-ЗГ-П СМГ-46-IV ГС-1000
сила тока при ПР 100%, А 500 500 500 1000
напряжение (при холостом ходе/номи- нальное), В 60/60 60/60 60/60 60/60
мощность, кВт 30 30 30 60
частота вращения, 1430 1430 1430 1470
об/мин число постов 4 4 9 9
Двигатель: тип МА-2; Трехфазный МН-501/4 ВДЭ-75-4;
мощность, кВт МК-22/40 37 36 75 АВ-91-4 75
Габаритные размеры. 2050Х 2050Х 2363Х 1470Х
ММ Х765Х690 X765X690 X985X8I6 X865X910
Масса, кг 1600 1600 2000 1700
Таблица 5.12. Технические характеристики передвижных сварочных
преобразователей
Характеристика Значение характеристики для преобразователей
ПС-500 ПСО-500 ПСУ-500 Д-З
Генератор: тип ГС-500 ГСО-500 ГСУ-500 СМГ-ЗВ-1П
сила тока при ПР 400/500 400/500 400/500 500/600
100/65%, А Пределы регулирова- 120—600 120—600 120—500 —
ния тока, А Напряжение (при хо- 90/40 86/40 80—48/40 60—60/—
лостом ходе/номиналь- ное), В Мощность, кВт 16 16 16 30
Двигатель: тнп А-72/4 А-72/4 АВ-71/2 МП-513
мощность, кВт 28 28 28 36
частота вращения, 1450 1450 2900 1430
об/мин Число постов 1 1 1 5
Габаритные размеры, 1400Х 1275Х 1065Х 2500Х
ММ Х770ХП40 Х770ХЮ80 Х650Х915 Х920Х1207
Масса,, кг 960 780 540 1700
141
сварщиков. Для полуавтоматической сварки под водой используют «Оте-
чественный полуавтомат AI660 («Нептун-5») с основными характеристи-
ками:
Напряжение питающей сети, В....................... 380 (220, 127)
Потребляемая мощность, кВт...................... 0,6
Сила сварочного тока, А ....... . 400
Диаметр электродной проволоки, мм............... 1,6—2
Скорость подачи электродной проволоки, м/мнн . 1,5—11,5
Полуавтомат состоит из источника питания, пульта управления, держа-
теля с рукавами и контейнера с катушкой для электродной проволоки и ме-
ханизмом ее подачи.
На практике применяют так называемый «сухой способ выполнения под-
водных сварочных работ в подводной камере со сжатым воздухом, вытесняю-
щим воду. Для сварки используют чаще всего вольфрамовый электрод в среде
инертного газа. Обычные электроды для ручной сварки не применяют, так как
газы, образующиеся при расплавлении флюса, делают невозможной работу
сварщика в ограниченном пространстве камеры.
Резку металлических конструкций под водой в зависимости от применяе-
мого оборудования подразделяют на дуговую, газокислородную, электро-
кислородную, бензинокислородную и плазменно-дуговую.
При дуговой резке, как и при сварке, металл расплавляется вследствие
разогрева электрической дугой. Дуговая резка недостаточно эффективна, так
как расплавленный металл медленно стекает, быстро остывает и для его уда-
ления возникает необходимость в повторном расплавлении.
При газокислородной резке металл расплавляется горючим газом (ацети-
леном, водородом или парами бензина) и кислородом. Ацетилен применяют
на небольшой глубине (до 7 м), так как при повышенном давлении иа большой
глубине возникает опасность взрыва.
Наиболее эффективна электрокислородная резка (комбинация дуговой и
газокислородной) при выполнении подводно-технических работ. Расплавлен-
ный электрической дугой металл сгорает в струе кислорода и выдувается затем
из вырезанной щели. Кислород к электрической дуге подается непрерывно
через специальный электрододержатель типа ЭКД-4-60, в котором закреплен
трубчатый электрод типа ЭПР. К электрододержателю присоединены элект-
рический кабель марки РШМ или НРШМ и шланг для подачи кислорода от
баллона. На электрододержателе расположено устройство для регулирова-
ния подачи кислорода к месту горения электрической дуги. Сила тока при
резке составляет 250—350 А, а давление кислорода регулируют в зависимо-
сти от глубины в месте работ, толщины разрезаемого металла и глубины
резки.
В практике выполнения подводно-технических работ применяют также
бензинокислородную резку, наиболее удобную и безопасную. Металл расплав-
ляется при помощи паров бензина, смешивающихся с кислородом, в результа-
те чего на выходе из резака образуется пламя. Бензин, подведенный по шлан-
гу в жидком виде к резаку, непосредственно в его головке распыляется, после
чего пары бензина смешиваются с кислородом, образуя горючую смесь в вы-
ходном отверстии резака. Таким способом разрезают металл толщиной до
100 мм при работе на большой глубине.
С недавнего времени в практику резки металла под водой внедряется
плазменно-дуговая резка. Сущность ее заключается в пропускании через обыч-
ную сварочную дугу, образуемую между вольфрамовым электродом и метал-
лом, плазмообразующего газа (азота, аргона, гелия, водорода или их смесей).
Полученная плазменная струя позволяет производить резку не только метал-
лических элементов, но и кабеля в резиновой оболочке, бетона, керамики и др.
142
Для подводной плазменно-дуговой резки используют установку ОППР-1,
состоящую из источника питания мощностью 100 кВт и комплекта ручных
резадов. Установка рассчитана иа силу тока 200—600 А и напряжение 120—
180 В.
5.3. ПОДВОДНОЕ БЕТОНИРОВАНИЕ
Состав бетона определяют с учетом обеспечения оптимального грануло-
метрического состава (табл. 5.13), максимально допустимого водоцементиого
отношения (табл. 5.14) и марки цемента (табл. 5.15). При определении грану-
лометрического состава учитывают необходимость достижения оптимального
соотношения между отдельными фракциями крупного заполнителя.
Применяют следующие способы подводного бетонирования: вертикально
перемещающейся трубы (ВПТ), восходящего раствора (ВР). втрамбовывания
бетонной смеси; укладки бетонной смеси в мешках.
Прежде чем приступить к подводному бетонированию, водолаз подготав-
ливает участок: очищает от захламленности прн помощи гидромониторной
струи, удаляет скребком разрушенный поверхностный слой и устраивает
Таблица 5.13. Соотношение фракций в смеси крупного заполнителя
Максимальная крупность зерен, мм Содержание фракций, % по массе/ при крупности, мм
5-20 20-40 40—80 80-120
40 45—60 40-55
80 25-35 25-35 35—50 —
120 15—25 15—25 25—35 35-50
Таблица 5.14. Максимально допустимые значении водоцементного
отношения
Зона сооружения Водоцемеитное отношение в конструкциях
железобетонных (не масси- вов) в воде массивовых гравитацион- ных (в наружной зоне) в воде
морской пресной морской пресной
Переменного уровня воды в климатических условиях: особо суровых суровых умеренных Подводные конструк- ции: напорные безнапорные Надводные части со- оружений, эпизодически омываемые водой 0,42 0,45 0,5 0,55 0,6 0,55 0,46 0,5 0,55 0,58 0,62 0,6 0,45 0,47 0,55 0,56 0.62 0,65 0,48 0,52 0,58 0,58 0,62 0,65
143
Таблица 5.15. Соотношение применяемых марок бетона н цемента
Материал Соотношение марок материала
Бетон Цемент 100 200 150 300, 400 200 400, 500 300 500 400 500, 600 500 600 /600 /600
борозды на поверхности ранее уложенного бетона, удаляет с поверхности
масляные пятна и промывает ржавую арматуру и закладные части зеленым
мылом.
Бетонирование способом вертикально перемещающейся трубы заключает-
ся в подаче бетонной смеси по стальным трубам диаметром 20—30 см при глу-
бине воды 1,5—50 м (толщина укладываемого слоя бетона более 1 м). При
первичном заполнении бетонной смесью во внутреннюю полость трубы уста-
навливают скользящую пробку, изготовленную из металла, дерева, пакли,
мешковины с опилками или другого материала. Первая доза смеси, вышедшей
из нижнего конца трубы, соприкасается с окружающей водной средой.
В дальнейшем раствор подается в ранее уложенную бетонную смесь, для чего
трубу по мере укладки бетона приподнимают, следя за тем, чтобы ее нижний
конец постоянно находился в толще бетонной смеси на глубине 0,7—0,8 м.
При бетонировании способом восходящего раствора бетонную смесь по-
дают по трубам диаметром 100—200 мм в блок, загруженный крупным запол-
нителем с объемом пустот 40—45 %. Трубы устанавливают до заполнения
блока камнем или щебнем. Применяют бетонную смесь с водоцементным отно-
шением 0,65—0,85, расходом цемента 300—370 кг/м3 кладки. Радиус дейст-
вия труб составляет 3 м при заливке камня и 2 м при заливке щебня.
Способ втрамбовывания бетонной смеси применяют при небольшой (до
1,5 м) глубине. Бетон укладывают порциями с берега и втрамбовывают при
помощи электровибратора каждую порцию в ранее уложенную, но еще не
схватившуюся бетонную смесь (на расстоянии 20—30 см выше уровня воды).
Перерывы в бетонировании одного блока не должны превышать 60 мин.
Бетонную смесь в мешках, прошитых металлическими штырями диамет-
ром 10—12 мм, укладывают водолазы. Заполняют мешки на а/3 объема, по-
движность бетонной смеси по осадке конуса 20—50 мм. Бетонирование этим
способом применяют чаще всего как временную меру для ликвидации аварий
и при ремонте подводных сооружений.
5.4. СТРОИТЕЛЬСТВО ПРИЧАЛЬНЫХ
И ОГРАДИТЕЛЬНЫХ СООРУЖЕНИЙ
Сооружения из массивовой кладки. Массивы массой до 100 т укладывают
на подготовленную постель рядами-курсами под контролем водолазов при
помощи плавучего крана, установленного на якорях или пришвартованного
канатами к береговым опорам. Массивы размещают на барже или плашкоуте
в непосредственной близости от крана. При благоприятных условиях можно
массивы укладывать под воду с берега береговым краном, обеспечивающим
точную установку массивов и на 60—70 % более высокую производительность
по сравнению с плавучими кранами.
Непосредственно перед укладкой массивов проверяют глубину поверх-
ности постели. При осадке постели отсыпают камень, и водолазы выполняют
144
Таблица 5.16. Допустимые отклонения при установке массивов
"" '1 Место отклонения Размер отклонения, мм
для прямых участков для углов н сопряжений
Боевая (фасадная) линия 30 20
Выступы (впадины) в кладке от- носительно плоскости 30 20
Места наибольшего зазора или толщины шва между массивами 30 20
Перевязка швов 150 150
По высоте отдельных курсов мас- сива 40 30
равнение постели. В случае заиления постели водолаз при помощи гидромони-
тора удаляет ил.
В зависимости от гидрометеорологических и грунтовых условий, опреде-
ляющих характер и осадку основания, применяют укладку массивов ступен-
чатой штрабой, посекционно на всю высоту или курсами большой протяжен-
ности по длине нескольких секций.
Массив опускают краном на постель или предыдущий курс, затем подни-
мают на высоту не более 0,25 м, к массиву подходит водолаз и по телефону
дает указания по маневрированию (табл. 5.16).
Место каждого массива водолаз предварительно обозначает буйком. При
укладке грань массива плотно прижимают к ранее установленному массиву.
При этом желательно, чтобы каждый из устанавливаемых массивов (начиная
со второго) имел две грани касания.
Деформации сооружения из массивовой кладки после окончания строи-
тельства и отгрузки допускаются в пределах, указанных в табл. 5.17.
Таблица 5.17. Допустимые деформации массивов кладки
Сооружение или конструкция Отклонение, см
в зазорах (швах) между массивами по ширине отдельных массивов от курса в плоскости
средней предель- ной верхней лицевой
Оградительное из курсов: 3—4 4,0 10 10 7
5—6 4 12 12 8
Набережная из курсов: 3—4 4 7 7 5
' 5—6 4 10 10 7
Отдельные опоры, головные участ- 3 5 5 5
ки сооружения, углы сопряжений сте- нок
Примечания. 1. Предельные отклонения по ширине зазоров допускаются не
более чем на 10% общего числа швов.
2. При укладке массивов на бермы и откосы Допускаются зазоры между ними для
прямых участков 30 мм, для углов н сопряжений 20 мм.
14'
Сооружения из массивов-гигантов. Массив-гигант представляет собой
железобетонный ящик, внутренняя полость которого разделена на отдельные
секции продольными и поперечными перегородками. Массивы-гиганты фби-
рают на берегу (для чего используют иногда плавучие или сухие доки, а так-
же слипы судостроительных и судоремонтных заводов) из сборных железобе-
тонных элементов. После сборки массив-гигант испытывают иа непроницае-
мость, для чего в отсеки, начиная с торцовых к центральным в шахматном
порядке, заливают воду до уровня, равного осадке. Если при осмотре стеиок
в пустых отсеках не обнаружены течи в виде капель, струй или подтеков, мас-
сив-гигант считается непроницаемым и пригодным для установки в сооруже-
ние.
Стапельные площадки, на которых изготовляют массивы-гиганты, долж-
ны быть приспособлены для перемещения и спуска на воду массивов.
Расчетная глубина на пороге спускового стапеля
Лц ” Bi -I- АЛ,
где Лм — осадка массива-гиганта, м; В — размер массива-гиганта вдоль
стапеля, м; i — уклон стапеля (г--0,1 4-0,125); АЛ — запас на возможное по-
нижение уровня воды во время спуска массива-гиганта (ДЛ= 0,34-0,5 м), м.
При благоприятной погоде массив-гигант отводят к месту установки, в
противном случае — к месту отстоя в защищенную акваторию. Для букси-
ровки, а также для установки иа якорях в пункте отстоя на массиве-гиганте
устраивают деревянный настил из щитов, на котором по углам массива уста-
навливают лебедки с канатами и кнехты. Кроме того, на массиве-гиганте рас-
полагают насосы автономного действия, навешивают кранцы, а иа торцовых
стенах закрепляют вехи. При недостаточной остойчивости массив-гигант при-
тапливают, заполняя водой часть отсеков.
Для опускания массива-гиганта на постель заполняют водой отдельные
отсеки (путем открытия кингстонов в днище или иа борту массива либо при
помощи насосов, установленных иа плавучем средстве рядом с погружаемым
массивом). После проверки правильности установки массива-гиганта в проект-
ное положение его отсеки загружают камнем, гравием, песчано-гравийной
смесью (ПГС) или песком. Отсеки, подвергающиеся воздействию волновых
и ледовых нагрузок, заполняют бетоном.
Сооружения типа больверк. Причальные сооружения нз тонкой верти-
кальной стенки, называемые больверками, чаще всего строят из металличе-
ского, железобетонного или деревянного шпунта. Для придания большей ус-
тойчивости к стейке часто прикрепляют анкерное устройство. Перед установ-
кой шпунтов выполняют обследование, расчистку и углубление дна.
Наиболее распространены следующие способы погружения шпунта:
механическая забивка с использованием сваебойного агрегата, состоящего
из копра (башенного краиа), сваебойного молота и механизмов для подъема
и опускания стрел, перемещения башен, стрел и молота; вибропогружение
вибропогружателем, подвешиваемым на крюк крана или копра; подмыв гид-
равлической подмывной установкой; комбинированный (сочетание несколь-
ких перечисленных способов и технических средств).
Копры для забивки шпунта (табл. 5.18) иогут быть сухопутными и пла-
вучими, в зависимости от принципа действия молота — паровоздушные (про-
стого или двойного действия) и дизельные (штанговые и трубчатые).
При вибрационном погружении шпунта вибропогружатель (табл. 5.19)
устанавливают на наголовник сваи. Принцип действия вибропогружателя
основан иа ликвидации горизонтальных сил, вызываемых дисбалансом вибра-
тора, и суммировании направленных вниз вертикальных сил, создающих усло-
вия для погружения сваи в грунт. Хорошие результаты показывают вибро-
молоты (табл. 5.20), в которых совмещены вибрационный и ударный способы
погружения шпунта.
U6
Таблица 5.18. Технические характеристики копров
Молот Масса ударной части, кг Энергия удара. кДж Частота ударов в минуту (не менее) Общая масса, кг (не более)
Паровоздушный лей ствия: простого двойного Дизельный: штанговый трубчатый 3000- - 8000 95—2300 140-2500 600-7500 - 38—100 1,4-14 1-30 11 — 135 45—35 275—120 100-60 55-45 4200—10 000 625—6550 243—4200 1100—14 000
После установки шпунта производят анкеровку причальной стенки сталь-
ными тягами, их натяжение и обратную засыпку грунта в пазуху причала.
Уголковые сооружения. В тяжелых грунтах, не допускающих забивку
шпунта и свай, строят сооружения уголкового типа из сборных железобетон-
ных элементов. Уголковые причальные набережные бывают трех типов: контр-
форсные, с внутренней и внешней анкеровкой.
При строительстве уголковой набережной контрфорсного типа устраи-
вают котлован, затем производят, отсыпку и разравнивание щебня (каменной
постели), при помощи крана устанавливают заранее собранные в единые бло-
ки фундаментные, вертикальные и контрфорсные плиты. На зазоры между
лицевыми плитами и на швы фундаментных плит укладывают полотнища из
гидрорерина, затем по стыкам фундаментных плит грейферным краном отсы-
пают тыловой контрфильтр из щебня. Засыпку пазухи за стенкой осуществля-
ют несколько выше горизонта воды.
Таблица 5.19. Технические характеристики вибропогружателей
Значение характеристики для вибромолота
Характеристика С-883 С-402А С-834 ВМ-74
Масса ударной части, 90 220 650 670
КГ
Число электродвигате- лей 2 2 2 2
Мощность электродви- гателей, кВт Число ударов в мину- 1 2,8 4,5 7
708 480 480 1450
ту
Энергия ударов, Дж 160 500 1200 2400
Жесткость упругой подвески, Н/м 13,5 17,5 49,5 100
Статический момент, кН-м 54 152 536 322
Возмущающая сила, кН 10,5 32 50 70
Масса, кг 150 840 850 1400
Габаритные разме- 0,4бХ0,35Х 0.64Х 0.85Х 1.15Х
ры, м Х0.96 Х0,72X1,0 Х0,75Х1,35 XI,05X1,1
147
Окончание табл. 5.19
Значение характеристики для вибромолота
Характеристика ВМ-9 С-835 ВМС-1 Ш-1 Ш-2
Масса ударной части, кг 700 1000 2850 1700 3925
Число электродвигате- лей 1 2 2 2 2
Мощность электродви- гателей, кВт 28 7 30 14 22
Число ударов в мину- 1440 720 730 970 970
ту Энергия ударов, Дж 800 2400 1200 1400 1600
Жесткость упругой подвески, Н/м 144 100 100 140 120
Статический момент, кН-м 604 — 2200 890 2460
Возмущающая сила, кН 140 100 130 250 250
Масса, кг 1680 1720 4300 3500 3600
Габаритные разме- 1,15Х 0,98х 1.37х 2,4Х 3,52хО,91Х
ры, м Х1.05Х XI,36 Х0.72Х Х1,18 Х1.56Х XI,37 Х0,91Х Х2,4 хЗ,52
Уголковые причальные сооружения с внутренней анкеровкой возводят
аналогично причалам контрфорсного типа. Положение лицевых блоков, уста-
новленных плавучим краном, регулируют с помощью специальных приспо-
соблений, расположенных на анкерных тягах.
Уголковые набережные с внешней анкеровкой в отличие от рассмотренных
собирают из отдельных элементов непосредственно на месте сооружения (без
предварительной сборки элементов в блоки). Последовательность выполне-
ния операций: подготовка каменной постели; установка первой фундамент-
ной плиты плавкраном; прокладка водолазами так называемой боевой линии,
служащей ориентиром для установки последующих фундаментных плит и
обозначаемой на акватории буйками (которые закреплены на канатах за на-
ходящиеся на дне бетонные якоря); установка на фундаментные плиты лице-
Таблица 5.20. Технические характеристики вибромолотов
Характеристика Значение характеристики
В-102 для вибромолота
В-104 ВПП-1
Мощность электродвигателя, кВт 28 28 30
Число колебаний в минуту 700 700 700
Возмущающая сила, кН Амплитуда колебаний, мм 218 170 250
22,2 15,7 14,3
Масса, кг 1800 200 2100
Габаритные размеры, м 1,17Х0,88Х Х1.39 0,91Х0,68Х Х1.75 1,01Х0,95Х Х1,63
148
Окончание табл. 5.20
Характеристика Значение характеристики для вибромолота
ВПП-4 ВПП-2А ВПМ-2 ВПМ-1
Мощность электродвигателя, кВт 28 40 7 3,7
Число колебаний в минуту 1500 1500 1500 1500
Возмущающая сила, кН 140 250 70 15
Амплитуда колебаний, мм 13,8 15,2 14,2 13,2
Масса, кг 1200 2200 300 150
Габаритные размеры, м 1,01X 0,8х 0,63х 0,5х
Х0.96Х Х1.27Х Х0.53Х ХО,39Х
X 1,5 Х2.25 X 1.37 Х0,94
вых вертикальных плит при помощи монтажных подкосов,'верхняя часть ко-
торых выходит на поверхность воды; отсыпка пригрузочной щебеночной приз-
мы в месте примыкания лицевой и фундаментной плит; отвод первой очереди
грунта засыпки в тыловую часть причала; установка анкерных плит и тяг;
засыпка пазуха грунтом второй очереди и устройство оголовка на лицевой
плите.
5.5. СТРОИТЕЛЬСТВО ПОДВОДНОЙ ЧАСТИ СЛИПОВ
И ЭЛЛИНГОВ
Большинство современных судостроительных и судоремонтных заводов
оснащены слипами и эллингами — специальными сооружениями для спуска
на воду и подъема из воды судов. Подводная часть слипов и эллингов выпол-
нена чаще всего на шпально-балластном или свайном основании. В отечест-
венной практике применяют конструкции судоподъемных сооружений, вы-
полненные из монолитных или сборных железобетонных элементов на бал-
ластном основании из щебня (песка) либо на отдельных опорах нз железобе-
тонных элементов.
Наиболее простым и сравнительно дешевым являются слипы на шпально-
балластном основании, достоинство которых состоит в возможности их строи-
тельства без устройства перемычек. В технологию строительства слипов
такой конструкции входят следующие производственные процессы: планиров-
ка подводного откоса, устройство на нем под каждую судовозную дорожку
щебеночного балластного основания; монтаж на берегу судовозных путей на
шпалах, которые могут быть связаны между собой общей металлической ра-
мой; спуск путей с рамой к воде; навешивание понтонов на раму с целью при-
дания ей положительной плавучести; вывоз путей н рамы иа место установки
и спуск под воду; обкатка путей и их выравнивание с подбивкой щебня под
провисающие участки.
Иногда вместо вывода на понтонах судовозных путей с металлической
рамой их монтируют на предварительно построенной эстакаде и спускают
с нее при помощи специальных подвесок.
При строительстве слипов на шпально-балластном основании применяе-
мый балласт в основании подрельсовых путей должен удовлетворять требо-
ваниям, приведенным в табл. 5.21.
При строительстве подводной части слипа используют монолитные или
сборные железобетонные балки. В период освоения такой конструкции слипы
строили насухо за перемычкой либо до заполнения водохранилища. В настоя-
149
Таблица 5.21. Характеристики балластного материала
Допуски
Балластный
материал
содержание по массе, %
Щебень твер-
дых пород
Гравий сортиро-
ванный
Гравий карьер-
ный
25—70 90
3—40 90
3—60 50—80
100
60
100
5
5
20—50
100
20—100
5 — 20—50
щее время освоена технология строительства слипов из железобетонных эле-
ментов без перемычек. При этом железобетонные блоки предварительно выве-
шивают на временные монтажные опоры из свай, между которыми на швелле-
рах подвешивают траверсы с винтовыми домкратами. На траверсы плавучи-
ми кранами устанавливают балки слипа, после чего водолазы при помощи
винтовых домкратов выравнивают балки в плане, добиваясь установки их
в проектное положение. После опускания на дно балки выравнивают в вер-
тикальном положении также с помощью винтовых домкратов, установленных
на монтажных площадках опор.
При строительстве судоподъемных сооружений на слабых просадочных
грунтах применяют конструкции слипов и эллингов в виде балок, лежащих
на свайном основании или на оболочках. Для забивки свай используют плаву-
чую направляющую раму с отверстиями, которую располагают в створе уста-
новки свай при помощи геодезических инструментов и закрепляют на месте
якорями или вспомогательными сваями. Такой способ позволяет устанавли-
вать сваи с точностью ±10 см. Сваи можно погружать в грунт любым из из-
вестных способов: механическим молотом, вибропогружателем и т. д. Бетони-
руют подводные подушки чаще всего насухо за инвентарными металлически-
ми перемычками, изготовленными из листовой стали с ребрами жесткости из
уголков и швеллеров. Перемычки устанавливают вдоль ряда свай плавучим
краном и заглубляют методом подмыва на глубину 1 —1,5 м, после чего осу-
шают пространство за перемычкой при помощи водоотливных насосов, а за-
тем насухо осуществляют бетонирование опорных подушек. Балки устанав-
ливают на опоры обычно при помощи плавучих кранов с контролем правиль-
ности их положения водолазами.
5.6. ОЧИСТКА И ОКРАСКА ПОДВОДНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
СООРУЖЕНИЙ И СУДОВ
Очистка и окраска подводных объектов является сложной операцией,
которую тем не менее довольно часто выполняют водолазы в случаях, когда
невозможен или нецелесообразен подъем объекта на поверхность либо нельзя
выполнить эту операцию с плавучего средства.
Поверхности сооружений и судов от ржавчины и обрастаний очищают с
помощью механических средств (скребков, щеток из стальной проволоки).
150
Для удаления плотной ржавчины применяют пневматические молотки (пуч-
ковые и строенные) и пневматические машины (табл. 5.22), использование ко-
торых в 5—8 раз увеличивает производительность труда водолазов по срав-
нению с ручной очисткой.
Для защиты бетонных и железобетонных сооружений от коррозии приме-
няют лакокрасочные покрытия, которые в зависимости от степени агрессив-
ности среды приготовляют на основе битумов и эпоксидных смол. Состав не-
которых покрытий на основе битума БН-111 следующий (%).
Лак холодный битумный: битум (75—25), растворитель — бензин, керо-
син (25—75);
краска горячая битумная: битум (95—80), пластификатор — соляровое
масло (5—20);
мастика холодная битумная: битум (50—55), пластификатор — зеленое
масло (30—25), наполнитель— асбест IV сорта (20—25);
мастика горячая битумная гр. 1: битум (30—55), наполнитель — асбест
IV сорта (17—5) и каменная мука, пылевидный известняк (53—40);
мастика горячая битумная гр. II: битум (60—65), пластификатор — соля-
ровое масло (10—15), наполнитель — асбест (30—20);
мастика битумно-резиновая: битум (93), наполнитель — резина в по-
рошке (7);
мастика битумно-резиновая улучшенная: битум (88), пластификатор —
полидеин (5), наполнитель — резина в порошке (7).
Состав некоторых покрытий иа основе эпоксидных смол (в весовых час-
тях): смола ЭД-5, ЭД-6 (100), пластификатор ДБФ (20), отвердитель — поли-
этилеиполиамии (10); смола ЭД-5, ЭД-6 (100), отвердитель — полиамид
ПО-200 (100); смола ЭД-40 (100), пластификатор ДБФ (20), отвердитель --
полиэтиленполиамин (10); смола ЭД-40 (100), отвердитель — полиамид
ПО-200 (80); смола ЭД-33 (100), отвердитель — полиамид ПО-200 (70).
После очистки во избежание коррозии и обрастания на металлическую
поверхность наносят защитное покрытие — этиленовые краски или каменно-
угольный лак (краски высыхают в воде за 18—24 ч, а лак за 24—32 ч). При
нанесении нескольких слоев краски с целью различения одного слоя от дру-
гого в часть краски добавляют пигмент (сажу). При этом слои наносят по-
очередно — один с пигментом, другой без него.
Таблица 5.22. Технические характеристики инструментов
для механической очистки поверхностей под водой
Значение характеристики
для инструмента
Характеристика пучкового молотка строенного молотка пневматн* ческой машины
Частота ударов бойка в секунду 30 30
Частота вращения, об/с — — 10
Расход сжатого воздуха прн дав- лении 50 кПа, м3/мин 5—6 18—20 1,5
Диаметр диска, м — — 190
Длина щетины, мм — 18
Габаритные размеры, мм 220Х44Х 122Х76Х —
Масса (иа воздухе/на воде), кг Х190 Х418
2,0/1,5 2,5/1,8 6/4,5
151
Состав некоторых этиленовых красок на основе этиленового лака сле-
дующий (%).
ЭКЖС-40: лак этиленовый (60—65), сурик железный сухой (40—35):
ЭКСС-50: лак этиленовый (45—50), сурик свинцовый (55—50);
ЭМЛ-54: лак этиленовый (25), эфир гарпиуса (25), хлорированные жир-
ные кислоты парафина (25), скипидар (25);
ЭККЛ-154: лак этиленовый (75), лак каменноугольный (25);
ЭККЛ-155: лак этиленовый (90), лак каменноугольный (10);
ЭКБТ-202: лак этиленовый (50), лак 411 (50);
ЭЭ-85: лак этиленовый (85), лак эпоксидный ЭД-6 (15);
ЭЭ-75: лак этиленовый (75), лак эпоксидный ЭД-6 (25).
При центробежной окраске под водой можно наносить краску в виде
прочной и плотной пленки с оттеснением влаги с поверхности. Краску равно-
мерно распределяют и растирают при помощи губчатого рабочего диска диа-
метром 80 мм, вращающегося с частотой до 600 об/мин, с приводом от пневма-
тического роторного двигателя мощностью 0,55 кВт. Краска подается под
давлением 50 кПа через центральное отверстие в диске. Вследствие действия
центробежных сил при вращении диска краска распределяется по его поверх-
ности. Производительность такой установки 20—25 м2/ч.
5.7. РЕМОНТ СООРУЖЕНИЙ ПОД ВОДОЙ
При оценке состояния подводных железобетонных и бетонных элементов
сооружения различают три стадии разрушения:
начальную — отколы бетона, отдельные мелкие каверны, шелушение
поверхности и др.;
среднюю — значительные отколы на ребрах, многочисленные каверны
и раковины, обнажение арматуры в отдельных местах, трещины в элементах
конструкций и т.д.;
конечную — крупные каверны, разрушения бетона на значительную глу-
бину, крупные трещины, большая коррозия металлических элементов и арма-
туры, потеря прочности бетона и формы элементов конструкции.
При начальной стадии разрушения выполняют плановый профилакти-
ческий ремонт, при средней — текущий, при конечной — капитальный и
аварийный.
Характер и объем ремонтных работ зависят от конструкции и материала
сооружения, вида повреждения, наличия оборудования и материалов, от ус-
ловий выполнения ремонта. Значительный объем ремонтных работ падает на
долю подводных трубопроводов.
Наиболее часто выполняют следующие работы: земляные — заглубле-
ние обнажившегося (размытого) участка трубопровода в придонный грунт;
снятие грунта с трубопровода для создания доступа водолазу к месту повреж-
дения; засыпка отремонтированного участка трубопровода грунтом; подъем
трубопровода на поверхность для выполнения ремонтных работ; установка
на ремонтируемом участке шахтного колодца или подводной камеры; заварка
свищей, трещин, очистка и изоляция трубопровода, установка на него муфт
и балластных грузов.
5.В. СКЛЕИВАНИЕ ПОД ВОДОЙ
Для склеивания подводных элементов сооружений и конструкций при-
меняют высокопрочные полимерные композиции типа «Спрут» (табл. 5.23),
состав которых разработан в институте химии высокомолекулярных соеди-
нений АН УССР под руководством д-ра хим. наук Р. А. Веселовского.
152
Таблица 5.23. Физико-технические характеристики
полимерных композиций для склеивания под водой
Значение характеристики
для композиции
Характеристика «Спрут-4» . «Спрут-4У» «Спрут-5М» «Спрут-9М»
Число компонентов 3—4 3-4 3-4
Среда применения Вода, Вода, нефть, воздух
Температура среды применения, °C От —5 От -15 От -10
до +60 до +60 до +80
Жизнеспособность, ч 0,3-1,5 0,3—2 2-5
Время отверждения при 20 °C, ч 3 1,5 До 6
Температура среды при эксплуата- От —40 От —40 От —40
ции, °C до +80 до +90 до +90
Степень подготовки поверхности Допускает- Допускается наличие
ся наличие нефти, нефтепродуктов
коррозии и следов коррозии
В качестве основных клеевых материалов используют насыщенные поли-
эфирные, акрилатные и полиуретановые смолы. Состав клеев «Спрут-4» и
«Спрут-4У» (по массе): акрилатная основа — 100; модернизующая добавка
АТЖ—10; паста перекиси бензола — 5.
Состав клея «Спрут-5М»: ненасыщенные полиэфирные смолы ПН-1,
ПН-3, ПН-11 и др.— 100; модернизующая добавка АТЖ-М — 80; перекись
металэтилкетона — 2 или гидроокись изопропилбензола — 4. В качестве на-
полнителя применяют аэросил А-175, А-300, А-380 (до 40 частей), кварц мо-
лотый ПК-2, ПК-3 (до 400), пудра алюминиевая (до 200). Клей «Спрут-9М»
отличается от клея «Спрут-5М» тем, что в качестве основы в нем использована
смола ПНС-609-21м.
Для приготовления клея в основу вводят продукт АТЖ и в течение 2—
3 мин перемешивают, затем добавляют перекись бензола и вновь все переме-
шивают до полного растворения. В течение каждых 30 мин клей перемешива-
ют Предел прочности клеевых соединений через 10 сут достигает 8—10 МПа,
в течение 3 мес происходит упрочнение соединений, находящихся на воздухе
и в нефти, и ослабление предела прочности до 7 МПа соединений, находящих-
ся под водой.
Технология наложения металлических латок или стеклопластиковых
пластырей на металлическую поверхность: разметка ремонтируемого участка,
очистка поверхности от коррозии с помощью скребков и щеток, приготовле-
ние материалов, наложение латок или пластырей, отверждение композиции.
5.9 ПОДВОДНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ РАБОТЫ
В ЗИМНИХ УСЛОВИЯХ
Климатические условия северных и восточных регионов нашей страны
характеризуются продолжительным периодом отрицательных температур,
которые в сочетании с сильными ветрами, обильными осадками и повышенной
влажностью значительно усложняют подводно-технические работы. При вы-
153
полнении работ со льда в большинстве случаев исключено использование пла-
вучих технических средств, следствием чего является существенное измене-
ние технологических процессов по сравнению с летним периодом. Наличие
ледяного покрова усложняет водолазные обследования, подводные земляные
работы и др., но в то же время облегчает некоторые производственные про-
цессы: удобнее заводить в створ и удерживать в нужном положении тяжелые
и громоздкие элементы подводных конструкций, опускать их под воду, по-
скольку в этом случае можно использовать грузоподъемность ледяного по-
крова. Отсутствие судоходства зимой также является благоприятным факто-
ром.
Организация строительства подводных сооружений в условиях отрица-
тельных температур воздуха предполагает размещение и транспортирование
по льду материалов и оборудования. При выборе строительной площадки
необходимо особое внимание обращать на устройство удобного спуска с бе-
рега на лед и подъездных путей. В случае устройства монтажной площадки
непосредственно на льду необходима ледяная дорога для транспортирования
с берега материалов, оборудования, элементов конструкций и т. д.
До устройства строительной площадки на льду и ледяной дороги нужно
изучить климатические условия района строительства и ледотермический
режим водоема: выяснить возможные даты начала замерзания и вскрытия
реки, предполагаемый график колебания зимних температур воздуха, ско-
рости ветра и влажности воздуха.
Перед транспортированием строительных материалов и оборудования
по ледяной дороге необходимо измерить толщину льда (по трассе ледяной
дороги и на строительной площадке измерения выполняют периодически с
записями в специальном журнале). В местах, где толщина льда недостаточ-
на, его искусственно намораживают или прокладывают верхнее строение.
Допустимая толщина льда для безопасного продвижения по нему оди-
ночных грузов, а также предельное расстояние до кромки льда могут быть
определены из табл. 5.24.
Время нахождения технических средств иа одном месте льда может быть
вычислено по эмпирической формуле
(Мд-Мф)*
Мд Мф
(п-Н)]3
где Мд —допустимая масса груза при транспортировании его по льду
дайной толщины (см. табл. 5.24); Мф — фактическая масса груза; п — коэф-
фициент.
Таблица 5.24. Характеристики ледяной дороги
Масса груза, т Толщина льда, см Предельное расстоя- ние до кромки льда, м
морского пресноводного
0,1 15 10 5
0,8 25 20 И
3,5 30 25 19
6,5 45 35 25
10 50 40 26
20 70 55 30
40 100 95 38
154
1 а б л и ц a 5.25. Отношение грузоподъемности ледяного покрова
прн его намораживании к грузоподъемности естественного льда
Начальная
толщина
льда, см
Отношение грузоподъемностей прн конечной толщине льда, см
10 | 20 | 30
40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100
Ширина намороженной полосы 2 м
10 0 1,29 1,42 — — — — — — —
20 — 0 1,08 1,16 1,25 1,35 — — — —
40 — — — 0 1,02 1,04 1,07 1,09 1.11 1.12
60 — — — 0 1,02 1,03 1,04 1,05
Ширина намороженной полосы 4 м
10 0 1,24 1,52 — — — — — — —
20 — 0 1,10 1,21 1,33 1,46 — — — —
40 — — — 0 1,04 1,08 1,12 1,17 1,22 1,27
60 — —- — — — 0 1,03 1,05 1,08 1,1
Ширина намороженной полосы 8 м
20 — 0 1,08 1,19 1,31 1,47 — — — —
40 — — — 0 1,07 1,12 1,19 1,25 1,31 1,85
60 — — — — — 0 1,04 1,07 1,1 1,13
В зависимости от наличия снегового покрова и температуры воздуха ко-
эффициент п имеет следующие значения.
Характеристика ледяного покрова
Не очищенный от снега, покрытый водой, очищенный или ча-
стично очищенный при температуре воздуха выше —5 °C 0
Очищенный от снега, при температуре воздуха:
-(54-10) °C 1
-(104-15) °C 2
ниже— 15 °C 4
Дороги и строительную площадку очищают от снега бульдозерами или
автоснегоочистителями. При длительном использовании ледяной дороги для
предохранения ее от наносов устанавливают ограждения (в первую очередь
с наветренной стороны) из плетней, щитов, стенок или валов из снега
Толщину ледяного покрова наращивают иногда укладкой слоя щебня
с последующим его намораживанием (поливом водой). Намораживание слоя
щебня толщиной 10—15 см придает ему большую прочность (табл. 5.25).
Толщина льда при намораживании его пресной водой в течение 1 ч в за-
висимости от температуры воздуха и скорости ветра приведена в табл. 5.26
При намораживании следует выполнять следующие основные требова-
ния: не допускать попадания на намораживаемое пространство снега, хворос-
та, соломы и других материалов с малой теплопроводностью, так как они пло-
хо смерзаются и способствуют образованию пустот, что снижает грузоподъем-
ность ледяного покрова; слой наливаемой воды не должен превышать 0,5—
1 см; применять воду без примесей солей; при использовании морской воды
получается намерзший слой значительно слабее пресноводного.
155
Таблица 5.26. Толщина намороженного льда
в зависимости от температуры и скорости ветра
Скорость ветра, м/с Толщина льда, см, при отрицательной температуре воздуха. °C
4 5 10 15 20 25 30
0 0 0 1,5 1,0 1,5 2,0 2,5
1 0 0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0
3 0 0 1,0 1,5 2,5 3,5 4,5
5 0 0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,5
7 0 0,5 1,5 2,5 3,5 5,0 6,5
10 0,5 1,0 1,5 3,0 4,5 6,0 8,0
Ледокольные работы связаны с устройством ограниченных по размерам
майн для спуска в них элементов конструкций, водолазов, обеспечения про-
движения оборудования для разработки подводного грунта. Кроме того,
необходимо устраивать майны и поддерживать их в незамерзающем состоя-
нии вблизи причальных набережных в случае доставки к ним грузов (строи-
тельных материалов, технических средств и т. д.) судами в условиях продлен-
ной навигации.
Способы образования майн делят иа механические и тепловые. При ме
ханическом способе применяют пешни, ледорезные машины (табл. 5.27)
ледокольные суда, взрывные устройства.
Таблица 5.27. Технические характеристики ледорезных машин
Марка Двигатель Режущий орган Максималь- ная толщина льда, мм Максималь- ная скорость резания, м/ч Ширина : реза. мм 1 Число обслу- живающи х рабочих, чел.
Тип Мощ- ность, кВт
ЛР-П Электриче- ский 4,5 Сдвоенный цепной бар 900 60 40 2
ЭЛМ-2 То же 7,5 То же 900 70 40 2
ДЛМ-1 • Бензино- вый 16,2 » 900 70 40 2
МЛМ-ПУ Электриче- ский 14 Цепной бар 2000 20—90 70 2
лс То же 14 Фреза 2000 35—70 100— НО 2
СЛУ-80Э 7 1000 75 200 1
лм-з 14 1000 120 95 2
лм-юоо 14 » 1000 100 120 2
СЛУ-80Б Бензино- вый 16,2 » 1000 75 200 1
МЛЗ То же 51,5 » 1100 90— 130 250 2—'
ЛФМ-ГПИ-41 > 54,5 1600 90 350 1
ЛФМ-ГПИ-34М > 51,5 » 1000 120— 400 250 1-
ЛФМ-ГПИ-72 150 1600 400 300 1
Примечание. Машины типа ЛФМ-ГПИ — самоходные ледорезныг.
156
Таблица 5.28. Данные для взрывных работ на льду
Толщина льда, м Глубина погру- жения заряда, м Масса заряда аммонита № 2, кг Расстояние меж- ду зарядами в ряду и между рядами, м Расход аммони- та № 2 на 1 м3 льда, кг
J0,2 0,6 0,19 3,0 0,02
0,3 0,9 0,62 4,5 0,03
0,4 1,2 1,47 6,0 0,04
0.5 1,5 2,86 7,5 0,05
0,6 1,8 4,95 9,0 0,06
0,7 2,1 7,87 10,5 0,07
О.ь 2,4 11,72 12,0 0,08
0,9 2,7 16,7 13,5 0,09
1,0 3,0 22,90 15,0 0,10
1,1 3,3 30,60 16,5 0,11
1,2 3,6 39,60 18,0 0,12
При разрушении льда взрывами на ледяной поверхности пробуривают
лунки, в которые на канатах спускают заряд. Рекомендуемые глубины по-
гружения заряда из аммонита № 2, его массу, расстояние между зарядами и
расход ВВ в зависимости от толщины льда определяют по табл. 5.28.
Распространенным средством создания незамерзающих акваторий яв-
ляется пневматическая установка. Принцип ее действия основан на созда-
нии циркуляционных потоков благодаря подъемной силе пузырьков воздуха,
выходящих из отверстий проложенного по дну водоема воздухопровода, к ко-
торому воздух подводится от компрессорной установки. Водовоздушная
струя имеет форму конусного факела, верхний слой которого вблизи свобод-
ной поверхности воды меняет вертикальное направление на горизонтальное.
В месте выхода струи на поверхность образуется буран, создающий гидрав-
лический подпор. Образующийся восходящий водовоздушный поток воздей-
ствует на водную поверхность, способствует выравниванию температур на
глубине потока и препятствует образованию льда на акватории.
Необходимый расход воздуха пневматической установки и ширина обра-
зующейся при ее работе майны могут быть ориентировочно определены по
табл. 5.29.
Таблица 5.29. Данные для определения параметров
при создании незамерзающих акваторий
Температура водо- ема иа уровне расположения воз- духопровода, ®С Подача воздуха на 1 м длины установки, л/мин Шаг между отвер- стиями сопл, м Ширина майны, м
4 1—3 h h
3 1,5—4 0,9Л 0,9h
2 2,5—6 0,75ft 0,75Л
1 5—12 0,5Л 0,5/i
0,5 8—20 0,3/1 0,3/i
Примечание, h — глубина погружения трубопровода, м.
157
Эффективность работы установки определяется температурой природных
слоев воды и интенсивностью их подъема на поверхность, что, в свою очередь
зависит от подачи воздуха (см. табл. 5.29). Производительность компрессор;
определяется удельным расходом воздуха (на 1 м длины майны), протяжен
ностью майны и необходимым числом трубопроводов. Последнее также опре
Таблица 5.30. Технические характеристики потокообразователей
Потокообразователь Мощность двигателя, кВт Частота вращения двигателя, об/мнн Диаметр винта, мм Число лопастей винта
ГУК-1,7 1,7 930 300 4
ГУК-4,5 4,5 950 288 3
ГУК-Ю 10 980 426 4
ГУК-20 20 980 652 4
ГУК-28 28 980 734 4
ГУК-ЮП 10 1450 556 4
ГУК-28П 28 1450 652 4
ПО-1 10 980 690 4
ПО-2-28 28 980 800 3
ПП-1 4,5 950 310 3
ПЦ-4-4,5 4,5 735 690 3
ПЦ-1-14 14 1450 615 4
ПЦ-2-20 14 — 615 4
ПЦ-3-28 28 735 700 4
ПВД-10 10 735 480 4
ППЦ-1-14 14 735 550 4
Окончание табл. 5.30
Потокообразователь Частота вращения вннта, мин-’ Габаритные размеры, мм Масса, кг
ГУК-1,7 930 1760X 805X690 102
Г';К-4,5 950 2140X1100X900 330
ГУК-Ю 790 3100X1206X1680 750
ГУК-20 459 3870X1430X1780 1140
ГУК-28 500 4860X1550X1923 1590
ГУК-ЮП 485 2700X840X880 330
ГУК-28П 660 2770X1150X1350 800
ПО-1 417 3300X1500X1040 800
ПО-2-28 445 3100X1100X1700 1500
ПП-1 950 1700X1100X1000 326
ПЦ-4-4,5 440 2650ХЮ40ХЮ35 690
ПЦ-1-14 580 2900X1250X1800 1050
ПЦ-2-20 580 3760X1570X1700 1610
ПЦ-3-28 475 3850X1250X1800 1600
ПВД-10 735 1660X770X680 231
ППЦ-1-14 735 «т 2010X1210X980 925
158
деляется в соответствии с данными табл. 5.29, в которой указана ширила
майиы. образуемой при выпуске воздуха из отверстий одного трубопровода
в зависимости от глубины его расположения под водой.
Хорошие результаты разрушения ледяного покрова и поддерживания
небольших незамерзающих участков водной поверхности удается получать,
применяя гидродинамические установки в виде потокообразователей. Уста-
новка представляет собой осевой насос, приводимый во вращение электродви-
гателем, заключенным в плавающий яли герметичный затопленный корпус.
В нашей стране разработано несколько типов потокообразователей
(табл. 5.30).
Длину майны, образуемой потокообразозателем. рассчитывают по эмпи-
рической формуле
Ln 1.5-1 0*с1„ав1IQn,
где dH — диаметр насадки потокообразователя, м; — средняя скорость
струи на выходе из иасадки потокообразователя, м/с; t — средняя по верти
кали температура воды в месте работы потокообразователя. °C; Qn —тепло-
отдача с открытой водной поверхности, кДж/м2.
Глава 6. АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ
6.1. АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНОЕ ИМУЩЕСТВО
Специальное аварийно-спасательное оборудование и инвентарные при-
способления частично стандартизированы (табл. 6.1): пластыри жесткие,
полужесткие и мягкие, упоры раздвижные, домкраты винтовые, струбцины
аварийные, лесоматериал аварийный, пакля бельная и смольная, резина
листовая и профильная уплотнительная, жидкое стекло, жир технический,
парусина, войлок, сурик железный, инструмент слесарный, такелажный и
плотницкий и др.
Большая же часть успешно используемых изделий и приспособлений еще
не вошла в стандарты и нормали, изготавливают их отдельные потребители
индивидуально: пластырь магнитный облегченный (ПМО); пластырь электро-
магнитный (ЭЛМП); пластырь-пробка ступенчатая гофрированная; пневма-
тические пластыри полужесткие и жесткие; пневматические пластыри труб-
чатые, шарообразные и баллонные; мягкие коробчатые пневмопластыри с
наружным силовым элементом; пластыри зонтичный пневматический, грибо-
видный; мешки с куделью; болты с поворотной головкой, крючковые; болты
Фусяцкого; фальшзаклепки; прижимы для крупных заплат и накладных
листов; прижимы «рыбий хвост»; заглушки металлические круглые пружин-
ные и зонтичные; заглушки для круглых отверстий; опоры для закрепления
деревянных упоров; болтовая и клиновая съемные опоры; опоры двойные,
с обоймой; бугель простой, с болтовым креплением; башмак съемный; метал-
лическая оковка и др.
Аварийное имущество частично или полностью окрашивают в синий цвет
(кроме пластырей), иа таре, чехлах наносят краской отличительную попе-
речную синюю полосу шириной 30—50 мм и указывают белой краской наи-
менование и массу материала, дату укупорки и срок допустимого хранения
(например. Цемент — 50 кг, Х/89, 2 гола).
159
Таблица 6.1. Типовые нормы снабжения речных судов
аварийно-спасательным имуществом
Предмет снабжения (размер) Число предметов при длине судна, м
до 30 | 30 — 70 71 — 140
Пластырь (комплекты):
облегченный (3,0X3,0 м) учебный (2,5X2,5 м) 1 1 1
Мат шпигованный (0,4X0,5 м), шт. Набор инструмента: 1 2 2
слесарного (сумка 380X240X100 мм) такелажного (сумка 390X310X60 мм) 1 1 1 1 1 1
Брус сосновый (60X100X2000 мм), шт. —— 2 4
Доска сосновая (50X 200X4000 мм), шт. — 2 2
То же (50X200X2000 мм), шт. — 2 2
Клин сосновый (30X200X200 мм), шт. 2 4 4
То же (50X150X200 мм), шт. 2 8 8
Клин березовый (60X200X400 мм), шт. — 4 4
Пробка сосновая для иллюминаторов (длина 400 мм), шт. 1 2 2
Парусина № 1, м2 1 2 4
Войлок грубошерстный толщиной 10 мм, м2 — 0.5 1
Резина листовая толщиной 5 мм, м2 0,3 0.5 0,5
Пакля смольная, кг 10 10 20
Проволока стальная диаметром 3 мм, дли- ной 50 м, число мотков 0.5 0,5 1
Скоба строительная длиной 300 мм, шт. — 2 4
Болты с шестигранной головкой (М16Х Х260 мм), шт. — 2 4
То же (М16Х400 мм), шт. 2 4
Гайки шестигранные М16, шт. — 4 8
Шайбы, шт. — 8 16
Гвозди строительные (5X150 и 3X80), кг 2 2 3
Цемент марки 700 в мешках, кг 50 100 200
Песок строительный в ящиках, кг 50 100 200
Жидкое стекло в канистрах, кг 2.5 5 10
Сурик железный густотертый в банках, кг 2,5 5 10
Жир технический (солидол) в банках, кг — 5 5
Топор плотничный, шт. Пила-ножовка поперечная длиной 600 мм, шт. Лопата металлическая, шт. Ведро металлическое вместимостью 12 л, шт. 1 1 1 I 1 1 1 1 2 1 1 1
Кувалда с ручкой массой 5 кг, шт. Фонарь аккумуляторный взрывозащнщен- 1 1 1 1 1 1
нын, шт.
Упор раздвижной металлический, шт. — 1
Струбцина аварийная, шт. 1 i
Примечание. Рекомендуемое оборудование — насос погружной, легководолаз-
ное снаряжение, электросварочная аппаратура, комплект «Эпоксидная смола».
160
6.2. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗГОТОВЛЕНИЮ И ПРИМЕНЕНИЮ
АВАРИЙНОГО ИМУЩЕСТВА ДЛЯ ЗАДЕЛКИ ПРОБОИН
Аварийный лесоматериал изготовляют из сосиы 1 сорта влажностью
15 %, клинья допускаются из березы и ясеня. Обязательна пропитка анти-
пиреном (например, № 13). Изделия толщиной более 50 мм допустимо склеи-
вать из нескольких частей клеем ВИАМ-Б-3, К-17 или 88М. Готовые изделия
грунтуют грунтом АК-070 и окрашивают в два слоя эмалью ПФ-218.
Средний срок хранения изделий 3 года. Габаритный лесоматериал (бру-
сья, доски) хранят отдельно от остального имущества — на палубах над-
строек и рубок.
Клиньями (рис. 6.1, а, б, табл. 6.2) заделывают трещины и разошедшие-
ся швы в наружной обшивке, платформах, переборках судна. Заделка нами
нается с самой широкой части трещины, куда забивают кувалдой самый толс-
тый клин на 2/з его длины (рис. 6.2, а). По мере сужения шва забивают более
тонкие клинья (можно не вплотную друг к другу). Клинья перед забивкой
оборачивают паклей (куделью), пропитанной суриком, техническим салом,
солидолом и т. д. Промежутки между клиньями и узкие места проконопачи-
вают прядями пакли. При большом напоре воды (3—4 м и более) клинья заби-
вают два человека; один удерживает клин, второй работает с кувалдой, при
Рис. 6.1. Аварийный лесоматериал:
а, б — клинья с тупым и острым концами; в — доска; г —брус; д, е — пробки с тупым
и острым концами
а) б)
Рис. 6.2. Схемы заделки дефектов клиньями и пробкой:
/ — смольная пакля; 2— обмотка из паклн; 3— доска; 4— клинья; 5 — стойка переборки;
6 — упор; 7 — пробка
6 Зак. 2359 1 61
этом берут самые узкие по ширине клинья. Чтобы забитые клинья не выска-
кивали, на них сверху накладывают доску, брус (рис. 6.1, в, г, см. табл. 6.2)
и раскрепляют аварийным брусом или раздвижным упором. При заделке тре-
щин рекомендуется засверлнвать (диаметром до 15 мм) их концы.
Пробками (рис. 6.1, д, е, см. габл. 6.2) заделывают малые пробоины,
проколы, отверстия от выпавших заклепок, глушат концы трубопроводов
забортные шпигаты судовых механизмов, бортовые иллюминаторы (рис. 6.2, б).
Водотечиость типа слезящихся фильтраций устраняют наложением водо-
стойких шпаклевочных мастик, обладающих надежной адгезией, в качестве
которых применяют:
гарпиус (вар, пек), получаемый из древесной смолы и разведенный иа
разогретом машинном масле (5—10 %) с добавлением в разогретую массу
мела (20 %);
замажу — 7 частей каменноугольной смолы и 1 часть серы, перемешан-
ные в расплавленном состоянии с добавлением гашеной извести до тестообраз-
ного состояния;
полиуретановый клей (ВАК, Спрут, Стык, Эласт) — 100 массовых частей,
смешанных с 10 частями одного из подручных наполнителей (рубленого стек-
ловолокна длиной волокон 10—15 мм, резиновой или асбестовой крощки, це-
мента, каолина, песка, опилок, кварцевой бумаги, пакли, хлопчатобумаж-
ного волокна, свинцового сурика) и 10 частями аэросила АМ-1, вводимого
для увеличения вязкости.
Таблица 6.2. Характеристики аварийных лесоматериалов и пробки
Характеристика Взаимосвязь характеристики для инвентаря
Клии Пробка
Толщина (для 30 60 60 30 75 150 200 280 380 450
клиньев и досок — диаметр основа- ния), мм Диаметр верши- — 10 50 100 180 280 480
ны, мм Длина, мм 200 400 400 150 340 400 400 400 400 400
Ширина, мм 200 100 200 — — — — — — —
Масса, кг 0,4 0,7 1,3 0,03 0,26 1,5 3,2 8,8 18,2 26
Окончание табл. 6.2
Ха р актериствка Взаимосвязь характеристики для инвентаря
Брус Доска
Толщина (для 100 130 150 150 25 50 50 50
клиньев и досок — диаметр основа- ния), мм Диаметр верши-
ны, мм Длина, мм 2000 2500 2500 4000 2500 400 2500 4000
Ширина, мм 100 130 150 150 200 200 200 200
Масса, кг 14 22 31 50 7 2 14 23
162
Таблица 6.3. Характеристики болтов
d, d, L Z, Масса, кг
Болты с поворотной головкой (см. рис. 6.3, а)
22 22 136 116 75 0,7
16 16 110 90 ' 57 0,3
10 10 82 70 42 0,1
Болты крючковые (см. рис. 6.3, г)
16 300 — 40 0,6
20 — 450 — 70 1,5
24 — 600 — 100 3,4
Таблица 6.4. Характеристики аварийных струбцин
Размер шпации, мм Габаритные разме- ры (длннаХвысота), мм Ширина захвата, мм Масса, кг
До 600 820X360 48 18
До 900 1050X360 91 23
Таблица 6.5. Характеристики винтовых домкратов
Грузоподъ- емность, т Днаметр (башмака/ упора), мм Высота (ми- нимальная/ максималь- ная), мм Длина рукоятки, мм Усилие на рукоятке, Н Масса, кг
0,5 90/50 215/315 300 59 28
1,0 100/50 270/510 300 127 3,4
3,2 150/90 370/550 800 235 10,6
5,0 170/90 410/610 1000 274 14,1
Шпаклевку наносят как в сырых судовых помещениях, так и под водой.
Круглые малые отверстия от выпавших заклепок или от проколов обшив-
ки заделывают, кроме деревянных пробок, с помощью аварийных болтов с по-
воротной головкой (рис. 6.3, а, табл. 6.3). Водолаз вводит болт в отверстие и
удерживает в нем за откидную головку. При закручивании прижимной гайки
болт с помощью шайбы плотно прижимает резиновую прокладку к обшивке
корпуса.
Болт Фусяцкого (рис. 6.3, б) с надетой на него резиновой втулкой вводят
изнутри отсека в отверстие так, чтобы втулка несколько выходила наружу.
После этого металлическую шайбу болта прижимают вплотную к обшивке
временным упором и начинают обтяжку гайки. При этом головка болта вхо-
дит во втулку и расклинивает ее в отверстии.
Болт с ушком (рис. 6.3, в) заводят так: конец парусной нитки привязы-
вают к деревянной пробке. Пробку с ниткой выталкивают через отверстие
за борт. Как только пробка всплывает на поверхность воды, ее удаляют, а к
6* 163
Рис. 6.3. Аварийные болты:
/ — поворотная головка; 2 — стержень; 3 — резиновая прокладка; 4 — резиновая втулка;
5 — гайка: 6 — крючок
164
Таблица 6.6. Характеристики раздвижных упоров
Тип Сила упора, кН Длина (ми- нимальная/ максималь- . иая), мм Длина рукоят- ки. мм Усилие на руко- ятке, Н Диаметр пяты, мм Масса, кг
У 0,6 30—30 400/600 530 70 80 8
У1,7 15—10 1000/1700 525 70 70 9
У2,5 30—20 1500/2500 540 70 80 25
нитке привязывают тонкий линь, другой конец которого прикрепляют к ушку
болта. Предварительно на болт за бортом надевают шайбу с резиновой про-
кладкой. Затем болт втягивают линем в отверстие, изнутри ставят другую
шайбу и навертывают гайку.
Рис. 6.4. Струбцина аварийная:
/ — балка; 2 — захват; 3 — винтовой упор
165
2
3 4 5
Рнс. 6.5. Упор раздвижной:
1 — пята; 2 — гайка с рукоятками; 3, 4— трубы наружная н внутренняя; 5 — шарнир
Болт крючковый (рис. 6.3, г, табл. 6.3) предназначен для закрепления
деревянных пластырей с мягкими бортами н деревянных щитов; состоит из
нарезного стержня с крючком на конце, нажимной гайки с рукоятками и шай-
бы.
Болты с откидной скобой (рис. 6.3, д) применяют при постановке жестких
пластырей на пробоины размером до 350 мм. Масса болта в сборе 5,7 кг.
Струбцины аварийные (рис. 6.4, табл. 6.4) применяют для крепления
пластырей или щитов. Струбцина состоит из спаренной швеллерной балки
с фиксированным посередине длины винтовым упором и двумя захватами для
шпангоутов угловых (а) и бульбовых (б) профилей, перемещающимися вдоль
балки.
Домкраты винтовые (табл. 6.5) изготовляют в обычном, маломагнитном
и безыскровом исполнениях, Нарезка винта — трапецеидальная. Средний
срок службы домкрата до списания — 25 лет, периодичность испытаний —
один раз в три года.
Упоры раздвижные (рис. 6.5, табл. 6.6) изготовляют трех типов. Подпят-
ник отклоняется от оси упора на 15—20°. Средний срок службы упора до
списания — 10 лет.
6.3. ЗАДЕЛКА ПРОБОИН ПЛАСТЫРЯМИ
Общие сведения. Основным средством для временной заделки пробонн
являются стандартные пластыри: мягкие, способные принимать форму обво-
дов корпуса судна; полужесткие, способные принимать форму цилиндриче-
ской поверхности; жесткие, не изменяющие формы. Кроме того, на практике
применяют нестандартные пластыри: пневматические (мягкие и жесткие),
магнитные, электромагнитные (мягкие) и стеклопластиковые (полужесткие).
Жесткие пластыри выпускают трех типов: клапанные, с прижимными
болтами (оба типа в металлическом исполнении), деревянные.
Мягкие пластыри изготовляют квадратными четырех типов: кольчуж-
ные, облегченные, шпигованные и учебные.
Полужесткий пластырь (размерами 3x3 и 3,5X3,5 м) отличается от мяг-
кого облегченного только тем, что у него к наружному слою парусины при-
шиты продольные карманы для закладки распорных реек из деревянных
брусков, стального каната или оцинкованных труб диаметром 25 мм. Полу-
жесткий пластырь можно заводить вместо мягкого и на двояковыпуклую по-
верхность корпуса, вытащив жесткие рейки из карманов.
Жесткие пластыри (табл. 6.7, 6.8). Пластыри часто делают на месте нз
дерева. Это наиболее эффективное и распространенное спасательное средство.
Деревянный пластырь относительно эластичен, плотно прилегает к корпусу,
хорошо держит воду. В судовых условиях пластыри готовят в виде одно- или
многослойных щитов, а при соотношении сторон менее двух — двухслойны-
ми с взаимно перпендикулярным расположением досок в слоях, для закры-
166
Таблица 6.7. Характеристики деревянных пластырей с мягкими бортами
Число слоев/толщииа, мм, досок при глубине погружения судна, м
пластыря, к м1 1 2 3 < 1 5 1 6 7 8 9 10
0,5X0,5 1/25 1/25 1/25 1/25 1/25 1/25 1/25 1/40 1/40 1/40
1,0Х 1,0 1/40 1/40 1/40 1/40 1/50 1/50 1/50 1/50 1/60 1/60
1,5X1,5 1/40 1/40 1/50 1/60 1/70 1/70 1/80 1/80 2/50 2/50
2,0X2,0 1/40 1/60 1/70 1/80 2/50 2/50 2/60 2/60 2/70 2/70
2,5x2,5 1/50 1/70 1/80 2/50 2/60 2/60 2/60 2/70 2/80 2/80
3.0X3,0 1/60 1/80 2/50 2/60 2/70 2/80 2/80 3/60 3/60 3/70
3,5X3,5 1/70 2/50 2/60 2/70 2/80 3/60 3/60 3/70 3/70 3/80
4,0X4,0 1/80 2/60 2/70 2/80 3/60 3/70 3/70 3/80 3/80 —Г
4,5X4,5 2/50 2/70 2/80 3/60 3/70 3/80 3/80 — — —~
5,0X5,0 2/50 2/70 2/80 3/70 3/80 3/80 — —— —.
5,5X5,5 2/60 2/80 3/70 3/80 3/80 — — —— — —
6,0X6,0 2/60 2/80 3/70 3/80 — —- — — — —
6,5X6,5 2/70 3/60 3/80 —— —- — — — — •—
7,0X7,0 2/70 3/70 3/80 — — — — — — —
7,5X7,5 2/80 3/70 — — — — — — — —
8,0X8,0 2/80 3/80 — — — — — — — —
тйя'узких или длинных пробоин — одно- и двухслойными с параллельным
расположением досок в слоях поперек пробоины.
Металлические пластыри выпускают следующих видов: жесткие клапан-
ные ЖК-400 (размеры 700x500x145 мм, масса 16 кг), ЖК-250 (размеры
420Х320Х 120, масса 8 кг) и жесткий круглый с прижимным болтом и откид-
ной планкой ЖБ-150 (диаметр 150 мм, высота 29 мм, диаметр и длина болта
соответственно 16 и 240 мм, высота и ширина планки 190 и 30 мм, масса 2 кг).
Деревянные пластыри выпускают двух видов: ЖД-400 (размеры 600х
х400х 125 мм, масса 13 кг) и ЖД-250 (размеры 250x250x55 мм, масса 2 кг).
Пластырь металлический клапанный (рис. 6.6) при постановке иа про-
боину уплотняется парусиновым клапаном, прикрепленным к корпусу метал-
лической планкой на винтах. Кромки клапана выступают как внутрь, так и
наружу корпуса, благодаря чему уплотнение обеспечивается независимо от
Таблица 6.8. Длина шкотов пластырей
Высота борта от киля до верхней палубы с учетом фальшборта, м Длниа шкотов, и, при наибольшей ширине судна, м
4 6 8 10 12 14 16 18 20
4 10 11 13 14 16 18 19 21 22
6 13 14 16 18 19 21 23 24 26
8 16 18 19 21 22 24 26 27 29
10 19 21 22 24 26 27 29 30 32
12 23 24 25 27 29 30 32 34 35
14 26 27 29 30 32 34 35 37 39
16 29 30 32 34 35 37 38 40 42
18 32 34 35 37 38 40 42 43 45
20 35 37 39 40 42 43 45 47 48
167
Рис. 6.6. Пластырь металличе-
ский клапанный:
/ — коробчатый корпус: 2 — ребра
жесткости: 3 — гнездо для упора:
4 — патрубок с заглушкой; 5 — па-
русиновый клапан; 6 — рымы
того, поставлен пластырь снаружи или
изнутри отсека. В обоих случаях па-
русиновый напуск (клапан) прижимает-
ся к корпусу гидростатическим давле-
нием забортной воды.
Снаружи судна пластырь крепят к
пробоине за рымы с помощью шкотов и
подкнльных концов, изнутри отсека —
раздвижным упором нли деревянным
брусом. Отвернув заглушки, в патрубки
можно вставить крючковые болты и
крепить ими пластырь как с наружной,
так и с внутренней сторон борта.
Деревянные пластыри ставят из-
нутри судна с креплением металличе-
скими раздвижными упорами или бру-
сом с клиньями или снаружи судна с об-
тягиванием подкильнымн канатами.
Если удается приварить к корпусу
прижимные болты, то после предвари-
тельной обтяжки подкильнымн концами пластырь обжимают двумя попереч-
ными балками с помощью этих болтов. В этом случае пластырь готовят увели-
ченной (против стандарта) высоты для удобства последующего ремонта обшив-
ки с набором насухо без постановки судна на слип или в док.
Мягкие пластыри (табл. 6.9, 6.10). При закрытии больших пробоин
(размерами 1x1,5 м) мягкими пластырями — кольчужным или облегчен-
ным — рекомендуется предварительно провести поверх пробоины фальш-
шпангоуты (стальные канаты) и туго обтянуть при помощи талей, талрепов,
судовых лебедок или другого приспособления. При узкой вертикальной про-
боине достаточно одного фальшшпангоута, а при широкой их ставят 2—3.
Концы фальшшпангоута заделываются огонами с таким расчетом, чтобы рас-
стояние между ними было равно полной длине талрепа. При отсутствии вин-
товых талрепов огоны можно соединять бензелем из мягкого стального кана-
та. Пластырь ставят поверх фальшшпангоутов.
При постановке пластыря в носовой оконечности необходимо завести до-
полнительный конец (лучше два) для раскрепления поверх пластыря, чтобы
уменьшить вероятность срыва его с пробоины на ходу судна.
Мягкий пластырь, поставленный непосредственно на форштевень, до-
полнительно защищают жестким пластырем двустворчатого (на оба борта)
Таблица 6.9, Характеристики мягких пластырей
Пластырь Размер сто- роны, мм Число коу- шей на шка- торине Люверсы Диаметр Канатная сетка Масса, кг
число шаг сторона ячеи о и Ф •В 3- 5" к
Кольчужный 4500 3 15 294 9 300 196 180
3000 3 10 292 9 300 144 90
Облегченный 3000 2* 7 417 — — — 80
Шпигованный 2000 2* 6 400 — -— — 145
Учебный 2500 2* — — — — — 25
* На верхней шкаторине поставлено три коуша, средний служит для заводки конт-
рольного конца.
168
Таблица 6.10. Комплектность мягких пластырей
Изделие Число кабелей на пластырь, шт.
коль- чужный облег- ченный шпиго- ванный учебный
Шкот из стального каната диамет- 2 2 2 —
ром 13,5 мм с коушем н соединитель- ной скобой Конец подкильный диаметром 3 2 2 —
13,5 мм с коушем н соединительной скобой Оттяжка диаметром 13,5 мм с коу- 2 2 —
шем и соединительной скобой Штерт капроновый диаметром 8 мм 1 1 1
с коушем и соединительной скобой Скоба соединительная марки 2 2 1 -
СА-2,5 Канифас-блок для стального кана- 4 2 2
та диаметром 13,5 мм с гаком Тали с вертлюжным гаком на уси- лие, кН: 10 2 2
15 4 — — —
Чехол на пластырь 1 1 1 1
типа от вдавливания внутрь судна встречным потоком воды или льдом
(рнс. 6.7).
Хранят мягкие пластыри в чехлах на стеллажах, банкетках или подве-
шенными к подволоку; все оборудование для ннх хранят рядом в аварийном
посту (ящике). Гарантийный срок
службы пластыря 2 года.
Длина шкота может быть при-
нята по табл. 6.8 нли определена
(Шк-1,6(Я + 0,5В).
где Н — сумма высот борта от
киля до верхней открытой палубы и
фальшборта, м; В — ширина суд-
на, м.
Длина подкильного конца/пк
= 1,6 (2Д+Д)«2/Шк-
Пневматические пластыри
(рис. 6.8). Конструкция пластыря
разработана Дальневосточным мор-
ским училищем совместно с Камчат-
ским пароходством. Пластыри ис-
пользуют для заделки больших про-
боин снаружи на глубине до 10 м.
Пневмопластыри разделяют по
форме поперечного сечения уплотни-
тельного элемента на трубчатые и
шаровые, мягкие коробчатые, полу-
Рнс. 6.7. Схема постановки двуствор-
чатого жесткого пластыря на фор-
штевень:
1 — пластырь; 2 — прижимной конец
169
Рис. 6.8. Пластырь полужесткий пневматический:
/ — продувочный клапан; 2 — каркасная сетка; 3 — коуш; 4 — оттяжка; 5 — двухслойная
эластичная оболочка; 6 — уплотнительная резиновая подушка
Рис. 6.9. Схемы постановки трубчатого (а) н шарового (б) пневматических
пластырей:
I — шланг; 2 — шкот; 3 — огон; 4 — оплетка воздушной камеры; 5 — подкильиый конец;
4 — корпус судна; 7 — уплотнительная подушка; 8 — пробоина; 9 — клей; 10 — надувной
элемент: It — штуцер
170
Рнс. 6.10. Пластыри пневматические мягкие коробчатые:
1— уплотнительная подушка; 2 — наружный силовой элемент; 3 — огрн оплетки; 4 —
штуцер; 5 — внутренние силовые элементы
жесткие и жесткие прямоугольного и треугольного сечений, баллонные,
мягкие кольцевые зонтичные, грибовидные, гофрированные. Общим для всех
является наличие воздушной камеры (надувной силовой элемент).
После установки на пробоину и обтяжки прижимных концов в камеру
по шлангу, присоединенному через штуцер, подают с судна-спасателя воз-
дух, под действием которого обеспечивается плотное прилегание уплотни-
тельных подушек к корпусу. Стенки воздушной камеры делают многослой-
ными: внутренние слои — из эластичного водовоздухонепроницаемого мате-
риала, наружные — из мягкой высокомолекулярной резины или полиурета-
на.
Трубчатый и шаровой пластыри (рис. 6.9) с наружной стороны покрыты
капроновой оплеткой, к которой крепят прижимные болты. Трубчатыми плас-
тырями можно заделывать щелевые и прямолинейные пробоины размерами до
300x1000 мм.
Мягкие коробчатые пластыри могут быть с надувным силовым элементом
наружным (рис. 6.10, а) и внутренним (рис. 6.10, б). В полужестком пласты-
ре надувной элемент расположен между жестким деревянным пластырем
с уплотнительной подушкой и деревянным двухслойным щитом.
В жестком пластыре (рис. 6.11) силовой элемент с уплотнительной по-
душкой размещен по периметру деревянного короба.
Мягкие коробчатые, полужесткие и жесткие пластыри используют для
наружной постановки на пробоины размерами до 1000x3000 мм.
Рис. 6.11. Пластыри пневматические полужесткий (а) и жесткий (б):
I — подушка; 2 — деревянный короб; 3 — болт; 4 — обух; 5 — шланг; 6 — штуцер
171
Баллонный (газовый) пластырь (рис. 6.12) представляет собой цилинд-
рический или сферический баллон из прочной прорезиненной ткани и элас-
тичной парусины. Воздух в баллон подается по шлангу от переносного комп-
рессора или воздушного баллона. Внутри пластыря помещен заряд по типу
обычного огнетушителя. При нажиме на ударник заряда выделяется углекис-
лый газ, который и поступает в баллон. При заделке пробоины водолаз толь-
ко вставляет баллон в отверстие. Пластырем удобно заделывать пробоины
в районе переменной ватерлинии как снаружи, так и изнутри судна.
Для временной заделки малых пробоин н трещин используют кольцевой
(в форме тора) пневмопластырь (рис. 6.13) из прорезиненного брезента или
иного гидрофобного материала. Кольцо (тор размером 150—300 мм) можно
растягивать за ушки для закрытия длинных пробоин. Тор накачивается воз-
духом под давлением 0,2—0,4 МПа, затем его устанавливают на пробоину,
кладут на него доски и подпирают изнутри упорами с клиньями. Для погаше-
ния плавучести тор балластируют грузом, подвязанным на штерте. Приме-
нение пластыря целесообразно изнутри отсека, когда нельзя спустить водо-
лаза (например, при пробоине с посадкой на мель).
Зонтичный пластырь (рис. 6.14) представляет собой брезентовую обо-
лочку, в которую вставлен резиновый мешок, соединенный с насосом или
воздушным баллоном. Снаружи брезентовой оболочки расположены прутья
зонтичной конструкции.
В сложенном виде пластырь заводят (с помощью водолаза) изнутри отсека
в пробоину так, чтобы прутья оказались за бортом, и накачивают мешок воз-
духом. Так как мешок снабжен обратным клапаном, то воздух в мешке воз-
действует на оболочку, прутья раскрываются и пластырь прижимается к
пробоине
Грибовидный пластырь (рис. 6.15) рассчитан на давление 0,05 МПа, две
головки соединены эластичной перемычкой и глухим цилиндрическим ка-
налом для шеста. В сложенном виде с помощью шеста большую головку про-
талкивают изнутри отсека наружу. Затем в малую головку, оснащенную об-
ратным клапаном и воздушным штуцером, подается воздух от насоса или бал-
лона и создается двустороннее уплотнение пробоины — снаружи и изнутри
отсека. Отношение диаметров большой и малой головок </г/<12=3 : 1. Диаметр
перемычки равен 0,5d2, диаметр глухого канала 60 мм. Пластырем можно
перекрывать пробоины диаметром до 0,4 м иа глубине до 4 м.
Гофрированный пластырь — это, по существу, гофрированная кониче-
ская ступенчатая пробка. Такую пробку-пластырь нужно просунуть (с по-
мощью водолаза) снаружи в малую пробоину, и забортная вода прижмет ка-
кой-нибудь из гофров к обшивке корпуса. Пластырь в подкачивании возду-
хом не нуждается. Изготовляют пластыри из эластично прочного материала
методом формования.
Рис. 6.12. Пластырь пневматический
баллонный (газовый):
1 — предохранительный клапан; 2 — нип-
пель для шланга; 3 — обшивка судна
Рис. 6.13. Пластырь пневматический
кольцевой (а), заделка пробои-
ны (б):
1 — ушко; 2 — кольцо; 3 — Пробоина; 4 —
деревянный щит
172
Рис. 6.14. Пластырь пневматический зонтичный:
I — пруток; 2 — брезентовая оболочка; 3—обратный клапан воздушного мешка; 4 —
воздушный насос
Рнс. 6.15. Пластырь пневматический
грибовидный:
1 — шланг; 2 — глухой цилиндрический ка-
нал для шеста; 3 — усилительный эластич-
ный элемент; 4, 6 — меньший и больший
отсеки; 5 — перемычка
Рис. 6.16. Пластырь магнитный облег-
ченный:
1 — кренгельс; 2 — коуш; 3 — распорная
трубка; 4 — клапан; 5 — ликтрос; 6 — вы-
резы для магнитов; 7 — грубая нейлоновая
ткань; 8 — поролон; 9 — листовая магнит-
ная резина
173
Магнитные пластыри (рис. 6.16). Целью создания таких пластырей (в
СССР — ЛВИМУ имени адмирала С. О. Макарова) является постановка их
без провисания на пробоину (площадью до 1 м2) и без трудоемкой заводки
подкильных концов.
Пластырь облегченный состоит из трех слоев нейлоновой нли капроновой
ткани, наложенных друг на друга взаимно перпендикулярно. Между нижней
покрышкой и двумя верхними проложен листовой поролон толщиной до 15 мм.
На нижней покрышке с внутренней стороны по всему периметру заподлицо
с краем наклеена полоса листовой магнитной резины шириной 150 мм и тол-
щиной 5—8 мм. Все полотнища склеены между собой водоупорным клеем.
На верхней покрышке с наружной стороны на расстоянии 800 мм от верхней
и 1200 мм от нижней кромки нашиты клапаны по три в ряд для вставки распор-
ных реек из стального каната илн дюралюминиевых трубок диаметром 20 мм.
В специальные вырезы на полях пластыря закладывают постоянные маг-
ниты специальной конструкции, позволяющие нейтрализовать действие маг-
нитов в нерабочем (скатанном) положении пластыря. Края пластыря обшнты
ликтросом, в углах заделаны коушн, на середине верхней шкаторины — крен-
гельс.
Электромагнитный пластырь (ЭЛМП) по конструкции близок к облег-
ченному магнитному. Он состоит из двух покрышек, между которыми проло-
жен грубошерстный войлок нли поролон. Слои прошиты вместе с прокладкой
по диагонали крест-накрест через каждые 200 мм. По периметру пластырь
окантован ликтросом из пенькового смоляного или пропиленового каната
окружностью 50 мм. По углам пластыря в ликтросе заделаны коуши. Для соз-
дания притягивающих сил на пластыре устанавливают через каждые 250 мм
электромагнитные элементы с питанием напряжением 24 В, покрытые эпок-
сидной смолой для защиты от воздействия воды.
Пластырь хранят на барабане. Под воду его опускают с помощью шкотов
на этом же барабане. Когда верхняя шкаторина подойдет к своему месту,
подают ток на электромагнитные элементы, расположенные вдоль верхней
шкаторины, затем продолжают опускать барабан и стравливать с него плас-
тырь, включая одну за другой остальные группы электромагнитных элемен-
тов. После установки пластыря шкоты обтягивают и закрепляют, а барабан
поднимают- на борт судна.
Эластичный пластырь с надувным валиком по контуру. Пластырь пред-
ставляет собой гибкий прочный лист, изготовленный, например, из резнно-
наиритовой ткани. По периметру листа-пластыря с внутренней стороны при-
клеен пустотелый валик с невозвратным клапаном. С наружной стороны по
углам пластыря имеются коуши для подкильных и прижимных концов и
кренгельс в середине верхней шкаторины. После прижима пластыря концами
к пробоине в резиновый валик подают по шлангу воздух, и пластырь обжи-
мает пробоину.
Стеклопластиковые пластыри. Несколько листов стеклоткани склеены
водостойким акрилатным клеем ВАК-А, Спрут-4 (эти высокомолекулярные
клеи склеивают между собой и в композиции сталь, дерево, бетон, пластмас-
сы; время отверждения клея 0,5—3 ч в зависимости от количества вводимого
инициатора отверждения и температуры окружающей среды — воздуха или
воды).
Для изготовления необходимое количество стеклоткани в листах (напри-
мер, марки АСТГ) пропитывают с помощью кисти или шпателя клеем и высу-
шивают. На первый слой стеклоткани наносят слой клея, на него укладывают
второй слой ткани и прикатывают через полиэтиленовую пленку катком. За-
тем пленку снимают и опять наносят клей, укладывают следующий слой
стеклоткани, покрывают пленкой и прикатывают. И так до тех пор, пока бу-
дет получен пластырь необходимой толщины. Прикатка через пленку обес-
печивает равномерное распределение клея между волокнами стеклоткани
174
без образования складок н способствует максимальному удалению воздуха
из пластыря.
Мягкие стеклопластырн склеивают из четырех слоев стеклоткани, жест-
кие—из четырех—шести слоев (в зависимости от размеров пробоины) с двумя
прокладками между слоями стеклоткани кровельного железа или мелкой ме-
таллической сетки, приклеиваемых таким же путем.
Пластырь по размеру готовят (раскраивают) так, чтобы он перекрывал,
кромки пробоины не менее чем иа 150 мм. Для этого водолазы снимают с про-
боины шаблон (с пробоин размерами до 300x300 мм шаблон не снимают).
Кромки предварительно подготавливают — очищают от водорослей, моллюс-
ков. Если поверхность загрязнена или покрыта слоистой ржавчиной, ее за-
чищают: иа стеклоткань, пропитанную клеем и высушенную, наносят слой
свежеприготовленного клея, и водолазы вручную прижимают стеклоткань
к кромкам пробоины. После отверждения клея ткань отдирают от кромок
вместе с ржавчиной.
Стеклотканевый пластырь подают водолазу в свернутом виде и уложен-
ным в полиэтиленовый мешок. Для удобства установки под водой должны
работать одновременно два водолаза: один разворачивает пластырь и подго-
няет его к пробоине, второй стальным катком с рифленой поверхностью при-
катывает пластырь к кромкам, затем закрепляет его с помощью подкильных
концов, винтовых прижимов или других приспособлений. Под давлением
2 МПа клей заполняет все неровности и частично выдавливается наружу из-
под кромок пробоины, образуя монолитную заделку.
Прочность клеевых соединений в первые 2 мес возрастает на 25—50 %.
Адгезионная прочность клеевых соединений стали СтЗ при равномерном отры-
ве через 10 сут при склеивании под водой составляет не менее 250 МПа. Все
компоненты клея хранят (гарантийно для применения в течение полугода)
в полиэтиленовых трубах, банках, ампулах. Конкретные условия приготов-
ления и применения высокомолекулярных клеев изложены в инструкции на
каждую марку.
Для ориентировки приводятся состав и технология приготовления клея
ВАК-A, Спрут-4. Компоненты (в массовых частях): основа связующего —
100, реакционноспособное поверхностно-активное вещество АТЖ — 30, ини-
циатор реакции полимеризации (паста перекиси бензоила) — 3—8, катали-
затор (диметиланилин) —0,5—1.
В стеклянную или эмалированную посуду помещают основу, вводят
продукт АТЖ, и смесь перемешивают в течение 3 мин. Затем вводят пасту
бензоила и снова перемешивают смесь до полного растворения компонентов;
добавляют диметиланилин и вновь смесь перемешивают 5—10 мин.
Время пригодности готового клея (его живучесть) составляет 0,5—8 ч
в зависимости от количества введенного катализатора: чем больше его введе-
но, тем меньше срок полимеризации. Так, если на 100 массовых частей основы
клея введено 0,25 части диметиланилина, то жизнестойкость клеевой компо-
зиции равна 2 ч и далее соответственно 0,4—1,5 ч, 0,6—1 ч.
Повышенная вязкость — одно из технологических свойств клея при ис-
пользовании его под водой. Для повышения вязкости вводят наполнитель —
до 10 % аэросила АМ-1, тогда клей имеет пастообразную консистенцию.
Загустевший клей не пригоден к употреблению и не может быть разбавлен.
6.4. ЗАДЕЛКА ПРОБОИН ДРУГИМИ СРЕДСТВАМИ
Мягкие судоподъемные понтоны. Для заделки снаружи пробоин, осо-
бенно на поверхностях с двоякой кривизной корпуса, можно применять мяг-
кие понтоны. Аппендиксы понтонов должны быть зажгутованы, а воздушный
шланг постоянно подключен к компрессору или к группе воздушных балло-
нов.
175
Понтон в сложенном виде подводят
к пробоине и крепят на палубе на под-
кильных и прижимных концах, затем в
него подают воздух. Если пробоина
имеет снаружи острые кромки, могущие
прорезать понтон, то его правый борт
дополнительно армируют прочноэла-
стичными композициями из парусины,
резины, поролона.
Пакля ленточная пропитанная,
кудель, войлок. Паклю вырабатывают
двух типов — судостроительную и
строительную (в свою очередь двух ви-
дов — первого и второго). Судострои-
тельную паклю (в виде ленты из корот-
кого волокна — пенькн, льна, кенафа,
льняного луба) пропитывают противо-
Рис. 6.17. Кудель в подушках (а)
и мешке (6)
гнилостными н водоотталкивающими материалами (например, смолой хвой-
ных деревьев или канатным смазочным маслом марки Б-1 с добавкой разжи-
жителя — керосина моторного топлива). Массовая доля костры в пакле не
должна превышать 10 %, а у строительной первого вида — 18 %, второго
вида— 24%. Пропитанную ленточную паклю прессуют в кипы массой
50 кг и перевязывают веревкой в трех местах.
Кипы хранят в складских неотапливаемых помещениях, под навесами,
на открытых площадках с брезентовым укрытием.
Подушки и мешки с куделью (рис. 6.17). В качестве мягких уплотняющих
прокладок при заделке деревянными щитами малых пробоин и трещин раз-
мерами до 500x300 мм применяют кудель. Парусиновые подушки (размерами
600x400x30 мм) набивают ровным слоем просмоленной кудели толщиной
30 мм. Чтобы кудель не сбивалась в комки, подушку в 12 местах прошивают
льняным шпагатом. При заделке пробоины или трещины подушку с куделью
накладывают на пробоину, прижимают щитом и распирают упором.
Аналогично используют и мешкн с куделью. Хранят кудель в мешках
с затягивающимся сверху узлом. Мешкн шьют большими (620x320 мм) на
5 кг кудели и малыми (400x250 мм) — 2 кг кудели.
Войлок грубошерстный. Войлок толщиной 10 мм используют как про-
кладочный материал при заделке пробоин и трещин щитами, досками или фа-
нерой. На очищенную от заусенцев пробоину (трещину) накладывают сма-
занный техническим салом лист войлока и прижимают к обшивке щитом или
доской с помощью упора или универсальной струбцины.
6.5. ПОСТАНОВКА ЗАПЛАТ И ВЫГОРОДОК НА ПОДВОДНЫЕ ПРОБОИНЫ
С ПОМОЩЬЮ ЭЛЕКТРОСВАРКИ
Аварийные работы проводят как снаружи корпуса, так и изнутри отсека
с использованием чисто ручных средств сварки, резки и с применением полу-
автоматов.
До принятия решения о применении сваркн-резкн под водой учитывают
положение судна (на плаву или на грунте), взрыво- и пожароопасность, хи-
мическую опасность, возможность доступа для водолаза и подачи материалов
к месту заделки пробоины и др.
Работы выполняют в такой последовательности: водолазное обследова-
ние, снятие шаблона, подготовка пробоины, изготовление заплаты (наклад-
ного листа, наделки) и листовых элементов объемной выгородки, непосред-
ственная установка на пробоину подготовленных заготовок.
176
Снятие шаблона обычно выполняют вдвоем (внутри корпуса — в обяза-
тельном порядке). Шаблон может быть снят: накладкой свинцового или тон-
кого медного листа с выколоткой контура пробоины; использованием бухти-
нометра, присасываемого магнитами к обшивке; применением «бороны»
(рис. 6.18) или «гребенки» (рис. 6.19), закрепляемых у борта (днища) с по-
мощью прижимных концов; приклейкой стеклотканевого волокна с после-
дующим (после отверждения) отдиранием вместе со слоем ржавчины.
Малую или среднюю пробоину закрывают заплатой без ребер жесткости,
к большой приваривают 2—3 ребра. Малые заплаты обычно ставят без сня-
тия шаблона, но с перекрытием кромок пробоины на 100 мм. Готовит заплату
водолаз на месте. С этой же целью заплату вырезают из стального листа ми-
нимальной толщины — 4 мм. Заплаты размерами 400X500 мм удерживаются
при подгонке струбцинами, скобами с клиньями, нажимными планками. При-
хваченные заплаты сваривают однослойным швом. Если в месте соприкаса-
ния заплаты с обшивкой корпуса образовался щелевой зазор по одной сторо-
не, то в него вставляют металлическую прокладку или пруток и приваривают
к обшивке и заплате.
Заплату на борту ориентируют таким образом, чтобы по возможности из-
бежать появления вертикальных швов. Поэтому форма заплаты может отли-
чаться от формы пробоины: она может быть овальной, трапециевидной, ром-
бической или иной производной от пробоины. Как правило, заплату прива-
ривают со вспомогательным прутком: вначале по низу пробоины приваривают
пруток в горизонтальном положении, на него ставят заплату, прижимают
струбциной и прихватывают. Сварку ведут обратноступенчатым швом.
Гораздо сложнее устройство выгородок внутри трюма. Выгородки зани-
мают по длине несколько шпацнй: из речной спасательной практики извест-
ны выгородки как короткие (в одну шпацню), так и длинные (до 35 шпаций)
при щелевых продольных пробоинах. Такая пробоина обычно проходит под
острым углом к диаметральной плоскости судна и может пересекать днищевые
стрингеры (кильсоны) или ребра жесткости, деформируя их. В этом случае
Рис. 6.18. «Борона» для снятия шаблона с погиби:
1 — каркас; 2 — обух; 3 — брус; 4 — втулка; S — мерительный болт
177
Рис. 6.19. <Гребеика» для снятия шаблона с погиби:
а —общий вид; б —порядок снятия (указан цифрами 1—1, 11—11, 111—111, IV—IV): в—
шаблон на судне; 1 — болты; 2 — подкильиый конец
выгородку по ширине доводят до неповрежденных стрингеров. Крышкой вы-
городки служат листы, наложенные поверх стрингеров и приваренные к ним.
Вырезы в наборе днища (голубницы) обычно забивают деревянными клинья-
ми и пробками с паклей.
Поскольку постановка внутри судна большой выгородки с помощью водо-
лазов электросварным способом — дело очень трудоемкое и небезопасное, то
прибегают к предварительной заделке пробоины бетоном или иным способом.
Затем судно ставят иа песчаную мель, откачивают насколько возможно воду
из отсека и часть работ по установке и заварке выгородки выполняют полу-
сухим способом. Такая заделка гарантирует непотопляемость большого судна
при его буксировке в док или иа слип в течение нескольких суток.
6.6. БЕТОНИРОВАНИЕ ПРОБОИН
Процесс бетонирования. Бетонирование позволяет ие только устранить
водотечность (рис. 6.20) корпуса, но и частично восстановить его местную
прочность в районе повреждения.
Повреждения, расположенные выше ватерлинии, заделывают обычным
надводным способом. На пробоину ставят жесткий или мягкий пластырь и
осушают отсек. Корпус вокруг пробоины очищают от краски, грязи, ржав-
чины и особенно от нефтепродуктов, промывают зеленым мылом и каустиче-
ской содой. Одновременно готовят бетон.
178
На пробоину устанавливают опалубку из деревянных щитов и досок —
так называемый цементный ящик. Для обеспечения плотности прилегания
могут быть использованы прокладки из войлока, пакли, мешков с бетоном,
которыми обкладывают ящик по периметру изнутри и снаружи. Снаружи
пробоину зашивают досками, плотно пригнанными друг к другу.
При малых повреждениях корпуса (трещины) бетон укладывают прямо
на трещину в ящик. Прн значительных размерах пробоину предварительно
перекрывают арматурой, изготовленной по месту в виде сетки из металличе-
ских прутков, трубок, стальной катанки с размерами сторон ячеек 10—25 см
и перевязанных в перекрестьях вязальной проволокой.
Арматуру приваривают к пробоине нлн прикрепляют с помощью вязаль-
ной проволоки, струбцин. Бетон к месту подают непрерывно. Если в подаче
произошел перерыв н бетон в ящике затвердел, то поверх затвердевшего слоя
кладут металлическую сетку из подручных материалов (проволоки, трубок,
полоски и т. д.).
Для предупреждения размыва водой, проходящей через пробоину, све-
жего бетона в цементном ящике устанавливают отводные трубки диаметром
20—60 мм (в зависимости от степени фильтрации): одним концом их подводят
к нижней точке пробоины, а вторым выводят через ящик ниже уровня бетона.
После затвердения бетойа трубку закрывают деревянной пробкой (чопом).
При отсутствии металлической трубки водоотводную трубку изготавливают
из деревянных брусочков.
Бетон подают по направляющему концу под воду в парусиновых мешках
вместимостью 2—3 ведра нлн в металлических бадьях с открывающимися
донышками. У мешка снизу имеется петля для открытия.
При заделке больших пробоин бетон подают по металлической трубе илн
резиновому шлангу диаметром 200—250 мм непосредственно от бетономешал-
ки в опалубку. Конец трубы (шланга) должен быть всегда погружен в бетой
на 60—80 см, чтобы в трубу не проникла вода и не вызвала расслоение бетон-
ной или растворной смеси.
Если подводная пробоина расположена в очень неудобном н тесном мес-
те, то ее заделывают мешками с бетоном. Мешкн заполняют на 2/3 объема и
Рис. 6.20. Схемы бетонирования
пробоины в местах для уст-
ройства опалубки труднодоступ-
ном (а) н удобном (б):
t — бетон; 2 — ящик из мешков с бе-
тоном (песком): 3 — песок; 4 — мешки
с бетоном (песком); 5 — арматурная
стальная сетка; 6 — щит из досок; 7 —
мягкий пластырь; 8, 9 — внутренняя и
наружная опалубки; 10 — распорка;
// — водоотводная трубка
179
Таблица 6.11. Физико-механические качества цементов
Цемент марки 400 Время (нача- ло/конец) схватыва- ния, ч Прочность на сжатие, МПа, в течение, сут.
1 7 28
Портландцемент 0,5/12 До 15 До 30 До 40
Пуццолановый порт- ландцемент 0,5/20 До 12 До 35 До 40
Глиноземистый 1/8 35 40 40
Г ипсоглиноземистый быстротвердеющнй (рас- ширяющийся) 0,06/0,17 20 27 30
поверху прошивают вручную парусиновой ниткой. Мешки готовят большие
(50 кг бетона) и малые — вдвое меньше. Водолаз укладывает мешки с перевяз-
кой швов, причем малыми мешками заделывает самые тесные места, углы.
Надо помнить о том, что при откачивании воды из такого отсека через бетон-
ную заделку будет обильно фильтровать вода, и готовить заранее дополни-
тельные водоотливные средства.
Пробоины ниже ватерлинии заделывают с помощью водолазов, которые
закрывают пробоину снаружи мягким или изнутри жестким пластырем, дере-
вянным щитом. Затем насколько возможно откачивают воду из отсека. Если
отсек осушить не удается, то все дальнейшие работы ведутся также с помощью-
водолаза: очистка И промывка зеленым мылом и содой места повреждения,
устройство опалубки (из щитов, досок или в виде стенки из мешков с бето-
ном), установка отводной трубки, укладки бетона и т. д.
Состав и применение бетона. Для ремонта подводной части корпуса
применяют жирный бетон (раствор — смесь в одинаковой пропорции цемента
и песка), для ремонта подводной и надводной частей корпуса — жирный бе-
тон (к раствору указанной смеси добавляют инертный заполнитель—гравий,
щебень, битый кирпич, шлак и др.) в той же пропорции. Для ремонта надвод-
ной части корпуса применяют жирный бетон, состоящий из одной части це-
мента, двух частей песка и одной части заполнителя. Тощнй бетон (одна часть
цемента, две части песка и две части заполнителя) применяют при большом
объеме заделки (20 м3 и более).
От качества примененных материалов во многом зависит прочность за-
делки. Поэтому цемент (портланд, пуццолановый портланд, глиноземистый —
бокситовый) выбирают марок 400, 500, 600, 700. Чаще всего применяют порт-
ландцемент (табл. 6.11).
Под водой лучшие результаты дают пуццолановый и глиноземистый (рас-
ширяющийся) цементы, особенно при низкой температуре воды или воздуха,
поскольку при их отвердевании активно выделяется теплота и прочность бе-
тона быстро нарастает. Цемент ВВЦ (водостойкий, быстросхватывающийся^
также уже через 6 ч способствует нарастанию половины прочности бетона.
Еще более быстросхватывающимся является цемент Байдалина (глиноземис-
тый цемент — 93 %, гипс — 2 %, известь-пушоика 5 %). Но приготовлен-
ный из него бетон через 2—3 мес начинает растрескиваться.
Ускоритель твердения бетона. Ускоритель сокращает время схватывания
примерно в 2 раза, но прочность бетона через 1—2 мес снижается во столько
же раз. Состав ускорителя:
жидкое стекло (добавляют в воду 10—20 % ее объема);
хлористый кальций (2—10 % массы цемента добавляют в цемент в про-
цессе приготовления бетона);
180
сода техническая (5—6 % массы цемента добавляют в воду);
техническая соляная кислота (1 —1,5 % массы цемента добавляют в воду);
кэл — хлорокись кальция (вместо хлористого кальция).
Готовят кэл на месте приготовления бетона так: смешать 100 массовых
частей извести-пушонки с раствором хлористого кальция (50 частей воды и
55 частей кристаллического хлористого кальция) и все тщательно растереть.
Действие кэл аналогично действию хлористого кальция или соляной кислоты.
Преимущество кэл — смесь цемента с кэл можно приготовить заранее и хра-
нить в сухом помещении 15 сут до использования.
Вода пригодна пресная или морская, но ие болотная — с запахом разла-
гающейся биоорганики и не загрязненная жирами или нефтепродуктами.
Морская вода снижает прочность бетона примерно на 10 %. При минусовых
температурах воздуха воду и инертные материалы рекомендуется подогревать
до 30—70 “С. В воду следует добавлять поваренную соль (две горсти на ведро
воды).
Песок применяют сухой, мелкий или крупный. Допускается применение
мелко битого кирпича и даже шлака, ио не более 30 % общего объема напол-
нителя.
Приготовление бетона. Готовят бетон в твориле — (корытный ящик раз-
мерами 2,5Х 1,25 м, покрытый изнутри кровельным железом) или на гладкой
палубе. Ровным слоем насыпают наполнитель, поверх его цемент, все пере-
мешивают и разгребают по сторонам, образуя чашу (в корыте чашу не делают).
В смесь цемента и песка добавляют воду малыми порциями до получения при
перемешивании однородной массы в
виде густого теста. При использова-
нии пуццолаиового портландцемента
воды требуется на 8—10 % больше,
чем при обычном портландцементе.
Водоцементное отношение прини-
мают обычно В/Ц= 0,554-0,65. При
подаче бетона бадьями и ведрами
приготавливают густопластичный бе-
тон (с осадкой конуса 5—7 см), при
укладке бетона в мешках и подаче по
вертикально перемещаемой трубе
(15см) —пластичный (8—12 см), при
подаче по трубе с помощью бетоно-
насоса (18 см) — литой.
Бадья для подводного бетониро-
вания пробоин. Бадья (рис. 6.21)
вместимостью до 150 л имеет форму
конуса с днищем, открывающимся
без участия водолаза (только по его
команде). Бадью вешают на крюк
крана. Плоское днище разделено на
две половинки, шарнирно соединен-
ные между собой осью. С помощью
вертикальной тяги поднимаются и
складываются половинки днища, в
результате бетонная масса свободно
выходит из бадьи. В горизонтальном
положении днище удерживается той
же тягой, верх которой опирается
на траверсу, а также планками, при-
варенными к кромкам бадьи.
Крюк снимается с коромысла при
постановке бадьи на место укладкн
Рис. 6.21. Бадья с открывающимся
днищем:
/ — крюк крана; 2 — коромысло; 3 —
стальной канат; 4—шайба; 5 — травер-
ва; 6 — ограничительная скоба; 7 — тя-
га; в — упорное кольцо; 9 — корпус:
Ю — шарнирная ось
181
-бетонной массы автоматически. Для этого отклонение коромысла от верти-
кального положения ограничено в пределах 10° скобами, приваренными к
верхней кромке бадьи. Снаружи к низу бадьи приварено плоское кольцо,
которое увеличивает ее устойчивость иа бетоне, а также вследствие присоса
к бетонной массе способствует прорезанию массы складывающимся днищем
во время его подъема.
Опущенная под воду бадья благодаря собственному весу и весу бетона
входит в ранее уложенный бетон до опорного кольца. Крюк, продолжая опус-
каться, освобождает коромысло. При дальнейшем медленном подъеме строп,
соединяющий крюк с тягой, тянет последнюю за собой. Днище, складываясь,
переходит из горизонтального положения в вертикальное и режет бетон до
тех пор, пока нижняя шайба на тяге упрется в направляющую втулку на
траверсе, и начинается подъем самой бадьи. С подъемом бадьи бетон заполня-
ет образующиеся пустоты, при этом вода не попадает внутрь бетонной массы
и не расслаивает ее.
6.7. ПОДЪЕМ ЗАТОНУВШИХ ОБЪЕКТОВ
Наиболее распространенными способами подъема являются: вытаскива-
ние волоком с помощью береговых лебедок, тягачей, тракторов с использова-
нием гиней или без инх — напрямую; подъем на поверхность; комбинирован-
ный — волочение с берега (Или к берегу буксиром) в сочетании с мягкими
понтонами или другими плавучими средствами.
Подъем иа поверхность производится в следующих случаях: объект за-
тонул на большом расстоянии от берега или на глубине 10 м; по створу вытас-
кивания имеются препятствия; объект затонул кверху ходовой частью или
лег на бок; грунт на пути волочения слабый.
При обследовании затонувшего объекта и дна на пути волочения опреде-
ляют: состояние затонувшего объекта (положение на грунте, повреждения,
особенно ходовой части, степень занесения грунтом буксирных крюков, воз-
можность доступа к ним); характер грунта, скорость течения, глубину, види-
мость, наличие препятствий и рельеф (профиль) дна по ходу волочения объек-
та.
При волочении объекта массой до 80 т гусеницами или колесами по грун-
ту тяговое усилие (кН)
Т~с (30h+6+a),
где с — эмпирический коэффициент (для колесной техники с=0,25, для
гусеничной техники массой до 30 т с=0,5, массой более 30 т с= 1); h — сред-
няя глубина погружения колес или гусениц в грунт (обычно h = 1,5 м,
при большем погружении грунт следует отмыть), м; a — угол подъема
(берется большее значение а=0-т-60°).
При волочении затонувших понтонов, плашкоутов, паромов по грунту
к берегу тяговое усилие
7*=G(<pcos a-|-sin a)q,
где G — сила тяжести объекта, Н; <р — коэффициент трения; q — коэф-
фициент трогания и лобового сопротивления (в зависимости от характере
грунта, глубины погружения в него объекта обычно принимают q- 1,5ч-2,5)
Для крепления гиней при вытаскивании объектов используют анкерь
(в качестве анкеров могут служить трактор, несколько пней). Держащую силу
анкера следует определить расчетом.
Остропку колесной техники производят за задний буксирный крюк, г
если он вырван, то за заднюю часть рамы. В этом случае при волочении перед-
182
нне колеса не выворачиваются и свободно идут по колеям от задних колер.
Для остропки техники массой 3—5 т используют стальной строп с огоиами
иа концах диаметром 18—24 мм, длиной не менее 15 м: один конец крепят к
буксирному крюку, а второй водолаз крепит к буйрепу для соединения с
тяговым канатом. Строп соединяют с буксирным канатом иа плаву скобой.
Для вытаскивания 20-тоиных поитоиов-площадок или аналогичных техни-
ческих средств используют двухветвевой строп длиной не менее 25 м, диамет-
ром 20—26 мм с огоиами иа концах, причем два передних огона замыкают иа
одну скобу или рым.
Автомобили типа ГАЗ вытягивают за диски передних и задних колес,
а плавающие автомобили — за палубные проушины. У гусеничной техники
(тракторов, экскаваторов, танков, трубоукладчиков, кранов, бульдозеров}
стропы прикрепляют, как правило, к буксирному гаку, расположенному
•у большинства механизмов спереди, или к буксирной скобе — сзади машины.
Для подъема водолаз подводит (возможно с размывом грунта) сначала
проводники, затем с их помощью два стропа непосредственно под гусеницы
(у трактора и тайка -т- за буксирные гаки). Огоны стропов соединяют скобой
с подъемным стропом или гаком подъемного краиа.
У колесной техники подъемные стропы подводятся: передний — сзади
передней пары колес, задний — под раму автомобиля за задней парой колес.
Оба стропа выводят иа одни подъемный гак. Если техника имеет погрузочные
подъемные рымы, то стропы крепят за иих с помощью скоб.
Самолеты обхватывают стропами под фюзеляжем, реже стропы пропус-
каются под крыльями у фюзеляжа. До начала подъема самолет отмывают от
грунта, уменьшая силу отрывного сопротивления. С этой же целью рекомен-
дуется под фюзеляж и крылья подвести мягкие поитоиы с зажгутоваииыми
аппендиксами и продуть их, а несколько понтонов использовать в качестве
подъемной силы сверху. Последний вариант применяют и при подъеме другой
техники.
6.В. СПАСАНИЕ ЛЮДЕЙ ИЗ ОТСЕКОВ АВАРИЙНОГО
ИЛИ ЗАТОНУВШЕГО СУДНА
Способы спасания. При полном или частичном затоплении в отсеках
судна в воздушной подушке люди могут находиться от нескольких часов до
3—4 сут, в воде — несколько часов (табл. 6.12). Судно может оставаться иа
плаву вверх килем, иа борту или выброситься иа мель в прямом положении.
Известны следующие способы спасания людей: самостоятельный выход
с подиыриваиием через двери и люки, используя дыхательные аппараты или
Таблица 6.12. Возможное время пребывания человека в воде
Температура воды, град Время пребывания человека в воде
безопасное допустимое критическое в сухом теплом белье я гидрокомбине- зоне, ч .
0 5 МИИ 26 мии 1,5-2
10 10 мин 45 мнн 12
15 50 мни 3 ч 12
20 2 ч 7 ч 12
183
Рис. 6.22. Пенал (а) для сухой
пнщи и бак (б) для жидкой пи-
щи для подачи в аварийный
отсек:
1 — манометр; 2 — кран; 3 — водо-
лазный шланг
без них; вывод с помощью водолазов и ды-
хательных аппаратов через судовые двери,
коридоры, люки; вывод через специальные
шахты или шлюзовые камеры, устанавли-
ваемые на аварийном судне с помощью во-
долазов; вывод через люк, вырезанный в
аварийном отсеке ниже воздушной подуш-
ки прн условии надежного закрепления
(остропки) аварийного судна от поворачи-
вания за другие суда или посадки на мель
всей шириной корпуса.
Помощь пострадавшим до вывода иа
поверхность. При любом способе первым
действием спасателей должна быть подача
свежего сжатого воздуха в отсек для под-
держания в ием воздушной подушки и
предупреждения кислородного голодания,
отравления углекислотой, парами масел и
жидкого топлива. Воздух желательно по-
давать от водолазного компрессора или
любого другого компрессора, в том числе
от баллонов со сжатым воздухом, предназ-
наченным для пуска главных двигателей
судов, оказавшихся в роли спасателей.
Обычный водолазный или воздушный
шланг диаметром 19—25 мм просовывают
через пробоину в вентиляционную трубу
отсека или в любое другое «забортное» отверстие (люк, иллюминатор, вывод-
ной патрубок и т. д.) в отсеке. Если такого отверстия водолазы сразу не об-
наруживают, то его надлежит сделать дополнительно как можно ниже уров-
ня воздушной подушки.
Термос с пищей (горячим бульоном, чаем, кофе), медикаменты, гидроком-
бинезон и одежду подают в специальных цилиндрических пеналах-контейне-
рах с положительной плавучестью (рис. 6.22) через пробоину, лаз или иное
отверстие.
Контакт с пострадавшими устанавливают путем постукивания водолаза
по корпусу судна молотком или со шлюпки металлическим предметом, подвя-
занным на лине.
При наличии двух- или трехпостового водолазного телефона водолаз
доставляет к пострадавшему кабель с капсюлем ДЭМ-4, герметично оберну-
тым резиной с подвязанным к нему поплавком. Одновременно с капсюлем
в отсек подают светильник мощностью 3 Вт, напряжением 12 В.
Вывод пострадавших. Водолаз выводит людей из отсека с помощью хо-
дового конца по наиболее безопасному и короткому пути. Ходовой конец за-
крепляют внутри отсека и иа судие-спасателе или иа шлюпке. Если постра-
давший не в состоянии сам надеть гидрокостюм и дыхательный аппарат (ис-
пуг, судороги, анемия, невменяемое состояние н т. д.), то ему помогает водо-
лаз и делает принудительную промывку аппарата и дыхательных путей по-
страдавшего воздухом. Проход водолаза в отсек разрешен через люк или вы-
рез диаметром 700 мм, а выход пострадавшего возможен через люк или вырез
размерами 400X500 мм (известны случаи вылезания взрослых людей через
световые круглые иллюминаторы диаметром 400 мм и менее).
Водолаз по выходу из отсека передает пострадавшего страхующему (вто-
рому) водолазу, а сам возвращается в отсек для вывода очередного пострадав-
шего. Свои действия водолаз согласует с руководителем спусков. При выводе
пострадавшего с глубины более 12 м его помещают в декомпрессионную каме-
РУ-
184
Руководство и ответственность в целом за безопасную организацию и ве-
дение спасательных работ возложены на руководителя спасательной опера-
ции. Его распоряжения обязательны для всех работающих на аварийном
судне, в том числе членов экипажа. Категорически запрещается принимать
самостоятельные решения и предпринимать действия, не согласованные с ру-
ководителем операции. Каждый человек, находящийся на аварийном судне,
в случае возникновения дополнительной опасности немедленно предупрежда-
ет о ней руководителя и других работающих на судне.
Медицинское обеспечение спасательных работ по выводу людей из ава-
рийных отсеков судна возлагается на водолазного врача или (в его отсутствие)
водолазного специалиста.
Спасательное снаряжение. В качестве спасательных аппаратов могут быть
использованы все виды автономных и шланговых приборов: ИСА-М, ИДА,
ШАП, АВМ, горноспасательные изолирующие аппараты и шланговые проти-
вогазы, в том числе кислородные изолирующие приборы (КИП). Последние
применяют на малых (до 10 м) глубинах, причем противогаз помещают в проч-
ный полиэтиленовый мешок и перевязывают сверху жгутом.
Металлические шахты (трубы диаметром 550—600 мм, толщиной стенки
4—8 мм) приваривают водолазы к опрокинувшемуся судну, подтянутому на
мель или надежно прикрепленному стропами к другому судну. До начала
подводной сварки (резки) ориентировочно определяют степень взрывоопас-
ности аварийного отсека. Вырезка днища или борта изнутри шахты насухо
ведется после полной обработки сваркой шахты снаружи. Труба шахтыдолж-
на возвышаться над водой на 0,5 м.
К сожалению, на речном и морском транспортном флоте не применяют
спасательные шлюзовые камеры или камеры типа ШНК. Их использование
значительно упрощает операцию спасания, особенно сохранение воздушной
подушки. Такие камеры должны входить в состав спасательного оборудова-
ния водолазных судов.
В комплект снаряжения спасателя, высаживающегося иа аварийное суд-
но, входят: защитная каска, спасательный жилет, рукавицы, предохрани-
тельный пояс со спасательным концом и быстросъемным карабином, нож в чех-
ле и электрический фонарь. Аварийно-спасательная партия должна иметь:
компрессор типа «Старт» давлением 15 МПа и воздушные шланги длиной не
менее 300 м, четыре гидрокомбинезона сухого или мокрого типа, дыхательные
аппараты.
Рукавное спасательное устройство предназначено для безопасной и быст-
рой эвакуации пассажиров и экипажа высокобортного судна. Это одно- или
двухслойный тканевязаный рукав из обрезков длиной 3—8 м, соединенных
между собой, например, с помощью пожарных карабинов в единую длину
нужного размера.
Верхний конец рукава закрепляют за судовую деталь (леер, комингс,
фальшборт, кнехт и т. д.), а иижний направляют на палубу судиа-спасателя
(шлюпку, плотик) или прямо на воду, не доводя до воды на 0,5 м.
Рукава Позволяют эвакуировать людей, одетых в обычную легкую одеж-
ду, спасательный жилет, теплую ватную одежду и т. д. Время устаноики ру-
кавного устройства составляет 4 мин, интервал эвакуации людей — около 2 с.
Для отклонения рукава от вертикальной оси (оптимальный угол равен 30°)
через рукав пропускают пропиленовый канат окружностью 32 мм.
Эластичный синтетический рукав растягивается только в поперечном
направлении. Его диаметр (около 250 мм) принимают из расчета обеспечения
нужной силы трення одежды спускающегося человека о рукав. Сгибая ноги
в коленях н разводя согнутые локти, эвакуируемый сам регулирует силу
треиия и скорость опускания. С помощью рукавного устройства можно эва-
куировать люден с поврежденными конечностями.
185
6.9. УСТАНОВКА ГИНЕЙ НА АВАРИЙНОМ СУДНЕ
Гиии обычно с одинаковым числом шкивов в подвижном и неподвижном
блоках используют при стаскивании судов с мели, с берега иа воду, волоче-
нии затонувших судов к берегу, спрямлении накрененных судов й в других
случаях.
Коренной конец лопаря допускается крепить как иа неподвижном, так и
на подвижном блоке. Ходовой конец лопаря дает дополнительную тягу в слу-
чаях, когда: ходовой лопарь выходит с подвижного блока, закрепленного на
судне, а тяговая лебедка установлена в ином месте (иа другом судне, берегу,
острове, плавучей Площадке); ходовой лопарь выходит с неподвижного блока,
а лебедка установлена иа аварийном судне. В обоих случаях направление хо-
дового лопаря должно совпадать с направлением гиней.
Дополнительной тяги ие будет, если ходовой лопарь выходит с подвиж-
ного блока, закрепленного на судне, а лебедка установлена иа этом же судне
или ходовой лопарь выходит с неподвижного блока, а лебедка установлена
иа другом судне (берегу, плавучей площадке).
При разбивке гиней блоки присоединяют к якорю и судну через вертлю-
ги, иначе возможны неоднократные повороты блока и остановка поворота
судна или его волочения.
В местах изгиба ходового лопаря в вертикальной плоскости аварийного
судна (например, при переходе с надстройки иа палубу) ставят горизонталь-
ные ролики и наделки из полутруб, а для отвода лопаря от острых кромок
палубных конструкций выставляют канифас-блоки расчетной грузоподъем-
ности.
Растягивание (перебивку) гиней выполняют в такой последовательности:
на якорный канат гиней с борта судна ставят стопор, неподвижный блок от-
соединяют от якорного каната. Блоки гиней растягивают с помощью лебедки
(шпиля, брашпиля), неподвижный блок соединяют с якорным канатом, затем
с каната снимают стопор. Толстые якорные канаты крепят стопорами с по-
мощью зажимов.
При использовании гиней для спрямления затонувшего судна, у которого
борт выступает над водой, лебедки устанавливают иа берегу или надежно
закрепленном судне. Там же крепят неподвижные блоки гиней через вертлюг.
На берегу лебедки и блоки гиией прикрепляют к береговым (мертвым) яко-
рям.
6.10. НЕКОТОРЫЕ ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО СНЯТИЮ РЫВКОМ СУДНА С МЕЛИ
Длина разбега, как правило, не должна превышать 1,5—2 длины спаса-
теля, при большем разбеге буксировщик сбивается с курса (длину проверяют
расчетом). Начинать рывки следует с малого хода на малой длине разбега и
постепенно их увеличивать. Буксировщик, имеющий большую мощность,
может создать большее усилие рывка. Но буксировщик той же мощности с
большей массой (водоизмещением) создает большее усилие рывка, время дей-
ствия и эффективность рывка при этом увеличиваются. Для получения боль-
шей массы буксир-спасатель по возможности принимает водяной балласт.
Однако исследования ОИИМФ показывают, что при постоянных значениях
начального натяжения буксирного каната и силы упора винта при разгоне
максимальная сила рывка практически ие зависит от водоизмещения спаса-
теля. Это объясняется тем, что кинетическую энергию спасатель приобретает
только благодаря силе упора винта. А на одинаковом пути эта энергия у судов
разного водоизмещения оказывается одинаковой (судно меньшей массы раз-
гоняется до большей скорости и наоборот).
186
Увеличение длины разбега при прочих равных условиях приводит к срав-
нительно малому приращению силы рывка, хотя скорость разгона возрастает
значительно. В процессе рывка увеличивается не только путь разгона спа-
сателя, но и путь его торможения, поэтому при торможении не возникают
быстрое замедление и большая сила инерции. Однако при использовании ка-
ната большой длины возрастает продолжительность действия силы на стяги-
ваемое с мели судно, что повышает эффективность рывка.
При увеличении силы упора винта при разгоне (начальное натяжение
остается постоянным) возрастают скорость разгона и сила рывка, так как ско-
рость спасателя на участке торможения падает более круто. На небольшой
глубине, когда часть каната лежит на грунте, сила рывка снижается. При
рывке лишь 1—2 % силы упора’спасателя расходуются на преодоление сил
сопротивления воды. Увеличение массы буксирного каната приводит к неко-
торому возрастанию силы рывка.
В случае жесткости каната усилие рывка и риск обрыва каната увеличи-
ваются, время действия и эффективность рывка уменьшаются. Частота враще-
ния гребного винта должна за 20—30 с увеличиться до номинальной.
При мощности спасателя более 1000 кВт требуется очень большая длина
стального буксирного каната, выдерживающего рывок, что практически не-
приемлемо. Применение короткого (меиее длины спасателя) буксирного кана-
та снижает эффективность рывка и увеличивает опасность обрыва каната.
В таком случае целесообразно применять синтетические канаты в 2—4 иитки,
соответственно увеличив жесткость каната в 2—4 раза. К тому же, заводить
синтетические канаты легче, чем стальные.
В случае стягивания рывками двумя бусировщиками меньший по водо-
измещению пристраивается к большему спасателю. Остальные буксиры ра-
ботают полным ходом без рывков, при этом один из буксировщиков должен
раскачивать аварийное судно подергиванием за борт с помощью буксирного
каната. Раскачивать судно можно также разведением волны судами, идущими
мимо полным ходом. Этот способ применяют в том случае, когда суда-спасате-
ли натянули свои буксирные канаты до расчетного предела. Сила тяги бук-
сира-спасателя увеличивается вдвое, если на аварийном судне закрепить
блок, через который пропустить буксирный канат и закрепить его за берего-
вой или подводный якорь.
Эффективность применения буксира увеличивается при использовании
принципа Спана, когда буксир взят под прямым углом посередине натянутого
каната между аварийным судном и якорем.
6.11. РАСЧЕТЫ ПО СНЯТИЮ СУДНА С МЕЛИ
Варианты снятия. После заделки повреждений корпуса, полученных
при посадке на камни, карчи и другие подводные препятствия, следует умень-
шить силу воздействия судна на грунт путем откачивания воды и попытаться
снять судно с мели: работой своих главных машин иа задний ход с дифферен-
товкой на плавающую оконечность и заводкой якорей по ходу стаскивания;
использованием суточных колебаний горизонтов воды до 2 м, особенно в ниж-
нем бьефе (при удалении от плотины на расстояние до 100 км); тяговым усили-
ем других судов н самого пострадавшего судна с размывом грунта винтами или
земснарядом, частичной разгрузкой севшей на мель оконечности плавучим
краном и одновременной работой машин аварийного судна и судов-спасателей.
Расчет изменения осадки при подъеме кормы. Изменить осадку в корме
плавающего судна можно следующими способами:
перемещением груза с кормы на нос в продольно-горизонтальном направ-
лении, в этом случае изменение осадки кормой
d Т~ (Хд—Xj) Щр LK/ {Нтп^},
187
где ха, Xj — абсцисса центра тяжести груза соответственно после и до
перемещения, м; т г, тс — масса соответственно груза и судна, т; LK —длина
кормовой половины судна, м; Н — продольная метацентрическая высота, м;
приемом груза в носовую оконечность, тогда
6ТК =
отг
7s
Отг (X—Xf)
тсН
где тГ — масса принимаемого в нос груза, т; у — плотность воды, т/м3;
S — площадь действующей ватерлинии, м3; х — абсцисса центра тяжести
груза (ее знак отрицательный), м; Xf — абсцисса центра тяжести площади
действующей ватерлинии, м;
подъемом кормы краном, при этом усилие, создаваемое краном, эквива-
лентно усилию для снятия с кормы груза массой тг,
—Отг _L Отг
оТк=—;—I-------—
у S тсп
1-Кг
где абсцисса х — отрицательна.
При работе краном можно ограничиться определением усилия
~ yS6TK
l+SL£/(4/y) ’
где 6ТК — изменение осадки кормой, м; 1у — момент инерции площади
ватерлинии относительно поперечной оси у, м4.
Расчет силы реакции грунта при посадке судна иа мель. При посадке
судна с хода на камень или мель малых размеров (когда касание днища с
грунтом по длине не превышает ширины судна и его можно считать сидящим
на мели одной точкой) возникает опорная реакция, равная уменьшению силы
плавучести
/?=yS6T = yS (STH4-6TK)/2,
где 6Т, 6ТН — изменение осадки среднее и носом, м.
Новая поперечная метацентрическая высота после аварии судна
Т
тис— тг
6Т
----— h
2
Где h — начальное значение метацентрической высоты, м; Т—осадка, м.
Расчет тягового усилия. Для снятия судна с мели или волочения из
воды на берег тяговое усилие
N=fR,
где f — коэффициент трения; R — сила реакции грунта, кН.
В зависимости от характера грунта ориентировочные значения коэф-
фициента f следующие: ил 0,10—0,15; глииа жидкая 0,18—0,22; глина пла-
стичная 0,2—0,3; глина тугопластичная 0,3—0,45; суглинок, супесь
0,3—0,4; песок крупнозернистый, полускальиая плита 0,35—0,5; песок
средиезериистый 0,35—0,45; песок мелкий — 0,4—0,45; галька 0,42—0,55;
камень-булыжиик 0,45—0,6; полускальиая плита 0,4—0,45; скальная плита
0,55—0,6; гравий 0,45—0,5.
Более точно следует принимать для несвязных песчаио-камеиистых грун-
тов коэффициенты трения окрашенной металлической поверхности судна
с поправками обшивки по табл. 6.13.
188
Таблица 6.13. Коэффициенты трения судна о грунт
Поправочные коэффициенты
трепня на макси- X я
мальное зиа- *5? X
Грунт чение коэф- фициента « 5 sg XgL. Ф Я 41 офриров ужной »рХ1ЮСТИ
предельный «: X трення iOS
X ь _ ^тах 9 9- « о г
41 о. ^сР ~ со 5g „ 41 Н 3 э = ак я я О XXX
Песок: 0,03
мелкий 0,35—0,4 0,37 1,08 1,16 1,4
средний 0,38-0,43 0,41 1,05 1,1 0,02 1,4
крупный 0,4—0,44 0,42 1,05 1,01 0,02 1,4
гравий 0,42—0,45 0,44 1,02 1,03 0,02 1,2
Крупная галька 0,5—0,52 0,51 1,02 0,79 0,02 1,2
Камень-валуи 0,4—0,42 0,41 1,02 1,33 0,02 1,2
Плита-ракушеч- 0,53—0,58 0,56 1,04 0,76 0,03 1,2
НИК
Плита гладкая 0,71—0.78 0,74 1,05 0,79 0 0
Глииа 0,15—0,39 0,35 1,1 1,36 0,02 1,4
Суглинок 0,21—0,43 0,39 1,1 1,02 0,04 1.4
Ил 0,11—0,41 0,37 1,1 1,23 —0,03 1.4
Примечание. В течение первых суток пребывания судна иа связном грунте
коэффициент трения возрастает от минимального значения примерно на 30% и далее не
меняется.
При посадке судна на отдельную банку, когда длина касания днища
с грунтом мала (не превышает ширины судна), используют формулу усилия
на разворот N=2afR/(3aT)-,
при наличии выступов, камней, топлых бревен, мешающих развороту,
N^=aKfR/(aT+aK);
при развороте судна, сидящего равномерно днищем на мели, N=fR(ai~
+о*)/[2а(от+ор)].
В этих формулах: а — половина длины касания днища с грунтом, м;
f — коэффициент треиия; R — сила опорной реакции грунта, кН; ат — от-
стояние точки приложения тяговой нагрузки при развороте судна от середины
длины касания днища о грунт, ак — отстояние точки разворота от точки ка-
сания, м; ар — отстояние точки разворота судна от середины длины касания
днища о грунт, м.
При рывке можно достичь приращения тягового усилия в 3—8 раз про-
тив статической тяги, поэтому важно ие оборвать буксирный канат. В шварто-
вом режиме силу тяги обычно принимают равной 130—200 Н на I кВт мощ-
ности главного двигателя спасателя (табл. 6.14). В расчетах рекомендуется
брать меньшее значение мощности, а при определении диаметра каната —
большее.
Иногда в буксирную линию делают вставки из капронового каната:
для судов мощностью 370 кВт — 2 шт. (диаметром 48 мм, длиной по 30 м),
550 кВт — 2 шт. (56 мм, 30 м), 740 кВт — 2 шт. (56 мм, 35 м), 1500 кВт —
4 шт. (56 мм, 50 м).
Для создания значительных тяговых усилий в силовую систему обычно
вводят полиспастные гини (табл. 6.15).
189
Таблица 6.14. Взаимосвязь мощности спасателя,
усилия рывка и диаметра каната
Мощность спасателя, кВт Усилие рывка, кН Диаметр стального каната, мм Мощность спасателя, кВт Усилие рывка, кН Диаметр стального t каната, мм
370 450 39,5 900 800 54,0
550 550 44,5 1100 950 58,5
740 700 49,0 1500 1250 66,5
Таблица 6.15. Тяговое усилие гиней
Усилие лопаря, кН Усилие гнней, кН, при числе шкивов
2 3 4 5 6 7 8 9 10
5 9 14 18 22 26 30 34 37 40
10 19 28 36 44 52 60 67 74 81
15 28 41 54 66 78 90 101 112 121
20 38 55 72 89 104 120 131 149 162
25 47 69 90 111 131 149 168 186 202
30 56 83 108 133 157 179 202 224 232
35 66 97 127 155 183 209 235 261 283
40 75 НО 145 178 209 239 269 297 324
45 85 124 163 200 235 269 303 334 364
50 94 138 181 222 261 299 336 371 405
60 113 165 217 267 313 359 404 445 486
70 132 193 253 311 366 419 471 520 567
80 151 221 289 356 418 478 537 594 648
90 169 248 325 400 470 538 604 668 729
100 188 276 362 445 523 598 672 743 810
При использовании гиней с другим числом шкивов, чем приведено в
табл. 6.15, тяговое усилие, создаваемое гинями,
Г l+nj/Ю ’
где Л/л — усилие в ходовом лопаре, кН; п — число лопарей, выходящих
из подвижного блока; пг — число шкивов в обоих блоках.
Этой формулой следует пользоваться и при расчете усилия волочения
затонувшего судна на берег. В данном случае для увеличения тягового усилия
при малой технической оснащенности операции нередко прибегают к устрой-
ству так называемых коитргиней: подвижной блок контргиней соединяют с хо-
довым лопарем основных гиней.
Следует помнить о том, что теоретически коэффициент полезного действия
при двух шкивах в гинях равен 0,94, трех — 0,92; четырех — 0,91; пяти —
0,89; шести — 0,87; семи — 0,86; восьми — 0,84; девяти — 0,83; десяти —
0,81.'
190
6.12. ПРОВОДКА СУДНА НА ПОНТОНАХ
Проводка по мелководным участкам реки имеет свои сложности (наличие
перекатов, гидротехнических сооружений и т. д., иа водохранилищах воз-
можны крутые волны высотой более 2 м), поэтому в стропах должен быть не-
обходимый запас прочности. На мелководье вода вытесняется из-под днища,
создается подсос судна к грунту и нередко стропы ударяются о дио.
Нужно учитывать также малый коэффициент общей полноты морских су-
дов, проводимых по реке. Морские буксиры и траулеры имеют коэффициент
общей полноты 6=0,5 при малой по сравнению с речными судами длине кор-
пуса. Отсюда сложность с размещением по длине понтонов. Приходится со-
кращать число их пар с трех до двух, при этом ощущается недостаток подъем-
ной силы. На речных прямостениых понтонах РП-85 ставят наружные киль-
блоки, соответствующие форме корпуса проводимого судна в месте прилега-
ния понтона. Это позволяет поставить понтон к лекальным обводам морского
судна иа ровный киль и тем самым максимально использовать подъемную
силу. Цилиндрические понтоны из этих же соображений остропливают не
через клюз, а восьмеркой.
Для проводки более подходят прямостенные понтоны грузоподъемностью
100 т с воздушным ящиком и ПО т — без ящика, но с пенополистирольными
выгородками в среднем отсеке. В проекте этих понтонов устранены'недостатки
понтона РП-85 (диаметр клюзовой трубы увеличен до 400 мм, что позволяет
пропускать через иих скобы; стропоукорачивающее устройство более свободно
для закладки стропа; киповая планка над клюзом оснащена роульсом; што-
ковые приводы и маховики водяной арматуры более прочны; толщина наруж-
ной обшивки увеличена до 6 мм; осадка уменьшена до 0.75 м).
Посадку и диффереитовку судна иа понтонах определяют по формулам
для расчета снятия с судна груза, задавшись предельной осадкой.
Работы можно проводить по следующей схеме. На рейде порта проводимое
судно ставят на понтоны, используя водолазную станцию (3—4 чел.), разме-
щаемую иа водолазном катере. В дальнейшем катер и водолазы сопровожда-
ют судно до намеченного пункта. Стропы натягивают плавкраном или другим
тяговым средством. Предварительно под стропы ставят подкладки из метал-
лического листа толщиной 8 мм, шириной не менее одной шпации и длиной
0,8—1,2 м, достаточной для пересечения киля. Под боковые кили ставят де-
ревянные подушки из шпальных коротышей длиной I м. Обязательна про-
дольная найтовка понтонов стальным канатом диаметром 22—28 мм. Проду-
вочный компрессор марки ДК-9 или ПКС-10 размещают непосредственно на
понтоиируемом судне. К каждому понтону подсоединяют три продувочных
рукава диаметром 25 мм, длиной 40—60 м. На время перехода водяные горло-
вины закрывают. Периодически, особенно у опасных мелководных мест, пои-
тоиы подкачивают воздухом. Судно идет за буксиром средней мощностью
900 кВт со скоростью 12 км/ч.
В штормовую погоду на водохранилище судно заводят в ближайшую
бухту (убежище).
В пункте прибытия стропы снимают подручными средствами (шпнЛем,
брашпилем самого судна или буксира) после притапливаиия понтонов. В про-
водке участвуют: руководитель проводки, члены водолазной станции иа кате-
ре (или ином приспособленном для этой цели плавсредстве), машинист ком-
прессора, экипаж водолазного катера, такелажники (1—2 чел.). При остроп-
ке понтонов и при распонтоиироваиии участвует также экипаж проводимого
судна.
Иногда проводка глубокосидящих судов более экономична на специаль-
ных понтонах (рис. 6.23, табл. 6.16).
Специальные поитоиы, как и судоподъемные, оборудуют воздушной и во-
дяной арматурой. Прочность отсеков рассчитывают на испытательное давле-
ние 0,1 МПа.
191
Таблица 6.16. Характеристика специальных понтонов
для проводки судов
Грузоподъ- емность, т Главные размерения, м Масса на воздухе, 7
габаритные Средняя осадка Ширина палубы
46 8,5X3,3X2,0 1,9 2,0 25,0
80 9,5X3,4X6,2 3,75 2,0 28,8
130 15,0X2,5X6,0 4,5 2,5 35,4
160 15,0X3,5X7,5 4,6 3,5 45,8
170 16,0X3,7X7,5 4,7 1.7 43,7
210 10,0X5,4X7,0 5,0 5.4 57,1
Окончание табл. 6.16
Число балластных отсеков Число воздушных ящиков Силовая подушка Форма поперечного сечеиия
Толщина, мм Радиус закругле- ния, мм
2 2 12 800 Прямоугольная
3 3 12 800 Трапецеидальная
4 4 12 1025 Вертикально-прямо- угольная
4 4 12 350 То же
2 2 12 1000 Близка к трапецеи- дальной
3 3 16 400 Вертикально-прямо- угольная
У понтонов имеются по два клюза (строповы ниши), каждый из которых
расположен в пределах одной шпации и ограничен с одной стороны попереч-
ной водонепроницаемой переборкой, а с другой — поперечной рамой усилен-
ной конструкции. Обшивка ниши по углам прилегания стропов имеет плав-
ные закругления во избежание необратимого изгиба стропов на этих углах.
Толщина силовой подушкн увеличена против толщины обшивки в 1,5—
2 раза и составляет 12—16 мм. Понтоны изготовляют цельносварными по по-
перечной системе набора с длиной шпации 500 мм. Балластные отсеки понтона
обычно сообщаются между собой в нижней части через шпигаты в поперечных
переборках. Для доступа в отсеки в понтоне предусмотрены горловины с глу-
хими крышками на шпильках.
Опорные подушки понтона предназначены для распределения подъемной
силы на корпус судна. Площадь опорной поверхности подушек рассчитывают
в зависимости от действующих усилий и бортового перекрытия корпуса суд-
на. Обычно на 100 т грузоподъемности понтона приходится 6—6,5 м2 опорной
поверхности.
Изготовляют подушки из соснового лесоматериала первого сорта. Для
предохранения от гниения поверхность деревянных брусьев покрывают ка-
менноугольным лаком. Для защиты окраски корпуса от повреждений на опор-
192
Рис. 6.23. Поитоиы для проводки судов грузоподъемностью 80 т (а) и
210 т (б)
1 — корпус; 2 — люк лаза; 3 — клюз; 4 — опорная подушка
//5/7
7 Зак. 2359
193
ные подушки накладывают войлок толщиной 30—40 мм. а сверху — слой
парусины.
Иногда опорную поверхность подушки делают индивидуально для судна
по шаблонам с плаза. В этом случае зазоры сопрягаемых поверхностей по-
душки и судна доводят до минимума (5—15 мм).
На практике в основном применяют строповый способ прикрепления пон-
тонов к корпусу судна — через клюзы, строповые ниши и вкруговую (в об-
хват) понтона. Известей также способ крепления понтонов кронштейнами и
упорными стрелами. Иногда понтоны, плашкоуты и баржи крепят к судну
с помощью кронштейнов и балок: на палубе поперек судна укладывают проч-
ные балки или фермы, которые скрепляют с судном стальными канатами, про-
пущенными под днищем судна. Понгоиы опираются на выступающие за борт
консоли балок.
По мере освобождения балластных отсеков от воды происходит наращи-
вание подъемной силы понтона до расчетного значения. При этом происходит
некоторое удлинение стропов за счет выборки их остаточной слабины, обжа-
тия деревянной обшивки, клиньев, подкладных брусьев под давлением стро-
пов, их собственного удлинения под нагрузкой. Это приводит также к нежела-
тельному смещению понтона по вертикали, что следует учитывать при расчете
посадки системы судно — понтоны.
Собственное удлинение (м) нового двойного стропа под нагрузкой опре-
деляется эмпирической зависимостью
A l = Ncl/(74d2),
где Nr — усилие в стропе, кН; / — длина стропа, м; d — диаметр стро-
пового каната, мм.
Собственное удлинение нового одинарного стропа под нагрузкой в 1,5—
1.8 раз более удлинения двойного стропа. Другие указанные факторы даже
при хорошем качестве первоначальной обтяжки удлиняют строп на I—2 %
его длины.
Глава 7. СУДОПОДЪЕМНЫЕ РАБОТЫ
7.1. ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ПОДЪЕМА СУДОВ.
ПЛАВУЧИЕ КРАНЫ
К техническим средствам (табл. 7.1) подъема судов относятся судоподъем-
ные краны (табл. 7.2, 7.3), судоподъемные понтоны, насосы для водоотлива и
груиторазмыва, компрессоры, пневматические и гидравлические иглы для
пропуска под днище судна, воздухораспределительные коллекторы, уста-
новки подводной ручной и полуавтоматической сварки и резки стали, судо-
подъемные и такелажные скобы, стропы, полотенца, капроновые, пеньковые,
стальные канаты, зажимы, грузовые гини, пневматические и водяные рукава
(шланги) с соединениями. Эти средства вместе с аварийно-спасательным ин-
вентарем. расходными материалами, водолазным оборудованием и снаряже-
нием составляют технический комплект судоподъемной группы. В зависи-
мости от особенностей операции группе могут быть приданы: плавучий кран
и баржи для снятия грузов, находящихся иа судне; земснаряд (сосуиовый
или черпаковый) для уборки грунта; крупногабаритные баржи или танкеры
для ограждения (защиты) места подъема от волнения; буксиры для подведения
стропов; автомобиль для подвозки кислорода, лесоматериалов и т. п.
Многоцелевое назначение плавучих кранов заключается в выполнении
следующих операций: погрузки и разгрузки в порту и на рейде тяжеловесных
194
Таблица 7.1. Примерный перечень комплектации судоподъемной группы
плавучими и техническими средствами
Технические средства, инвентарь Количество Ориентиро- вочный срок службы, лет
Плавучие средства Кран судоподъемный или приспособленный для 1 25
судоподъема грузоподъемностью 40—350 т (иа кране должны быть станки токарнО-вииторезиый, сверлильный, заточный) Катер самоходный водолазный класса «О» с 1 19
декомпрессионной камерой Буксирный теплоход мощностью 300—1000 кВт 1 27
Баржа-площадка грузоподъемностью 600 т 1 26
класса «О» Площадка грузоподъемностью 10 т 1 16
Шлюпки рабочие РШС-4,5 с мотором 2 8
Мотобот разъездной класса «О» 1 15
Понтоны стальные судоподъемные грузоподъ- 9—12 10
емкостью по 80—110 т Переносные технические средства Водолазные станции: с электрифицированными воздушными пом- 2 12
пами ПЭЗ, ПВ-260 со страхующим легководолазным снаряжены- 2 5
ем и компрессором высокого давления Компрессоры технического воздуха подачей. 2 7
6—10 м3/мнн, давлением 0,8—1 МПа Насосы водоотливные, в том числе погружные 2000 6
ПВА-200, МАВС-220/8, ВСА-100, ПНБ-40, ВПЭН-100 в комплекте с всасывающими, отлив- ными шлангами, кабелем общей подачей, м3/ч Насосы высоконапорные (гидромониторы) 4 6
ГМ-4, ГМ-60, ВНА-50. ВНА-30 в комплекте со шлангами Понтоны мягкие МСП-5, МСП-10 общей грузо- 10 3
подъемиостью 500 г Эжекторы водоструйные ВСН-50, ВЭЖ-21, Мау- 4 5
рера в комплекте с всасывающими и напорными шлангами Грунтососы пневматические и пневмогидравли- 3 5
ческие диаметром 150, 200 мм в комплекте со шлангами водоотлива Установка подводной резки и сварки на базе 1 7
аппаратов АСУМ-400, ПАС-400, АСБ-500, плаз- мотрона «Скат» в комплекте с кабелями и элект- родержателями сварки (2 шт.), резки (6 шт.) Электростанция мощностью 60—100 кВт 1 10
Лебедки с электрическим (механическим) при- 2 7
водом грузоподъемностью 10—20 т Лебедки ручные грузоподъемностью 3—5 т: барабаииые 2 7
рычажные 2 7
7*
195
Продолжение табл. 7.1
Техническое средство, инвентарь Количество Ориентиро- вочный срок службы, лет
Установка подводная осветительная ППС-1000, 1 10
П ПС-66
Коллекторы воздухораспределительные на 2 15
32 вентиля для подачи воздуха в понтоны (если
нет в составе плавкрана)
Керосинорезы в комплекте с резаками, шлан- 2 3
гами
Полотенца судоподъемные длиной 16—22 м,
грузоподъемностью 50 т:
стальные гибкие ПМС 4 5
канатные ПМ2К 2 5
Блоки многошкивные грузоподъемностью 30— 10 5
60 т
Канифас-блоки грузоподъемностью 5—10 т 6 5
Трапы судовые одномаршевый забортный, при- 1 каждого 5
стенный, навесной, сходня вида
Сверлильные машинки с электрическими (пнев- 2 5
матическими) приводами
Упоры раздвижные типов 0,7; 1,7; 2,5 4 каждого 10
вида
Опоры для крепления деревянных упоров бол- 4 каждого 10
товая, клиновая, двойная, с обоймой, бугельная вида
простая и с болтами, башмачная, оковка
Струбцины аварийные на шпацию размером до 2 каждого 10
600 и до 900 мм размера
Домкраты винтовые грузоподъемностью 0,5; 1,0; 2 каждого 10
3,0; 5 вида
Балки для спрямления накрененных судов дли- 2 15
ной 12 м, размером сечения 0,8X0,8 м
Пневмогидроигла для проводки подкильных 1 5
КОНЦОВ
Таль ручная шестеренная грузоподъемностью 3 т 1 15
Скобы судоподъемные грузоподъемностью 50, 8 каждого 10
100, 150, 200 т вида
Пластыри жесткие металлические ЖК-400, 2 каждого 3
ЖК-250, ЖБ-150 вида
Болты крючковые Ml 6, М20, М24, с откидной 8 каждого 3
скобой М24, с поворотной головкой М10, М16, вида
М22
Скобы такелажные типа СА для стальных ка-
патов грузоподъемностью, т:
0,1—1,2; 1,6—3,2 10 каждого 10
вида
4—8 5 10
10—20 8 10
25—40 6 10
Скобы такелажные типа Р для растительных 10 каждого 10
канатов грузоподъемностью 0,3—0,8 т; 1,2—2 т вида
196
Продолжение табл. 7.1
Техническое средство, инвентарь Количество Ориентиро- вочный срок службы, лет
Цепь: такелажная, калибром 17—20 мм общей дли- 100 10
НОЙ, м якорная калибром 22—30 мм общей дли- 100 6
ной, м Соединения: воздушных шлангов диаметром 19; 25 мм 100 10
водяных напорных диаметром 65; 150 мм 20 5
водяных отливных диаметром 150; 200 мм 20 5
Якорь: адмиралтейский, Холла массой до 2 т, бере- говой инвентарный держащей силой до 50 кН Электромегафоны 1 каждого 10
вида 2 5
Радиостанции портативные, ручные 2 5
Светильники, надеваемые на каску, в комплекте 6 3
Фонари ручные электрические в комплекте с ак- 10 3
кумуляторами Специальные средства для спасания людей . из аварийных судов Дыхательные индивидуальные аппараты 4 5
Шлюзовая камера для вывода людей ШНК-100 1 15
Цилиндрические контейнеры для пищи, медика- 6 5
ментов, одежды Штуцера и шланги воздушные общей длиной, м 300 5
Компрессор высокого давления (15 МПа) 1 5
Нагрудники спасательные надувные 8 3
Гидрокостюмы сухого и мокрого типов, шт. 8 3
Расходные материалы, инвентарь Пластыри мягкие: кольчужный размером 4,5X4,5 м 2 1
облегченный (3X3 м), шпигованный (2Х 1 1
Х2 м), учебный (2,5X2,5 м) Пластыри жесткие ЖД-400, ЖД-250 2 каждого 1
Зажимы для стальных канатов диаметром, мм: 15—25; 25—34 вида 100 каждо- По мере
35-41 го вида 25 расходо- вания
43—60 Канат стальной диаметром, мм: 8—13; 15—24 общей длиной каждого вида, м 20 1000 По мере
28—36; 39—43; 47—60 общей длиной каждо- 500 расход о-
го вида, м Канат пенька-сталь (Геркулес) диаметром 17, 22, 27, 32 мм общей длиной каждого вида, м Канат растительный окружностью 40—100, 100—200 мм общей длиной каждого вида, м 100 500 вания
197
Окончание табл. 7.1
Техническое средство, инвентарь Количество Ориентиро- вочный срок службы, лет
Канат синтетический капроновый, нейлоновый, пропиленовый окружностью 30—100, 100—200 мм общей длиной каждого вида, м 500
Лесоматериал аварийный, м3 Расширенный набор инструмента: 4 2
парусно-такелажиого, слесарного, столярно- 2 комплек- 3
плотничного, монтажно-сварочного та каждо-
го вида 5
водолазного 2
парусина, равентух, ткани синтетические об- щей длиной 20—30 м, рулоны 5-6 По мере
резина листовая, кг 20
войлок грубошерстный, кг 15 расходо-
пакля ленточная и кудель в мешках, кг 150 вания
Портландцемент и цемент гипсоглиноземистый, кг 1000
Жидкое стекло я другие катализаторы тверде- ния, кг 100
Скобы строительные длиной 300 мм Электроды, кг: 100
надводной сварки 100
подводной сварки 150
подводной резки 150
Клей полиуретановый ВАК, Спрут, кг 50 По мере
Стекловолокно в листах для изготовления пла- 50 расходо-
стырей, м2 вания
Гвозди длиной 30, 50, 70, 120, 140 мм, кг Проволока, кг: 50
беизельиая 20
катанка 100
Кислород технический в баллонах вместимо- стью 40 л, баллоны Сталь, т: 6
листовая 2
профильная 2
трубы разные 1
Известь-пушоика, кг 50
Песок крупнозернистый, м3 1
Жир технический, солидол, кг 40
Сурик железный густотертый, кг 10
Буйки малые плавучестью 0,3—0,5 кН 10
Лот с лотлинем длиной 20—50 м 2
Концы бросательные 4
Примечание. В том случае, если не указана единица измерения, имеются
а виду единицы счета: штуки, комплекты.
198
199
I
Продолжение табл. 7.2
200
Характеристика Значение характеристики для кранов
судоподъемных дноочистительных
302 302А 302Б Могучий 902 | Киев-1 612 | 306КА | 11770А
Тип, угол поворота, Шевро, пирамидальные 360 Деррик, Непово- 360 ПБ - 170
град неповоротные • 240 ротные ЛБ — 85
Максимальный вылет 4.5 10 10 18 4,4 0,65 6 10 1,4
за транец (борт), м
Кратность грузового
полиспаста гиней гаков:
основных 6 6 6 8 9 6 4 2 2
вспомогательного — — 10 8 10 6 2 — ——
Время укладкистрелы в — 180 150 45 10 50 10 10 10
походное положение, мин
Г рузоподъемность 2 3 3 5 7 3 — — —
шкентеля на стреле, т
Частота вращения — — 0,2 0,2 — 0,5-1,5 0,7 0,5
стрелы, об/мии
Диапазон рабочих От минус 10 до плюс 40 ±30 От минус 10
температур наружного до плюс 40
воздуха, °C
Наибольшая высота 8,4/5,5 18/15 19/15 33/47 11/10 2,5/— 5/ — 10/— 8/-
подъема гаков (глав-
ных / вспомогательных)
над водой, м
Глубина опускания 10/10 15/15 15/15 27/30 17/16 6/- 20/5 5/- 5/-
гаков (главных/вспомо-
гательных), м
Скорость подъема-
опускания гаков (с гру-
зом/порожнем), м/мии:
основных 0,672 0,86/3 0,86/3 2,7/4,9 3,2/3,2 0,3/0,3 6—8,4/8,4 4,35/- (2,5-3)/5—6
вспомогательного — •4— 9/16 3,2/47 — 3,5—9/ -/2X0,1 —
2x0,15
Масса якорей (носо- вых/кормовых), т Длина якорных цепей (иосовых/кормовых), м 2X0.6/ 2X0.35 175/150 2х 1/2х Х0,5 175/150 2х1/2х Х0,5 150/170 2х2/2х2 175/175 2х I/2X 1 125/125 1 Х500+ + 1X400/ 2x450 75/75 2x1,15/ 0,15 150/150 2X0,25/ 1X0,2 2X0,1/150 0,15/2X0,1 150/150
Постоянный экипаж, чел. 16 12 24 20 3 20 4 4 4
Прикомандированные специалисты с прожива- нием в каютах, чел. 2 16 6 20 10 10 3 3
Автономность плава- ния по запасам (топли- ва/продуктов и воды),сут Воздушный компрес- сор: 30/10 30/10 30/10 30/15 8/8 20/10 10/10 20/20 20/5
марка - — ЭК2-150 Бауэр — ВК-25Э ВК-25Э Помпа с электроприво- дом
давление, МПа 2,5 2,5 15 30 2,5 2,5 2,5 1 1
количество Воздушная батарея из баллонов: 1 1 1 2 1 1 1 1 1
вместимость каждо- го, л 250 250 250 50 350 250 250 — —
давление, МПа 2,5 2,5 2.4 20 2,5 2,5 2,5 —' —
количество 4 4 4 44 2 4 4
Тип водолазного сна- ряжения — вентилиру- емое (В), легководолаз- ное (ЛВ) — В В, ЛВ В, ЛВ В В В В В
to Примечание. ПБ, ЛБ «=» правый борт, левый борт.
g Таблица 7.3. Технические характеристики кранов многоцелевого назначения
ьо ___________________________________________________________________________
Характеристика Значение характеристики для краиов
«Богатырь. «Витязь* «Черно- морец» «Астра- хань» '«Слава Севасто- поля» «Судо- подъем-1» «Магнус» «Хебе- лифт» «Вошн- да»
Грузоподъемность, т:
главных гаков 300 2X500 100 60 500 400 400 2X400 500
вспомогательных га- ков 100 200 25 25 150 2X100 2X100 25 100
палубного полиспа- ста — 2X400 — — 150 2x200 — 2X400 —
наибольшая 300 1600 100 60 500 300 400 1600 500
Глубина опускания га- ка в воду, м 60 50 — 15 26 200 200 30 17
Высота подъема гака над водой, м 41 36 28,4 31,1 40 29 28 42 39
Максимальный вылет гака за борт, м Размеры корпуса кон- структивные, м: 15 15 10 10,2 16 38 38 40 21
длина 54 80,5 40 45 65,2 54 40 72 53,4
ширина 25 25 20 17,6 26,1 24 20 30 24
Высота борта, м 4,5 7,8 3,4 3,8 5,4 4,2 3,6 5,5 4
Осадка (порожнем/ грузовая), м 2/2,8 3,7/5,2 2,1/2,9 2,5/2,7 2,5/2,8 2,8/3,6 2/2,7 3/3,8 2,1/2,5
Водоизмещение (по- рожнем/полиое), т 2112/3135 4150/6200 952/1250 1200/1442 3000/4500 3100/4600 1600/1900 3500/6500 2300/3000
Габаритная высота судна в транспортном положении, м 32 26 14,2 26 22 14 6 36 27
Автономность плава- ния, сут 20 30 20 10 20 40 10 10 10
Мощность главных дизель-генераторов, кВт 2X700 4ХЮ00 2x330 2x300 2хЮ00 475 2x140 3x590 1X375
Скорость, км/ч 11,7 14,5 10,5 11 14,0 13 9,5 11,5 12
Численность экипажа, чел. 20 26 16 14 22 14(22) 10 15 16
Масса груза, перевози- мого на палубе, т 900 400 300 200 300 100 100 300 200
Время укладки стрелы по-походному, мнн 30 60 10 40 60 40 40 40 50
Состояние моря, допу- стимое для нормальной работоспособности крана (ветер/волнение), баллы 5/3 5/3 4/3 5/3 5/3 5/3 5/3 5/3 4/3
Допустимая высота волны при буксировке, м 3,5 3,5 3,5 3 3 3 3 3 3
Дальность плавания без сопровождения бук- сира, км 37 37 37 37 30 30 30 30
203
и длинномерных грузов, междупортовых перевозок, крупногабаритного обо
рудования, строительно-монтажных, подводно-технических, мостостроитель
ных, аварийно-спасательных, судоподъемных работ. Кран «Могучий» — само
ходный (движительные навесные колонки по одной с носа и с кормы мош
иостью по 309 кВт, скорость на тихой воде 6 км/ч), кран пр. 612 — самоход-
ный, скорость 13 км/ч; кран пр. 306КА имеет сменные рабочие органы —
грейферы для леса и песка вместимостью по 1,6 м3. Для контроля качества
воздуха на всех речных кранах применяют экспресс-анализаторы.
Морские краны «Богатырь», «Витязь», «Черноморец», «Астрахань», «Сла-
ва Севастополя» — производство СССР. «Судоподъем-1», «Магнус», «Хебе-
лифт» — ФРГ, «Вошида» — Япония, на кранах «Богатырь», «Витязь», «Слава
Севастополя», «Судоподъем-1», «Магнус» есть водолазное оборудование, иа
остальных кранах — нет.
В случае вытекания нефтепродуктов из затонувшего судна на объект
работ дополнительно выделяют нефтесборочные станции и средства, танкер-
ные баржи, землесосные снаряды. В этом случае при разработке проекта ра-
бот в первую очередь предусматривают мероприятия по уменьшению вредного
влияния последствий аварии на экологическую обстановку.
После окончания спасательной операции все аварийное имущество и тех-
нические средства конвертуют и приводят в готовность. Использованные,
вышедшие из строя и пришедшие в негодность материалы и имущество должны
быть пополнены до норм, а неисправное имущество, инвентарь — отремонти-
рованы или заменены.
7.2. СУДОПОДЪЕМНЫЕ ПОНТОНЫ
Понтоны стальные. В речном судоподъеме и на проводке судов по рекам
и каналам применяют понтоны (табл. 7.4) как морские (цилиндрические гру-
зоподъемностью 40, 80 и 200 т), так и речные прямобортные (рис. 7.1).
У речного понтона грузоподъемностью НО т в среднем отсеке две борто-
вые негерметичные наклонные выгородки заполнены пенопластом (вместо
воздушного ящика).
Стропоукорачивающее устройство понтонов пр. 1330 и 1303А проходит
по всей их длине от соответствующего клюза и имеет увеличенные размеры
ферм, пальцев и обухов. Удельная грузоподъемность (отношение грузоподъ-
емности к массе) понтона пр. 1303 составляет 43,5 %, в то время как у дру-
гих понтонов она равна 30—35 %. Понтой с полистирольным заполнителем
может погружаться практически на любую глубину, что особенно важно
при проводке короткомерных морских судов по речным мелководьям.
Понтон пр. 882 — бесклюзовый, его применяют для уменьшения осадки
проводимых судов, при снятии судов с мели и подъеме с глубины до 15 м.
Воздушный ящик в виде сегмента со стрелкой прогиба 550 мм расположен
в среднем отсеке.
Понтоны мягкие (рис. 7.2, табл. 7.5). Понтоны предназначены для подъ-
ема со дна морских и речных водоемов малотоннажных объектов (автомобиль-
ной, гусеничной техники), могут быть использованы в качестве дополнитель-
ных средств при подъеме крупных судов. Понтоны подводят под днище обме-
левшего или накрененного судна с тем, чтобы после их заполнения увеличить
угол схода судна на воду при стаскивании его с мели или при выравнивании
на ровный киль. В этом случае понтоны можно наполнять водой вместо воз-
духа до давления 20 кПа.
Рабочая глубина погружения понтонов 40 м. Диаметры патрубка (ап-
пендикса) понтонов 300 мм, продувочного штуцера — 19 мм.
Мягкие понтоны применяют и при спуске под воду крупногабаритных
трубопроводных, водозаборных, слиповых и прочих конструкций. В берего-
204
205
Значение характеристики для понтонов проектов | 882 О S > S 1 “°°°° 00 S
О о О 1Л § 1 2 Ю сч
| 1303А ' “’SiSgSS00 f «0 50 50 00 сч
1303 ! о о ” <05050 00 й *
752 | 751 | РП-85 | § оо < Ю Ю 50 <0 а
§ »OMrt010-.0> — 1 елса.0 е» сч ь.СЧ сч ео (£> о 1 <0ЮЮ С© о <£>
S 00 — 00 ю ю О СЧ СО —* <£> ~ | <©<©<© <© О J S
Характеристика - ; £ , о о о s CQ ч S е s = ® S 4 a V 2 1 ° S’ £ s = i o’° o- A £*•©- о ? s cn о e* c X 2 = ~ fit b o 1=Г с л *• g © и s 82 5 9е: Лик о =Э о з ч s,S 5 а» н s 5 g. eg § * eg = х § eg с ё.яп s §ч о s Kgs Kssot-^s i.£'S=f2 E K O' 5 = X eg X >»f- g Gt CL S — !fi *4 • • 4 ft. Q. S gb-x.^sisgsspsslgf ig<§s§s c«‘oi c = oa5c:If“ = в ° e в 4 x
Примечание. У понтонов проектов 752, 751 стропоукорачивающего устройства нет, у остальных понтонов — есть.
206
1
3
4
Рис. 7.1. Судоподъемные понтоны стальные прямобортные проектов 1303А (/)
и 1303(7/):
/ — стропоукорачивающее устройство; 2, 4 — отсеки средний и крайний; 3— деревянная
обшивка: 5— клюз; 6 — трап: 7- выгородки для пенополистирола (пр I303A); 8 — пено-
полистирол; 9 - воздушный ящик
вых условиях их используют как пневматические или гидравлические домк-
раты для подъема техники и конструкций над землей.
Мягкие понтоны иностранного производства из резиионеопреиовой ткаии
бывают сферического и парашютного типов. Выпускают и композитные пон-
тоны — с металлическим каркасом, клюзовыми трубами и прорезиненной
оболочкой. Грузоподъемность понтонов 50 т, диаметр 4.8 м, масса 1,6—2 т.
Разновидностью мягких понтонов являются так называемые спасатель-
ные мешки-подъемники (ФРГ. Япония) из высокопрочной нейлоновой ткани,
с двух сторон гуммированной натуральным каучуком, выпускаемые в двух
вариантах —для заполнения воздухом и водой. Грузоподъемность мешков
1—80 т и соответственно подъем на высоту 0,5— 4 м.
207
Рис. 7.2. Судоподъемный понтон мягкий:
1 — штуцер продувочный; 2, 3, 4 — рамы подъемный, буксирный н строповый; 5 —•
патрубок (аппендикс) со жгутом 6, 7 — стропы подвесочные; 8— скоба
Таблица 7.5. Технические характеристики мягких понтонов
Характеристика Значение характеристики для понтонов типа
МСП-5 I МСП-10 1 Т5 тю
Грузоподъемность, т । 5 10 5 10
Д и а м етр/д л ина обо- лочки, мм 1600/3100 2020/3700 1400/4000 2000/4500
Размеры чехла, мм Масса, кг юоох XI000X400 ноох XI350X400 450X1250 550X1590
без такелажных скоб 90 130 71 92
с такелажными ско- бами 100 150 90 115
Расстояние (между подвесками/от точки подвески до верхней кромки понтона), мм 1700/2700 2000/3800 2000/2509 2350/3200
Число аппендиксов, шт. 1 2 1 2
Число скоб для под- вески 2 3 2 3
Диаметр продувочного штуцера, мм 19 19 19 19
Примечания. 1. Понтоны типа МСП — СССР, типа Т — ФРГ. Для понтонов
типа т указаны диаметры чехла.
2. Интервал рабочих температур иа поверхности понтонов — от минус 2Q де
плюс 50 °C.
3. Допустимая скорость буксировки понтонов — до 0,7 км/ч.
4, Испытательное давление в понтонах — 26 кПа.
208
209
<© - ini£tPb»b*oo0C4toopc4u?~m~ сч — ©сг. ооь*ь*©1ПМ;’^еоеосчсч счсчсч — — — — — — —
0.95 млоосмсч Л со со со 55м
1 I 0.9 со ео меч сч сч со^иэь-сроеоиторсчь-ечг^счос S — — ООФиО^СОСОСЧСЧ — — с>
О 0,85 СО 00 О V5 С" О) 00 0Q Ф Ю ’Г меч сч меч м ’5,Ш©0ФСОчгЬ-СЧ1Л — СР — (РСЧ а>аоь-©©т^еоеосчсч — — ©©
co о м — ”*• ео со in 00 ь* <0 1Л СО сч сч счсч сч сч rtlOb-O-^NQU^Ol^OlC-b ООГ"’©1Л1©'*СОСОСЧ — — —’©©о
а, МПа 0.75 © uooo ооео — ср ю со ео сч м сч сч сч сч сч cocpcpQeocpoeoaoMoo^oiP-" b-.©u5i©^coMC4—« — © О © 05 оз
X i 0.7 о о сч ео ю ь* ю со сч — © мммммм СЧШЬ*©еОГ* — LO ф LO — N» ео О) tf? ©ш^г^сосчсч — — ффоохоо
& 0 c «4 0.65 ь* ео со о — 2* со сч — о осл сч сч сч сч сч — 3 счеосе — ^•ooeocpeoqpio — ь-’ФСН ио «V о5 ео сч — - ффйффххК
c £ c 0.6 to b* ОСО ю о -оройь сч счсч — — — диаметром 1- ©eob*©^rxeo©4j*©b*’4i«©b*^r «есосчсч — ©©оооооооооЬ'Ь' •«4
•b/t" 0.55 199 191 184 177 170 164 СЧ1Л00СЧСР—©СЧОО^» — Ь'ФСОФ ео сч — — ©фффоооохмч-Ь’Ф
IHOCTb, О СЧ Ш 00 со ь* О ООЬ0Ф1Л^ §S§3fc8g83Sf5R£fe3S
cnocoe 0.45 СР © СО ©U0O СО © 1/5 1/5 5 еч1©Фягооир--юсч — ф^софь — ©0>a>aooooofr*fr*fr*©cDcD».<5in
«0 g g. О -«ОСОЮ ©Ф ио ео со со м ооеоооеооою — ь*^»счфь*^»сч© CH0aOOOb*r*b-©O©i©u5uOiOu?
a E 0,35 СЧ Ь’ СЧ 00 ч* о со сч сч — —< — 1/5©Ь»СО©фчГО>Ь»1ЛеО—-ФЬтГ XOOb*b*b*©C0U5U5l/5inm’«t*^»’e
0.3 116 112 108 104 100 96 ФЬ»1ОСЧФЬ'1ЛСЧ©Ь'©’еСЧ©Ф (ч»<р{р©СР1Лде1ЛЮ'4«'4«^«чГ'4«еО
0,25 ао > ь* ео о Р) СП СП X 00 00 ОГ’-иэео —снофщео—©ор©1Л’^ ©inu5inu0’e^^r^t,^t,eo©cocoeo
0,2 NOl^rtOb- 00 00 ь» ь» ь» с© ©’феОСЧООООЬ^Ю’еСЧ—©ооь* ^•’^•^••^•^•еоеоеоеоеосоеоеосчеч
0,15 с© ео © оох© со © ср ©ю Ю 1Л сл г* © сч — оФь-Фтесе!-*© соеосоеоеоеоеосчсчсчсчсчсчсчсч
О 00 Ш СЧ — О 00 «е «е ео ©ооь*1©еосч©снооь*©1Л^'’еео СОСЧСЧСЧСЧСЧСЧ — - — —4 —
n ‘BJHBirm © о о о © о О — СЧ СО L© ^*4 2g$$sges8S2§§|s
210
Мешки-подъемники четырехуголь-
ной формы как более устойчивой к бо-
ковым сдвигам применяют на твердом
грунте, на урезе воды и под водой, на
топком илистом болотистом берегу.
Технические характеристики четы-
рехугольного мешка-поитона: грузо-
подъемность 20 т; максимальная высота
подъема 145 см; масса 35 кг; габаритные
размеры 135x110x110 см; вмести-
мость для воздуха давлением 100 кПа
3,3 м3.
Мешки-понтоны цилиндрической
формы используют в качестве времен-
ных заглушек иа строящихся дюкерах,
а также как вспомогательные средства
при перемещении грузов по неровной
дороге или при спуске с необорудован-
ного берега на воду крупногабаритных
конструкций, судов.
Продолжительность продувки пон-
тона. Продолжительность продувки
судоподъемного понтона приближенно
_(?(1+Я/10)
Vn
где Q — грузоподъемность понто-
на, т; Н — глубина погружения пон-
тона, м; V — пропускная способность
шланга. м3/ч; п — число шлангов.
Пропускную способность прини-
мают по табл. 7.6, номограмме на
рис. 7.3 или по формуле
1/=11628йяр[(р?-р|)//]1/2,
flJ Ч,м3/ч
й.нн во — 10 — 100000 -= 50000
-Cs Ол •5J С5 «5> ' 1 h । - 10000 -X 5000 —
30 — 1000 —
25 — 500
20- -
15 — й § 1 1 11J1L-
- —
10 —
9 —
и -
7 —
Б —
S-
10
5
1 —
1,н А ,/Pz
(—70 -10
— 9
— 20 — 8
— 30 •
—40 — 6
— 50
-60 — 70 — 80 Er 90 —100 — 5 — 4
-200
-300 -3
—400 —500 r-2,5
i IiIiIlLlI — 2
Рис. 7.3. Номограмма для опреде-
ления пропускной способности
шланга:
0 — коэффициент расхода, м3/ч; I, d—
длина н диаметр шланга, м.
где Z>rip — коэффициент, принимаемый по табл. 7.7; plt р2 — абсолютное
давление воздуха на подаче в шланг и на выходе из шланга в понтон, МПа;
/ — длина шланга, м.
Таблица 7.7. Продувочный коэффициент kaf
Давление Pi воздуха, Внутренний диаметр
подаваемого компрессором. (шланга/рукавных &пр
МПа соединений), мм
0,15—0,3 25/21 0,17
19/16 0,1
14/10 0,035
0,3—3 25/21 0,18
19/16 0,12
14/10 0,045
211
7.3. СУДОПОДЪЕМНЫЕ ПЛАТФОРМЫ И ПОВОРОТНЫЕ БАЛКИ
Платформы грузоподъемностью 25 т (5 надувных катков диаметром 0,9 м
и длиной 2,3 м) применяют при перемещении груза по любой территории.
Поворотные балки для спрямления опрокинувшихся судов под водой
(рис. 7.4). Для плавучих кранов грузоподъемностью 100—400 т балка пред-
ставляет собой пустотелый рычаг сварной конструкции длиной 18—20 м.
Балка состоит из двух самостоятельных ног, пяты которых расставлены на
7—8 м друг от друга, а ноки (головы) сведены вместе. Нок устанавливают
в ДП спрямляемого судна.
Рис. 7.4. Поворотная балка на спрямляемом судне:
1 — балка; 2— башмак с проушиной для пяты; 3 — башмак для ванта
Пята балки шарнирно соединена с опорным башмаком на углу пересече
ния борта с палубой спрямляемого судна. У нока имеются три ушка с отвер-
стиями, из которых одно используют для остропки на гак крана, а два дру-
гих—для крепления канатных поперечных и продольных вантов.
Поперечный вант из каната диаметром 56 мм на противоположном конце
соединен скобами или штырем с проушиной, приваренной водолазами к борт>
в районе опорного башмака. Продольный вант из двойного каната диаметром
36 мм соединен с проушиной, приваренной к борту в удалении от опорного
башмака приблизительно на 10 м.
Башмаки и проушины устанавливают в наиболее прочных поперечных
плоскостях судна — на поперечных переборках или иа рамных шпангоутах
На один штатный комплект парной балки для поворота судна шириног
16 м, лежащего на грунте бортом, требуется: стального каната диаметром
56 мм — 230 м, диаметром 48 мм — 14 м (периметр при остропке на гак)
диаметром 36 мм — 590 м, опорных башмаков — 2, проушин — 8, ско(
грузоподъемностью 100 т— 1, вантовых зажимов для каната диаметром
56 мм — 36, диаметром 36 мм — 104.
212
7.4. УСТРОЙСТВА ДЛЯ ПРОТАСКИВАНИЯ ПРОВОДНИКОВ
ПОД КОРПУСОМ ПОДНИМАЕМОГО СУДНА
Для протаскивания первичного тонкого стального каната диаметром
8—10 мм или капронового каната окружностью до 60 мм под корпусом
судна используют в основном три устройства: пневматический пробойник,
телескопический гидравлический тросопротаскиватель; пневмогидравли-
ческую иглу.
Принцип действия пневматического пробойника — аппарата «Крот»
(рис. 7.5) — основан на использовании энергии сжатого воздуха, подавае-
мого от компрессора к ударному приспособлению, состоящему из бойка
и наковальни.
Амортизация обратного удара бойка обеспечивается благодаря трению
корпуса устройства о грунт.
Технические характеристики аппарата «Крот»: длина 1,3 м; наружный
диаметр 88 мм; масса на воздухе 29 кг; рабочее давление воздуха 0,6 МПа,
его расход 2 м3/мин; частота ударов бойка в минуту — 470; средняя скорость
пробивки грунта песчаного — до 30 м/ч, супесей и глинистого — до 40, связ-
ного — до 4 м/ч.
Водолаз задает первоначальное положение «Кроту» и следит за его
продвижением по длине воздушного шланга, подсоединенного к аппарату.
Проводник прикрепляют к кормовому торцу «Крота». Выход аппарата на
противоположный борт определяют по отработанным воздушным струям,
выходящим на поверхность воды. После выхода «Крота» на противоположный
борт водолаз отделяет проводник от аппарата. Аппар-ат вместе с воздушным
шлангом поднимают наверх, а к проводнику подсоединяют более толстый
проводник и протягивают в противоположном направлении для подсоедине-
ния к нему подкильного конца. После протаскивания подкильного конца
к нему подсоединяют судоподъемный строп или полотенце. Прн протаскива-
нии проводников и стропа следует соединительную скобу ставить всегда нос-
ком вперед для уменьшения сил сопротивления грунта.
В корпусе телескопического тросопротаскивателя (рис. 7.6) диаметром
76—100 мм расположены 4—5 выдвигающихся секций — труб с реактивными
насадками. Вода от насоса подается по напорному прорезиненному или по-
жарному шлангу под давлением 0,6—1 МПа. По мере разработки грунта
центральным соплом секции выдвигаются из корпуса под действием реактив-
ных струй и давления воды. Начальный проводник подсоединен к централь-
ному соплу головной секции (ее диаметр 20 мм). Перед началом работы водо-
лазы роют котлован с обоих бортов судна. Однако точно знать местоположе-
ние гидравлического тросопротаскивателя на противоположном борту не
всегда удается, поскольку выходящая из сопла вода гасится окружающим
Рис. 7.5. Пневматический пробойник грунта «Крот»:
1 — корпус; 2 — цилиндр; 3 — резиновый шланг; 4 — пусковой клапан; 5 — шланговое сое-
динение
213
Рис. 7.6. Телескопический тросопротаскиватель:
1 — шланг; 2 — корпус; 3 — труба с реактивным соплом
грунтом и водой. Поэтому после выдвижения последней секции в тросопро-
таскиватель подают воздух, а не воду.
Пневмогидроигла — это простейшее, наиболее часто применяемое устрой-
ство в виде стальной трубы диаметром 19—25 мм, длиной на 2—3 метра более
ширины судна. На головном конце гидроиглы имеется наконечник с соплом
диаметром 11 — 14 мм для размыва грунта спереди, а 3—4 сопла диаметром
3—4 мм направлены назад для создания реактивной силы, способной про-
двигать иглу вперед. Водолаз также по мере возможности продвигает иглу
А
вид А
Рис. 7.7. Воздухораспределительный кол-
лектор:
1 — стальная* труба; 2 — вентильная коробка
(модель) пары понтонов; 3 — манометр; 4 —
планшет судно — понтоны; 5 — стойка; 6 — на*
порный воздухопровод; 1,9 — вентнлн сброса
давления н запорный; 8 — воздушные шланги
214
вперед. Начальный проводник соединяют с головным наконечником с помощью
обушка. Вода подается в гидроиглу по пожарному шлангу диаметром 51 мм.
К гидроигле с помощью штуцерного ниппеля подсоединен и воздушный шланг
диаметром 19—25 мм для подачи воздуха в самом конце продавливания иглы,
чтобы определить положение наконечника на противоположном борту.
7.5. ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕКТОР
Этот вид оборудования ие стандартизирован. Коллектор (рис. 7.7)
с мнемонической схемой расположения понтонов является как бы моделью
поднимаемого судна с остропленными у борта понтонами: продольная труба
символизирует поднимаемое судно, а парные вентильные коробки — пары
судоподъемных понтонов на три отсека каждый. Для удобства работы опера-
тора задний ряд вентильных коробок установлен иа высоте 1,2 м над палу-
бой, а передний — на высоте 1 м. Каждая вентильная коробка соединена
с воздухопроводом двумя трубами диаметром 50 мм. Длина труб переднего
ряда вентильных коробок 150 мм, заднего 200 мм, все соединения труб свар-
ные. Расстояние между торцами коробок 100 мм, а между вентилями —
200 мм. Коллектор снабжен манометром, стравливающими вентилями и об-
щим запорным вентилем. Он испытан гидравлически давлением 1 МПа, ра-
бочее давление 0,6 МПа. Основной коллектор (обычно на четыре пары пон-
тонов) размещают иа палубе судоподъемного крана. К нему легко подсоеди-
нить дополнительную секцию иа 2—3 пары понтонов.
Коллектор позволяет контролировать давление в любом отсеке понтона:
продувочный вентиль отсека остается открытым, а все остальные, в том
числе и запорный вентиль иа общей трубе, перекрывают на время замера
давления воздуха.
7.6. РУКАВА И ШЛАНГИ
Классификация рукавов. В зависимости от рабочей среды резиновые
рукава разделяют на типы; Б — керосин, бензин (авиационный, автомобиль-
ный), топливо (дизельное, мазутное), масла на нефтяной основе; В — вода
техническая; Г — воздух, углекислый газ, азот, инертные газы (аргон,
гелий); КЩ — растворы неорганических кислот и щелочей концентрацией
до 20 %; П — пищевые вещества, питьевая вода, воздух для дыхания водо-
лаза, спирт, слабокислые растворы органических и других веществ.
Температура, при которой рукава работоспособны, зависит от климати-
ческого исполнения и составляет для умеренного климата от минус 35 до
плюс 90 °C (по всем классам), тропического —от минус 10 до плюс 90’С
(по всем классам), холодного — от минус 50 до плюс 90 °C (класс Б) и от ми-
нус 50 до плюс 70 °C (классы В, Г, КЩ, П).
Рукава резиновые иа иитяиом каркасе для газовой сварки и резки металлов
(табл. 7.8). Рукава подразделяются на классы в зависимости от подачи:
I — ацетилена, пропана и бутана под давлением 0,63 МПа; цвет красный;
II —жидкого топлива (бензина А-72, уайт-спнрита, керосина или их смеси
под давлением 0,63 МПа); цвет желтый, рукава беизостойки; III — кислорода
под давлением 2 и 4 МПа; цвет — синий.
Рукава выпускают длиной 10 и 14 м или кратной длиной, а для подачи
кислорода под давлением 4 МПа — не более 10 м. Срок их службы I год
6 мес. Рукава имеют не менее трехкратного запаса прочности при разрыве
гидравлическим давлением, работоспособны при температуре минус 35 °C.
215
Таблица 7.8. Технические характеристики рукавов
иа нитяном каркасе
Рабочее давление. МПа Диаметр (внутрен- ний/каружный), мм Масса части рукава длиной 1 м, кг Минимальный радиус изгиба, мм
0,63 6,3/13 0,14 60
8/16 0,19 80
9/18 0,24 90
10/19 0,26 100
2,0 12/22,5 0,36 120
12,5/23 0,37 120
16/26 0,43 160
4,0 6,3/16 0,26 60
8/19,5 0,42 80
Рукава резиновые с металлическими навивками неармироваииые (табл. 7.9).
Рукава используют при работе с инструментом и приспособлениями, имею-
щими гидравлический привод. Рукава работоспособны под водой и над водой
в районах умеренного, тропического и холодного климата при температуре
от минус 50 до плюс 70 °C. Длина рукавов 5—9,6 м или более (по согласова-
Таблица 7.9. Технические характеристики рукавов
с металлическими навивками
Номинальное давление. МПа при запасе Диаметр (внутрен- ний/на- ружный). мм Ма сса части рукава длиной 1 м, кг Макси- мальный радиус изгиба, мм Диаметр латунной проволоки, мм Разрывное усилие проволоки, Н Разрывное давление, МПа
трехкрат- ном четырех- кратном
27 20 16/28,2 1,0 200 0,3 150—180 80
32 24 16/28,2 1,0 200 0,3 175—205 96
36 27 16/28,2 1,0 200 0,3 200—230 108
36 27 16/29,0 1,1 205 0,4 276—320 108
45 34 16/29,8 1,2 205 0,5 432—490 136
28,5 21,5 16/27,2 0,9 200 о,з 150—180 86
21 16 20/32,2 1,2 240 0,3 150—180 64
25 19 20/32,2 1,2 240 0,3 175—205 76
29 22 20/32,2 1,2 240 о,з 200—230 88
32 23 20/33,0 1,3 240 0,4 276— 320 93
40 30 20/33,8 1,4 240 0,5 432—490 120
22,5 17 20/31,2 1,1 240 0,3 150—180 68
27 20 20/31,2 1,1 240 0,3 175-205 81
27 20 25/39,0 1.8 300 0,4 276—320 82
33 25 25/39,8 2,0 300 0,5 432-490 100
28 21 32/47,3 2,6 420 0,5 432-490 84
216
Таблица 7.10. Технические характеристики рукавов
с оплеткой из синтетических нитей
Тнп Рабочее давление, МПа Диаметр номиналь- ный (внутренннй/на- ружнЫй,) мм Масса части рукава длиной 1 м, кг
в 5 8,5/25 0,6
в 5 12/28 0,7
ПП 5 19/34 0,98
по 20 12/36 1,3
Примечания I. Длина рукава не менее 100 м: с согласия потребителя она мо-
жет быть и менее 100 ч
2. В морской воде рукава плавают.
нию с потребителем). Способ изготовления — дорновый (слои формируют и
вулканизируют на металлическом стержне).
Конструктивно слои расположены следующим образом: резиновый
внутренний слой, нитяная оплетка, два разнонаправленных парных слоя ла-
тунированной проволоки (первый слой —левосторонняя навивка, второй —
правосторонняя), промежуточные резиновые слои и наружный резиновый.
Рукава маслобензостойкости, возможна подача по ним масел, керосина,
водомасляной эмульсии и воды. Испытывают рукава гидравлически на гер-
метичность половиной разрывного давления, на прочность — при трех- и
четырехкратном запасе прочности.
Рукава напорные длинномерные (бездорнового изготовления) с оплеткой
из синтетических нитей (табл. 7.10). Рукава применяют для подачи под дав-
лением воздуха, кислорода, азотно-гелио-кислородных смесей водолазу
(рукава типа В), на продувку понтонов (типа ПП) в пресной и морской воде,
а также в воздухе в районах умеренного и тропического климата для обеспе-
чения воздухом подводных объектов (ПО) при температуре от минус 40
до плюс 55 °C.
Конструктивно рукава типов В и ПП состоят из внутреннего резинового
слоя, оплетки из синтетических нитей и наружного резинового слоя; в ру-
каве типа ПО несколько оплеток из синтетических нитей.
Рукава типов В и ПП испытывают: на герметичность воздушным давле-
нием 7,5 МПа; на прочность гидравлическим давлением 15 МПа; на остаточ-
ное удлинение (не более 5 %) растягивающей силой 0,3 кН для рукавов диа-
метром 8,5 мм и силой 0,4 кН для рукавов диаметром 12 мм; на прочность
при продольном разрыве силой не менее 0,5 кН (при диаметре рукава 8,5 мм),
0,6 кН (12 мм), 0,8 кН (19 мм); на изгиб вокруг стержня диаметром, равным
двум внутренним диаметрам рукава, при этом пропускная способность воз-
духа обеспечивается при давлении 0,02 МПа. Дополнительно рукава испы-
тывают: на эластичность при температуре минус 40 °C, прочность связи ре-
зиновых слоев с оплеткой, гибкость (радиус изгиба 100 мм для рукава типа В
и 200 мм — для типа ПП), стойкость наружного слоя к морской воде и на
маслобензостойкость; внутренний слой — на безвредность для дыхания; концы
рукавов — на радиальную и продольную прочность. Гарантийный срок служ-
бы рукава 5 лет со дня изготовления, из них срок хранения 3 года, срок экс-
плуатации 2 года.
Рукава хранят в помещениях, защищенных от солнца на расстоянии не
менее 1 м от отопительных приборов, прн температуре воздуха от минус 25
до плюс 25 С; отдельно от кислот, щелочей, масла, керосина, бензина и их
паров, разрушающих резину. Допускается рукава складывать восьмерками
в бухту или наматывать на барабаны вьюшек.
217
Во избежание скручивания перед каждым спуском водолаза рукава
вытравливают за борт или растягивают на всю длину по палубе, освободив
один конец от шлема или от присоединительного ниппеля воздушной маги-
страли.
Шланги водолазные. В легководолазном снаряжении, например, в ком-
плекте с аппаратами АВМ-3 и ШАП-62 применяют шланги ВШ-1, с аппара-
тами АВМ-5, АВМ-6 — шланги ВШ-2. Для монтажа шлангов используют
резиновые напорные рукава класса II для рабочего давления 1 МПа (ВШ-1)
и 2,5 МПа (ВШ-2).
Внутренний диаметр шланга ВШ-1 равен 8,5 мм, наружный —г 19 мм.
Конструктивно он состоит из трех колен дориового изготовления длиной
по 20 м и короткого (1,5 м) соединительного конца. Шлаиг оснащен штуце-
рами угловым (для присоединения к баллону аппарата) и прямым (для под-
соединения к ресиверу).
Бездорновые (длинномерные) рукава выпускают длиной 40—160 м,
диаметром наружным 23 мм, внутренним — 8,5 мм.
Дорновые шланги испытывают гидравлическим давлением 4 МПа, без-
дорновые — 7 МПа.
Отдельные рукава монтируют в единый шланг с помощью неразъемных
или разъемных шланговых соединений. Дополнительно в соединительном
шланге вмонтирован байонетный замок (у ВШ-1) или ниппель с накидной
гайкой (у ВШ-2).
7.7. СУДОПОДЪЕМНЫЕ СТРОПЫ И ЗАХВАТЫ
Общие сведения. Судоподъемные стропы испытывают нагрузкой, равной
1,25 рабочей. На стропе должна быть бирка с указанием даты испытания,
грузоподъемности, диаметра, длины, даты последнего использования при
подъеме.
На стропе недопустима постановка зажимов вместо сплесней, а на одном
стропе — заплетка двух сплесней. Сплесень считается равным по прочности
основному канату в том случае, если каждая прядь последовательно продер-
нута не менее четырех раз для канатов диаметром 15—28 мм и шести раз —
для канатов диаметром 28—60 мм. На канате диаметром менее 15 мм по пра-
вилам Госгортехнадзора допустима трехразовая пробивка прядей. В любом
случае при пробивке необходима обтяжка прядей с помощью лебедки, шпиля
или иного тягового механизма.
Расчет прочности каиатиого стропа. Усилие (кН) в стропе при подъеме
судна на понтонах без крена н дифферента с клюзовой остропкой
A—P/cosa, (7.1)
где Р — подъемная сила понтона (приходится на два стропа или на
каждый строп действует сила N/2), кН; a — угол между бортом судна и клю-
зом понтона, град.
Практически судно всегда отрывается от грунта одной оконечностью
и нередко получает крен при всплытии.
Усилие в стропе при подъеме судна понтонами с креном без дифферента
N—P cos 0/cos a,
где 0 — угол крена, град.
Максимальное усилие в этом случае определяют по формуле (7.1).
218
Усилие при подъеме судна понтонами без крена (найтовы не поставлены)
в стропах носовом и кормовом соответственно:
Р / d \ 1 Р I d \ 1
NH = — 1 — — tgif ---------; NK=—~ 1 -I- igty ----------.
2 \ I J cos a 2 \ I / cos a
где d — диаметр понтона, м; I — длина понтона, м; ф — угол дифферен-
та, град.
Усилие в стропах (носовом и кормовом) при подъеме судна понтонами
с дифферентом (при поставленных продольных найтовах)
Л'н = Л'к = Р cos ф/(2cos a).
Усилие при подъеме судна понтонами с дифферентом с круговой остроп-
кой в стропах носовом и кормовом соответственно:
Р / d \ Р / d , \
Л'н-— ~ tg’I’J; Л^к=—+—tgi|>J.
Расчет прочности продольных найтовов. Тяговое усилие (кН) в найто-
вах для понтонов, расположенных на судне в средней части и в оконечностях
соответственно:
W= P(sin ф—0,2); Р(1,15 sin ф—0,22),
где ф — максимально возможный угол дифферента поднимаемого судна,
град.
По стандарту подбирают диаметр каната и запас прочности. В судо-
подъеме для этой цели принято использовать стальной канат диаметром 22—
28 мм, сложенный вдвое.
Расчет канатного стропа на перерезание килем. Составив схему действия
усилий на грани брускового киля, вычисляют графически результирующую
силу S, которая стремится перерезать строп. Зная по сертификату разрывное
усилие R каната и относя его к полученному режущему усилию на киле,
определяют коэффициент запаса прочности ka=R/S (для двойного судоподъ-
емного стропа Z>3=2). При подъеме и проводке судов на понтонах разрушаю-
щее режущее усилие стального каната на киле равно половине разрывного
усилия.
Цепные судоподъемные стропы. Стропы, изготовленные из якорной или
такелажной цепи хотя и тяжелее канатных, но иногда незаменимы. Такой
строп может быть легко наращен или укорочен, и, что особенно важно, он
не так истирается от действия острых кромок и углов при остропке, как ка-
натный. Цепному стропу менее опасны сырость, жара, ржавление, калышки,
у него нет органического сердечника, на нем не появляются колючие иглы,
как у стального каната от лопнувших проволок. Под цепной строп не тре-
буется подкладывать подушку на скуле и на киле. Цепные стропы долговеч-
нее канатных, а при отсутствии сертификата вычислить прочность цепи
можно точнее, чем прочность стального каната.
Цепные стропы используют в судоподъеме в качестве понтонного стропа
или подрезного подкильного конца, а также в аварийно-спасательных рабо-
тах в качестве браги при стаскивании судна с мели и при буксировке при
закладке берегового якоря и т. п.
В современном судостроении применяют якорные цепи повышенной проч-
ности, что позволяет значительно уменьшить массу подъемных стропов и по-
высить их надежность: допускаемая нагрузка на строп из высокопрочной
круглозвенной цепи калибром 45 мм составляет 640 кН. В такелажном иму-
ществе в судоподъемной группе всегда должно быть 2—3 цепных стропа
219
Таблица 7.11. Строповая сшивка
Количество шлагов сшивки яри диаметре каната, мм
в стропе, кН 15 17 19,5 21.5 24 26 28 30
500 8 6 5 4 3 3 2 2
1000 14 12 10 8 6 5 4 3
Разрывное усилие, Н, цепи
R
где § — эмпирический коэффициент; d — калибр цепи, мм.
Для якорной цепи с распорками §=340=420, без распорок §=370; для
высоколегированной якорной цепи с временным пределом сопротивления
овр=7 МПа §=660, для такелажной цепи §=300.
Расчет длины стропа. Длина стропа судоподъемного понтона склады-
вается из следующих участков: ширины поднимаемого судна, длины огиба-
ния скулы с обоих бортов до входа в клюз понтона, длины клюза (для пон-
тонов пр. РП-85, 1303, 1303А, 751 равна 4 м), участка заложения в стро-
поукорачивающее устройство каждого понтона (приблизительно 4 м). Длина
стропов для судоподъемных понтонов грузоподъемностью 80—110 т в зави-
симости от ширины поднимаемого судна следующая:
Ширина судна, м . . 6 8 9 10 11 12 13
Длина стропа, м . . 23 25 26 27 28 29 30
Ширина судна, м . . 14 15 16 17 18 19 20 27
Длина стропа, м . . 31 32 33 34 35 36 37 44
Иногда (например, у понтонов без стропоукорачивающего устройства)
после обтяжки стропов огоны не сходятся, поставить скобу невозможно
и нет подходящего коротыша (бублика). В этом случае между огонами через
скобы ставят сшивку с числом шлагов, указанных в табл. 7.11.
7.8. НЕТИПИЧНЫЕ СЛУЧАИ ЗАКРЕПЛЕНИЯ СТРОПОВ
ЗА КОНСТРУКЦИИ АВАРИЙНОГО СУДНА
Стандартным способом закрепления считается подведение стропа под
корпус аварийного судна, но он не всегда выполним. На практике вырабо-
таны и нетипичные способы закрепления стропа: внутри корпуса за опору,
пропущенную в бортовой иллюминатор; за проушину, приваренную к кор-
пусу под водой (рис. 7.8, а); за наружную обшивку с помощью специального
многокрюкового захвата и прорезей в обшивке; за жесткий портал судовой
стрелы, гребной вал (рис. 7.8, б), якорные клюзы один (рис. 7.8, в) или оба
(рис. 7.8, г), баллеры рулей, якорь (рис. 7.8, д); за временную опору, подве-
денную под комингс люка (рис. 7.8, е) и другие прочные конструкции.
Суда, набранные по поперечной системе набора со шпацией 550 и 600 мм
и толщиной обшивки в районе иллюминаторов 5 мм и более, выдерживают
строповую нагрузку около 300 кН. Сам способ закрепления с помощью бре-
вен-коротышей (1,5—2 м), пропущенных внутрь судна через иллюминатор
и распределяющих усилие стропа на 2—3 шпации, общеизвестен.
220
Рис. 7.8. Схемы крепления стропов за судовые конструкции:
/ — строп; 2 — скоба; 3 — проушина; 4 — бревно-коротыш; 5 — оковка
Проушину длиной 700 мм с расчетом перекрытия одной шпации закреп-
ляют на борту возможно ниже от палубы с помощью болтов или сварки.
Суда с толщиной обшивки до 10 мм выдерживают нагрузку от понтонных
проушин до 500 кН. В случае закрепления на болтах надлежит поставить
два ряда высокопрочных (с пределом прочности <ь>400 МПа) болтов диамет-
ром 20 мм, причем половина болтов должна проходить вблизи плоскостей
Таблица 7.12. Условия применения миогокрюковых захватов
Тнп захвата Грузо- подъем- ность. т Число крюков Наимень- шая тол- щина об- шивки судна, мм Действующие напряжения, МПа
нормальное касательное смятия
80-5 50 5 3 208 но 280
80-3 50 3 4 260 140 350
200-5 130 5 6 270 145 360
200-3 130 3 10 270 145 360 ।
80-5 50 5 4 156 84 210
80-3 50 3 7 150 80 200
200-5 130 5 10 163 87 220
200-3 130 3 17 160 85 220
221
Рис. 7.9. Многокрюковые захваты:
I — обух*. 2 — обшивка; 3 — прорезь; 4 — крюк
шпангоутов. Толщину плаикн проушины принимают 18 мм, расстояние меж-
ду центрами двух соседних рядов болтов 1,75 d+5 мм, а минимальный шаг
болтов 2,5 d 4-10 мм (где d — диаметр болта, мм).
Проушины приваривают к борту трехслойным ступенчатым швом:
первый слой — электродами диаметром 4 мм, последующие слои — электро-
дами диаметром 5 мм. Перед наложением следующего слоя шов тщательно
очищают от шлака. Подошву проушины в целях увеличения длины сварного
шва делают сложнофигуриой из листа толщиной 10 мм. Место установки
проушины выбирают так, чтобы середина шпации приходилась на середину
проушины, а сама она располагалась на одном сплошном листе обшивки.
Среднее временное сопротивление разрыву подводного сварного шва прини-
мают 200 МПа.
Задавшись калибром шва, подсчитывают длину сварного шва проушины.
Так, для проушины, рассчитанной на действие судоподъемного понтона гру-
зоподъемностью 200 т (условно 50 % грузоподъемности понтона воспринима-
ется проушиной) при калибре шва 10 мм и касательных напряжениях 50 МПа
его длину (ие считая потолочных швов) принимают 450 см.
222
Многокрюковые типовые строповые захваты (табл. 7.12). Захваты рас-
считаны для понтонов грузоподъемностью 80 и 200 т при подъеме судов с тол-
щиной обшивки более 4 мм с глубины 45 м н более, затонувших на равный
киль, бортом на грунте нлн вверх днищем. Пять (рис. 7.9, а) или три
(рис. 7.9, б) крюков захвата рассчитаны каждый на нагрузку 65 кН — для
понтонов грузоподъемностью 200 т н 25 кН для понтонов грузоподъемностью
80 т из расчета работы в захвате только двух крюков в целях перестраховки.
В местах размещения захватов в корпусе судна по шаблону вырезают
отверстия, в которые закладывают крюкн захватов. Исходя из условий проч-
ности н учитывая трудности работы водолазов на большой глубине, крепление
захватов предусмотрено непосредственно к наружной обшнвке, палубе (если
судно лежит бортом на грунте), днищу илн продольным связям.
7.9. ПОДРЕЗКА СТРОПА
Подрезка является способом подведения стропа под днище, при этом
отпадает необходимость в разработке тоннелей, подводке гидропневмоиглы.
Подрезка легче осуществима на илистом нлн песчаном грунте и труднее --
на глинистом нли гравелистом. Если грунт сильно засорен валунами, пнями
(от срезанных деревьев при заполнении водохранилища), то не всегда удается
применить этот способ, но и в этих случаях полностью от подрезки отказы-
ваться не следует. Иногда по длине днища встречается зазор (например, от
затопленного ручья при наполнении водохранилища), через который можно
пропустить длинный шест нли пневмонглу с проводником (в этом случае
очередной строп может быть подрезан и не с оконечности). Подрезку ведут не
Рис. 7.10. Схема подрезки стропов буксирами:
/ — буксир; 2 — затонувшее судно
223
Таблица 7.13. Характеристики груитоа
Грунт Е в С ф
Пески: крупные н гравели- 0,61—0,7 0,000 36
стые- средне- и мелкозер- 0,61—0,7 0,001 26
н истые пылеватые 0,71—0,8 0,002 24
Глины разных коиси- — 0,81—0,95 0,094 16
стенций — 0,99—1,1 0,047 15
Примечания. Чем больше коэффициент пористости Е. тем меньше плотность
песка; чем больше коэффициент консистенции В, тем подвижнее глина.
сразу основным стропом, а так называемым подрезным концом — полужест-
ким канатом диаметром 22—28 мм илн цепью. К подрезному концу после
подрезки подсоединяют основной строп с помощью скобы.
Для судов шириной 16—20 м на глубине до 25 м подрезку целесообразно
проводить двумя буксирами путем «пиления» грунта стальным тросом или
цепью (рис. 7.10) общей длиной до 230 м. Буксиры должны работать без рыв-
ков, плавно наращивая мощность, которая в режиме подрезания поддержи-
вается до 450 кВт. Подрезной трос может быть целым (надеваемый огонами
на гаки буксиров) или составным. Соединительная скоба не должна касаться
грунта. Желательно на одном буксире подрезной трос соединить с буксирной
лебедкой. Радио- и визуальная связь между буксирами и руководителем ра-
бот обязательны. Подрезка может вестись в любое время суток при ветре до
5 баллов. Необходим периодический водолазный контроль за положением
подрезного конца.
При подрезке происходит механическое разрушение стальным канатом
или цепью впереди лежащих слоев грунта, т. е. сдвиг грунта. Сила подреза-
ния должна быть больше сил сопротивления грунта сдвигу, т. е. больше
суммы сил трения и сил сцепления.
Усилие подрезания, Н,
S—k(N tg q>-f-cF)/(cos a cos ip),
где k — коэффициент неоднородности грунта (k~ 1,24- 1,6); W— под-
водная сила тяжести подрезаемого судна на длине, равной диаметру подрез-
ного каната, Н; <р — угол внутреннего трения грунта, град (принимают по
табл. 7.13); с — удельное сцепление грунта (принимают по табл. 7J3); F —
площадь срезаемого слоя грунта, см2; а, ф — соответственно вертикальная
и горизонтальная проекции угла атаки подрезки (а-104-15°; ф= 154-20°].
• Сила тяжести судна, Н,
N = Рподв^/^- ’
где РПодв — подводная сила тяжести судна, Н; d — диаметр подрезного
каната или двойной калибр цепи, см; L —длина судйа, м.
Площадь срезаемого грунта
F-dl,
где / — длина соприкасаемой с грунтом части подрезного стропа, См
224
7.10. СУДОПОДЪЕМНЫЕ ПОЛОТЕНЦА
Общие сведения. При подъеме очень ветхих судов, судов с железобетон-
ным корпусом, корпусом из алюминиево-магниевых сплавов (скеговых, на
воздушной подушке, на подводных крыльях) нли пластмассовым корпусом
без установки скуловых подкладок (подушек) применяют полотенца следую-
щих видов: плетеный мат из стальных канатов, парное из плоских канатов
(рис. 7.11, а, табл. 7.14), стальное гибкое (рнс. 7.11, б), синтетическую стро
поленту.
Стальное гибкое полотенце изготовляют из полосовой судостроительной
стали толщиной 6—15 мм, шириной соответственно 600—400 мм. На сварных
стыках и по концам полотенца ставят с обеих сторон усилительные наклад-
ки — нащечины. В них вырезают проушины для закладки штыря судоподъем-
ной скобы. Соответствующие размеры верхних и нижних накладок и наще-
чин должны различаться на 20—40 мм, чтобы лобовые и фланговые сварные
швы не приходились на одно сечение и не пережигали основной лист.
Канатное полотенце изготовляют из полу жесткого стального каната диа-
метром 22—26 мм: 10 стренг (двойные стропы) ставят друг к другу попере-
менно правого и левого спуска, что предохраняет полотенце от скручивания
при протаскивании. В поперечном направлении стренги прошивают тонким
(8 мм) канатиком. Огои канатного полотенца образуется способом вращен-
ного сплесня. К подъемным стропам полотенца присоединяют специальными
скобами (серьгами), состоящими из двух стальных щек и двух штырей
Одна из щек откидная для надевания на иижиий штырь огона полотенца.
В качестве экспериментального в 1938 г. Одесский морской завод изготовил
и испытал полотенце шириной 300 мм из стального каната диаметром 60 мм
разрывным усилием 6700 кН. Полотенце из плоских канатов составлено из
двух параллельных канатов, концы которых замкнуты на скобу-обух
Строполента из ряда поперечных высокопрочных стержней, соединен-
ных между собой проволочными спиральными нержавеющими элементами,
очень гибка. По краям поперечные стержни приварены к спиральным эле-
ментам, охватывающим последовательно каждые два прутка. Разрывная на-
грузка такого полотенца общей толщиной 13 мм и шириной 320 мм составляет
750 кН. Полотенце покрыто пластиком или эластиком и рассчитано на очень
тяжелые условия работы.
Синтетические строполенты изготовляют преимущественно из нейлона,
полиэфира, полипропилена с наружным износоустойчивым эластичным по-
крытием.
Рис. 7.11. Судоподъемные полотенца:
/ — оголовок; 2— плоский канат; 3 —штырь; 4 —накладка; 5 — стальная полоса: 6 —
нащечнна
8 Зак. 2359 225
ББ (увеличено}
Таблица 7.Г4. Технические характеристики судоподъемных полотенец
Характеристика Значение характеристики для полотенец
составного из стальных лент ПМС кз двух па- раллельных канатов ПМ2К плетеного мата аз канатов пк-г/пк-н
Допускаемая нагрузка, кН 500 500 500/800
Ширина полотенца, мм Длина расчетная, м, типа: 600 2ХН9 250/300
1 12 12 12/12
II 14 14 14/14
III 16 16 16/16
Толщина, мм 6 19,5 20/26
Диаметр проушины, мм Масса в сборе, кг, типа: 120 72 100/150
I 490 313 420/600
II 548 350 480/730
III 606 379 550/800
Расчет прочности стального полотенца. Продольная и поперечная силы
соответственно
^1 = А'к cos ip; #2 = #,, sinij?,
где /VK — вертикальное усилие в кормовом полотенце носовой пары, кН.
Суммарное напряжение (МПа) в полотенце от действия растягивающего
усилия и изгибающего момента M„a=N2h
o^p/F-^A/lT,
где F — площадь поперечного сечения полотенца, м1; h — расстояние
от скулы до проушины полотенца, м; — момент сопротивления поперечного
сечения полотенца, мя.
Расчет длины полотенца. Длину подъемного полотенца принимают
равной ширине поднимаемого судна плюс 1 м с каждого борта для облегания
скулы и соединения с помощью скобы с судоподъемным стропом, идущим на
плавучий кран или на судоподъемный понтон. В схеме длин типовых полоте-
нец в чистоте (по осям проушнн) предусмотрено три размера — 12, 14, 16 м.
Иногда толстые стальные полотенца делают двойными, т. е. один лист
накладывают иа другой, и они образуют в сумме расчетную толщину. В этой
конструкции для плоскодонных судов наружный лист должен быть длиннее
внутреннего листа на А/=л/, поскольку он огибает скулу радиусом г^ —
= /+г2 (где t — толщина одинарного листа, мм; г1( г2 — наружные радиусы
наружного и внутреннего листов, мм). Для килевых судов bd=to. (где а —
угол обхвата корпуса, град).
7.11. ВОДОЛАЗНОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЗАТОНУВШЕГО СУДНА
И КЛАССИФИКАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ КОРПУСА
При обследовании предусмотрено три этапа работ: определение положе-
ния судна иа грунте; установление основных размерений и определение на-
ружного состояния судна; обследование судна изнутри для детализации све-
226
дений о характере и размерах повреждений, наличии и состоянии грузов, со-
стоянии грунта, затем — составление акта по типовой форме.
При определении положения судна на грунте необходимо: замерить
глубины у бортов (8—10 замеров) н штевией до грунта и до палубы; опреде-
лить рельеф дна у судна и в удалении от него на заданном руководителем рас-
стоянии (не менее 50 м) по периметру объекта подъема, составить планшет
глубин; установить характер и плотность грунта; по вынесенным 6—8 пробам
на месте провести их анализ (определить коэффициенты пористости для
песков, конснстеицию для глин, угол естественного откоса); определить
положение судна относительно поверхности воды (крен и дифферент), берегов,
течения; определить прозрачность воды стандартным диском, скорость по-
тока с помощью гидрометрической вертушки (в нижнем бьефе замеры произ-
водят 4 раза в сутки) с установкой прибора по вертикали через 2—3 м (кроме
того, применяют кренометр, подводный флюгер, глубинный и воздушный
термометры, анемометр, лотлинь, футшток, пневмонивелир, эхолот и др.).
Прн наличии документов с этого или однотипного судна работа второго
этапа упрощается и сводится к подтверждению документальных данных
фактическими. При полном отсутствии сведений обследованием выясняют:
класс, тип, название судна или его номер, длину по палубе, ширину корпуса
и высоту борта на миделе, положение надстроек и их размеры, расположение
грузовых и иных люков и размеры их комингсов, расположение палубных
механизмов и устройств, в том числе вентиляционных (воздушных) трубок,
топливоприемных и замерных горловин, расположение и состояние бортовых
иллюминаторов, положение и размеры внешних повреждений корпуса, нали-
чие груза и грунта на палубе. Все замеры проводят инструментами.
Повреждения классифицируют следующим образом: по происхожде-
нию — навигационные (посадка на мель, камин, столкновение с судами,
гидротехническими сооружениями, топлой древесиной и подводными пре-
пятствиями, навалы ветром, продавливание льдом и т. д.), эксплуатационные
(от неправильной перегрузки, взрывов нефтепродуктов, пожаров); по харак-
теру — разошедшиеся швы, трещины, пробоины, вмятины, выпучииы, гофры.
Пробоины — сквозные отверстия разнообразной формы и размеров, обыч-
но с рваиымн и загнутыми краями вовнутрь, наружу нлн одновременно во-
внутрь и наружу у одной и той же пробоины — классифицируют: по распо-
ложению — надводные (выше ватерлинии) и подводные (надводные пробо-
ины, расположенные близ ватерлинии, так же опасны, как и подводные, ибо
при крене и дифференте они становятся подводными); по размерам — малые
(до 0,05 м2), средние (до 0,2 м2), большие (до 2 м2) и очень большие (свыше
2 м2).
Пробоины возможны в обшивке корпуса, водонепроницаемых перебор-
ках, палубах, платформах.
7.12. РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА ВОДЫ, ПОСТУПАЮЩЕЙ ЧЕРЕЗ ПРОБОИНУ
Количество (м3/с) поступающей воды в зависимости от размера и глубины
положения пробоины относительно ватерлинии при напоре постоянном и
переменном соответственно:
Qhoct^/7^)172; Qnep = pF[2g(tf-/t)]1''2> (7.2)
где р. — коэффициент расхода (принимают р=0,75); F — площадь про-
боины, м2; g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с2); Н, h — гидро-
статический напор и подпор (противодавление), равный расстоянию от центра
пробоины до поверхности воды в отсеке, м.
8* 227
Рис. 7.12. Графики поступления воды через пробоину (а) и воздействие струи
Л — d=*25 мм, Г—4,9 см2; 2—d—50 мм, Гв19,6 см2; 3 — d=75 мм, Г ««44,2 см2; 4 — d=100 мм;
-240,5 см2; 5 — d-200 мм, Г-314,2 см2; 9 — d-250 мм, Г-490,9 см2; 10 — d-ЗОО мм, Г»
динамическая и статическая нагрузки, Н; F — площадь пробоины, м2
228
(б) прн р. = 0,75:
F-78,5 см2; 5 —d-125 мм, F-122.7 см2; 6 — d-150 мм, F= 176.7 см2; 7 —d-175 мм, F-
—706,9 см2; II — </—500 мм, F—1963,5 см2; d — диаметр пробоины, м; Рапк, Рст—
229
Таблица 7.15. Количество забортной воды,
поступающей в аварийное судно
Глубина центра пробоины, м Скорость поступления воды. м*/ч, при суммарной площади пробоин, м*
0,01 0,05 0,1 0,15 0,2 0,5 0,75 1.0 1.5 2,0
1 104 518 1037 1555 2074 5 180 7 770 10 370 15 550 20 740
2 147 726 1470 2200 2940 7 260 11 000 14 700 22 000 29 400
3 180 898 1795 2695 3590 8 980 13 500 17 950 26 950 35 900
4 208 1037 2075 3110 4150 10 370 15 550 20 750 31 100 41 500
5 232 1160 2323 3423 4650 11 600 17 400 23 250 34 850 46 500
6 254 1265 2640 3820 5080 12 650 19 100 25 400 38 400 50 800
7 275 1370 2750 4130 5500 13 700 20 750 27 500 41 300 55 000
Количество поступающей воды через пробоину в отсеки аварийного судна
можно определить также по данным табл. 7.15 и графикам на рис. 7.12, а,б.
Примерное время затопления отсека до уровня забортной воды
t--=V/QM,
где V — объем отсека, м3; QM — количество воды, поступающей в отсек
за одну минуту, м3/с.
В отсеках и помещениях обычно размещены перевозимые или судовые
грузы, оборудование, устройства, системы, занимающие часть объема отсека,
поэтому учитывают истинный объем помещения путем введения коэффициента
проницаемости
5 = ИВ/ИФ,
где. Ув — максимальное количество воды, которое может вместиться
в отсек, трюм, другое помещение, м3; Р'ф — фактический объем помеще-
ния, м3.
Коэффициент проницаемости для основных помещений судов речных и
«мешанного (река — море) плавания имеет следующие (приближенные)
значения.
Пустые трюмы, танки, кладовые...........................0,97
Порожние рефрижераторные трюмы . . ...... 0,93
Цистерны в междудониом пространстве.....................0,97
Машинные отделения судов:
больших (длиной более 80 м)...........................0,85
малых...............................................0,75—0,8
Танки с жидкими грузами .................................... 1,0
Помещения экипажа и пассажиров..............................0,95
Продовольственные и другие кладовые.....................0,6—0,7
Котельные отделения для котлов:
водотрубных............................................0,8
огиетрубиых............................................ 0,75
230
Помещения для грузов:
сыпучих (кроме руды) — угля, камня, солн на-
валом, химических удобрений, песка, гравия,
щебня, цемента насыпью........................ 0,6—0,65
лесных..................................... ’о,35
РУДЫ............................................ 0,85
арбузов, помидоров, свежей капусты, картофе-
ля и др. ............. 0,45—0,55
бочек (гипс, мел, бензин, керосин и др.) . 0,4—0,5
стали листовой в пачках.......... 0,68—0,74
» прутковой................................. 0,56—0,6
стальных труб.............................. 0,95—0,99
бумаги в рулонах................................ 0,23
Джута...................................... 0,45—0,69
катанки в бухтах................................ 0,85
каучука в кипах................................. 0,09
консервов в ящиках............................... 0,3
масла в ящиках ................................. 0,2
муки в мешках .................................. 0,29
риса в мешках................................... 0,43
табака в кипах ......... 0,44—0,54
чая в мешках . . ............... 0.81
чугуна в чушках................................. 0,71
цемента в мешках................................ 0,41
хлопка в кипах и тюках 0,15—0,18
пробки в кипах.................................. 0,24
сельскохозяйственных орудий, строительных
механизмов................................. 0,82—0,91
апатитов, бокситов ......................... 0,18—0,26
агломератов железных руд.................... 0,19—0,23
марганцевой руды................................ 0,16
цветных металлов в чушках, слитках, болванках 0,42—0,6
целлюлозы в кипах.................... 0,37
стальных конструкций (ферм, балок) ... 0.7
железобетонных конструкций ...... 0,55
электротехнических изделий (генераторов, транс-
форматоров, передвижных электростанций, элек-
тродвигателей и т. д.) в ящиках............ 0,65
кабеля, стальных канатов в катушках . . 0,6
контейнерных (кроме овощей и сельхозпродуктов) 0,4—0,6
С помощью формул (7.2), табл. 7.15, графиков иа рис. 7.12 опреде-
ляют площадь отверстия и силу гидродинамического давления иа пробоину.
Затем водолазы находят пробоину, выясняют ее состояние и приступают к за-
делке.
7.13. КЛАССИФИКАЦИЯ ЗАТОПЛЕННЫХ ОТСЕКОВ
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ОСТОЙЧИВОСТЬ И ПОСАДКУ СУДНА
В зависимости от характера затопления отсеки, цистерны, междудонные
трюмы и другие помещения (в дальнейшем — отсеки) разделяют на основные
категории, по-разному влияющие иапосадку и остойчивость аварийного судна.
Отсек I категории (рис. 7.13, а) полностью затоплен через подводную
пробоину, расположен, как правило, ниже ватерлинии, поэтому увеличивает
начальную остойчивость и среднюю осадку. Если же отсек расположен
23!
Рис. 7.13. Катего-
рии затопленных
отсеков и цистерн:
1 — воздух: 2 — вода;
3 — воздушная по
душка: 4 — слив за
борт
выше ватерлинии и смещен от ДП судна, то он ухудшает начальную остой-
чивость.
Отсек II категории (рис. 7.13, б) заполнен частично, имеет свободную
поверхность воды и не сообщается с забортной водой. Ситуация возможна,
например, прн тушении пожара водой, повреждении водяных трубопроводов,
фильтрации воды из смежных отсеков или через неплотно заделанные про
войны. Остойчивость судна снижается из-за свободной поверхности воды и ее
приема выше расчетной ватерлинии. Если отсек расположен ниже ватерли-
нии, то масса принятой воды несколько ослабляет влияние свободной по-
верхности.
Отсек III категории (рис. 7.13, в) имеет свободную поверхность и сооб
щается с забортной водой. Уровень воды в нем всегда на одном уровне с дейст-
вующей ватерлинией. Это наиболее неблагоприятная категория отсеков
Остойчивость судна снижается из-за влияния свободной поверхности и умень-
шения момента инерции площади ватерлинии в результате ее потери.
Отсек IV категории (рис. 7.13, г) закрыт сверху, частично заполнен
водой и сообщается с забортной водой (отсеки с воздушными подушками)
Появляется в случае опрокидывания судна вверх килем. В других случаях
из-за неполной герметичности палуб и платформ на поврежденных судах
образование таких отсеков маловероятно. I
Отсек V категории (рис. 7.13, д) открыт сверху, ие имеет подводного I
сообщения с забортной водой, имеет надводное верхнее сообщение. •
Наиболее общим и практически важным является затопление отсеков
111 категории. Затопленные отсеки всех категорий увеличивают среднюю
осадку судна, уменьшают запас плавучести. При несимметричном затоплении
отсеков относительно ДП и плоскости мидельшпангоута возникают креи
и дифферент.
В судоподъеме и особенно в аварийно-спасательном деле затопленные
или осушаемые отсеки учитывают при составлении плана операции. Это осо-
бенно необходимо для речных судов, не разделенных вдоль водонепроницае-
мыми переборками, а у некоторых из них к тому же центр тяжести близок
к верхней палубе или возвышается над ней.
Категории отсеков могут переходить из одной в другую. Например, при
изменении посадки судна отсек I категории (сообщающийся с забортной во- ]
дой) может стать отсеком III категории и наоборот; при заделке пробоины
отсек 111 категории становится отсеком II категории.
232
7.14. ПОДЪЕМ СУДОВ
Методы подъема судов. Известны четыре метода подъема судов:
восстановление плавучести судна, осуществляемое одним из способов —
осушением отсеков, откачиванием воды через шахты, коффердамы, продувкой
сжатым воздухом, заполнение пористым льдом из сжиженного воздуха
и плавучими материалами (полистиролом, полиуретаном, мягкими понтона-
ми, парафином с расширяющимся агентом, углекислым газом, фреоном, моче-
виноформальдегидной смолой с катализатором);
приложение механических усилий с помощью судоподъемных или порто-
вых плавучих кранов, судоподъемных крамбольных барж, килекторов и
кранов-укосин, установленных на барже или на грунте близ воды, трубоук-
ладочных и иных кранов, временно устанавливаемых на баржах;
приложение внешних сил плавучести с использованием судоподъемных
понтонов, плашкоутов, плавучих доков, барж, шаланд и т. д.;
комбинированное приложение сил — осушение отсеков с одновременным
приложением сил любого происхождения, волочение судна по грунту с одно-
временным откачиванием воды через шахты, коффердамы, совместное приме-
нение понтонов, плавучего дока и т. д.
В зависимости от глубины акватории и длины судна его поднимают не-
посредственно на поверхность или с промежуточными перемещениями на
мелководье (ступенчато).
Когда по экономическим или иным соображениям (например, слишком
ветхий или разрушенный корпус) нецелесообразно подниматьцелое судно,
его поднимают по частям. Для разделения судна на части используют под-
водные взрывы или плазменную, электрокислородную резку под водой, а
также клещевые захваты плавучих кранов. Плавучими кранами с использо-
ванием двойных стропов диаметром 60—66 мм разделывают на секции корпу-
са морских судов относительно недавней постройки с нагрузкой на гаке
2,2—2,8 МН. Речные суда, пробывшие в эксплуатации 15—20 лет, перереза-
ют одинарным канатом диаметром 48—60 мм под нагрузкой на гаке крана
0,6—2 МН. Но основным является способ подъема судов с использованием
понтонов.
Откачивание воды из отсека. Способ применяют в том случае, если ава-
рийное судно Находится неглубоко или палуба частично выступает над во-
дой. Следует учитывать степень износа корпуса и разрушения при затопле-
нии. Предварительно водолазы заделывают все забортные отверстия (как
конструктивные, так и аварийные). Очень важно откачивать воду из отсеков
не последовательным осушением палубы от одной оконечности к другой, а по
возможности через три-четыре шахты, расставленные равномерно по длине
судна.
Рекомендуемая последовательность действий: откачивание воды из от-
секов 1 И 11 категорий (расположенных выше ватерлинии и с большими пло-
щадями свободных поверхностей), заделывание пробоин в отсеках 111 кате-
гории и откачивание воды из них, балластировка (удифферентовка, вырав-
нивание крена) и проверка остойчивости судна.
В зависимости от положения палубы относительно горизонта воды раз-
личают три варианта восстановления плавучести откачиванием воды: через
специальные шахты (рис. 7.14, а)‘ палубные люки, выходящие на поверх-
ность (рис. 7.14, б), коффердамы.
Шахту (деревянную или стальную, круглой, квадратной, прямоуголь-
ной или иной формы) монтируют нал открытым люком, прикрепляют к палубе
или люку с помощью прижимных болтов, растяжек, подводной сварки, бал-
ластировки грузами. В шахту опускают водоотливной шланг судна-спасате-
ля, и по мере откачивания воды воздух поступает через шахту в отсек.
Главным условием использования этого способа является несущая спо-
собность палубы воспринимать нагрузки от слоя воды, я также обеспечение
233
герметичности палубы иад откачиваемым отсеком. Большинство речных судов
рассчитано на слой воды на палубе 0,5 м. С учетом коэффициента запаса
общей прочности эти суда можно откачивать через шахты с глубины 1 —
1.2 м. На судах с более прочной палубой (нефтеналивных, сухогрузных
баржах-площадках, паромах и некоторых других), рассчитанных на эксплу-
атационную нагрузку палубы 20 кПа. можно вести откачивание через шахты
прн слое воды иад палубой до 3,5 м.
Конструкция деревянной шахты аналогична конструкции деревянных
щитов и пластырей для заделкн пробонн. В качестве металлической шахты
целесообразно использовать стальную трубу диаметром 600—1000 мм с тол-
щиной стенки более 5 мм. К ннзу трубы приваривают наделку, по размерам
достаточную для перекрытия горловины люка, над которым ставят шахту.
Ннз шахты обрамляют швеллером № 16—24 полками вниз. В швеллер заде-
лывают мягкий валнк из пакли, завернутой в парусину.
Иногда вместо устройства трубы-шахты в крышке люка делают вырез
и через него пропускают длинный патрубок с сеткой, не доходящий до дннща
судна иа 100 мм. На верхний конец патрубка, возвышающийся иад крышкой
люка иа 0,5 м, надевают водоотливной шланг. Рядом через люк пропускают
воздушные шланги для самоподачи воздуха в отсек по мере откачивания воды.
Обычно наверху делают новую крышку лаза из стального листа толщи-
ной 6—8 мм. обустраивают ее водяным и воздушными патрубками с шланга-
ми, причем иа один водяной шланг диаметром 150 мм приходится 3—4 воз-
душных шланга диаметром 19—25 мм. Заглушка представляет собой круглую
(диаметром 660 мм) или овальную крышку с буртиком по окружности, в ко-
торую устанавливают уплотнитель. Через центр крышки проходит виит с
резьбой, сверху него имеется рукоятка, снизу на шарнирном соединении
прикреплена поперечная пластина (швеллер). Габаритная высота крышки-
заглушки для судна с высотой борта 3 м — 2500 мм, масса без шлангов около
40 кг. В смонтированном виде крышку с шланговым устройством подают
водолазу, который ставит ее на лаз и закрепляет, неплотности конопатит
паклей, микропористой резиной или другим уплотнительным материалом.
По свободным концам воздушных шлангов можно следить за поступлением
воздуха в отсек.
Коффердам — деревянное или металлическое герметичное продолжение
бортов до выхода над водой на 0.5 м. Коффердамы устраивают по всему пери-
метру (если осушаются все отсеки) или вокруг отдельных осушаемых отсеков
па судах с непрочной н негерметичной палубой. Поскольку сооружение такой
прочной и герметичной надстройки иад палубой — дело трудоемкое, дорогое
Рнс. 7.14. Схемы восстановления плавучести судна откачиванием воды;
I шахта; 2 - люк; 3 - насос
234
и не выполнимое на глубине более
3 м, особенно при подъеме крупно-
тоннажных судов, то используют
коффердамный способ редко.
Отжатие (вытеснение) воды из
отсека сжатым воздухом (рис. 7.15).
При составлении проекта отжатия
воды воздухом следует определить
категорию отсека и учесть измене-
ние остойчивости аварийного судна.
Решение об отжатии воды воздухом
принимают после убеждения в том,
что откачать воду из отсека невоз-
можно.
Для подачи воздуха, кроме ста-
ционарных судовых, используют пе-
редвижные компрессорные станции
технического воздуха общего назна-
чения. Запрещается вытеснять воду
воздухом из грузовых отсеков нефте-
наливных танкеров, а также из от-
секов с грузами, способными созда-
вать взрывоопасные смеси с пода-
ваемым воздухом.
Отжатие дает хорошие резуль-
таты в случае подъема судна вверх
килем с малой глубины (до 4 м) при
минимальном подкреплении палубы,
второго дна, двойных бортов, цис-
терн (проверяют расчетом). Важно
при этом обеспечить полную герме-
тичность горловин, люков и заборт-
ных конструктивных отверстий,
продувочные штуцера должны быть приварены (подводной сваркой). Для
Рис. 7.15. Отжатие воды из отсека
воздухом:
/ — водоотливиая труба (ее может заме-
нить^ пробоина); 2 — воздухонапорвая тру-
ба; 3 — регулятор давленвя
выхода воды можно использовать как судовые водоприемные решетки
осушительной системы, так и специально прорезать отверстия в наиболее
низкой части трюма, доступной водолазу. В таком случае не обязатель-
но приваривать штуцера: достаточно продувочный рукав запустить через
прорезанное водолазом отверстие для выхода воды, вытесняемой из трюма
воздухом. Для того чтобы шланг не выскочил из отверстия, на расстоянии
2 м от его конца иа метровом штерте (пеньковом конце) подвязывают прово-
лочный крючок с двумя лапками, которые, зацепляясь за край отверстия,
удерживают продувочный шланг в трюме. После всплытия судна вырезанные
отверстия водолаз забивает деревянными пробками, а воду из трюмов отка-
чивают переносными насосами. Для контроля за давлением воздуха в отсеке
устанавливают манометр.
Для предотвращения повышения давления воздуха выше допустимого
иа аварийном отсеке устанавливают предохранительный клапан (рычажный
или пружинный) быстрого сброса избыточного давления. Для измереиня
уровня воды в отсеке устанавливают датчик уровня или поплавок с тонкой
нитью, пропущенной через отверстие диаметром 3—5 мм в перекрытии отсека.
Магистраль подачи сжатого воздуха оснащают запорным клапаном, а в
удобном месте организуют визуальную и звуковую связь с постом подачи
воздуха. Для создания воздушных подушек используют воздух низкого (до
0,63 МПа) давления, при большем давлении его следует редуцировать.
Сжатый воздух в затопленные отсеки может подаваться по специальной
шланговой магистрали или по судовым системам (углекислотного и водяного
235
Рис. 7.16. Схемй подачи полистирола
в судно:
/, Л — насосы подачн воды и нагнетатель
ный; 2 — смеситель; 4 — вентилятор; 5 —
полистирол; 6 — нагнетательный трубопро-
вод: 7 — отжимная труба
пожаротушения, измерительной,
естественной вентиляции, по топ
ливной и балластной, воздушной
низкого давления для хозяйствен-
ных нужд).
Выбор схемы подачи воздуха,
особенно при создании воздушной
подушки для поддержания жизни
людей внутри аварийного отсека,
зависит от времени монтажа, удоб-
ства и простоты подключения систе-
мы к компрессору и затопленному
отсеку. При подаче воздуха с судна-
спасателя, как правило, проклады-
вают рукавную линию (диаметром
19—25 мм).
До генеральной продувки отсе-
ка проводят контрольную пробу по-
дачи воздуха с целью проверки ка-
чества герметизации, при необходи-
мости выполняют дополнительную
герметизацию отсека и расчищают
пробоину для выхода воды или уста-
навливают водоотводную трубу.
Нагнетание в судно полистирола
(рис. 7.16). Способ применяют глав-
ным образом в морских условиях
как самостоятельно, так и в сочета-
нии с другими способами (например.
приложением внешних сил плавуче-
сти — судоподъемных понтонов, механических усилий плавкранов и т. д.).
Для речных условий технология подъема таким способом разработана ин-
ститутом «Гипроречтранс».
Для судоподъема наиболее подходят отечественные марки полистирола
ПС-БА1( ПС-БА, (табл. 7.16). Полистирол легок при большом объеме, про-
чей, стоек к воздействию воды, не горюч (самозатухающий при горении),
маловодопоглошаем, обладает хорошей текучестью и способен закупоривать
отверстия (пробоины) диаметром до 100 мм, допускает нагревание бисерных
1 аблица 7.16. Характеристики пенополистирола ПС-Б
Характеристика Значение характеристики при плотности полистирола, г/см3
0,02 0,03 0,04-0,05 0,06—0,07 0,1
Предел прочности, кПа, при: 10% деформации сжатия растяжении изгибе Ударная вязкость, Дж/м2 130—150 180—200 130—150 1-3 200—250 260 200—250 3 250—400 250—350 300—500 3—5 450—600 400—450 500—900 4—5 600—700 450 1300—1400 4—5
236
гранул для вспенивания горячей водой (95 °C), паром при нормальном дав-
лении, обладает диэлектричностью. В среднем подъемная сила вспененного
полистирола объемом 1 м3 составляет (5—6)-103кН. Водопоглощение за
24 ч 0,5— 1,25 %, за 7 сут 0,24—2,35 %; гигроскопичность при 100 % влаж-
ности за\48 ч 0,2—0,5 %; потеря в весе за 24 ч при температуре 60 °C 0,5—
1,0. при 190 °C 2—2,5%; морозостойкость — до —65 °C; диаметр бисерных
(ие вспененных) гранул 0,3—2,5 мм; объемный вес (масса) 0,015—0,02 г/см3;
время подогрева гранул 2—4 мин.
При использовании этого способа необходимы плавучая база достаточ-
ных размеров, объемы трюмов для размещения вспененного полистирола,
технологические устройства, горячая вода или пар (обычно это крупнораз-
мерное паровое судно, подлежащее выводу из эксплуатации после операции
подъема). На плавучей базе размещаются: станция вспенивания бисерного по-
листирола в объемные шарики, станция нагнетания пульпы из воды и ша-
риков в поднимаемое судно, система пневмотранспорта вспененного полисти-
рола в отсеки-бункеры для вылеживания (не менее 3 сут), система подачи би-
серных гранул в тепловой агрегат, судовая технологическая лаборатория
и др.
В речных условиях с помощью полистирола целесообразно поднимать
суда доковой массой более 2000 т. А устройства для приготовления и подачи
полистирола должны входить в штатный табель судоподъемных групп.
Волочение судна по грунту (или по склизам, подкладываемым с помощью
водолазов под днище). Способ ие требует большой оснастки и дорогостоящих
специальных технических средств. Он применим для подъема небольших
судов водоизмещением до 500 т, затонувших близ уреза пологого берега
с малым углом к нему. Волочение, как правило, ведут последовательно, под-
тягивая с опережением то одну, то другую оконечность. Для развития доста-
точных усилий волочения при малой мощности тяговых механизмов (лебедок,
тракторов и т. д.) в силовую линию судовая драга — лебедка включают 6—
10-кратный полиспаст грузоподъемностью 32—80 т. Грунт, оказывающийся
на пути судна, убирают заранее или в процессе волочения средствами малой
механизации с помощью водолазов. При этом тяговые механизмы останав-
ливают.
Крановый способ подъема. Способ пригоден для тех судов, отрывной
вес которых не превышает грузоподъемной мощности кранов. Способ про-
грессивен, применим почти во всех озерно-речных ситуациях, лимитируется
лишь ограниченностью числа большегрузных кранов.
Подъем судна плавучими доками. Плавучие доки сравнительно легко
могут быть приспособлены для массового подъема судов или подъема в осо-
бых условиях в пределах доступной глубины притоплеиия,
В случаях массового судоподъема два L-образных дока ставят башнями
внутрь, между башнями помещают 3—6 ферм, оснащенных полиспастами.
Фермы прикрепляют к башням на шарнирах либо жестко. В таком варианте
доки поднимают и поворачивают суда с глубин, значительно превышающих
осадку доков. При этом палуба (или судно) может быть вынесена из воды
полностью. Доки можно ставить также башнями наружу. На стапель-палубе
размещают тяговые лебедки с гинями или без них и несколько (до 12) гидрав-
лических лебедок.
При судоподъеме используют и двухбашеииые доки с лебедками на
стапель-палубе, а в корпусе ставят клюзовые трубы для пропуска подъемных
стропов. В этом варианте поднимаемое судно подтягивают со дна только до
днища дока и вновь укладывают на грунт в условиях мелководья для окон-
чательного подъема иным способом.
237
7.15. РАСЧЕТЫ В СУДОПОДЪЕМЕ
/
Точность расчетов. Желательная степень точности при вычислении эле-
ментов поднимаемого судна н судоподъемного оборудования, следующая:
главные размерения (длина, ширина, высота борта, осадка), элементы остой-
чивости и прочие корабельные линейные величины, площади ватерлинии,
парусности — 5%, водоизмещение, объемы отсеков судна и (понтонов,
вес подъемный и отрывной, объемы коффердамов, кессонов, тяговЫе и подъ-
емные усилия — до 5 %; площади пробоин, отверстий — до 0,01 м2; коэффи-
циенты полнот (а, р, б) — до первого знака после запятой; толщина листов
наружной обшивки, катет сварного шва, внутренний диаметр продувочных
и водяных рукавов — до 1 мм; диаметр стальных канатов, скоб, цепей, от-
верстий в проушинах, скобах — 0,5 мм; радиус закругления скулы — 5 см;
напряжения в конструкциях —до 10 МПа; глубина акватории —до 0,1 м.
Для количественной оценки формы корпуса используют коэффициенты
теоретического чертежа: а — коэффициент полноты ватерлинии; (3 — коэф-
фициент полноты мидель-шпангоута; 6 — коэффициент общей полноты. В слу-
чае отсутствия паспортных данных эти коэффициенты можно принять по
табл. 7.17.
Определение положения центра тяжести судна на плаву. Ординату центра
тяжести (возвышение над основной линией) принимают по паспортным дан-
ным или по эмпирической формуле
гд = 2 mzi/(} = n Н,
где т — масса груза, т; z; — координата центра тяжести груза, м;
Q — водоизмещение судна, т; х — эмпирический коэффициент; Н — высота
борта, м.
Коэффициент х составляет для сухогрузных теплоходов 0,36—0,95.
танкеров-иефтерудовозов 0,59—0,62, буксирных теплоходов 0,82—1,02,
буксирных пароходов 0,76—0,92, самоходных паромов 0,80—1,2, рефриже-
раторов 0,47—0,9, наливных барж 0,7—0,8, сухогрузных барж 0,53—0,6,
ледоколов 0,85—0,9, пассажирских судов 0,9—1,35.
Абсцисса центра тяжести (отстояние от плоскости мидель-шпангоута)
для большинства речных судов может быть принята на самом мидель-шпан-
Таблица 7.17. Коэффициенты полноты речных судов
Судно а 6 б
Буксир и толкач линейные классов <0» и «М» 0,82—0,86 0,90—0,99 0,52—0,60
Ледокол Теплоход: 0,73—0,76 0,90—0,94 0,53—0.56
сухогрузный 0,90—0,92 0,94—0,99 0,80—0,85
наливные классов «О» и «М» Баржа: 0,89—0,92 0,99—0,998 0,80—0,87
сухогрузная 0,93—0,99 0,995—0,999 0,89—0,92
наливная Судно: 0,92—0,95 0,995—0,999 0,87—0,89
паромное 0,77—0,84 0,87—0,99 0,77—0,88
пассажирское водонзмещающее 0,80—0,86 0,90—0,99 0,56—0,76
пассажирское на подводных крыльях 0,45—0,71 0,53—1,00 0,67—0,86
238
Таблица 7.18. Зависимости для определения остойчивости судна
морских
(В. Г. Власов)
Для судов (автор формулы)
морских и речных
(Норман)
речных
(Фаи-дер-Фл нт)
\ (0,09а—0,02) В-
\ б Г
(Q, 107а—0,033) £*
Д б г
(Ь,09а—О,О2о) £53
1У (0,107а—0.038) BL'
(0,008->-0.074аг) В2
6 Т
(0,008-4-0,077а3) L2
6 Т
(0,0084-0.074а2) LB2
(0,008—0,077а3) BL3
а2 В2
11,46 Т
a2 L2
146 Т
Примечание. В — ширина судна, м.
гоуте в первом приближении. Для сухогрузных теплоходов, рефрижерато-
ров, танкеров и нефтерудовозов. т. е. для грузовых судов с расположением
машинной установки в кормовой окоиечиозти в порожнем состоянии судна
абсцисса хд®—(0,054-0,1)7. (где L — длина судна, м).
Ординату центра величины (центра сил плавучести) принимают как не-
которую часть от осадки судна, т. е. zc«(0.504-0.67) 7” (где Т — осадка суд-
на. м).
Центр величины — это центр тяжести объема воды, вытесненной судном,
т. е. центр тяжести подводного объема судна.
Число тони, приходящееся на 1 см осадки судна, равно ‘-'ци, части пло-
щади действующей ватерлинии.
Расчет изменения осадки от приема или расходования груза. В случае
приема (знак плюс) илн расходования (знак минус) иа речном судне малого
груза, равного 10—15’о его водоизмещения, изменение средней осадки
6Т=4:<?/(5у),
где S — площадь ватерлииин. м3, у — плотность воды. т'м3.
Расчет элементов остойчивости. Прн отсутствии данных об остойчи-
вости ее метацентрические радиусы — малый, или поперечный, £ и большой,
или продольный, R, а также моменты инерции площади ватерлинии относи-
тельно продольной оси 1Х, м’, и относительно поперечной оси /у, м4, можно
рассчитать по приближенным формулам, приведенным в табл 7.18.
Метацентр — центр кривизны линии, по которой смещается центр
водоизмещения тела, центр тяжести погруженной части плавающего тела,
рассматриваемой как однородное тело при выведении его из равновесия.
На судне метацентр расположен в диаметральной плоскости выше ЦВ на
расстоянии £.
Метацентрическая высота поперечная (малая) и продольная (большая)
соответственно: й=гс+£—гд--£—а (где а=зд—zc); H=ic tR—гя-R—a.
Метацентрическая формула для определения начальной поперечной
остойчивости M6-~P„h sin 0, (где Рк — кренящая сила. кН) или (ввиду ма-
лости углов) M^-PhQ. (где й — угол крена, рад).
239
р lj
Момент (кН-м), кренящий судно на Г, Мкр1— к 0,0017^PK/i.
57,3*10
Метацентрическая формула начальной продольной остойчивости://Иф
P^Hsin ф или (ввиду малости углов) Л1'1>= Рд//ф (где Рд —дифферен/ующая
сила, кН; ф — угол дифферента, град).
Момент (кН-м/см), диффереитующий судно на 1см, Рд////1000 L).
Крен на малых углах наклонения, град. 9 'Икр -'^кр!, (гд^ Л4 р —
кренящий момент, Н-м).
Дифферент (см) на малых углах наклонения Д=Л1ДИф, р, (где Л^иф—диф-
ференту ющий момент, кН-м).
Наибольшее усилие (кН) на кормовой кильблок при
плавающего с дифферентом, Q)liax ^ Рд// tg ф/(0,5 Л); tg ф
Гк. Л, — осадка судна кормой и носом.
(гд< М
7.16. ПОВОРОТ АВАРИЙНОГО СУДНА
м).
посадке судна,
(Тк Т„);1. (где
Для спрямления (поворота) судна к нему необходимо приложить вер-
тикальную силу на некотором расстоянии (плечо поворота) от фнтра тяже-
сти. В зависимости от прилагаемых сил различают способы поророта с ис-
пользованием: собственных или внешних сил плавучести, механических
усилий, природных сил течения или искусственно вызванного потока воды,
комбинированного приложения сил любого происхождения.
В каждом способе может быть несколько вариантов поворота. Напри-
мер. силы плавучести могут быть получены путем продувки отсеков, их за-
полнения легковесными материалами, применения судоподъемных понтонов.
Для поворота используют силы различного происхождения: тяговые
усилия буксиров, гиней с помощью тракторов и лебедок, установленных на
берегу, причале, молу, специально притопленном плавучем доке; механиче-
ские силы плавучих кранов с поворотными балками и без них, гидравлических
лебедок, установленных иа борту судоподъемных барж, килекторных и крам-
больных судов, земснарядов; подъемные силы понтонов; силы течения рекн
в комбинации с тяговыми усилиями буксиров; силы плавучести барж и плаш-
коутов во время прилива, а также осушаемых отсеков одного борта с затоп-
лением отсеков другого борта и т. д.
Для спрямления судна иа всех этапах необходимо соблюдать условие:
момент спрямляющих сил Мспр должен быть на 10—15 % больше момента
кренящих сил Л4кр с учетом сил присоса. Чрезмерный излишек спрямляющих
сил нежелателен, так как он может не только спрямить судно, но и перевер-
нуть его на противоположный борт.
Неравенство Л4спр>Л4кр или S 7'/с>(Р„0ДВ+Рпр)// (где S Т — сумма
поворотных сил, кН; /с — их плечо, м; Рподв — подводная сила тяжести
судна. кН; Рпр — сила присоса, кН; / — плечо сил тяжести и присоса, м)
позволяет принять оптимальный вариант поворота в конкретных гидрометео-
рологических и календарных условиях с соответствующим техническим
обеспечением. Чаще всего стараются уменьшить поворотные силы, для чего
необходимо:
увеличить плечо действия спрямляющих сил путем установки поворот-
ных балок, специальных кронштейнов к борту выравниваемого судна или пу-
тем остропки лагом к его борту судоподъемного понтона;
Облегчить поворачиваемое судно путем выгрузки грузов, введения внутрь
корпуса и надстроек мягких надувных понтонов или вспененного полисти-
рола. отжатия воды воздухом из герметичных отсеков, навески стального
или нескольких мягких понтонов над оконечностью, глубоко врезавшейся
в грунт;
240
снизить влияние сил присоса к грунту путем его частичного удаления
(размывом, отсосом, отчерпыванием, разжижением с помощью перфориро-
ванной пневмогидроиглы); создать близ корпуса уклон грунта в сторону по-
ворота (создание приямка шириной примерно 2/3 ширины судна, глубиной
на 1—Зм ниже оси поворота).
В Подготовительный период проводят операции, аналогичные подъему:
от корпуса удаляют грунт, под корпусом размывают туннели для стропов
или подрезают концы, герметизируют отсеки для продувки воздухом.
На корпусе дополнительно закрепляют электросваркой упоры и баш-
маки повйротных балок или иные поворотные устройства (клеточиик, крон-
штейны, фермы); в местах прохождения браг и стропов через угловые конст-
рукции ставят подушки; в вентиляционные гуськи, топливозамерные трубки
илн крышки горловин н лазов монтируют шланги для продувки отсеков, цис-
терн, коффердамов, междудонных пространств воздухом и шланги для вы-
хода воды (чаще для этих целей используют пробоины и водяные шланги не
ставят).
В процессе спрямления неизбежны смещения на борт как перевозимых
грузов, так и инвентаря и оборудования в помещениях, каютах, машинных
отделениях, а также появление больших свободных поверхностей воды. Их
отрицательное влияние на остойчивость предусматривают в проекте заранее,
особенно для судов с ярко выраженной килеватостью.
Силу течения используют с давних времен для поворота опрокинувшихся
вверх килем судов, остающихся на поверхности воды, например, деревянных
барж на реке. Для этого под корпус на нескольких шпангоутах подводят
три-четыре браги из стального каната или цепи. Судно выводят на стрежень
реки и устанавливают иа якорях поперек течения на глубине, равной 2/3
ширины корпуса. Затем сверху реки спускают на якорях три-четыре букси-
ровщика и на длинном (до 200 м) канате острапливают к заведенным брагам.
Иногда для уменьшения сил спрямления днище с одного борта загружают
легко падающим грузом (песком, щебнем, якорными цепями). От действия
силы их тяжести судно получает начальный крен в направлении спрямления,
затем буксиры начинают одновременно по команде наращивать тяговое уси-
лие до наибольшего. Спрямляемый борт постепенно погружается в воду, и по-
ток начинает действовать ие только на плоскость борта, но и иа днище. Как
только скула перейдет вертикаль, судно самовыравнивается (без усилия бук-
сиров) и всплывает палубой кверху.
Стальной корпус судна при спрямлении на течении с помощью буксиров
ложится днищем на грунт, поэтому перед поворотом под корпус заводят и
крепят проводники или сами стропы для последующего подъема судна с по-
мощью понтонов или кранов.
Силу течения реки используют в сочетании с усилием буксиров и иных
тяговых средств только тогда, когда поверхностная скорость близка к 1 м/с
или более, а также при условии набегания потока на судно под углом, близ-
ким к прямому.
Можно иметь в виду следующие практические рекомендации:
спрямление во время прилива проводят при наличии минимальных
подъемных средств, например, только буксиров, баржи или плашкоута.
Баржу во время отлива пригружают песком илн водой иа расчетную (возмож-
но большую) осадку, а стропы, идущие на поворачиваемое судно, при самой
малой воде туго обтягивают с помощью гиией и брашпиля или буксирного
гака спасателя, гини стопорят. С началом прилива воду откачивают из
баржи, и ее плавучесть создает необходимую силу поворота аварийного суд-
на, Так, суточные приливно-отливные колебания воды северных побережий
позволяют поворачивать землечерпалки и другие суда до 16б за один прием;
судно, одновременно поднимаемое двумя бортовыми судоподъемниками,
переворачивают после отрыва его от грунта. Для этого под корпус подводят
5—10 так называемых бесконечных стропов, заведенных иа лебедки подъем-
241
ников. При потравливанин стропов с одного подъемника н выбирании их
другим подъемником опрокинутое судно выравнивается само; контроль при
этом обязателен;
судоподъемные понтоны на закрепленном судне, поднимаемом без пред-
варительного выравнивания, устанавливают на одном уровне относительно
палубы, а не горизонта воды.
7.17. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОДЪЕМНОЙ СИЛЫ
Для подъема судна к нему нужно приложить подъемную силу, на 10—
15 % превышающую отрывную нагрузку.
Отрывной нагрузкой называется сила, необходимая для преодоления
подводной нагрузки и силы отрывного сопротивления (силы присоса): Ро-
~ /’пр
Подводной нагрузкой называется сила тяжести судна в воде вместе с си-
лой тяжести груза иа нем (в том числе грунта, попавшего на судно). Дс
подъема следует максимально возможно облегчить судно: убрать балласт
топливо, груз (иногда судовое тяжеловесное оборудование), грунт, продуть
или откачать отсеки, междудонные и междубортовые пространства и другие
помещения.
Подводная нагрузка
/’подв = Рдок + 2 Pi,
где Рдок — докован сила тяжести судна с учетом потерь в воде, в среднем
равных 15 %, кН; Рг—сила тяжести грузов в воде, Н; />i=(l—у/у,-)/5,
здесь Р — сила тяжести груза на воздухе, кН; у, у; — плотность соответст-
венно воды и груза, т/м3.
Выражение I—у/у,-, называемое коэффициентом нагрузки в воде, для
различных материалов составляет: сталь — 0,87; свинец — 0,93; медь, ла
тунь, бронза — 0,9; алюминий — 0,62; дерево разных пород — 0,02; бетон
цемент — 0,6; железобетон, ил плотный, глина — 0,55; камень, щебень
песок —0,5; гравийная масса—0,4; мазут, масло топливное — 0; дизельное
топливо, керосин — 0,04, каменный уголь — 0,25.
Сила отрывного сопротивления (присоса) состоит из сил: трення корпуса
о грунт, сопротивления выступающих в грунт судовых конструкций (рулей,
кронштейнов, гребных валов, винтов, насадок, кринолинов, боковых килей,
обносов и т. д.) и фильтрационных — грунтовых вод в пограничных с корпу-
сом слоях грунта. Силу присоса вычислить очень сложно, и практически ее
принимают как некоторую часть подводной нагрузки:
Рпр “ f Рподв <
где f — эмпирический коэффициент силы присоса (принимают для раз-
личных грунтов по табл. 7.19 в зависимости от угла внутреннего трення <р
грунта).
На практике иногда (например, при подъеме судна понтонами) прини-
мают подъемную силу, значительно бдльшую расчетной. Надо помнить о том,
что это может привести к аварии; быстро всплывшее под большим избытком
подъемных сил судно переходит по инерции расчетную ватерлинию, излишне
оголяет понтоны, воздух из иих выходит через аппендиксные трубы. Затем
судно с понтонами начинает погружаться и вследствие оказавшегося теперь
недостатка подъемной силы может лечь на грунт.
В практике подъема судов, заглубленных в грунт, применяют, как
правило, уборку грунта размывом (или иным способом) до днища. Это самая
242
Таблица 7.19. Коэффициент силы присоса
Грунт Ф, град 1
Скала с галькой и крупным песком 45 0,05
Гравийная масса Песок: 30 0,15
крупный 36 0,1 . ।
средне- и мелкозернистый 26 0,2
пылеватый с подстилающей гли- ной Глина: 20 0,25
тонкая ползучая 16 0,3
вязкая тугопластичная 15 0,45
эффективная мера уменьшения снл присоса. Другой мерой является промыв
туннелей под судном, особенно в песчаных грунтах, в которых основной
причиной возникновения отрывного сопротивления является фильтрация
под поднимаемым корпусом. Исследования показывают, что фильтрационная
составляющая является основной в случае как заглубления судна в грунт,
так и обычного лежания на грунте. Чаще всего составляющими трения и вы-
ступающих частей можно пренебречь.
В теории судоподъема известны и другие способы уменьшения отрывного
сопротивления. Например, насыщение пограничного слоя корпус — грунт
пузырьками воздуха с целью уменьшения контакта металлического корпуса
с грунтом, для чего на спасательном судне устанавливают источник постоян-
ного тока. Анодом является корпус судна, а катодом — ферромарганцевый
цилиндр, опускаемый с судна-спасателя к объекту подъема. При подаче тока
поверхность судна обильно покрывается пузырьками водорода, образую-
щегося от электрохимического разложения соленой морской воды. Часть пу-
зырьков всплывает, но большая часть остается на корпусе н уменьшает его
силу сцепления с грунтом. Этот способ апробирован в зарубежной практике
(США). Другим способом, применимым к подъему корпусов, построенных нз
любого материала, является иагнетаиие под затонувшее судно ферромарган-
цевой дроби (Fe, Мп). Каждая такая дробинка в мокром морском грунте
является миниатюрным гальваническим элементом, иа электродах которого
протекает процесс разложения воды. Как и в первом случае, водород оседает
на корпусе и уменьшает поверхность контакта судна с грунтом. К тому же,
при нагнетании дроби с помощью водяной струи происходит частичный раз-
мыв грунта, что также приводит к уменьшению отрывного сопротивления.
Используют также эффект сотрясения корпуса с помощью подводных
взрывов кумулятивными зарядами. Прн этом вся поверхность соприкасания
судна с грунтом должна быть в пределах сейсмической зоны действия ради-
усом Rc. Давление взрывной волны на корпус не должно превышать экспери-
ментально допустимого, равного 100 кПа.
Допустимый радиус подводного заряда от корпуса судна Ra=4,4 (10 m)1
(где т — масса заряда, кг). Соотношение между допустимым н сейсмическим
радиусами /?д=0,2 Rc.
Исследования показывают, что сотрясение взрывами уменьшает коэф-
фициент присоса судна для песчаных грунтов на 60%, для глинистых —
на 30 %. Но подъем судна должен начаться ие позже, чем через 5 мии после
проведения взрывов сотрясения.
243
Еще одним способом снижения сил присоса является подрезка связного
грунта под корпусом затонувшего судна с помощью стального каната или
цепи, например двумя буксирами (см. п. 7.9).
Для подъема судна с наименьшим дифферентом следует расположить
центр подъемных сил на одной вертикали с центром тяжести (ЦТ) судна или
по возможности ближе к нему. В первом приближении можно считать ЦТ
судна лежащим в плоскости мидель-шпангоута (т. е. хд=0). В вертикальной
плоскости центр подъемных сил достаточно расположить на 0,5 м выше ЦТ
судна, т. е. над ординатой гд (см. п. 7.15).
7.18. ОСТОЙЧИВОСТЬ СИСТЕМЫ СУДНО — ПОНТОНЫ
Всплывающее судно на понтонах или судно, восстановившее собствен-
ную пЛавучесть (например, путем откачивания воды из отсеков или отжатия
воды воздухом) представляет собой тело, движущееся под действием собст-
венной силы тяжести, силы поддержания, сил инерции и сопротивления воды.
Остойчивость судна зависит от значения и точек приложения этих сил. В раз-
личные моменты положения судна в водном пространстве остойчивость
различна. Статикой определены наиболее характерные случаи остойчивости:
всплывающего судна, при всплытии одной оконечности, после всплытия одной
оконечности.
Для всех случаев принимают общие обозначения: V — объемное водо-
измещение судна, м3; D — равнодействующая всех подъемных сил (понтонов,
осушенных отсеков судна), приложенная в ЦТ осушенных объемов, кН;
Р — равнодействующая сил тяжести судна в воде, кН (P=yVg, где у —
плотность воды, т/м3); g — ускорение свободного падения, м/с2.
Для всплытия соблюдается условие: D>P. Разность D—Р уравновеши-
вается силами инерции и силами сопротивления, приложенными в ЦТ судна,
и его поперечную остойчивость практически не изменяет.
Поперечная остойчивость всплывающего судна с учетом дифферента
h—(a — 'S. ix/V) cosip,
где h — поперечная метацентрическая высота, м; а — расстояние от
ЦТ до центра приложения подъемных сил D, м; —сумма моментов инер-
ции свободных поверхностей воды во всех отсеках судна относительно
продольных осей, проходящих через их центры тяжести, м4; ф — угол
дифферента, град.
Возможная неравномерная продувка понтонов левого и правого бортов
вызовет угол крена
9 =•-arcsin Мкр/(Ра — S ix).
Кренящий момент Л4кр, кН-м, равен разности подъемных усилий понто-
нов правого н левого бортов, умноженный на расстояние между диаметраль-
ными плоскостями понтона и судна и на косинус угла крена.
Соответственно этому случаю продольная остойчивость
Я = а —S 1У/К,
а при наличии угла крена 0
Н = (а — S iy/V) cos 0,
где — сумма моментов инерции свободных поверхностей воды во
всех отсеках и понтонах относительно поперечных осей, проходящих через
их центры тяжести, м4.
244
Возможный угол дифферента ввиду неточности определения ЦТ и других
причин
ф = arcs in МдИф/( Ра — Siy),
где Мдиф=Р6 —дифферентующий момент, Н-м (здесь b — расстояние
между центрами силы тяжести судна и подъемной силы, м).
Расстояние b чрезвычайно важно. Например, если 6=0,5 м; а=1,0м;
Si'!z=0; Р= 10 000 кН, каков будет угол дифферента?
10 000-0,5 1
ф = arcsin--„ ’---= arcsin —— = 30°.
т 10 000-1 2
Следовательно, ошибка в определении положения ЦТ судна всего лишь на
0,5 м вызвала дифферент 30°.
Поперечная остойчивость при всплытии судна одной оконечностью, когда
поднимаемая оконечность оторвалась от грунта, но иа поверхность воды ие
вышла, а вторая оконечность находится иа грунте,— самый неблагоприятный
случай остойчивости:
h = (zd — ZpP/D— S ix/V) совф,
где zd, Zp — отстояния подъемных сил н сил тяжести от основной линии
судна, м.
Формула показывает, что чем больше угол дифферента, тем меньше по-
перечная остойчивость всплываемого судна. Понтоны в связи, с этим проду-
вают так, чтобы в начальный цериод всплытия равнодействующая подъемных
сил была близка к ЦТ судна, т. е. продувают первыми понтоны, расположен-
ные в районе ЦТ судна.
Остойчивость тем больше, чем выше точка приложения подъемных сил
и чем меньше свободных поверхностей в осушаемых отсеках.
Поперечная остойчивость после всплытия одной оконечности
h = (Dzd/P — Zp — '2. Vzv/VIx/V-S ix/V) cosip,
где SV' — суммарный объем вышедшей из воды части корпуса судна
и понтонов (только объемы, не сообщающиеся с забортной водой), м8; zv —
отстояние ЦТ вышедшего объема от основной плоскости судна, м; 1Х —
момент инерции ватерлинии вышедшего объема, м4; zd — отстояние ЦТ подъ-
емных сил от основной плоскости, м.
7,19. НЕКОТОРЫЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К РАСЧЕТУ
ОБЩЕЙ ПРОЧНОСТИ ПОДНИМАЕМОГО СУДНА
Современные речные суда с удовлетворительным техническим состоянием
корпусов обычно отвечают прочностным условиям подъема их со дна иа
поверхность судоподъемными понтонами всех типов. На практике чаще при-
ходится проводить приблизительную оценку состояния прочности поднимае-
мого судна. В случае необходимости более тщательной проверки продольной
прочности (например, при подъеме с откачиванием воды из отсеков последо-
вательно от одной оконечности) следует руководствоваться учебниками по
курсу «Строительная механика корабля».
При проектировании судна рассчитывают два предельных изгибающих
момента (кН-м): при прогибе и перегибе корпуса (знаки соответственно плюс
и минус).
Мпрвд= ± 10~3от W,
245
Таблица 7.20. Коэффициенты предельного момента судов
Судно бпред при длине судна, м
20 | 60 80 100 120
В начале эксплуатации
Грузовое самоходное Сухогрузное несамоход- 0,068 0,056 0,055 0,043 0,040 0,028 0,032 0,021 0,028 0,018
ное Наливная баржа 0,048 0,032 0,020 0,015 0,012
В конце эксплуатации
Грузовое самоходное Сухогрузное несамоход- 0,055 0,045 0,045 0,035 0,033 0,023 0,027 0,018 0,023 0,015
ное Наливная баржа 0,036 0.024 0,016 0,013 0,010
где ат — предел текучести материала на одной из кромок эквивалент-
ного бруса, МПа; W — момент сопротивления поперечного сечеиия эквива-
лентного бруса в миделевом сечении относительно наиболее удаленной от
нейтральной оси его кромки, в которой напряжения равны пределу текуче-
сти, м3.
Для грузовых речных судов прочность корпуса по предельному моменту
Мпред==£пред/£т^->
где £Пред ~ коэффициент предельного момента (для новых судов при-
нимают по табл. 7.20); m — масса судна в полном грузу, т; I.—длина
судна, м.
Таблица 7.21. Предельные изгибающие моменты несамоходных
сухогрузных речных серийных судов
Характеристика Значение характеристики для барж-площадок проектов
376 341 565 349 942 1653Б
Грузоподъем- ность, т 300 600 1000 1000 1000 600
Предельный мо- мент, кН м 5700 21800 34200 34800 41500 19000
&пред 0,0341 0,047 0,0435 0,0433 0,053 0,044
Окончание табл. 7.21
Характеристика Значение характеристики для барж-площадок проектов
561 459А Р56 Р171 16800 81100
Грузоподъем- ность, т Предельный мо- мент, кН-м 1400 1500 1800 3000 3000 1750
42000 51000 32300 46400 61000 80000
бпрел 0,0284 0,0034 0,0204 0,0157 0,0206 0,0195
246
Таблица 7.22. Предельные изгибающие моменты наливных речных судов
Грузоподъем- ность. т Длина, м Предельный изгибающий момент, кН-м 'fenp
1000 74,6 18 200 0,0187
2000 100 22 000 0,0096
3700 108.6 79 000 0,0170
4600 110 74 500 0,0134
6600 133 71 000 0,0075
Следует учитывать износ корпуса в конце срока эксплуатации, а также
местные остаточные деформации связей для грузовых судов. Прн этом коэф-
фициент предельного момента будет несколько меньшим. Для старых судов
его принимают по нижней части табл. 7.20, а действующие изгибающие мо-
менты принимают не более 70% предельных моментов.
В расчет берут минимальное значение предельного изгибающего момен-
та на миделе (табл. 7.21, 7.22). Эпюру изгибающих моментов в первом при-
ближении принимают симметричной относительно мндель-шпаигоута, а зна-
чение изгибающего момента по длине судна считают распределенным по
синусоиде;
Mx = MnPwlsin л (0,5-rx/L),
где х — отстояние рассматриваемого сечення от миделя, м; L—длина
судна, м.
Вычисляя действительный изгибающий момент поднимаемого судна,
его следует сравнить с проектно-конструктивным, т. е. с предельным. Расчет
ведут тремя этапами, принятыми в строительной механике корабля: опреде-
Форма для определения перерезывающих сил и изгибающих моментов
Строка
Расчетный элемент
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Сила тяжести
Сила поддержания
Нагрузка (стр. 1 4-
4-стр. 2)
Перерезывающая сила
(S стр. 3 слева)
2 стр. 4 попарно
2 стр. 5 слева
Изгибающий момент
Д Z./2 (стр. 6)
Поправка на незамыка-
ние
Исправленный изгибаю-
щий момент
Примечания. I. Нумерация теоретических шпаций принята от носа к корме.
2. Правило знаков: силы тяжести — положительны; силы поддержания — отрицатель-
ны; перерезывающие силы — положительны, если нос судна стремится сдвинуться вниз
относительно рассматриваемого сечения; нагибающие моменты — положительны, если
палуба растянута, и отрицательны, если палуба сжата.
247
ляют внешние силы, изгибающие корпус, затем эквивалентный брус; прове-
ряют условия прочности.
К внешним силам относятся силы тяжести судна под водой (кривая
тяжести) с учетом силы тяжести грунта внутри корпуса, на его палубе и в
надстройках. Силы тяжести распределяют по 10 теоретическим шпангоутам
в виде ступеней.
К категории внешних сил относятся силы поддержания — подъемные
силы осушаемых отсеков, судоподъемных понтонов, подъемных кранов,
домкратов и т. д. Причем подъемную силу каждого понтона можно считать
с некоторым допущением равномерно распределенной между стропами при
бортовой остропке. Если же понтон остроплен над палубой поперек судна,
т. е. оба конца понтонного стропа приходятся на одно поперечное сечение
судна, то подъемная сила понтона считается сосредоточенной. Подъемные
силы понтонов распределяются по ближайшим теоретическим шпациям как
отдельные грузы при построении ступенчатой кривой силы тяжести. Сосредо-
точенные силы распределяются в соответствии с известным «правилом бу-
мажки».
Для интегрального определения перерезывающих сил и изгибающих
моментов принята табличная форма.
В случае повреждения при аварии продольных связей эквивалентного
бруса вводят (на глаз) коэффициент ослабления корпуса.
7.20. РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ ЭКВИВАЛЕНТНОГО БРУСА,
НОРМАЛЬНЫХ И КАСАТЕЛЬНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ В НЕМ
В табл. 7.23 и на рис. 7.17, а—ж приводятся расчетные формулы для
почти всех типов серийных речных судов, где обозначено: Н — высота борта;
ДЯ — высота трюма двойного дна; В — ширина судна; Ьг — ширина бор-
тового отсека; Ь2 — ширина диаметрального отсека судна с двумя продоль-
ными переборками; t — толщина обшивки наружного борта; — толщина
листов продольной переборки; — толщина обшивки палубы; 62 — толщина
обшивки днища; 63 — толщина обшивки второго дна; ht — высота связи;
I — отстояние нейтральной оси от оси сравнения; / — момент инерции ватер-
линии вышедшего объема, м4.
В случае подъема судна, расчетная схема которого отличается от при-
водимых схем, можно по аналогии составить конкретный эквивалентный
брус.
У самоходных наливных судов классов «М» и «О» длиной 90 м и более
имеется второе дно в районе грузовых танков. У наливных судов длиной до
80 м в районе грузовых танков имеется одна продольная переборка в диа-
метральной плоскости, у судов длиной более 80 м — две продольные пере-
борки, у судов с двойными бортами — одна диаметральная переборка.
Так как в большинстве случаев при расчетах прочности поднимаемого
судна отсутствуют данные о таких продольных связях, как стрингеры, киль-
соны, карлингсы, ребра жесткости, то для компенсации их положительного
влияния рекомендуется искусственно увеличивать на 1,5—2 мм толщину
обшивки бортов, палубы, днища, переборок, второго дна, протопчин, т. е.
тех плоскостей, на которых продольные связи конструктивно должны стоять.
Расчеты показывают, что в составе эквивалентного бруса речного судна
собственно жесткие связи (кильсоны или карлингсы) занимают всего 5—
8 % его площади, а продольные ребра 12—17 %. Таким образом, на обшив-
ку приходится 75—85 % площади сечения.
Пользуясь табличными данными (см. табл. 7.23) для каждого типа под-
нимаемого судна, можно вычислить;
248
t
г) aP
.Tzmzzzzzazzazz.
x
Рис. 7.17. Упрощенные расчетные
схемы эквивалентных брусов су-
дов внутреннего плавания
249
g Таблица 7.23. Данные для расчета элементов эквивалентного бруса
О — Обшивка Площадь сечения Wp см* Отстояние от оси сраьнення zt. и Статический момент (гр. 2Х Хгр. 3), см* • м Момент инеринн Отстояние от нейтраль- ной оси (/ — гр. м Напряжения в связи <г^2-х / Х(гр. 7) 10-1, МПа
переносной (гр. Зх Хгр. 4). см’-м! собственный е>. h( 12 см*•м2
1 2 3 4 5 6 7 8
Однопалубное судно (см. рис. 7.17, о)
Обоих бортов 2Ht Н 2 В2/ Н31 2 В3/ 6 В Z~T МГпах / \ 2 /
Палубы (В—2/)6i (В—2t) 61X (В—2/) 61 X t А \ (В —2Q 6? 1 — в А Мщах 1 -(в-4
2 / Oi \ X В ——) X (в--^-У 12 2 / 1. \ 2
\ 2 / \ 2 /
Диища (В—2/)б2 бг (В-20 б» (В-2/) б3 (В-20 6» / А Мщах (i А^
2 2 4 12 1 2 / \ 2 ,1
Итого Д = 2 гр. 2 — Е = 2 гр. 4 С— 2 гр. 5+гр. 6 —
Беспалубное судно (см. рис. 7.17,6)
Обоих ботов 2Н1 н В2/ В3/ В3/ 1 В Л4гаах (( -1
2 2 6 1- 2 / V 2 /
Динща (B-2t)62 6, (В-20 6? (В—20 6? (В-20 6? t 6г Мтах 6 Ai
2 2 4 12 2 1 V 2 J
Итого гр. 2 — E = S гр. 4 С = 2 гр. 5+гр. 6 - —
Беспалубное судно с двойным дном (см. рис. 7.17, в)
Обоих бортов 2В/ Н В2/ В3/ В3/ / В М / 1 -)
2 2 6 1 2 / \ 2 /
Второго дна (В—20 61 дв—А (В—20 6j X (В-20 61 X (В-20 63 7 । > । ЬЭ | О’ М ! Г £ N>|j> 1 |^»
Днища (В—2/) 62 2 А " >. О Iм st i с i: 7 < 1 х - / 6,\2 Х(ДВ—i \ 2/ (В—20 63 12 (В—20 б3 1
Итого Д = 2 гр. 2 2 2 £ = S гр. 4 4 C = S гр. 12 54-гр. 6
Обоих бортов 2Ш Однопалубное судне И | В2/ с двойным с В3/ ном (см. рис В3/ . 7.17, г) /_А 2 /-(ан-|8) /-А 2 :м. рис. 7.17, с /-А 2 /_А 2 2L\ I \ 2 ) -[/-(в-А)] L \ 2 /J Н“-т)] —(i А\ 1 \ 2 ) М 1 н\ тгт) / \ 2 )
Палубы (В — 2Г)ЬХ 2 н А (В-20 X 2 (В—2Z) 6j х 6 (В-20 6? М
Второго дна (B-2t) 63 о : 1» | 1 43 ьэ Р5 toJA? Х 1 £ £ Т ~ 1 1 1 °9 1 КЗ ° юаа КЗ Ice 143 м x(""V (В-20 63 X 12 (В-20 «В I м
Д нища (В-20 62 / 6«\2 х(лв— (В-20 б3 12 (В-20 63
Итого Обоих бортов Обеих пере- борок ьъ СЛ Д = 2 гр. 2 / 2В/ 20 [В-(6»+ + 6г)1 2 'алубное cydt В ~2~ В 2 2 Е = S гр. 4 ю с двумя пр H*t Hl, [Н— -(61+6г)1 4 C = S гр. сдельными п H3t 2 Н31, —"-(61+ + 62)] 12 5+гр. 6 греборками (< В3/ 6 -^-[Я-(б1+ + 62)1г •)
СП
N3
Окончание табл. 7.23
Обшнвка Площадь сечения (0., см* Отс гояние от осн сравнения гг м Статический момент (гр. 2Х Хгр. 3) см* • м Момент инерции Отстояние от нейтраль- ной оси (/-Z.), м Напряжения в связи а=Ацах х /
переносной (гр. ЗХ Хгр. 4). сма «м* собственный *>t >4 12 см*•м*
Х(гр . 7' 10-1, МПа
1 2 3 4 5 6 7 8
Палубы 2^1 ^2 4“ ^2 ^2 «г| <х 1 5; (2&! 6,+ + *2 63)Х ! &i\ Xr~"2j (26» 62 + + ^2 62) X 6? -р2(2Й! «! + + б2 62) й: м I г / Ml гН)1
Днища (В—21) 62 6* (В—2/) 63 (В—2/) 6? (В—21) 61 '-Т -L-A) i \ / /
2 2 4 12
Итого Д = 2гр. 2 — £ = 2 гр. 4 О. М II и 5+гр. 6 — —
Палубное судно с продольной переборкой (см. рнс. 7.17, е)
Обоих бортов 2Ht Н H*t Я3/ H Ml H X
2 2 6 2 / V 2 /
Переборки [B-(6i + Н [W-(6t+ [W-(6t + _Lr„ H ML H\
Wi 2 + 6^]x + 62)J X 12[ l~~2
х 2 >l XTZ> (6]+62 )J X X0 [H— - («i + 62)l2
Палубы 2b. 6, Н-± 21/6, (Н — 2Mi (И~ al A-A
2 6 ' 2/ I L \ 2
А1 AY
2 / 2 J
Днища Итого (В—2/)62 Д-2 гр. 2 А 2 (В-2/) А- Е — 2 гр. 4 61 (В-2/) -/ 4 0 = 2 гр. 1 — (fl- 12' —21)61 5 + гр. 6 А । А/, А) 1 \/ 2 1
Левого и пра- вого бортов Обеих про- топчин Днища Второго дна Гр/ 2Ht 2/>i/i (В—2/)62 (В-2/)63 омное судно Н ~2~ «1 Я —— 2 А 2 6, ДЯ— — с двойными £ ЯЯ 2blt1 (н- -А> 2 ) (В-2/) 63Х ортами и две 26,1. (я- _AY 2 / 6f (В-2/)-^- 4 (5 — 2/) 63Х ' / fie\2 йным дном ( Я3/ 6 0 Ys- —2/) 63 1 -^(s- см. рис. 7.17, Я 1— — 2 1 6. \ 1— П—— \ 2 ) 1—^- 2 / 63\ 1— ДЯ—-1 ж) А4 I М М! Я_\ I V 2 ) Нн-т)] ALA5) 1 \ 2 / Г / 63\ /_ дя_—
Обеих пере- 2(Н - 2 Я—ДЯ X (дя- 62 \ 2 / гр. 2 + гр. 3 х/дя--3) \ 2/ гр. Зхгр. 4 12 -21)6? f'"- — ДЯ)3 5+гр. 6 \ 2/ 1Н-&Н 1 /ИГ L \ 2 / /Я-ДЯ +ДЯ
борок Итого ND СП — ЬН) Zj Д = 2 гр. 2 2 + +дя В=2 гр. 4 0=2 гр. \ 2 + + ДЯ) / L
момент инерции площади поперечного сечения эквивалентного бруса, м4
отстояние нейтральной оси от оси сравнения, м, 1=Е/А.
Если результаты полученных напряжений неудовлетворительны, то
производят расчеты во втором и даже в третьем приближении. При этом подъ-
емные силы по длине судна расставляют более пропорционально силам тя-
жести.
Наибольшие касательные напряжения (МПа), возникающие в обшивке
наружных и внутренних бортов и продольных переборок по нейтральной оси
QS
т =±=—--- Юз,
It'
где Q — перерезывающая сила в сечении, кН; S — статический момент
площади, лежащей выше или ниже сечения, в котором определяются напря-
жения относительно нейтральной осн, м3; I — момент инерции сечення, м4;
t' — суммарная толщина обшивки бортов наружных и внутренних продоль-
ных переборок, м.
7.21. РАСЧЕТ МЕСТНОЙ ПРОЧНОСТИ
Расчет переборки в осушаемом отсеке. Перенапряженными связями в
данном случае могут быть вертикальные стойки переборки. Проверяем их
расчетом при следующих исходных данных: пролет (высота) стойки 1=3 м,
по концам свободно опирается стойка-балка; расстояние между стойками
6=500 мм; толщина переборки t=l мм; предел текучести материала ат=
= 240 МПа; иапор воды иад верхней опорой (палубой) На=3 м; напор над
нижней опорой (над днищем) Н} = 6 м; допускаемые напряжения нормальные
аДоп=0-8 ат=192МПа, касательные тДоп=0,5 ад=96 МПа; стойка тавро-
вого профиля со стенкой размером 150X5 мм и пояском 100Х 10 мм.
Ширина присоединенного пояска листа переборки
6=500 /=0,7-500=350 мм=0,35 м.
две
Для удобства расчета нагрузку, действующую на переборку, делят на
части (рис. 7.18):
равномерно распределенная QH1=//O6Z=46 кН;
(?Н2=2б/(Я1-Я0).= 15,3 кН.
по треугольнику
распределенная
Рис. 7.18. Расчетная схе-
ма нагрузки стойки пе-
реборки
Наибольший изгибающий момент для бал-
ки-стойки Л4п1аХ = 0,125QHiZ + 0,128QH2Z =
= 22,1 кНм;
максимальная перерезывающая сила (реак-
ция на иижней опоре) R = QB1/2 + 2QH2/3 =
= 32,5 кН;
момент сопротивления составной балки
«7=175 см3= 175-10-« м3;
площадь сечения стенки = 15-0,5 —
= 7,5 см2=7,5-10-4 м2;
максимальные напряжения в стойке нор-
мальные o=M/W = 129 МПа<адОП, касатель-
ные т=/?/(0,8й)) =54,2 МПа < тДоп-
Расчет скуловой обшивки. Касательные на-
пряжения (МПа) от передачи усилий одинарного
стропа иа скулу
т = 577(/г),
254
где Т — усилие в стропе, кН;
t — толщина скуловой обшивки, см;
г — радиус закругления скулы, см.
В случае использования двой-
ного стропа и допустимости полу-
чения вмятин обшивки под ним сле-
дует считать допустимыми такие
нормальные напряжения (МПа):
|а]==1,5ат.
В нормах прочности предусмот-
рено, что допустимые касательные
напряжения принимаются как часть
допустимых нормальных напряже-
ний: [т1=0,8 |aj.
Расчет перерезки стропом корпу-
са судна. Перерезка начинается со
скулы, для чего необходимо иметь
на гаке усилие Q > 2аг/г.
Если скула острая или
ного стропа, то усилие на
Рнс. 7.19. График растягивающих на-
пряжений в пластине:
1,5 — поперечная к продольная переборна;
2, 4 — перекрестная (бимс) и продольная
(карлингс) связи: 3 — обшивка (пластина)
радиус ее закругления меньше диаметра сталь-
гаке
Q > 4ав id.
где ов — временное сопротивление разрыву материала обшивки. МПа;
d — диаметр канатного стропа, см.
После врезания стропа в обшивку она рвется при меньшей силе
Для перерезания продольных связей требуется приложить на гаке усилие
Q > 2тГ,
где F — площадь поперечного сечения продольной связи (в расчет бе-
рут наиболее прочную связь), см2.
Прн разделке корпуса стропом подъемный вес судна должен быть более
усилия на гаке, иначе будет происходить подъем, а не перерезание корпуса.
Таблица 7.24. Характеристики некоторых судостроительных материалов
Материал Предел прочности, МПа Предел текучести, МПа Отношение пределов Относитель- ное удлине- ние прн разрыве, %
Сталь марок: С 410 240 1,78 20
СтЗс 380 220 1,73 23
СтЗ 440 240 1,83 24
Ст4с 420 240 1,75 21
09Г2 450 300 1,5 18
СХД4 540 400 1,35 16
Сплавы марок: Д16 лист 420 280 1,5 11
Д16 профиль 420 290 1,45 10
АМг61 лист 340 210 1,62 11
АМг61 профиль 340 210 1,62 11
В95А лист 490 410 1,2 7
В95А профиль 500 420 1,19 4
255
Следует помнить о том, что диаметр стального каната должен соответствовать
грузоподъемности плавучего крана и быть по возможности наименьшим.
Расчет участка палубного перекрытия (рис. 7.19). Исходные данные:
палуба судна находится под водой на глубине h и имеет две продольные свя-
зи — карлингсы (балки главного направления, жестко заделанные по кон-
цам на поперечных переборках), восемь холостых бимсов (перекрестные бал-
ки), жестко заделанных по бортам. Моменты сопротивления связей с присое-
диненными поясками у карлингсов IP'npi- У бимсов №пр2, нагрузки для Кар-
лингсов Q^l&yhab, для бимсов Q2=15yhAb.
Рис. 7.20. График растягивающих напряжений в центре пластины (а — ши-
рина, б толщина пластины)
256
Условия прочности: Qi^Qnpi- Q-i^Qnp-i-
Предельные нагрузки на карлингсы QnD1= 16-103oTW'nD1/ft, на бимсы
Qnp2== 16-103oTIF'np2/A.
Размерности величин в формулах: h, а, Ь, А — м, у — т/м3, ат — МПа,
I W'np — м’- Qnp — кН.
Исходя из полученного минимально допустимого столба воды (напора)
на бимс или карлингс принимают решение, можно ли осушать затопленный
отсек откачиванием. В случае отжатия воды из отсека воздухом напор дол-
жен быть таким, чтобы разница между наружным столбом воды и воздушным
I подпором изнутри отсека не превышала расчетного напора ht и Л2.
I В нашем случае, принимая коэффициент запаса прочности k=\, 3, до-
пускаемый напор на карлингс Л1=Лпр1//г, на бимс /i2=/inp2/fc.
Графический расчет прочности пластин, не подкрепленных ребрами жест-
кости. В аварийно-спасательном деле к таким пластинам условно относят
водонепроницаемые постоянные или временные двери, люки, крышки гор-
ловин, т. е. конструктивные пластины с отношением длины к ширине более
1,5. Считается, что такая пластина нагружена равномерно распределенной
нагрузкой, изгибается по цилиндрической поверхности расчетного радиуса
кривизны и в пластине возникают значительные цепные напряжения. Для
удобства расчета инж. В. А. Никитиным составлены графики (рис. 7.20).
Кривые характеризуют растягивающие напряжения а в центре пластины,
где они достигают максимума. Для пластин круглых, овальных или квадрат-
ных также пользуются этими графиками с отступлением в безопасную сто-
рону. Допускаемые напряжения в пластине приняты с запасом 20 % против
j / предела текучести, т. е. <тдо|1=0,8ат. Численные значения пределов текуче-
сти, прочности судостроительных сталей и сплавов легких металлов даны
табл. 7.24.
Глава 8. ВОДОЛАЗНОЕ СНАРЯЖЕНИЕ,
! СРЕДСТВА ОБЕСПЕЧЕНИЯ СПУСКОВ И РАБОТ
I
1 8.1. ВЕНТИЛИРУЕМОЕ СНАРЯЖЕНИЕ
В практике водолазных работ распространено вентилируемое снаряже
ние двух основных типов — 3- и 12-болтовое; комбинированный шлем приме-
няют в том и другом снаряжении. Вентилируемое 3-болтовое снаряжение
(рис. 8.1) используют при спусках на глубину до 60 м, 12-болтовое снаряже-
ние — при спусках на глубину до 25 м.
Травяще-предохранительный клапан ПВ-059, расположенный иа задней
стороне рубахи на штатном (усиленном) месте, служит для стравливания
избытка воздуха и предохранения рубахи от разрыва. Пропускная способ-
ность клапана равна 500 л/мин, давление открытия при закрытой крышке
1,1 кПа, масса 0,33 кг, диаметр 68 мм, длина — 50 мм, присоединительный
! диаметр 43 мм. Клапан имеет двойное перекрытие травящего отверстия.
(Грузы водолазные служат для погашения излишней плавучести водолаза.
Отливают грузы из свинца марки СЗ, арматура из латуни марки ЛС59-1;
масса одного груза 16±0,5 кг; средний срок службы 5 лет. Надевают их по-
парно: передний и задний с помощью плечевых и нижнего брасов, изготов-
ленных из синтетической тканевой ленты ПЛ К-44 шириной 44 мм и толщиной
3 мм. Грузы крепят на снаряжении с помощью винтового замка. Петли, коль-
ца, пряжки, ушки и подвески каждого груза припаивают и испытывают рас-
тягивающей силой 1920 Н в течение 5 мин.
9 Зак. 2359 257
*
Галоши водолазные служат для увеличения веса водолаза в воде, сниже-
ния его центра тяжести в целях обеспечения остойчивости н для предохра-
нения ног от ушибов И повреждений. Масса пары галош 23± 1 кг, срок служ-
бы J год. Материал галош: подошва — свинец марки СЗ, голенище — корд-
пиев № 509 или 1015^7, ремень — лента-ЛТК-40-100. Диапазон рабочих тем-
ператур в воде от минус 2 до плюс 40 ЭС. Габаритные размеры 360Х132Х
Х360 мм.
Шланги водолазные принимают длиной 80—140 м, внутренним диаметром
12 нлн 14 мм (см. п. 7.6). В качестве сигнального конца может служить канат
растительный окружностью 50—65 мм, капроновый окружностью 30—50 мм
или кабель-сигиал КСТ-4 длиной, равной длине воздушного шланга. Сростки
и потертости иа сигнальном конце не допускаются. Ходовой конец надевают
на талию водолаза петлей нлн закрепляют с помощью Карабина к водолаз-
ному поясу. Коренной конец заделывают огоном. Разрывное усилие каната
сигнального конца принимают не менее 3 кН, а удлинение — не более 6 %
первоначальной длины.
Нож водолазный (рис. 8.2) служит для перерезания растительных и син-
тетических канатов, воздушных шлангов, проволоки, мочала, тканей н дру-
гих материалов при выполнении работ, требующих применения режущего
инструмента, а также для защиты от морских хищников. Нож выполнен
в форме клинка нз твердой высокопрочной стали марки 12Х18Н ЮТ. Тыль-
ная сторона клинка иногда имеет насечку для перепиливания предметов
вместо перерезания. Находится нож в ножнах на водолазном поясе. Масса
Рнс. 8.1. Трехболтовое вентилируемое снаряжение:
I — шлем: 2— плечевой брас; 3 —рубаха; 4 — воздушный шланг; 5 — кабель-сигиал; 6 —
передний и задний грузы; 7 — нож; 8 — нижний брас; 9 — галоши; 10 — пояс с карабином
258
Рис. 8.2. Нож водолаз-
ный:
/ — рукоятка; 2— лезвие с
насечкой с тыльной стороны
ножа 1,2 кг, длина лезвия 170 мм, рукоятки 190 мм, длина ножа в ножнах
400 мм.
Пояс водолазный с карабином предназначен для крепления водолазного
ножа и сигнального конца. Стопор карабина исключает самопроизвольное
раскрытие замка. Ширина пояса 60 мм, длина 150 см. Составные части и де-
тали пояса не должны иметь остаточных деформаций при испытании на
прочность растягивающим усилием 1800 Н.
Водолазное белье (зимний, летний одинарный или двойной комплект)
надевают в зависимости от условий работы. Нормы обеспечения водолазов
шерстяным бельем, меховыми изделиями, спецодеждой, спецобувью и срок
носки разрабатывают отраслевые ведомства.
Примерный состав комплекта водолазного белья и одежды: шерстяное
белье — свитер, рейтузы, феска, перчатки, чулки, носки, варежки; меховое
белье — чулки меховые, полушубок,- шдпка\ушат<а с кожаным верхом;
комбинезон хлопчатобумажный, плащ непромокаемый с капюшоном, сапоги
кожаные с высокими голенищами, рукавицы комбинированные, рукавицы
кожаные, куртка и брюки на утепляющей подкладке, валенки с галошами.
Водолазный шлем (табл. 8.1) служит для обеспечения воздухообмена,
защиты головы от ушибов и воздействия воды, защиты глаз (путем установки
светофильтра) от лучей при электросварке. Шлемы изготовляют из листовой
отожженной меди марки М3 толщиной 1—1,5 мм вручную или полумеханизи-
роваиным способом, а также из пластмассы (шлем ДМ220/2) — армированной
стекловолокном полиэфирной смолы способом напыления на модель до об-
разования равномерного слоя заданной толщины. Шлем является составной
частью водолазного снаряжения. Медные шлемы изнутри облуживают, а
стеклопластиковые покрывают пищевой краской. Внутри шлема размещены:
переговорное устройство (например, капсюли ДЭМ-4М, ВП-1 сопротивлением
600 Ом), воздухоподводящий щиток к переднему иллюминатору, телефонный
ввод с предохранительным клапаном на конце, головной (травящий) клапан.
Таблица 8.1. Характеристики шлемов вентилируемого снаряжения
Характеристика Значение характеристики для шлемов
З-болтовых
Ш-3 УВС-50М гкс-зм
Максимально допустимая глубина погружения, м Габаритные размеры, мм Масса, кг Диаметр шейной части в свету, м Резьба котелка с манишкой Резьба болтов, шпилек, мм Вентиляция иа рабочей глубине, л/мин 60 390Х370Х Х523 17 252 М16Х2 До 120 60 395Х390Х Х520 18 252 М16Х2 До 100 160 390Х450Х Х520 24 252 М16Х2 Замкнутая
9*
259
Окончание табл. 8.1
Характеристика Значение характеристики для шлемов
комбиниро- ванного ШВК 12-болтовых
Ш-12 ДМ220/2
Максимально допустимая глубина погружения, м Габаритные размеры, мм Масса, кг Диаметр шейной части в свету, м Резьба котелка с манишкой Резьба болтов, шпилек, мм Вентиляция на рабочей глубине, л/мин 25 405Х360Х Х523 22 252 1М230Х4 Ml 2X1,75; М16Х2 До 120 25 405Х380Х Х484 20 230 1М230Х4 М12Х1.75 До 120 50 410X380 X Х520 18 215 М215Х5 М7 30—100
Шлем комбинированный марки ШВК используют с рубахой ВР-12.
У манишки имеются 12 шпилек с накидными планками, а котелок с манишкой
соединен тремя болтами, что позволяет шлем применять и с рубахой ВР-3.
Передний иллюминатор шлема отвинчивается. Максимальная глубина спуска
в скафандре со шлемом ШВК зависит от типа применяемой рубахи.
У шлема ДМ220/2 имеется верхний иллюминатор диаметром 120X45 мм;
диаметр переднего иллюминатора 175X 140 мм, бокового иллюминатора нет.
Диаметр переднего иллюминатора остальных шлемов 130 мм, бокового —
118 мм. Толщина стекол иллюминатора шлема ДМ220/2 — Змм, остальных
шлемов — 12 мм.
Срок службы всех шлемов 9 лет. Испытательные показатели: ударная
нагрузка (работа) 55 Дж; допустимая стрелка прогиба 10 мм (кроме шлема
ДМ220/2), допустимый диаметр вмятины 100 мм (кроме шлема ДМ220/2);
давление при испытании иа герметичность шлемов 50 кПа, на открытие го-
ловного клапана — 10 кПа; сопротивление изоляции покрытия шлемов
0,5 мОм; сила отрыва рожка, рыма 2 кН; уровень громкости 65 дБ'А.
Во всех шлемах на котелке можно устанавливать светильники, у медных
шлемов — протекторы от электрохимической коррозии.
Перед каждым спуском водолазов шлем тщательно очищают мыльной
водой изнутри и снаружи, обмывают изнутри кипяченой, охлажденной до
40 °C водой, протирают чистой ветошью и дезинфицируют (10 г этилового
спирта-ректификата).
8.2. ОБОГРЕВАЕМОЕ СНАРЯЖЕНИЕ
В обогреваемое оборудование и снаряжение, разработанное ВНИПИ-
морнефтегазом (Харьковский филиал), входят: аппарат воздушно-дыхатель-
ный, гидрокостюм водообогреваемый или гидрокостюм мокрого типа, комби-
незон защитный, маска водолазная, шланг подачи воздуха, нож, редуктор
палубный, баллоны транспортные, грузы поясные быстроразъемные, подвод-
ный буксировщик (ОМАР-2, ОМАР-3, Нерпа), блок нагрева воды, планшет,
фонарь ручной, лампа-вспышка, телефонная станция. Снаряжение рассчитано
для погружений на глубину до 60 м и более при температуре от минус 2
до плюс 30 °C.
260
Дыхательный аппарат может быть в двух вариантах: шланговом и авто-
номном. Вместимость двух баллонов по 7 л, давление до 20 МПа; запас воз-
духа 2,8 м3, резервный запас 0,5 м3; масса незаряженного аппарата 22 кг,
сила плавучести 20 Н; габаритные размеры (жилета) 650Х 300Х 160 мм.
В комплект снаряжения входит также криоланг — криогенный дыха-
тельный аппарат с открытым циклом дыхания, для чего используют сжижен-
ный воздух или воздушно-кнслородиую смесь, сохраняемую при температуре
минус 190 °C в двух сосудах Дюара из нержавеющей стали вместимостью по
5 л. Время пребывания под водой с криолаигом в 4 раза больше, чем с аква-
лангом. Масса запаса дыхательной смеси 8 кг, рабочее давление 1,2 МПа,
масса незаряженного аппарата 16 кг, габаритные размеры (без жилета) 680 X
Х350Х130мм. Максимальная глубина погружения 60 м. Время заправки
криоланга не более 5 мин, время подготовки заправленного аппарата 2 мин.
Цалубный редуктор служит для понижения давления воздуха, посту-
пающего из транспортного баллона или магистрали высокого давления и по-
следующей подачи по шлангу водолазу. Максимальное входное давление
20 МПа, на выходе редуктора регулируется от 0 до 5 МПа. Расход воздуха
1000 л/мин. Для понижения давления воздуха, поступающего из баллонов
(блока хранения), в снаряжении применяют редуктор с характеристиками:
давление на выходе (без расхода) 1 —13 МПа, расход воздуха 300 л/мин. По-
лость наружного давления редуктора заполнена спиртом, что позволяет
безотказно работать в морской воде при температуре до минус 2 °C.
Легочный автомат служит для подачи воздуха непосредственно на ды-
хание водолазу под давлением, равным давлению окружающей воды. Сопро-
тивление дыханию при легочной вентиляции 30 л/мин на вдохе и выдохе —
300 Па.
Жилет предназначен для закрепления аппарата на водолазе, а также
для регулирования плавучести и осуществления аварийного всплытия.
Вместимость внутренней полости — не менее 7,5 л; пределы регулирования
травяще-предохранительного клапана 300—2500 Па. Имеется устройство для
закрепления и быстрого сбрасывания грузов.
Грузы поясные служат для компенсации положительной плавучести
водолаза в аппарате (масса комплекта 8—16 кг).
Телефонно-микрофонная приставка ТМП вместе с телефонной станцией
ВТУС-70-2 обеспечивает связь двух водолазов с поверхностью. Время авто-
номной работы 4 ч. Приставка состоит из гарнитуры, распределителя пита-
ния и усилителей. Напряжение питания 7—9 В, выходная мощность 0,1 Вт,
длина кабеля связи 100 м.
Водообогреваемый гидрокостюм надевают для работы в воде при темпе-
ратуре от минус 2 до плюс 14 °C. В комплект входят: наружный и внутренний
комбинезоны, сапожки, пятипалые перчатки. Температура воды, подаваемой
для обогрева, 40 °C, ее расход 5—15 л/мин; положительная плавучесть на
поверхности 150 Н; масса 8 кг; толщина наружного комбинезона 7±1 мм,
внутреннего 2,5±0,5 мм. Выпускают комплекты восьми размеров. Коллек-
тор комбинезона позволяет регулировать поступление теплой воды. Глубина
погружения в гидрокостюме не лимитирована.
Гидрокостюм мокрого типа применяют для работы при температуре не
ниже плюс 14 °C. Глубина погружения в нем до 60 м, масса 6 кг; положитель-
ная плавучесть на поверхности 120 Н. В комплект входят: брюки, куртка с
вклеенным шлемом, комбинезон, сапожки, пятипалые перчатки. Гидрокос-
тюмы выпускают 10 размеров из ячеистой резины толщиной 7 мм, покрытой
с обеих сторон синтетическим трикотажным полотном.
Комбинезон для защиты гидрокостюма и дыхательного аппарата от за-
грязнения нефтепродуктами маслостоек и не проницаем для нефтепродуктов,
его можно стирать (чистить) с применением средств, растворяющих нефте-
продукты. Масса комбинезона не более 0,5 кг. Выпускают двух размеров.
261
Таблиц а 8.2. Технические характеристики аппаратов ё открытым циклом
Значение характеристики
Характеристика АВЛ-1М АВМ-З АВМ-5 АВМ-6 АВМ-7 АВМ-7с
Число и вмести- 2x7 2X5 2X7 2ХЮ 2X7 2X7
мость баллонов, л Максимальное давление в балле- 15 15 15/20 15/20 15/20 15/20
не, МПа Максимальная 40 30 60 60 60 40
глубина погруже-
НИЯ, м То же прн пода- — 30 40 40 — —
че воздуха по шлангу, м Тип шланга — ВШ-1 ВШ-2 ВШ-1 —_ —
Запас воздуха при нормальном давлении, л: общий 2100 1510 2800 3000/4000 2100/2800 2100/2800
аварийный Установочное 420 0,5—0,7 310 0,3—0,4 420 0,5—0,8 600 0,5—0,8 420 0,5—0,8 420 0,8—1,0
давление редукто- ра, МПа
Продолжитель- ность (мин) рабо- ты (с учетом вре-
мени декомпрес- сии) на глубине,
м: 0,5 5 56 40 60/73 80/120 60/73 60/73
37 25—30 40/50 60/100 40/50 40/50
in 28 20—25 27/37 35/51 27/37 27/37
20 18 15—18 17/26 26/36 17/26 17/26
30 10 10—12 12/21 20/29 12/21 12/21
40 8 5—6 8/19 16/28 8/19 8/19
50 — 5/12 —/20 5/12 —
60 — 3/8 -/19 3/8 —
Масса (незаря- женного аппарата/ 24/50 19/53 22/56 24/62 19/54 19/54
комплекта в це- лом), кг
Габаритные раз-
меры, мм: аппарата 700 X 640 X 670 X 670 X 670 X 670 X
Х320Х Х340х хзоох Х360Х хзоох ХЗООХ
Х160 Х240 Х150 Х170 Х150 Х150
упаковочного ящика 800 X Х400Х 800X Х400Х 800 X Х390Х 800X Х450Х 800X Х390Х 800 X Х390Х
Х275 Х275 Х290 Х390 Х290 Х29О
Примечания. 1. В тех случаях, когда иет данных (прочерки), спуски с аппа
2. Данные через косую относятся к вариантам поставки баллонов.
262
дыхания
ддя аппаратов
АВМ-8 «Подвод* иик-2> «Украи- иа-2» АСВ-2 ШАП-62 ФРГ (Дрегер)
ПЛ-70 шланговый «Атлантик- 20»
2x10 2x7 2X7 2x3 или 2X4 2X1,3 и 1X1 2X2 2ХЮ
15/20 15 15 20 20 20 20
60 40 40 20 30 20 40
— — — — 30 20 40
— — — — ВШ-1 — —
3000/4000 2100 2100 1200 или 1600 720 800 4000
600 420 420 240 120 150 400
0,5-0,8 0,7—1,0 0,6-0,7 0,5 0,3—0,4 0,5 0,8
80/120 45 45 40 20 20 150
60/100 32 37 30 15 15 115
35/51 25 28 23 8—10 12 86
26/36 19 18 15 — 10 57
20/29 15 12 — — — 43
16/28 12 8 — — — 34
—/20 — — — — — 16
— /19 —— 1 1 8
24/58 22/60 20/60 14/47 12/35 10/32 31/67
670 X 670 X 650Х 550 X 415Х 280Х 415Х280Х 635Х370Х
Х360Х Х170 хзоох Х150 хзюх Х150 Х295Х Х150 Х180 Х180 Х170
800 X 800 X 800 X 690 X 490Х 340Х 490Х340Х 700Х390Х
Х450Х Х390 ратами иа Х390Х Х290 указанные Х400Х Х275 глубины не Х35ОХ Х280 предусмотр Х200 виы. Х200 Х290
263
,v Блок обогрева водолаза устанавливают на палубе водолазного судна-для
нагревания забортной воды, подаваемой насосом, и подачи ее в водообогре-
ваемый костюм при температуре окружающей воды ниже плюс 14 °C. Запас
керосина или дизельного топлива 50 л, расход 105—145 см3/мин. Масса
блока, заправленного топливом и теплоносителем, 215 кг, сухого — 75 кг;
размеры 940Х620Х940 мм. Потребляемая мощность 1,5 кВт, Питание от
автономной сети постоянного тока напряжением 27 В. Температура воды на
выходе из блока 55 °C, давление 0,22 МПа.
8.3. АППАРАТЫ С ОТКРЫТЫМ ЦИКЛОМ ДЫХАНИЯ
Наиболее простой по устройству аппарат, именуемый аквалангом,
в котором открытый цикл заключается в непрерывной подаче свежего воздуха
водолазу из баллонов через дыхательный автомат и выдохе отработанных
газов в воду. В акваланге исключается возможность изменения нормального
парциального давления кислорода и накопления углекислоты. Однако рас-
ход сжатого воздуха настолько велик (30 л/мин При нормальном давлении
и столько же на каждые 10 м глубины погружения), что время пребывания
на глубине 40 м равно всего 6—8 мин. К тому же глубина погружения огра-
ничивается токсическим действием азота.
Отечественная промышленность выпускает около 20 разновидностей ак-
валангов, причем некоторые из них можно использовать в шланговом вари-
анте, что увеличивает время пребывания в воде при потере автономности
обитания (рнс. 8.3, табл. 8.2). Сопротивление дыханию при легочной венти-
ляции 30 л/мин у всех аппаратов 300—500 Па, срок службы 5 лет.
Аппараты ПЛ-70 н «Атлантик-20» — производства ФРГ, остальные -j-
отечественные. Аппараты АВМ-5 — АВМ-8 укомплектованы двумя легочными
автоматами; один с загубником, другой с резьбовым кольцом на штуцере
вдоха. Это позволяет использовать ацпараты без гидрокомбинезона или с
гидрокомбинезонами разных моделей; с открытой лицевой частью, мокрого
Рис. 8.3. Акваланги:
а— АВМ-1м; б — АВМ-3; в — АВМ-7; / — клапанная коробка; 2— дыхательный автомат;
3 — баллон-, 4 — ремень; 5 —манометр; 6 —редуктор; 7 — трубка
264
типа* со шлемом, маской. В аппарате АВМ-7 и АВМ-8 в одном из баллонов
смонтирован угольник, а в АВМ-5 и АВМ-6 — тройиик с клапаном для под-
соединения водолазного шланга (типа ВШ-1) от внешнего источника сжатого
воздуха.
г- В аппарате АВМ-7 воздух расходуется сначала из одного баллона с уг-
ловым, штуцером, а баллон основной подачи открывается перепускным .кла-
паном при разности давлений в баллонах 4—6 МПа. Этот аппарат имеет
физиологический сигнал (затруднение вдоха) о переходе иа дыхание резерв-
ным воздухом. Выносной манометр имеется у аппаратов производства ФРГ
и у отечественных «Подводиик-2» и «Украииа-2».
Дистанционное управление резервным баллоном имеется у аппаратов
АВМ-5 — АВМ-8, «Атлаитик-20». Баллоны у аппаратов АВМ-3, «Подвод-
ник-2», ШАП-62 и ПЛ-70 расположены на водолазе горловиной вниз, у ос-
тальных аппаратов -р вверх.
Плавучесть водолаз регулирует при помощи грузов, и оиа поддерживает-
ся близкой к нулевой, для работы на грунте -г отрицательной. Плавучесть
аппарата конструктивно задается от нулевой до отрицательной 5—30 Н.
Аппараты хранят в помещении с умеренной влажностью (50—60 %) при
температуре 5—25 °C на стеллажах, отстоящих на 0,75 м от наружной стены
и на 1 и от отопительных приборов.
Комплектность аппарата, особенности ухода, хранения, профилактиче-
ских осмотров, регулирование редуктора, легочного автомата, указателя
минимального д^рлеиия, техническое обслуживание, возможные неисправ-
ности и их устранение излагаются подробно в Руководствах по эксплуата-
ции на каждый тип или модификацию аппарата.
8.4. АППАРАТЫ С ПОЛУЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ДЫХАНИЯ
Аппараты (табл. 8.3) используют, как правило, на глубине более 60 м.
Схема движения дыхательной смеси такова: газ из баллона аппарата подается
через дюзу н химический поглотитель в дыхательный мешок, откуда при
Таблица 8.3. Технические характеристики аппаратов
с полузамкнутым циклом дыхания
Характеристика Значение характеристики для аппаратов
США
МК-12 мк П *.' С МК-6
Рабочая глубина погружения, м Продолжительность работы, ч Число и вместимость баллонов, л Давление в баллоне, МПа Тип и масса, кг, химического по- глотителя Состав дыхательной смеси, % 90 8-9 1 15 Натрие- вый—5,5 Не - 94; О2 - 6 280 4 2X8 24; bapi 4.5 Гелиокис см . 75 2 т севый 2 дородная есь
Вместимость дыхательного меш- ка, л • Масса аппарата, кг Габаритные размеры, мм 6 24 570Х 400Х Х200 8 30 6I0X410X Х180 8 16 550Х390Х Х180
265
Окончание табл. 8.3
Значение характеристики для аппаратов
Характеристика ФРГ Франция
•rt FOO-IH SMS-1/B MIX-2
Рабочая глубина погружения, м Продолжительность работы, ч Число и вместимость баллонов, л Давление в баллоне, МПа Тнп и масса, кг, химического по- глотителя Состав дыхательной смеси, % Вместимость дыхательного меш- ка, л । Масса аппарата, кг Габаритные размеры, мм 200 3 2X4 , 20 Бариевый 3,5 Не—90; О2—10 6 28 680Х465Х Х235 200 3 1X1 20 Известко- вый — 2,5 Не—90; О2—10 11 14 520Х420Х Х170 130 0,5 3X2 20 Натрие- вый—2 Не—44; О2—13; N2—43 —4 23 430Х350Х XI20
вдохе поступает в легкие водолаза. При выдохе смесь снова проходит через
химический поглотитель, где очищается от углекислого газа и поступает
в дыхательный мешок, куда поступает также дыхательная смесь из баллона.
Избыток смеси вытравливается в воду через травящий клапан. В мешке
поддерживаются парциальные давления кислорода 0,02—0,12 МПа. При
изменении глубины погружения для компенсации внешнего давления в ме-
шок добавляют смесь с помощью байпаса.
8.5. АППАРАТЫ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ДЫХАНИЯ
Аппараты для малых глубин. В аппаратах используют для дыхаиия
чистый кислород с регенерацией выдыхаемого воздуха в коробке химического
поглотителя (рис. 8.4, а, табл. 8.4). Они работают практически без потерь
смеси (циркулирующей по замкнутому контуру легкие водолаза — химиче-
ский поглотитель — дыхательный мешок — легкие водолаза) в течение 2—
6 ч на глубине до 20 м. Так как парциальное давление кислорода в аппаратах
(ИДА-57, ИДА-64) ие контролируется и ие регулируется, то на большую
глубину в иих спускаться опасно. Их характеристика приведена в табл. 8.4.
Аппараты снабжены безрычажиым прямого действия редуктором, тра-
вящим клапаном в дыхательном мешке (срабатывает при давлении 500—
600 Па). Размещаются аппараты ИДА-57 и ИДА-59 на груди водолаза, а
ИДА-64 — иа спине.
Глубоководные регенеративные аппараты. Аппараты применяют для
работы иа глубине до 300 м и более. Существует более 50 освоенных серийных
моделей (рис. 8.4, б, табл. 8.5). Для дыхания используют гелио-кислородиую
смесь, реже — азотио-гелио-кислородную. Аппараты размещаются иа спине
водолаза, гидрокостюм выбирают обогреваемого типа.
266
Рис. 8.4. Аппараты с замкнутым циклом дыхания типа ИДА:
1—лепестковый клапан; 2 — шлем-маска; 3— трубка вдоха; 4 — клапанная коробка; 5—
коробка химического поглотителя; 6 — нагрудник; 7 — выворотный фланец; 8 — дыхатель*
ный автомат; 9 — дыхательный мешок; 10 — травяще-предохраинтельиый клапан; 11—
кислородный баллон; 12— кислородоподающнй механизм; 13— ручной пускатель; 14—-
шейный ремень; 15 — трубка вдоха; 16 — регенеративный патрон; 17 — баллон азотноге-
лиокислородной смеси
Таблица 8.4. Технические характеристики аппаратов с замкнутым циклом
дыхания для малых глубин
Характеристика Значение характеристики для аппаратов
ИДА-57 ИДА-59 ИДА-64
Максимальная глубина погруже- ния, м 20 20 20
Продолжительность работы, ч 2 2,5 4-6
Число и вместимость баллонов, л Давление, МПа: 1X1,3 1X1 1X1,3
рабочее в баллоне 20 20 20
.. установочное Вместимость, л: 0,7-0,8 0,55—0,65 0,5—0,7
дыхательного мешка 8 8 7
регенеративной коробки 1,8 1X1,8 2X1,8
Масса незаряженного аппарата, кг 11,5 13,5 16
Габаритные размеры а сумке, мм 450Х400Х Х150 500Х370Х Х180 550Х4ЮХ Х120
267
Таблица 8.5. Технические характеристики глубоководных аппаратов
с замкнутым циклом дыхания
Характеристика СССР США
ИДА-51 м СВГ МК-10 -1400 мк-ю -1500 CCR-1000
Рабочая глубина, м 100 200 450 90 300
Продолжительность 5 1 3 6 6
работы, ч Число н вместимость баллонов, л 2X1,3 1X2 2X2,5 2x2,2 1X2,8
Давление в баллоне, МПа 20 20 21 21 21
Вместимость дыхатель- 8 8 8 7 6
ного мешка, л Масса химического поглотителя, кг 2,2 5 3,2 4,3 6
Дыхательная смесь АГК гкс гкс гкс гкс
Масса, кг 14 26 28 20 22
Габаритные размеры, 550 X 715Х 635 X 438 X 610Х381Х
ММ Х400х Х450Х Х460Х хзоох Х203
Х220 Х250 Х200 Х180
Окончание табл. 8.5
Характеристика США Франция Англия
МК-14 <Электро- лаигэ ETR-5 ДД-500
Рабочая глубина, м 300 130 300 500
Продолжительность 5 3 1 5-6
работы, ч Число и вместимость 2X10 2X2 2X3,3 1X2
баллонов, л Давление в баллоне, 21 20 20 20
МПа Вместимость дыхатель- 4 4 6 4
ного мешка, л Масса химического 7 4 4 3,2
поглотителя, кг Дыхательная смесь гкс АГК гкс ГКС
Масса, кг 27 16 25 29
Габаритные размеры. 600 Х430Х 54ЮХ390Х 600Х440Х 41ОХ65ОХ
ММ Х220 Х200 Х240 Х200
268
8.6. ВОДОЛАЗНЫЕ РУБАХИ И ГИДРОКОСТЮМЫ
Рубаха (табл. 8.6), являющаяся частью скафандра вентилируемого сна-
ряжения, предназначена для защиты тела водолаза от воды, теплопотерь,
травм. Их изготовляют из ткани хлопчатобумажной или эластичной.
Рубахи из ткани делают трехслойными: наружный слой — тифтик (плот-
ная и прочная хлопчатобумажная ткань диагонального переплетения, по-
крытая с изнанки тонким слоем каучука), внутренний — доместик (менее
плотная полотняного переплетения ткань, придающая рубахе эластичность),
между ними эластичная шелковистая слабовулканизированиая резина тол-
щиной 0,3 мм; исполнение — в двух модификациях: летняя (рис. 8.5, а)
с манжетами и зимняя (рис. 8.5, б) с рукавицами. Цвет — от светлого до
темно-зеленого и до темно-голубого. Эластичные рубахи (на капроновой ос-
нове) — от оранжевого до темно-красного цвета. Верх рубахи заканчивается
фланцем из эластичной резины для надевания иа водолаза и соединения со
шлемом. У 12-болтовой рубахи воротник из прорезиненной ткани служит
для задержания влаги, просачивающейся через неплотности соединения шле-
ма с манишкой, и капель, образующихся при конденсации влаги в шлеме.
Для упрочнения быстроизиашивающихся мест на рубаху наклеивают нало-
котники, наколенники и леи (между штанинами).
Водолазы с тонкими запястьями рук поверх манжет летних рубах наде-
вают резиновые браслеты; тугие манжеты надевают с помощью зажимов.
При намокании тифтиковый слой становится грубым, и работать в та-
кой рубахе, особенно с инструментом, чрезвычайно трудно, так как почти
Таблица 8.6. Характеристики водолазных рубах
Характеристика Значение характеристики для рубахи
BP-I2, ВР-3 ВРЭ-3
Рост рубахи (соответствие росту человеку), см: I До 165 189
II 176 193
III Более 176 —
Масса, кг Около 8 6
Электрическое сопротивление, МОм 0,5 0,5 1,0
Допустимая глубина погруже- 80 200 Более 200
НИЯ, м Гарантийная наработка, ч 150 150 150
Средний ресурс (общий/до первого 200/50 200/50 200/170
ремонта), ч Средний срок эксплуатации, лет 2 2 2
Средняя суммарная трудоемкость 6 6 6
ремонта, ч Материал рубахи (марка ткани) М19 з М16 мкт
Толщина материи рубахи в целом, 1,9 1,9 1,2
ММ Прочность швов от прочности тка- Не менее 80 89
ни, % Сопротивление разрыву ткани, кН: по основе Не менее 1,13 1,3
по утку Не менее 0,93 1,2
26»
Рис. 8.5. Водолазные рубахи:
1 — двенадцатнболтовая рубаха; 2 — во-
ротник; 3 — манжета; 4 — фланец; 5 —
рукавица
полностью теряется чувствитель-
ность пальцев. Эластичность рубах,
изготовленных из ткаией на капро-
новой основе, теряется в воде мень-
ше, однако они недостаточно стойки
к кислотам, щелочам, нефтепродук-
там, высоким температурам. Общим
недостатком тифтиковых и капроно-
вых рубах является отсутствие стан-
дарта иа большой рост водолаза —
до 196 см.
Рубахи испытывают на проч-
ность и герметичность воздухом дав-
лением 0,2±0,01 кПа. Работа в иих
допускается в интервале температур
от минус 30 до плюс 30 °C.
Место усиления под травяще-
предохранительный клапан: перед-
ний — вправо от вертикальной оси
160 мм, от правого плеча вниз —
240 мм; задний — влево от оси сим-
метрии 200 мм, от левого плеча
вниз — 320 мм.
Гидрокостюмы из ячеистых ма-
териалов изготовляет Киевский
опытио-промышленный завод рези-
новых и латексных изделий. Основу
материала составляет ячеистая ре-
зина (черного или красного цвета), дублированная с двух сторон синте-
тическим трикотажным полотном; общая толщина материала 7 мм.
Гидрокостюм мокрого типа (10 росторазмеров), предназиачеииый для
работы иа глубине до 60 м, состоит из куртки со шлемом, полукомбинезона,
сапог и двух пар пятипалых перчаток. Гидрокостюм водообогреваемый (вось-
миросторазмеров) для работы иа глубине до 300 м состоит из комбинезонов
наружного и виутреииего, сапог, пятипалых перчаток.
Для спортсменов-подводников выпускают комплекты: куртка, брюки,
носки, шлем, двупалые перчатки.
Гидрокостюм из ячеистых материалов следует оберегать от воздействия
кислот, щелочей, растворителей, смазочных материалов, от соприкосновения
с острыми кромками. Хранят их иа плечиках или сложенными в полиэтиле-
новый мешок при температуре 5—25 °C иа расстоянии ие меиее 1 м от нагре-
вательных приборов. Срок гарантии 2,5 года, эксплуатации — 1 и 1,5 года.
®.7. ДЕКОМПРЕССИОННЫЕ КАМЕРЫ
Камеры (рис. 8.6, табл. 8.7) предназначены для декомпрессии и лечебной
ре компрессии водолазов, а также для их тренировок по пребыванию под по-
вышенным давлением.. Устанавливают камеры стационарно иа водолазных
судах, надводных комплексах, передвижных (автоводолазных) станциях и бе-
реговых базах и объектах.
Источником питания транспортной камеры является воздух, сжатый до
20 МПа и хранящийся в двух баллонах вместимостью по Юл снаружи ка-
меры. Рабочее давление в транспортной камере 0,7 МПа, в остальных—
1 МПа. Испытательное гидравлическое давление соответственно 1,05 и
1,5 МПа.
270
Таблица 8.7. Технические характеристики декомпрессионных камер
Характеристика Значение характеристики для камер
пдк-зу ПДК-2у РКМу
Диаметр корпуса внутренний, мм 1600 1600 1200
Число отсеков 3 2 1
Объем отсеков, м* 3,4+2,8+ +2,7 3,5+3,5 0,8+2,2
Максимальная вместимость, чел. 6+5+3 6+6 2
Диаметр входного люка, мм 700 700 600
Давление регулирования предохра- нительных клапанов, МПа 1,05 1,1 1,02
Габаритные размеры, мм 5000Х 3900Х 2900Х
Х1900Х Х1750Х Х1250Х
Х1850 Х1850 XI450
Масса, кг 4890 3500 909
Диаметр шлюза, мм 205 205 205
Число кислородных ингаляторов КИ-2 или КИ-3 2 2 I
Число дыхательных аппаратов для декомпрессии иа кислороде ИДА-72Д 2 2 1
Аптечка АВЛ 1 1 1
Окончание табл. 8.7
Характеристика Значение характеристики для камер
РКУМу <Хаукс» 1800-ю/т транспортной
Диаметр корпуса внутренний, мм 1000 1776 600/450
Число отсеков 1 2 1
Объем отсеков, м3 0,5+1,5 = 3,8+5,7 0,5
Максимальная вместимость, чел. 2 3+2 I
Диаметр входного люка, мм 600 700 583
Давление регулирования предохра- нительных клапанов, МПа 1,05 1,05 0,75
Габаритные размеры, мм 2700Х 4470Х 2998Х
ХЮ50Х Х3250Х X800X1000
XI250 Х2100
Масса, кг 700 8900 200
Диаметр шлюза, мм 205 300 130
Число кислородных ингаляторов КИ-2 или КИ-3 1 1 1
Число дыхательных аппаратов для декомпрессии иа кислороде ИДА-72Д 1 Нет Нет Нет
Аптечка АВЛ 1 1
271
Рис. 8.6. Поточно-декомпре.ссионная камера:
2—люки; 2 — шлюз; 3 — отсеки; 4 — предохранительный клапан; 5 — светильник; 6 —
пульт управления; 7 — боковой люк; в — сиденья; 9 — диваны
При проведении длительных компрессий и декомпрессий водолазов в ка-
мере необходимо поддерживать благоприятные для организма человека усло-
вия (комфорт) по температуре и податливости газовой среды, давлению паров
воды, радиациоииой температуре от грелок и людей. Периодичность гидрав-
лических испытаний камер 10 лет.
8.8. МАНОМЕТРЫ И ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫЕ ЩИТЫ
Манометры (табл. 8.8, 8.9). Предназначены манометры для определения
давления на рабочей глубине погружения, измерения давления в декомпрес-
сионных камерах, дыхательных аппаратах, колоколах, водолазных щитах
и пультах подачи газовых смесей. Изготовляют в двух исполнениях: в кор-
пусе с фланцем (рнс. 8.7, а) н в круглом корпусе (рис.'8.7. б). Резьба штуце-
ров манометров М20Х1,5мм.
Манометры типа М1Д (масса 0,07 кг) для измерения давления в дыха-
тельных аппаратах, работающих в условиях нормального давления окружаю-
щей среды, выпускают двух видов: со штуцерами осевым и радиальным. Пре-
делы измерения 0,16—25 МПа. Измеряемая среда — неагрессивные жидко-
сти, газы и пары; класс, точности измерений 2,5. Манометры в вибропрочиом
исполнении типа ММ-4001 и ММС-2 с осевым штуцером имеют пределы изме-
ряемого давления соответственно 4 и 25 МПа, класс точности измерений 4;
масса 0,07 кг.
Манометры для измерения избыточного давления газов в баллонах
дыхательных аппаратов, работающих в условиях повышенного давления
окружающей среды (избыточного наружного давления воды), выпускают
272
\ Таблица 8.8. Технические характеристики водолазных манометров
Диаметр корпуса, мм Масса, кг Верхние пределы измерений, МПа Класс точности Исполнение по устойчивости к механическим воздействиям
100 0,55 0,6; 1,0 1,0 Вибропрочное
160 1,4 0,6; 1,0 0,6
250 2,6 1,6; 2,5 1,0
250 2,6 4,0; 6,0 1,0 Виброустойчнвое
250 2,6 4,0; 6,0 1,5
250 2,6 0,4; 0,6 0,6 Обыкновенное
250 2,6 1,0; 2,5 1,0
Таблица 8.9. Размеры водолазных манометров, мм (см. рис. 8.7)
D D, А В н н, h 1
100 5,5 80 106 59 90 6 22
160 7,0 128 170 65,5 121 8 26
250 7,0 200 265 65,5 165 8 28
Таблица 8.10. Технические характеристики манометров водолазных
аппаратов
Характеристика Значение характеристики для манометров
МТп-Вд-40 МТп-Вд-40С
Предел измерений (верхний/рабо- 25/20 45/42
чий), МПа Погрешность измерения, % 4 4
Допускаемое давление окружаю- 3 5
щей среды, МПа Допускаемая температура окружа- 30/0 35/—4
ющей среды- /максимальная/мини- мальная), °C Диаметр корпуса, мм 40 40
Длина (с расположением штуцера 50/30 58/—
осевым/радиальиым), мм Резьба штуцера, мм М10Х1 М12Х1.5 ,
273
Рис. 8.7. Водолазные манометры
двух типов: МТп-Вд-40 и МТп-Вд-40С
(табл. 8.10). Принцип работы мано-
метра основан иа перемещении кон-
ца чувствительной трубки при пода-
че внутрь ее избыточного давления
измеряемой среды.
Воздухораспределительные щи-
ты. Щит предназначен для подачи
сжатого воздуха водолазу. В зависи-
мости от способа регулирования по-
дачи воздуха их разделяют иа руч-
ные и автоматические.
Щиты с ручным регулированием
выпускают в трех исполнениях: ле-
вого, правого, левого для передвиж-
ной рекомпрессиониой станции; их
рабочее давление 3 МПа. Усилие,
прилагаемое к маховику (40 Н), не
превышает эргономических требо-
ваний.
Щиты с автоматическим регули-
рованием выпускают в двух исполне-
ниях: правого и левого иа рабочее
давление 3,5 МПа. У щитов имеется
дублирующее ручное регулирование.
Для присоединения водолазных ру-
кавов у щитов имеется 2 или 3
штуцера.
Класс точности манометров обоих типов — 1. На щите установлено
4 манометра: один показывает давление воздуха в баллонах компрессорной
установки, и три — давление воздуха, подаваемого водолазу. На щите с руч-
ным регулированием диаметр манометров 160 мм, с автоматическим — 100 мм.
Щиты обеспечивают постоянную подачу воздуха 120 л/мии на рабочую глу-
бину. Средний ресурс с момента установки щитов иа место эксплуатации
составляет 10 тыс. ч, средний срок службы — не менее 8 лет.
8.9. ПОМПЫ
Помпу (компрессор низкого давления) используют для подачи воздуха
человеку под воду. Ойа оснащена электрическим приводом вращения порш-
невой группы, имеет резервный ручной привод (два маховика и' откидываю-
щиеся ручки для качальщиков). В нашей стране традиционно применяют
помпы трехцилиидровой конструкции (табл. 8.11), хотя встречаются еще в
эксплуатации так называемые облегченные горизонтальные двухцилиндровые
помпы с качающимся двухрычаговым приводом. Но такие помпы в практике
подводио-техиических работ ие распространены ввиду подачи малого коли-
чества воздуха и тяжелой физической нагрузки качальщиков, превышающей
действующие эргономические нормативы.
Основное преимущество воздушных помп перед быстрооборотиыми комп-
рессорами заключается в том, что они работают иа малой частоте вращения
и ие требуют смазки поршней с кожаными манжетами. В силу этого в цилинд-
рах ие образуются такие газовые примеси, как окись углерода, окись и за-
кись азота, особенно вредно действующие иа организм водолаза при повы-
шенных парциальных давлениях. Воздух, нагнетаемый помпой, по газовому
составу близок к окружающему воздуху. Но выпускавшиеся до 1986 г.
274
трехцилиндровые помпы перестали отвечать современным нормативным тре-
бованиям по количеству подаваемого воздух.а для дыхания и вентиляции
скафандра. В связи с этим оии модернизированы на большую подачу воздуха,
а также спроектирована с этой же целью четырехцилиндровая электрифици-
рованная помпа.
Помпа ПВ-3 разработана ЭПРОНом, остальные помпы — Мииречфлотом
РСФСР, изготовитель — Подводречстрой Минречфлота РСФСР. Привод
Таблица 8.11. Технические характеристики водолазных помп
Значение характеристики для помп
Характеристика ПВ-3 взпэ (образца 1954 г.) эп-з (образца 1988 г.) TIB-200 (образца 1989 г.)
Частота вращения ко- ленчатого вала, об/мин: с электроприводом 40 62 49
вручную 30-35 30 40 24
Время переключения — 30 30 30
привода, с Наибольшее рабочее давление, МПа: одной помпы 0,04 0,04 0,06 0,12
в спаренном вариан- 0,3 0,3 0,12 Не преду-
те Подача по свообдному 90—105 120 240 смотрено 264
воздуху, л/мнн Количество поступле- ния воздуха водолазу, л/мнн, на глубине, м: 6 50-60 75 150 160
12 40—45 Допусти- 105 120
Электодвигатель: марка или тип ма работа водолаза в спаренном варианте помп на глубине 10 м АОМ-31-4 4АХ80- 4A100S
(асинхронный) мощность паспорт- 1,1 В4УЗ- IM1081 1,5 1,1-1,7
ная, кВт напряжение, В частота вращения, — 220 1390 /380 1500 750—1430
об/мин сопротивление изо- 1 1 1
ляции, МОм потребляемая мощ- 0,9 1,36 0,7—1,26
ность, кВт Габаритные размеры 1.5Х0.8Х 1.6Х0.8Х 1,1X0,9Х 1.3Х0.9Х
в футляре, м XI,2 XI,2 XI,з Х1,2
Масса (в сборе), кг 250 302 395 420
275
помпы ПВ-3 — ручной, остальных помп — электрифицированный с резерв-
ным ручным. У помпы ПВ-260 четыре цилиндра диаметром 90 мм, у осталь-
ных — по три диаметром 82 мм. Размер вредного пространства всех помп
1,5—2 мм. Ход поршня помпы ПВ-260—236 мм, остальных помп — 216 мм.
Каждая помпа рассчитана на эксплуатацию одним водолазом. Марка электро-
кабеля НРШМ 3X1,5 или 4X1,5, длина 60 м, тип розетки н штепселя РШ-3,
Ш-3.
Конструкция коленчатого вала помпы ПВ-260 — сборио-составная (два
вала), остальных помп — цельнокованая составная. Тип передачи редуктора
всех помп — стальной червяк с зубчатым колесом, материал корпуса —
алюминий Ал9, периодичность замены масла — ежемесячно. Уплотнение
поршней — кожаные манжеты, футляр деревянный. Срок службы помп до
капитального ремонта 5 лет, срок эксплуатации 9 лет, переконсервации—
6 лет.
Трех- и четырехцилиндровые помпы ЭП-3 могут входить в комплекс
легководолазиого снаряжения при подаче воздуха на глубину до 15—18 м
в одиночном и до 20—22 м в спаренном вариантах работы помп.
8.10. КОМПРЕССОРЫ
Компрессоры среднего давления (табл. 8.12). Компрессоры рассчитаны
иа давление до 3 МПа. Компрессоры МВТ44-В64А, выпускаемые вместо
компрессоров ВК-25, с 1988 г. устанавливают иа судах пр РВМ376. Ком-
прессор типа МК в процессе сжатия газа не загрязняет его вредными приме-
сями от смазочного масла.
Компрессоры типа МК — мембранные (20/12,5 — двухблочный, 10/12,5 —
одноблочиый), рабочий газ — воздух, азот, гелий, остальные — вертикаль-
ные двухрядные поршневые, рабочий газ — воздух.
Компрессоры высокого давления. У стационарных компрессора»
(табл. 8.13) водяное охлаждение с содержанием механических примесей и ор-
ганических веществ не более 40 г/м3 (40 мг/л) и жесткостью воды не более
Таблица 8.12. Технические характеристики компрессоров
среднего давления
Характеристика Значение характеристики для компрессоров
МВТ44-В64А 2ВТ1-1.8/ 2.6М1 ВК-25Д1
Конечное рабочее давление, МПа 2,45 2,45 2,45
Подача (при конечном давлении/ приведенная к начальным условиям), м3/мин 0,07/1,5 0,05/1,8 0,04/1,0
Число ступеней сжатия 2 2 2
Частота вращения, об/мин 900 980 520
Габаритные размеры, мм 2420Х630Х 1510Х630Х 2080Х645Х
XI270 XI260 Х1275
Масса, кг 1500 800 1320
Срок службы до капитального ре- монта, тыс. ч 10 20 10
Марка смазочного масла И-50А; И-40А; К-19
276
Окончание табл. 8.12
Значение характеристики
для компрессоров
Характеристика ВК-25Э1 I.6MK-20/12.5 1,6МК-Ю/12,5
Конечное рабочее давление, МПа 2,45 1,25 1,25
Подача (при конечном давлении/ приведенная к начальным условиям), м3/мин 0,05/1,33 0,03/0,37 0,015/0,18
Число ступеней сжатия 2 1 1
Частота вращения, об/мнн 730 400 400
Габаритные размеры, мм 1850 Х710Х 1500 Х800Х 1225Х 800Х
Масса, кг Х1410 ХЮ50 X 1050
1200 1270 890
Срок службы до капитального ре- монта, тыс. ч 10 23 28
Марка смазочного масла Т; К-19 И-40А (И-ЗОА) Т46 (ТЗО) М40А (М-30А)
7мг-экв/л. Уплотнительные (поршневые) кольца у компрессоров типов ВП
и ГП выполнены из графитофторопласта. Мембранные компрессоры типа МК
не загрязняют вредными примесями газ в процессе его сжатия. Напряжение
тока компрессоров 220/380 В.
Большинство компрессоров переносных и передвижных (табл. 8.14) обо-
рудованы системой автоматической аварийной защиты по основным пара-
метрам..
Компрессор ДКР-16/20 выпускают вместо компрессора ДК-200. Ком-
прессор КА15-15Е можно устанавливать с наклоном в сторону до 20°, впе-
ред/назад — до 15°; пределы регулирования давления 22,5—33 МПа. Ком-
прессоры типа «Старт», АЗНВ1 являются переносными (рабочий газ — воз-
дух для аквалангов), остальные — передвижными (рабочий газ для компрес-
сора ГК-225 — гелий, для остальных — воздух). Гелиевый компрессор ГК-225
имеет максимальную степень сжатия — 10, давление на входе 15 МПа, на
выходе — 22,5 МПа; служит для наполнения малолитражных и транспорт-
ных баллонов.
Кислородные компрессоры (табл. 8.15) предназначены для наполиеиия
кислородом илн азотно-гелио-кислородной смесью малолитражных баллонов
водолазных аппаратов до давления 15—20 МПа путем перепуска и последую-
щего перекачивания кислорода или смеси из транспортных баллонов, для
наполнения кислородом транспортных гелиевых баллонов при приготовле-
нии гелиокислородных и азотно-гелиокислородных смесей.
Для смазывания компрессоров применяют в основном кремнийоргаии-
ческую жидкость № 5 или 10 %-й раствор глицерина в дистиллированной воде.
После расконсервации картер компрессора наполняют индустриальным
маслом марок И-ЗОА, И-20А или И-25А до середины уровня маслоуказателя.
Не допускается утечка масла под прокладки и уплотнения крышек через
разъем между картером н корпусом компрессора.
Все составные части, соприкасающиеся с кислородом, обезжиривают
четыреххлористым углеродом или бензинным растворителем БР-1. Затем
их обрабатывают ректифицированным спиртом высшей очистки или этиловым
эфиром и просушивают до полного испарения растворителя.
277
to Таблица 8.13. Технические характеристики водолазных стационарных компрессоров высокого давления
оо____________________________________________—----------— ---------------------------— — ------------
Значение характеристики для компрессоров
Характеристика 1К ЭК15 ЭКЮ ЭК7.5 ДКЮ ДКЗ ДК2 вшв-ш 2,3/230
Конечное рабочее давление, МПа 20 20 40 40/20 40/20 23 20 22,5
Подача, м3/мин: * 0,072
при конечном давлении 0,008 0,015 0,01 0,013 0,015 0,010 0,008
приведенная к начальным виям всасывания уело- 1,2—1,6 3-3,2 3,6 2,2 2,7 1,6 1,4 2,4
Число ступеней сжатия 4 4 4 4 4 4 4 5
Частота вращения, об/мин 730 560 1330 975 875 4исло дво 910 йиых ход 910 ЭВ 900
Габаритные размеры, мм 885 X 1185Х 1910Х 1680Х 2950 х 2000 X 2200 X 4500 X
Х825Х Х860Х Х880Х Х880Х Х940Х Х900Х Х890Х Х4700Х
Х1295 Х1535 Х1230 Х1340 Х1000 хюоо Х860 Х2850
Масса, кг 1125— — 1780 2680— —ЗОЮ 2150 1510 1550 920 810 9500
15 20 23 25 25 15 15 20
Срок службы до капитального ре-
моита, тыс. ч А2-82-4
Марка двигателя АМ МАМ-74 ЭП39.5/ АМ-102-6 25 М Д ВС —
Мощность, кВт 26—36 52 83 65 96 48 48 55
Продолжение табл. 8.13
Значение характеристики для компрессоров
Характеристика 2ВП 2/220УЧ 1,6 МК
402ВП 4/220 згп 5/220 302ВП 4/150 12/84 8/200 16/12.6 — -200 4МК 20/200М
Конечное рабочее давление, МПа Подача, м3/мии: 21,6 21,6 21,6 14,7 6,4 20 20 20
при конечном давлении 0,0213 0,0117 0,0266 0,0312 0,004 0,0009 0,002 0,0012
приведенная к начальным усло- виям всасывания 4,0 2,2 5,0 4,0 0,22 0,16 0,35 0,33
Число ступеней сжатия 5 4 4 4 2 2 1 2
Частота вращения, об/мин 750 735 750 900 400 400 400 400
Габаритные размеры, мм 3180Х X 1855X Х2280 4070 X Х4275Х Х2600 3180Х Х1620Х Х2940 2960 X Х1535Х Х2185 1580Х Х800Х Х1250 1600Х Х800Х Х1250 1700 X Х900Х Х1250 2060 X Х920 X 1400
Масса, кг 2900 4500 7800 2705 1060 1)20 1050 2030
Срок службы до капремонта, тыс. ч 35 20 30 35 23 23 20 20
Марка двигателя АВ2- 101-8 АВ-101 - 8УЗ ДСК-12- 24-12У4 АВ2- 101-8 4А100 С4УЗ 4А112М 4УЗ 4А13254 УЗ ВА061 - 4 УЗ
Мощность, кВт 75 75 132 75 4 5,5 7,5 7,75
У - углекислого газа; П
Примечание. Букв» означают: В — для сжатия воздуха, Г — газа,
жение цилиндра,
кэ
3 *
прямоугольное располо-
Таблица 8.14. Технические характеристики водолазных переносных
Значение характеристики
Характеристика ГДР СССР
АЗНВ1 «Старт- 2М> «Старт- 1М> ДКР16/200 ДК2-150/1
Конечное рабо- чее давление, МПа Подача, м3/мин: при конечном давлении приведенная к начальным условиям Число ступеней сжатия Марка смазоч- ного масла 22 0,0005 0,1 3 30SAE (летом), 10SAE5W (зимой) 20 0,0002 0,03 3 МС-20 20 0,0002 0,03 ft 3 ( 20 0,0013 0,23 3 МК-22 заменитель Л1 20 0,0013 0,23 3 LC-20)
Двигатель: марка — Дружба- 4 АОМ-32 248,5/11 —
мощность, кВт Габаритные раз- меры, мН Масса, кг 4,5 , Ю20Х X 480X500 60 2,2 720 X Х435Х Х420 39 2,2 670 X Х425х Х340 49 9 2000Х900Х Х1300 580 10 1160Х900Х ХЮ90 500
Таблица 8.15. Технические характеристики водолазных кислородных
Характеристика Значение характеристики
КД-250 КД-200 | КД-4-250 |
Подача при давлении всасывания до 7 МПа, л/мин 1,56 1,6 1,63
Рабочее давление, МПа 27 22 24,5
Число цилиндров 2 2 2
Число ступеней ежа* , тия/степень сжатия 1/2 1/2 1/2
Напряжение, В 220/380
Мощность, Вт 1,1 1,1 1,1
Частота вращения,- об/мии 440 440 555
Габаритные размеры, 580 Х500Х 580Х500Х 610Х570Х
мм Х450 Х450 Х490
Масса, кг 65 65 66
280
и передвижных компрессоров высокого давления
для компрессоров
СССР ФРГ Велико- британия
ЭК2-18ОД КР-2 ГК-225 СО-7А КА15-15Е ДК24-300 ВХП-15
15 15 22,5 0.6 22; 33 30 14-35
0,001 0,002 0,0013 0,079 0,0022 0,002 0,06-0,011
0,14 0,27 0,25 0.5 0,40 0,55 0.8—0,35
3 3 3 1 4 4 4
-— —Т 50% глице- рина, 50% дистилли- рованной воды К-12; К-19 30SAI 1 (летом), (зимо{ 10SAE5W )
' — 4А13254УЗ АМ70-6 УД-25 — — —
9,5 15 8 5.8 11 14 38
1870Х 1300Х 1175Х546Х 1050Х 1200Х 1150Х 1000Х
Х780Х Х830 Х850Х700 XI050 Ж630Х Х800 Х!650 X Х810 , Х600Х Х900 X1290X770
- 650 340 395 178 285 385 730
дожимающих компрессоров ?г it
для компрессоров..
КД-ЗМ | КН-4 КН-4П КН-Р КД-4М, кд-э —
1,5 1,48 1.49 0,45 111,56
22 20 20 20 25
2 2 2 2 2
1/3 1/2 1/2 1/2 1/2
127/220 Ручной привод 220/380
1,1 1,0 1,0 — О ,
440 450 450 Г
570Х495Х' 930Х450Х 13бО'л'' 1- ->'Х- •138ОХ
Х^45 Х600 !5С 30: <350X650 X 580X700
87 НО 60 > 101
281
Таблица 8.16. Концентрация насыщенных паров
Концентрация, мг/м3, прн температуре, °C
Масло 20 50 100 150 180 200
Авиационное МС-20п 2,92 17,3 164 915 1640 4tii'5100
Авиационное МК-22п 1,72 12,1 94,5 475 1172 1656
Компрессорное К-19 0,048 0,69 19,7 274 922 о 1860
Турбинное 30 15,5 Ш 1110 4800 10250 16010
Указанные работы, кроме обезжиривания спиртом, а также замену масла
в картере производят вне компрессорной.
Периодичность текущего ремонта компрессора — после наполнения
2000 двухлитровых баллонов, ио ие реже одного раза в год, среднего ре-
монта — после наполнения 4000 баллонов, ио ие реже одного раза в 2 года,
капитального ремонта — после наполнения 6000 баллонов, ио ие реже од-
ного раза в 3 года.
Смазочные масла (табл. 8.16). Масло для поршневых воздушных ком-
прессоров выбирают в зависимости от вязкости и термоокислительиой ста-
бильности. Смазка уменьшает износ трущихся поверхностей и снижает рас-
ход энергии иа трение; кроме того, оиа охлаждает трущиеся поверхности ме-
ханизма движения и повышает уплотняющую способность поршневых колец
и сальников.
Основные требования к маслам для воздушных компрессоров: повышен-
ные вязкостные свойства при высоких температурах; высокие противоокис-
лительиые свойства в среде сжимаемого воздуха или иных газов при рабочих
давлении и температуре; высокая температура вспышки и воспламеиеиия;
совместимость с конструкционными и уплотнительными материалами.
От качества смазывания во многом зависит ие только эксплуатационная
надежность самого компрессора, ио и качество воздуха, нагнетаемого для
дыхания водолазу.
Большинству отечественных водолазных компрессоров отвечают авиа-
ционные масла марок МК-22п, МС-20п, вырабатываемые из малосериистых
бакинских нефтей. Несколько уступают им комгп>ессориые масла марок К-19
и К-12. Широко применявшиеся масла 12М, 19т, КС-19, К-28 мало удовле-
творяют предъявляемым требованиям. При использовании масла КС-19
(нз сернистых нефтей — заменитель дефицитного масла К-19) необходимо
через 200 ч работы проверять и устранять коксовый нагар в цилиндрах, в кла-
панах и коммуникациях компрессора. Масло К-12 допускается применять
при температуре нагнетания ие выше 160 °C. В летнее время рекомендуется
применять масЛо К-19. Смазочные масла других марок можно применять
только по согласованию с заводом-изготовителем компрессора. Из новых
сортов могут быть рекомендованы масла Кп-8 и ЭК-20.
Масла с малой вязкостью вследствие быстрого испарения летучих фрак-
ций при температуре 150—250 °C и значительной концентрации насыщенного
пара сильно загрязняют сжатый воздух парами, поэтому их следует очищать.
При концентрации насыщенных паров масел более 0,05 мг/м3 сжатый воздух
также подлежит очистке.
\ 8.11. ТЕЛЕФОННЫЕ СТАНЦИИ
В водолазном деле используют телефонные станции (табл. 8.17):
ВТС-59М, НВТС-М — немагнитная (рис. 8.8), ВТУС-70 — уиифицированиая,
ТСР-1 —для рекомпрессиоииых камер. Схема связи станций НВТС-М
282
Таблица 8.17. Технические характеристики водолазных телефонных станций
Характеристика Значение характеристики для станций
ВТС-59М НВТС-М ТСР-1
Число абонентов (под- 3 2 4
ключенных водолазов, камер) 1ГД-18
Тип громкоговорителя ГР-1, ГР-3 ГР-1
Род тока, напряже- ние, В ~ 127/-220; —24 - 127/--220; — 24; —110/115 —24
Потребляемая мощ- До 35 15 До 10
ность, Вт Минус 30—
Диапазон рабочих Минус 10 — Минус 10—
температур, °C плюс 50 плюс 50 плюс 60
Телефонно-микрофон- ная гарнитура: ТМВ; ДЭМ-4М
телефон Два ТА-56М; ДЭМ-4М ДЭМ-4М
микрофон два ДЭМШ-4А ДЭМ-4М ДЭМ-4М
Габариты укладочного ящика, мм 574X459X380; 514X459X380; 234X213X136 500X416X172 400X185Х Х360
Масса комплекта, кг 145 22 20
Рабочая глубина по- гружения, м 60—200 60 60, в каме- ре — 100
Разборчивость слов, % До 75 До 80
Окончание табл. 8.17
Характеристика Значение характеристики для станций
ВТУС-70-1 ВТУ С-70-2 ВТУС-70-3
Число абонентов (под- ключенных водолазов, камер) 2 2 2
Тип громкоговорителя — — —
Род тока, напряже- ние, В Потребляемая мощ- ность, Вт Диапазон рабочих температур, °C Телефонно-микрофон- ная гарнитура: —24 М — 24 10—15 инус 15 — плюс 50 —12/24
телефон ДЭМ-4М ЛЭМ-3; два ТА-56М ДЭМ-4М; два ТА-56М
микрофон ДЭМ-4М ДЭМШ-1А ДЭМ-4М; ДЭМШ-1А
Габариты укладочного ящика, мм 500X160X172 500X160X172 528Х360Х XI85
Масса комплекта, кг Рабочая глубина по- гружения, м Разборчивость слов, % 14 15 До 80 Не меиее 85 17
283
Рис. 8.8. Водолазная телефонная станция НВТС-М:
7 динамик; 2, 4 — регуляторы громкости к водолазу и оператору; 3— микрофон; 5 —
гнезда подключения к водолазам; 6, 7 — гнезда подключения выносных пульта и ди-
намика
и ТСР-1 —двухпроводная, остальных станций —трехпроводная. У станций
ВТС-59М и НВТС-М имеются выносные пульты.
Унифицированные станции ВТУС-70-1 применяют для вентилируемого
снаряжения, ВТУС-70-2 — легководолазного, ВТУС-70-3 — для обоих типов
снаряжения. Все модификации различаются только по составу комплекта
микрофонно-телефонных гарнитур для водолазов.
Для станций применяют кабель марки КСТ-4Х 1, для станций ВТУС-70-2
и ВТУС-70-3 — кроме того, кабель PIIIM-3X1. Станции работоспособны
при относительной влажности 95—98 %.
8.12. ПОДВОДНЫЕ КАБЕЛИ И СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ МУФТЫ
Кабели. Для подводной связи применяют несколько типов кабелей
(табл. 8.18). Герметичность кабелей КВТ, КСТ, КРП — радиальная, ос-
тальных кабелей — радиальная и продольная.
Рис. 8.9. Муфта соединительная во-
долазная МСВ-4-30:
1,3 — корпуса полумуфт розетки и вилки;
2 — защитная гайка
284
Таблица 8.18. Технические характеристики водолазных кабелей связи
Марка кабеля Число жил и площадь их сечения, мм2 Наружный диаметр, мм Масса 1 м кабеля, г Разрывное усилие, кН
КВТ 3X1 13 150 1,96
КСТ 4X1 18 340 2,94
КСТГ 4X1 19 292 2,94
КРП 6X1,5 20 600 4,9
КВГФ-7 4X1,5+3X0,75 19 620 4,9
квтг 4X2,5+3X0,35+3X0,35 21 640 4,9
Кабель водолазный телефонный (КВТ) имеет сталемедные жилы и обла-
дает в 3 раза большим разрывным усилием, чем кабель РШМ-ЗХ1.
Кабель сигнально-телефонный (КСТ) и сигнально-телефонный герметизи-
рованный (КСТГ) используют в качестве телефонного кабеля и сигнального
конца одновременно. Их наружная поверхность рифленая с глубиной кана-
вок до 3 мм.
Кабель в резиновой изоляции подводный (КРП) является телефонно-сило'
вым, предназначен для связи по экранированным жилам (в нем две рядом
лежащие жилы имеют экран в виде оплетки из медной луженой проволоки
диаметром 0,15мм) и подачи питания по остальным четырем жилам.
Кабель водолазный герметизированный с фторопластовой изоляцией
(КВГФ-7) имеет стальной канат. По кабелю можно осуществлять связь с во-
долазами и одновременно подавать питание по силовым жилам не только от
аккумуляторной батареи, но и от источника переменного тока и генератора
постоянного тока.
Кабель водолазный телефонно-силовой герметизированный (КВТГ) ио
сравнению с кабелем КВТГФ-7 имеет дополнительно три жилы (жилы управ-
ления), силовые жилы с большей площадью сечения. Кабель полностью
обеспечивает помехозащищеииую связь.
Соединительные муфты. Для быстрого отсоединения кабеля от снаря-
жения водолаза в воде (в том числе при заходе в колокол) применяют соеди-
нительные муфты (кабельные разъемы) длиной 180 и диаметром 68 мм
(табл. 8.19).
Муфта соединительная водолазная МСВ-4-30 (рис. 8.9) предназначена
для герметичного соединения кабелей на воздухе и рассоединения их под
водой. Для герметизации ввода кабеля у каждой полумуфты имеется саль-
никовое уплотнение из четырех резиновых колец, нажимной втулки и гайки
сальника.
Таблица 8.19. Технические характеристики водолазных кабельных
соединительных муфт
Муфта Число штырей Масса, кг Диаметр сальников, мм
МСВ-4-30 4 1,2 20; 13
МСВ-2-30 2 1,0 13; 13
285
В.13. ГИДРОАКУСТИЧЕСКИЕ СТАНЦИИ СВЯЗИ
Станция, предназначенная для обеспечения двусторонней (симплекс)
связи водолаза с поверхностью и между собой по гидроакустическому каналу,
состоит из двух самостоятельных комплектов. Комплект, именуемый судовой
станцией, расположен иа надводном судне (с него опускается гидроакустиче-
ский преобразователь в воду). В водолазный комплект (рис. 8.10, табл. 8.20)
входят: приемопередатчик, гидроакустический преобразователь, устройство
для зарядки аккумуляторов (кад-
миево-никелевых) блока питания.
Станция преобразует электриче-
ские сигналы в механические коле-
бания пьезоэлектрического преобра-
зователя (в режиме передачи) и об-
ратно (в режиме приема). Из режи-
ма приема иа режим передачи стан-
цию переключают иажимом тангеиты
микрофона. Принимаемые сигналы
воспроизводятся громкоговорителем
и телефонами.
Разборчивость речи гидроаку-
стической станции составляет 75—
85 % на расстоянии до 100 м и
57 % — на предельном расстоянии
(более 1000 м). У некоторых станций
имеется корректор речи в гелиекис-
лородиой среде для водолазов, нахо-
дящихся иа глубине до 300 м. При
этом водолаз может прослушивать
свою исправленную речь.
Судовая станция в отличие от
водолазной имеет большую (как пра-
вило, вдвое) мощность излучения и
большие размеры. Станции работают
как в пресной, так и в морской воде,
но некоторые (например, японские
СВЛ-10, СВА-20 и СВЛ-50 с радиу-
сом действия 100 м приспособлены
только для морской воды).
Станция Як-як расположена на
поясе или шее водолаза, СР-Юб и
СМ-200 — иа баллоне акваланга,
СД-1 и ЭРУС-2А — на бедре, ос-
тальные станции — на поясе водо-
лаза.
8.14. ВОЗДУШНЫЕ ФИЛЬТРЫ
И БЛОКИ ОЧИСТКИ ВОЗДУХА
Рис. 8.10. Водолаз в снаряжении
с гидроакустической станцией:
/ — электрод; 2— шноркель; 3 — теле-
фон: 4 — микрофон; 5 — ларингофон;
6 — аппаратный блок; 7 — держатель
кабеля; 8 — ножной электрод; 9 —руч-
ной переключатель
286
Фильтры и блоки (табл. 8.21)
предназначены для очистки воздуха
до подачи его водолазу от вредных
примесей, остаточных паров воды и
масел. Вредными примесями для
организма являются как отравляю-
щие газы, так и аэрозоли — мелкие (пылеватые) механические частицы,
попадающие в атмосферный воздух.
Фильтры бывают давления высокого (3 МПа и более), среднего (до
3 МПа) и низкого (до 0,63 МПа) и, кроме того, различаются количеством
и номенклатурой сорбирующих веществ. Общими для всех фильтров являют-
ся следующие функциональные вещества и конструктивные элементы.
Силикагель марки КСМ — гранулированный прокаленный гель дву-
окнсй кремния.SiO2: нерастворим, ие набухает в воде, обладает чрезвычайно
пористой структурой (иа 1 г геля приходится до 400 м2 суммарной поверх-
ности пор), улавливает остатки масел и паров влаги после прохождения воз-
духа через водомаслоотделитель компрессора. Перед засыпкой в кассету
фильтра силикагель просушивают при температуре 130 °C до получения
плотности ие более 0,8 г/см3. В индикаторных трубках силикагель исполь-
зуют как носитель для катализаторов определяемого газа.
Древесный активированный уголь марок АГ-3 или БАУ,-™- мелкозернис-
тый, обладает большой адсорбционной способностью, является также носи-
телем катализатора. Суммарный объем пор ие меиее 1,7 см3/г, а насыпная
плотность — ие более 240 г/дм3, готовится из скорлупы миндального ореха.
Химический поглотитель известковый- (ХПИ)'-— зернистый (диаметр
зерен 5,5—6,5 мм—5 %, 2,8—5,5 мм—90 %, 1—2,8 мм — 5 %) продукт
белого или светло-серого цвета, предназначен для химической защиты от
двуокиси углерода СО2 и частично от окислов азота. Перед зарядкой кассеты
поглотитель ХПИ подвергают химическому анализу для определения коли-
чества связанной углекислоты (ее должно быть ие более 20 л иа 1 кг вещества,
нли ие более 4 % по массе). Упаковывают поглотитель в барабаны вмести-
мостью 50 и 100 л.
В осушителе кислорода от влаги при наполнении малолитражных бал-
лонов водолазных аппаратов от транспортных баллонов в качестве сорбента
применяют как силикагель, так и активный глинозем. Степень осушки
кислорода (по точке росы) — ие выше 48 °C.
При замене кассеты у блока БО ВВД-200 на секцию с катализатором
А К-62 позволяет использовать фильтр ФВД-200у вместо блока очистки
БО ВВД.
Гопкалит — зернистый катализатор черио-коричиего цвета — приме-
няют для окисления кислородом воздуха окиси углерода СО в двуокись СО2.
Состав: МпО2— 50%, СиО — 30 %, СО2О3— 15 %, Ag2O — 5%. При
окислении СО в СО2 выделяется много теплоты — 284 МДж. Гопкалит пере-
стает действовать при соединении с влагой воздуха, поэтому после пропуска
через него 5000 м3 влажного воздуха требуется перезарядка гопкалита. В со-
временных фильтрах действие гопкалита заменяет совместное действие ката-
лизатора А К-62 и купромита с воздухоподогревателем.
Купромит и катализатор АК-62 применяют в некоторых фильтрах так-
же для окисления СО в СО2. При перезарядке фильтра ие допускается кон-
такт катализатора с газовой средой, содержащей сероводород, капельную
влагу, пары спирта, бензина, аммиака и других углеводородов, так как кон-
такт с ними приводит к полному или частичному отравлению катализатора.
Стружка стальная мелкая или алюминиевые кольца диаметром 10 мм
(кольца Ролиига) служат для отделения пыли и влаги из воздуха путем осаж-
дения мелких частиц в виде конденсата. Картон фильтровальный (2—3 слоя)
марки ВМТ-5 и разделительная чашечка необходимы для разделения сорби-
рующих веществ и уплотняющих материалов.
Стекловата, или вата гигроскопическая, в составе фильтра поглощает
оставшиеся малые количества паров воды и масел при хорошей фильтрующей
способности материала.
Сизалевый или манильский распущенный канат необходимы для обеспе-
чения плотной укладки шихты.
287
Таблица 8.20. Технические характеристики гидроакустических станций
/ Характеристика Значение характеристики
СССР США
МГВ-2 «Парус-0,1» «Дайверком» «Аквазо*- НИКС»
Дальность связи, м Рабочая глубина по- гружения, м Время работы, ч Габаритные размеры, мм* Масса (на воздухе/в воде), кг 500 60 7 297Х255Х ХЮ5 2,8/0.7 800 80 4 240X115Х Х50 2,0/0,6 900; 1800 180; 300 ' 8 178Х127Х Х57 2,2/0,8 500 280 6 180Х82Х •хзо 2,5/0,7
(водолазный комплект)
для станций
США Япония Франция
АН/ПК.Ц-4 Як-як СР-100 СМ-200 СД-1 ЭРУС-2А
2000 30 60 30 500 400; 600
250 20 45 30 250 60
6 2 3 1 4 3-9
356Х152Х Х76 160/68 270X150X Х155 400X70 140X93X44 340/80
3,0/0,6 1,4/07 4/0,4 2,7/0,5 1/0,5 3/0,3
1 Для Як-як, СМ-200 и ЭРУС-2А указаны длина и диаметр.
Таблица 8.2Г, Технические характеристики воздушных водолазных
Характеристика Значение характеристики
высокого
БО-ВВД 200/150 ПБО-200 Фвд-гооу
Рабочее давление, МПа Производительность, приведенная к атмосфер- ному воздуху, л/мии Пропускная способ- ность одной зарядки (по защитной мощности по- глотителя/ катализатор а/ гопкалитового патронаV м3 Примерное число за- рядок аквалангов: «Украииа-2», ABM 1М АЙМ-3 20 1500—1700 3000/5000/20 000 1400 2000 20 500 1000/—/3000 140 180 20 1800 3000/5000/20 000 1500 2000
АВ 1-5 АВМ-б ШАП-62 Продолжительное! ь эксплуатации со време ни замены компонен- тов, ч Гастритные размеры, мм Масса/, кг Примечания, 1. Фи 2. Для фильтра ФСД ука 1070 750 4000 300 780X840X1870 220; 420 льтры среднего и чаны диаметр, ширина 100 75 400 250 250Х250Х Х525 30 низкого давле и высота. 1100 900 4000 300 310X219X1365 170 гий на акваланги не
288 10 Зак. 2359
фильтров и блоков очистки
для фильтров и блоков очистки давления
высокого среднего НИЗКОГО ФВС-55
«Старт» окн-м ФСВ-58 4 ФСД-25
15 15 5 2,5 0,55
40 850 120 1250 150
200/200/200 -/—/1500 1100/-/- 3500/5000 501-1-
10 150 ! Аквалангов иет
15 200
10 150
10 150
15 200
50 150 500 100
290ХЮ0Х 420Х260Х 550Х250Х 219Х285Х зозхзозх
Х370 Х515 XI200 XI180 Х750
5 25 230 150 35
установлены.
8.15. СПУСКО-ПОДЪЕМНЫЕ УСТРОЙСТВА
Для спуска водолазов на глубину до 60 м, как правило, применяют
простейшие приспособления: водолазные трапы, водолазные беседки, спус-
ковой и ходовой концы. Для спуска и подъема на большую глубину исполь-
зуют механизированные спуско-подъемные устройства бортового, кормового
и шахтного (внутрикорпусиого) исполнений.
Водолазный трап (рис. 8.11) предназначен для спуска водолаза в воду
с палубы судна (надводная высота ие более 2 м; для легководолазиого снаря-
жения надводная высота — до 3 м), со льда, плотин, причалов и других со-
оружений цйсотой не более 2 м.
Устанавливают трап под углом 20—30 к вертикали, для спусков в лас-
тах допустима установка под углом 10—15° к вертикали и установка ступе-
ней с наклоном 3—5е вверх от горизонтали. Длина погруженной части по
вертикали 2 м, ширина 500 мм, ширина ступени 120—160 мм, расстоянис-
между ступенями 240 мм. Вместо последней ступени имеется площадка (500Х
Х600 мм). Масса трапа с двусторонним поручнем 40 кг.
Водолазная спусковая беседка (рис. 8.12) предназначена для спуска
и подъема водолаза с проведением режима декомпрессии.
В беседке имеется нескользящая площадка (800X800 мм), леерное ог-
раждение высотой 1100 мм (открывающееся с одной стороны) со стойками
высотой 2000 мм с устройством для остропки беседки, сиденье для водолаза,
устройство для остропки водолаза за шлем. Для спуска беседки применяют
лебедку или кран.
Спусковой конец с балластом (рис. 8.13) применяют для спуска и подъ-
ема водолаза. Удержанием за конец вручную исключается провал водолаза
иа глубину или выброс на поверхность.
Используют растительный канат окружностью 75 мм или синтетический
(60 мм) с разрывной нагрузкой не менее 5000 Н. На конце закрепляют ти-
повой (штатный) балласт массой около 30 кг в обычных условиях и не менее
75 кг при сильном течении. Длина конца равна двум рабочим глубинам
акватории.
Беседка декомпрессионная (см. рис. 8.13) служит для размещения водо-
лаза иа остановках декомпрессии при выходе из воды:
Для изготовления беседки применяют две тетивы из растительного ка-
ната окружностью не менее 60 мм с разрывной нагрузкой 500 Н. Балясины
Рис. 8.11. Водолазный трап:
1. 3—марши верхний и инжиий; 2—
ручень; 4 — площадка; 5 — упор
делают из крепкой древесины тол-
щиной не менее 25, шириной не ме-
нее 115, длиной 800—1000 мм. Низ
беседки балластируют грузом (30 кг)
Балясины ставят через 3 м.
Подкильный трап и подкильная
беседка предназначены для кратко-
временных водолазных работ под
корпусом судна. Изготовляют их из
двух канатов и балясин (аналогично
декомпрессионной беседке) с рас-
стоянием между балясинами 400—
600 мм.
Ходовой конец (см. рис. 8.13)
служит для того, чтобы водолаз не
потерял место спуска при перемеще-
нии у места работ. Применяют ра-
стительный или синтетический канат
окружностью не менее 30 мм, дли
иой до 6 м. На конце имеется огон
290
Рис. 8.12. Водолазная спусковая бе-
седка:
1 - устройство для остропки водолаза, 2 —
леерное ограждение; 3 — сиденье; 4 пло-
щадка
Рис. 8.1л Спусковой И ходовой кон-
цы, декомпрессионная беседка:
/ • водолазный трап, 2. 6 - спусковой в
ходовой концы. 3 декомпрессионная бе-
седка: 4- балласт беседки. Л балласт
спускового конца
291
10*
для удобства удержания в руке. Применение сплесней или сращений дру-
гими способами не допускается.
Институт Гнпроречтранс разработал трап водолазный с подъемной
площадкой, позволяющий выходить водолазу на плавсредство как по трапу,
так и стоя на площадке с механическим подъемом ее по трапу с помощью руч-
ной червячной лебедки. Размерные характеристики трапа, мм: габаритные
размеры сложенного трапа 2200X 1200X1100, разложенного 3600Х1200Х
X 1100, длина погружаемой части в воду по отвесу 2500, размеры площадки
600X600, высота поручней по вертикали на площадке 1100, у трапа над па-
лубой — 900, ширина прохода по ступенькам 600, открытая ширина ступе-
ни 120, расстояние между ступенями 240. Грузоподъемность площадки
250 кг, масса трапа в сборе 90 кг (изготовлен из силумина); усилие на руко-
ятке лебедки 90 Н; скорость подъема площадки с водолазом 0,04 м/с.
8.16. ПОДВОДНОЕ ФОТОГРАФИРОВАНИЕ
Фотографировать под водой можно практически любым аппаратом, по-
мещенным в водонепроницаемый бокс. Отечественная промышленность вы-
пускает боксы трех типов: универсальный УПК (Ленинградского оптико-
механического объединения), КПФ (Красногорского механического завода),
Гидростарт (МВТУ имени Н. Э. Баумана).
Все аппараты условно можно разделить на две категории: с рамочным
видоискателем — «Ленинград», ФЭД-4, «Мир». На них рассчитан бокс УПК
(размеры 150X170X270 мм, масса 2,7 кг); с зеркальным видоискателем —
«Старт», «Зенит». На них рассчитан бокс КПФ (размеры 320X180X150 мм;
масса 2,4 кг).
Боксы используют на глубине до 40 м. Боксом «Гидростарт» можно
наводить на резкость и кадрировать через зеркальный видоискатель. Мягкие
фотобоксы изготовляют из подручных водонепроницаемых материалов (ре-
зины, полиэтиленовой или хлорвиниловой пленки). Фотографировать под
водой через стенки мешка не совсем удобно, поэтому в стенки мешка иногда
вклеивают резиновые пальцы. Применяют мягкие фотобоксы для съемок на
глубине до 8 м.
При выборе фотоаппарата для подводной съемки можно руководство-
ваться следующими апробированными рекомендациями (табл. 8.22):
«Ленинград» — удобен тем, что механизм автоматической протяжки
пленки позволяет быстро отснять 10—12 кадров, а при установке на аппарат
заводной головки с усиленной пружиной за один завод можно отснять все
36 кадров пленки шириной 35 мм;
комплект В. Л. Меньшикова — универсальная гидрофотосъемочная уста-
новка (ГФУ): аппарат «Зоркий-4с», бокс У КП с усовершенствованным визир-
но-фокусирующим устройством, просветляющая насадка из оргстекла, уста-
новочная рамка, светильник напряжением 110 В, мощностью 1 кВт, гидро-
экспонометр;
«Старт», «Зенит-ЗМ», «Зенит-В», «Кристалл» являются лучшими во II ка-
тегории приборов для подводной съемки;
зарубежные аппараты с водонепроницаемым корпусом и сальниками у
рычагов управления «Калипсо-Фот», «Оушэней», «Хассикор» и некоторые
другие не нуждаются в фотобоксах;
зеркальные камеры («Салют», «Старт», «Любитель», «Зенит») позволяют
с расстояний ближе 1 м определить по матовому стеклу границы кадра,
снимаемого крупным планом, избегая многих ошибок;
в камере «Старт» можно успешно применять специальные объективы для
подводной съемки «Гидроруссар» (например, «Гидроруссар-5» обеспечивает
глубину резкости изображаемого пространства от 50 см до бесконечности,
292
Таблица 8.22. Характеристики некоторых объективов
для подводной съемки
Тип объектива (тип камеры) Фокусное расстояние, мм Угол изображения, град Относитель- ное отверстие
иа воздухе в воде
«Юпитер-8», «Юпитер- 35,7 63 47 1 :2,8
12», «Индустар-29» («Зоркий-4с», «Киев», «ФЭД-3») «Ориои-15» («Зоркий», 28,0 75 56 1 : 6
«Киев», «Ленинград») «Руссар МР-2» («Зор- 19,5 95 70 1 : 5,6
кий», «Киев») «Мир-1» («Зенит-З», 37,0 60 45 1 : 2,8
«Кристалл») «Мир-3» («Салют») 66,0 65 49 1 :3,5
«Мир-10» («Зенит») 28,0 75 56 1 : 3,5
«Мир-14» («Зенит») 24,0 84 63 1 : 3,5
«Гидроруссар» («Старт») марки: 1 40,8 83 62 1 ; 10
2 47,0 108 81,5 1 : 10
3 19,5 94 70 1 : 5
4 95,6 90 68 1 : 10
5 19,5 97 70 1 : 4
6 20,0 148 90 1 : 2,2
7 20,0 148 90 I : 2
8 28,8 96 72 1 : 3,5
9 20,0 148 90 1 : 1,5
что устраняет необходимость наводки на резкость). Эти объективы маленьких
размеров, поэтому их можно применять в зеркальных камерах;
в зеркальном аппарате «Салют» объектив «Мир-3» с «прыгающей» диафраг-
мой облегчает визирование; резкость изображения контролируют по матовой
поверхности линзы, а точность наводки — по клиновому устройству, врезан-
ному в центр матового стекла; хотя объектив широкоугольный, но отмеченные
его положительные качества в сочетании с широкой (60 мм) катушечной
пленкой позволяют получать снимки высокого качества. Главный недостаток
объектива — малое число кадров (6X6) на плеике, но это несколько компен-
сируется применением быстросменных кассет;
фотография, по которой можно определить размеры объекта, является
большой документальной ценностью, поэтому в подводном фотографировании,
как правило, не рекомендуется применять широкоугольные объективы, зна-
чительно искажающие перспективу снимка;
аппарат с зеркальным видоискателем предпочтительнее аппарата с ра-
мочным видоискателем, так как у последнего сильнее выражен параллакс
(видимое изменение изображения предмета); кроме того, рамочным видоиска-
телем почти невозможно пользоваться при съемке в мутной воде с примене-
нием приставки чистой воды, когда необходимо просматривать объект сквозь
фотокамеру.
Определяющими факторами при выборе фотоаппарата являются: корот-
кофокусный светосильный объектив, число кадров пленки, простота и удоб-
ство управления камерой.
293
8.17. ПОДВОДНОЕ ТЕЛЕВИДЕНИЕ
Традиционный и ранее достаточно надежный водолазный метод исполне-
ния и контроля подводных работ стал отставать от современных требований.
Одной из мер повышения производительности водолазного труда, повышения
точности монтажа, качества работ, надежности сооружения в целом является
применение средств подводного телевидения, что сокращает время пребывания
водолаза под водой (или увеличивает его активную часть). Это важно при
работах в зимнее время, в стесненных условиях, на сильном течении, повы-
шенной глубине. Телевидение позволяет видеть работающего водолаза и
оценивать ориентировочно его состояние.
Машинист плавкрана, участвующего в монтаже, видит процесс монтажа
элементов конструкции под водой. Изображение на видеоконтрольном мо-
ниторе могут комиссионно наблюдать заинтересованные специалисты и затем
принять соответствующее решение. Информация водолаза, дополненная
телевизионным изображением, не требует повторений, неизбежных ранее.
Последовательное перемещение водолазом телекамеры создает наверху у наб-
людателя «эффект подводного присутствия» и позволяет видеть дефектное
Таблица 8.23. Технические характеристики подводных телевизионных
Характеристика Значение характеристики
СССР
«Краб-1» «Краб-2»/ «Краб-2М» «Краб-3» МП ТУ
Наибольшая глубина погружения, м 30 30 30 30
Наибольшее расстоя- ние между телекамерой и видеоконтрольным уст- ройством, м Развертка изображе- ния, число линий: 75 45—70 45 40
по горизонтали 500 509/450 Кинескоп 625
по вертикали Размер изображения на экране, мм 350 350/350 140X180 23ЛК9Б 400 103X125
Напряжение питания, В 220 220 127/220 ~ 127/220 —15—30
Мощность (без освети- теля), Вт 300 32 1b 25
Диаметр трубки, мм Батист ера 300 380 100
Длина трубки, мм 400 350 480 305
Масса (подводного блока/всей установки), кг 39/250 40/250 15/38 10,5/21,5
Обслуживающий пер- сонал, чел. 4 4 2 1
Габаритные размеры 1700Х 700Х400Х 340Х220Х 180Х175Х
футляра, мм X 400x340 Х390 Х220 Х215
Скорость перемеще- ния, м/с До 0,5 До 0,5 До 1.5
294
место в конструкции, определять качество сварного шва, плотность прилега-
ния муфт и фланцев, состояние обшивки, килей, штевней, винто-рулевого
комплекса, протекторов, уточнить местоположение и размеры пробоин. Теле-
визионная установка оснащена монитором-видоискателем, контейнером чистой
воды, набором головок для осмотра труднодоступных для водолаза мест.
К телевизионным установкам I поколения относятся установки типа
«Краб» и МПТУ, II поколения — типов ПТУ н АПТ-2П.
Передвижные установки III поколения (зарубежные) обладают компакт-
ностью, небольшой массой и плавучестью, близкой к нулевой, способны к
самоперемещению и имеют дистанционное управление. Ее собирают из не-
скольких модулей в зависимости от поставленной задачи. Установка ие имеет
ограничений по числу спусков в смеиу, ее можно использовать в опасных для
водолаза ситуациях (например для наблюдения за конструкцией, висящей на
гаке крана) и без участия водолаза.
Перед началом работ необходимо проверить и наладить аппаратуру,
подготовить спуско-подъемные устройства, определить необходимость приме-
нения просветляющей насадки, установить лотлинь (если камера не имеет
дистанционного датчика глубины). Для облегчения управления камерой под
водой кабели (телевизионный и осветительный) оснащают поплавками.
установок
для установок
СССР ФРГ Япония
ПТУ-5 АПТ-2П на базе ПТУ Цветная УВ OEI311 К70С «Соин»
100 70 60 750 1000 600
400 100 100 900 1100 700
500 625 350 650 625 • 525
400 500 350 500 525 550
103X125 140) <180 220X165 140X180 220X165
220 220 24 16-24 24 100
1,0 100 0,04 24 24 12
100 120 120 100 100 90
300 309 300 350 500 350
14/56 36,5/300 4/40 3/32 5/54 15/71
2 2 2 1 1 1
450Х320Х 650Х350Х 600Х400Х 450Х270Х 700Х410Х 210X440
хзоо хзоо Х250 Х200 Х225
До 1,5 До 1,2 Не лимитирована
295
При обследовании судов камеру ПТУ-5 или аналогичную (табл. 8.23)
протаскивают на подкильных концах сначала от ватерлинии по одному борту
к скуле, по днищу до киля. Затем концы смещают в нос или корму на 2—3 шпа-
ции и обследуют половину подводной части корпуса с одного борта. Аналогич-
но осматривают и вторую половину. При необходимости пересечь камерой бо-
ковой или скуловой киль в этом месте ее сопровождает водолаз. На кормовом
подзоре камеру переносят через палубу с борта на борт.
При обследовании портовых сооружений вертикальные стенки осматри-
вают снизу вверх, поскольку в этом случае видимость ухудшается меньше
из-за срыва водорослей. Призматические сваи осматривают по каждой грани
снизу вверх, колонны-оболочки — по полуокружности снизу вверх, подпри-
чальнь*е откосы и откосы каналов — поперечными ходами, мостовые опоры —
посекционно в направлении от ледореза вниз по течению. В зимнее время при
работе со льда видеомонитор располагают в отапливаемой будке, но в удале-
нии от источника отопления. При работе с телевизионной аппаратурой второй
обеспечивающий водолаз следит за состоянием телевизионно-осветительного
кабеля и при работе на течении дает ему такую же слабину, как и слабину
шланг-сигналу работающего водолаза.
При тщательном изучении отдельных участков объекта требуется оста-
новка камеры на 15 с при фотографировании или на несколько минут для
обсуждения ситуации.
Кроме серийно изготавливаемых отечественной промышленностью теле-
визионных установок в некоторых ведомствах (например, в Подводречстрое,
производственном объединении «Мореплавание») разработаны эксперимен-
тальные образцы, успешно используемые водолазами в работе. Среди них
заслуживает внимания малогабаритная подводная телевизионная установка
(МПТУ).
В основу установки взяты стандартные блоки наземной малогабаритной
телекамеры «Электроника 71-801» и телеприемника «Электроника ВЛ-100».
В комплекте МПТУ применен светильник от подводной телеустановки типа
АПТ-2П с лампой мощностью 80 Вт и напряжением 24 В.
Комплект установки К70С: подводная камера, подводный поисковый
монитор, подводный светильник, телевизионный контрольный прибор, ка-
бель, подводная иасадка чистой воды.
Комплект установки «Сони»: передающая камера со светильником и бло-
ком питания, телеприемник CVM-350V, кассетный видеомагнитофон SL-6300.
трансформатор (220/100 В, 50 Гц).
8.1В. СРЕДСТВА ПОДВОДНОГО ОСВЕЩЕНИЯ
Классификация и характеристики ламп. Средства подводного освещения
(табл. 8.24) классифицируют: по назначению — осветительные (лампы нака-
ливания, в том числе кварцевые галогенные), газоразрядные (ртутиые,
иодно-галлиевые) и сигнальные; условиям эксплуатации — наружного и
внутреннего освещения; светотехнической функции — общего и местного
освещения; герметизации светооптической части — открытые, герметизиро-
ванные, с герметизированным источником света и открытой оптической ча-
стью; типу источника света — длительного (постоянного), кратковременного
(проблескового), импульсного действия; источнику питания — автономные и
неавтономные; способу размещения — стационарные, нестационарные, пе-
реносные, головные, поплавковые.
Установка УОГ-66 (рис. 8.14). Установка предназначена для общего
и местного освещения места водолазных работ на глубине более 100 м на су-
дах, оборудованных спуско-подъемным устройством для погружения водо-
лаза.
296
Таблица 8.24, Характеристики источников света
Лампа Напряже- ние. В Мощность, Вт Светоотда- ча, лм/Вт Средняя продолжи- тельность горения, ч
PH но 500
PH 110 1000 — •м»
СЦ-82 110 1000 19 400
КГМ-75-2 75 630 25 100
КИ-110-630 НО 630 22 200
ММ-9 ПО 500 18 500
СМ-18 26 25 18 150
С24-60 24 60 14 700
С110-60 ПО 60 10 1 000
С220-60 220 60 10 1 000
Г-127-500 127 500 18 1 000
ПЖ-110-500 ПО 500 19 150
СЦ-51 127 500 32 6
МК-2,5-0,15 2,5 0,4 6 45
РДШ-1000 220 1000 40 10 000
В комплект установки входит следующее оборудование: приборы СГС-57-
СГС-64 и СГП-64; катушка с кабелем марки НРШМ (3X4 мм2); муфта ка;
бельная; балластный дроссель БД-ДРКШ-1000 со штепсельной вилкой,
стойка; кабель НРШМ (3X4 мм2 — 30 м) со штепсельной вилкой для подсое-
динения к сети; кабель соединительный НРШМ (2X2,5 мм2); электрощит;
комплект запасных инструментов и приспособлений.
Рабочее напряжение сети установки 220 В, род тока переменный часто-
той 50 Гц — 2.5 %. Масса укомплектованной установки — не более 400 кг;
габаритные размеры, мм: укладочного ящика для световых приборов СГС-64 и
СГП-64 644X580X275; укладочного ящика для светового прибора СГС-57
644X580X585; кабельной катушки 800x600X690; ящика с запасными ча-
стями 480X388X300; балластного дросселя 250X235X308.
Рис. 8.14. Осветительная установка УОГ-66:
I, 2, 7 — приборы соответственно СГС-64, СГС-57, СГП-64; 3 — катушка: 4 — распредели-
тельный щит; 5 — дроссель; 6 — муфта
297
Световые приборы. Рабочее положение в пространстве прибора СГС-57—
произвольное, источник света — лампа накаливания типа ПВ-110-1000-1
(НО В, 1000 Вт), масса 12 кг, время непрерывной работы 24 ч, угол рассея-
ния в воздухе по горизонтали 18°, по вертикали 24е. Прибор является стаци-
онарным (установлен на платформе водолазного колокола), герметичным,
открытым по исполнению. По светотехническим данным относится к прибо-
рам прожекторного типа.
Рабочее положение в пространстве прибора СГС-64 — вертикальное с
отклонением ±10° к оптической оси, источник света — газоразрядная ртут-
ная лампа типа ДРШ-1000 (220 В, 1000 Вт), сила тока пускового 15—17 А,
рабочего 12±0,4 А, угол рассеяния в воздухе без рассеивателя — не меиее
5 , с рассеивателем — не меиее 20°, масса 16,5 кг, время непрерывной работы
24 ч. Прибор является стационарным (установлен на платформе колокола),
герметичным, закрытым по исполнению. Для зажигания ртутно-кварцевой
лампы применяют специальную схему включения.
Рабочее положение в пространстве прибора СГП-64 — произвольное,
источник света — лампа накаливания электрическая кварцевая галогенная
малогабаритная типа КГМ 75-630-3 (75 В, 630 Вт). Угол рассеяния в возду-
хе без рассеивателя — ие менее 15°, с рассеивателем I типа — не менее 40°,
с рассеивателем 11 типа — не меиее 60°, масса 17 кг. время непрерывной
работы в воде 12 ч. \
Прибор прожекторного типа — концентрированного светораспределе-
ния при работе без рассеивателя, среднего и широкого светораспределения
при работе с рассеивателями. Один из иих установлен в приборе, другой
находится в запасе.
Установка ППС-66 (рис. 8.15). Установка предназначена для местного
освещения при водолазных работах иа глубине до 100 м на судах и других
объектах, оборудованных постами для водолазных спусков. В комплект уста-
новки входит следующее оборудование: приборы СГП-57, СГП-64, катушки с
кабелем НРШМ (2X2,5 мм') длиной 150 м, сопротивление добавочное СД-5,
комплект запасных инструментов.
Характеристики светового прибора СГП-57: номинальное напряжение
110 В, тип лампы накаливания ПВ-110-1000-1 (110 В, 1000 Вт), угол рассея-
ния в воздухе в плоскости вертикальной 30°, горизонтальной — 18е, габарит-
ные размеры 304X340X390 мм, масса 7,1 кг, продолжительность работы в
воде 24 ч.
Шлемовые приборы. Для местного освещения под водой на глубине до
75 м применяют светильник ВС-1 (рис. 8.16, а) со следующими характеристи-
ками: рабочее положение в пространстве — произвольное: номинальное на-
Рис. 8.15. Осветительная установка ППС-66:
/ — укладочный ящик; 2 — кабельная катушка; 3, 7— приборы СГП-57 и СГП-64; 4 —
резистор; 5 — кабель; 6 - рама
298
Рис. 8.16, Шлемовый светильник ВС-1:
/ — контактное устройство; 2— барабан с кабелем НРШМ (2X2,5 мм2, длина 125 м); 3 —
укладочный ящик; 4 — станина; 5 — гасительное сопротивление
пряжение 26 В; род тока — постоянный и переменный частотой 50 Гц; угол
рассеяния в воздухе в вертикальной плоскости — не менее 50°, в горизон-
тальной — не менее 45°; масса светильника 4,5 кг, всей установки
(рис. 8.16, б) — 120 кг; время непрерывной работы в воде 12 ч; габаритные
размеры кабельной катушки с сопротивлением и прибором 740X770X600 мм,
аккумуляторной батареи 565X312X270 мм, ящика с запасными частями
360X215Х315 мм.
Прибор АСП-74 («Малахит») предназначен для освещения в воде при
внешнем гидравлическом давлении 0—3 МПа, а также в искусственной азот-
но-гелиекислородной среде при температуре плюс 1—35 °C.
В комплект прибора входят (рис. 8.17): светильник, блок питания с пе-
реключателем, штепсельный разъем, устройство для крепления прибора на
снаряжении водолаза (ремень со скобами). Для зарядки и разрядки аккуму-
ляторных батарей в комплекте запасных инструментов имеется блок заряд-
ного устройства БЗУ-65М (на 5 приборов одни комплект).
Характеристики приборд: электрический источник измерения — лампа
накаливания типа РН6-15-2 (6 В, 15 Вт); источник питания — две соединен-
ные последовательно батареи типа ЗН КГК-11Д-У5; максимальная осевая сила
света в воздухе не менее 500 кд; угол рассеяния в воздухе ие менее 22°; время
непрерывной работы в воде 4 ч; масса светильника 1 кг; масса укомплекто-
ванного прибора 14 кг; угол поворота светильника на шлеме водолаза 50Х
размеры светильника 131X94 мм, блока питания с ремнями 1340X600 мм,
габаритные размеры укладочного ящика 500Х 400Х 270 мм.
Источником электроэнергии для блока зарядного устройства служит
переменный ток напряжением 220 В, частотой 50 Гц. Напряжение на батареях
перед началом разрядки 3,75 В, перед началом зарядки — ЗВ, габаритные
размеры блока 540X312X285 мм, масса 25 кг.
Прибор ПСПА-80. Прибор предназначен для освещения в морской воде
в двух режимах: поиск объекта и освещение (общее — широким световым
лучом) при проведении водолазных работ. В режиме поиска прибор переносит
водолаз, в режиме работы — его подвешивают на поплавке.
Характеристики прибора: номинальное напряжение 12 В; род тока —
постоянный от водоактивируемой батареи, постоянный или переменный ча-
стотой 50 Гц от бортовой сети объекта; источник света — малогабаритная
кварцевая галогенная лампа накаливания типа КГМ 12-100-1 (12 В, 100 Вт);
299
Рис. 8.17. Шлемовый световой прибор
АСП-74 («Малахит»):
а — расположение светильника на каске; б — блок
питания: 1 — поясной ремень; 2 — штепсельный
разъем (розетка); 3 — переключатель; 4 — на-
плечный ремень; 5 — аккумуляторы
время непрерывной работы 4 ч; масса без батареи и катушки с кабелем 20 кг;
масса в комплекте 75 кг; продолжительность действия 8000 ч; габаритные
размеры, мм; светового прибора 705X495X330, водоактивируемой батареи
225x560, укладочного ящика 750X660X415, кабельной катушки 500Х
X 575X340.
Ручные подводные фонари. Фонари предназначены для освещения под
водой и на воздухе при выполнении аварийно-спасательных и водолазных
работ. С помощью фонаря можно подавать световые сигналы в надводном
положении. Выпускают фонари «Берилл», РПФ-55 и РГФ-61 (риг. 8.18, соот-
Таблица 8.25. Технические характеристики подводных фонарей
Характеристика Значение характеристики для фонарей
«Берилл* РПФ-55 РГФ-61
Максимальная сила света, кд Угол рассеяния, град Не менее 150 4 Не менее 100 Не менее 6 150 Не менее 6
Напряжение, В Сила тока, А Источник питания — два гальвани- ческих элемента 2,5 0,15 «Марс» (373) 2,5 0,15 «Сатурн», «Марс» (373) 5 35 99X207/ 90X195 0,95/2,2 2,5 0,29 1-КС-У-З
Время непрерывной работы, ч Рабочая глубина погружения, м Диаметр и длина (с насадкой/без насадки), мм Масса (фонаря/комплекта), кг 5 100 90X220/— 0,8/2 Менее 2 До 5 —/80X200 0,5/1,6
300
ветственио а, б, в, табл. 8.25). Для фонарей РПФ-55 и «Берилл» источником
света является лампа накаливания МН 2,5-0,15, для фонаря РГФ-61 — лампа
МН 2,5-0,29.
Стационарные подводные осветительные установки (рис. 8.19, табл. 8.26).
Приборы устанавливают на водолазных и спасательных колоколах, спуско-
подъемных устройствах колоколов, рабочих и наблюдательных камерах при
проведении судоподъемных и подводно-технических работ.
Род тока — постоянный или переменный частотой 50 Гц. Приборы 607,
606, 432М выпускают в открытом исполнении по герметизации непосредст-
венно светильника, приборы 528, 430М, 431 — в закрытом исполнении.
Рис. 8.18. Ручные фонари:
1 — корпус; 2 — лампа; 3 — выключатель
301
302
Рис. 8.20. Осветитель для кинофотосъемок:
/- лампа: 2— корпус
Средства освещения для подводных кинофотосъемок. Для таких работ
применяют подводные фонари (РПФ-55, сБерилл»), прибор АСП-74, автоном
ный световой прибор общего освещения, а также приспособленные средства
(например, стандартный ручной железнодорожный фонарь с параболическим
отражателем с зеркальной поверхностью, защищенной органическим стеклом
толщиной 8 мм. диаметром 120 мм, или оптическим стеклом толщиной 2—
Таблица 8.26. Технические характеристики стационарных приборов
Характеристика Значение характеристики для приборов проектов
607 606 528 432М 430М 431
Питающее на- но НО 127 НО 25 25
пряжение, В Источник тока ПВ1 0-1000-2 С53 пвно- С 26-25
(тип лампы) (ИО в. 1000 Вт) (60 Вт) 1000-2 (25 В, 26 Вт)
Максимальная 1200 1200 600 (ПО В, 1000 Вт) 1330 25 25
сила света, кд Масса, кг 2.9 3 4.6 4,2 2.1 2.4
Диаметр/длина. 125/270 130/310 140 190 126/400 130/195 120/135
ММ
303
3 мм, диаметром 80 мм). В качестве источника света чаще используют лампы
накаливания типов МН 3,5-0,3.3,5 В. 0.28А и МН 6,3-0,3.6,3 В. 0,28 А.
Для подводных фотосъемок на глубине до 45 м применяют также элект-
ронные импульсные лампы (особенно для цветной'пленки) типа ИФК-120 с
батареей питания «Молния» 330-ЭВМЦГ-1250 (рис. 8.20). Масса комплекта
2,5 кг, габаритные размеры 130Х230Х800 мм.
Глава 9. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕДИЦИНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ
ВОДОЛАЗНЫХ СПУСКОВ И РАБОТ
9.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
И РУКОВОДСТВО ВОДОЛАЗНЫМИ РАБОТАМИ
Водолазные работы выполняют организации (предприятия), имеющие
водолазный н инженерно-технический персонал, допущенный к проведению н
обеспечению водолазных работ, и располагающие водолазной техникой.
Организации, ранее не выполнявшие водолазные работы собственными си-
лами, могут создавать водолазные станции только по разрешению вышестоя-
щей организации.
Сложные водолазные работы проводят по проектам, согласованным и
утвержденным в установленном порядке, например, взрывные — с террито-
риальным учреждением Госгортехнадзора, органами рыбоохраны, органами
охраны окружающей среды нт. д. В проектах предусматривают мероприятия
по обеспечению безопасности труда водолазов.
В тех случаях, когда проект не разработан, водолаз проводит работу по
специальной инструкции, утвержденной администрацией своей организации
и согласованной с профсоюзным комитетом. Такие инструкции разрабаты-
вают для водолазов, руководителей водолазных спусков, руководителей
водолазных работ и других специалистов (электриков, машинистов, лебедчи-
ков и кранменстеров), связанных с подготовкой н проведением водолазных
спусков и работ.
Допуск лиц к проведению н обеспечению водолазных работ осуществля-
ется приказом по учреждению после ежегодного подтверждения водолазной
квалификационной комиссией (ВК.К) их квалификации, а водолазов, кроме
того,— после проверки водолазной медицинской комиссией (ВМК) состояния
их здоровья.
В приказах объявляют список лнц, допущенных к водолазным спускам
(с указанием вида снаряжения и характера работ, особенно взрывных, по
сварке и резке, с механизированным инструментом), к руководству водолаз-
ными работами и спусками и их медицинскому обеспечению. На основании
заключения ВМК в приказе объявляют глубину погружения для каждого во-
долаза, спуск водолаза на большую глубину запрещается.
При наличии в организации 5—10 водолазных станций для общего
руководства спусками, повседневного контроля за выполнением правил
безопасности труда и соблюдением положений, другой водолазной докумен-
тации всеми лицами, имеющими отношение к спускам и подводным работам, в
учреждении назначают штатных водолазных специалистов. При большем
числе станций водолазный специалист предусматривается на каждые 10 стан-
ций.Число водолазных специалистов увеличивается при проведении спусков
на глубину более 45 м (табл. 9.1).
Медицинское обеспечение водолазных спусков и работ осуществляется
водолазным врачом и водолазным фельдшером, получившими специальную
304
Таблица 9.1. Состав водолазной станции
Глубина погруже- ния, м Число водолазов (не менее) Дополнительное число водолазов прн работах
внутри судна сварке н резке взрывных иа течении до 2 м/с с телекаме- рой или с механизи- рованным инструментом
До 20 3 1 1 1—2 1 1
20—45 4 2 1 2—3 2 1
45—60 6 3 1 4 Спуски запрещены 1
подготовку по физиологии и патологии водолазного труда и допущенными
ВМК к выполнению своих обязанностей. При спусках водолазов на глубину
до 45 м медицинское обеспечение осуществляет врач илн фельдшер, а на глу-
бину более 45 м — только врач, при проведении учебных спусков медицин-
ское обеспечение осуществляет врач.
Прн выполнении рабочих, тренировочных и квалификационных спусков
на глубину до 12 м медицинское обеспечение и оказание первой медицинской
(доврачебной) помощи может быть возложено на водолазного специалиста или
старшину водолазной станции.
При спасании людей и в аварийных случаях иа глубинах до 20 м допу
скается иметь двух водолазов с привлечением лица неводолазиой специаль-
ности для одевания водолаза и подачи ему воздуха. Прн работах в районах
обитания опасных морских животных число водолазов увеличивается до
5—6 чел.: в воде работает одновременно группа из двух-трех водолазов, из
которых один является страхующим и наблюдает за появлением хищников.
Давать какие-либо указания спускающимся водолазам или лицам,
обеспечивающим спуск, имеет право только руководитель спусков. Ему в
административном отношении подчинен на время проведения спуска водолаз-
ный и непосредственно обслуживающий водолазные спуски персонал водо-
лазной станции (поста). При спуске самого руководителя под воду исполнять
его обязанности должен только водолаз (как правило, I или II класса),
назначенный приказом по предприятию и имеющий допуск ВКК к руковод-
ству водолазными спусками.
Руководителем спуска могут быть назначены: старшина (бригадир)
водолазной станции (водолаз I или II класса) при глубине спуска до 20 м,
старшина водолазной станции (водолаз I класса) при глубине спуска 20—
45 м и старшина водолазной станции (водолаз I класса) или водолазный
специалист при глубине спуска 45—60 м. При большей глубине спуска руко-
водителем назначается только водолазный специалист.
При одновременной работе с водолазного поста двух ,н более водолазных
станций приказом (распоряжением) по предприятию назначается старшина
(бригадир) этого поста из числа водолазов I класса иди водолазный специа-
лист. Старшине поста подчиняются руководители водолазных спусков.
Водолазные работы на глубине более 12 м, учебные и экспериментальные
спуски независимо от глубины проводят только при наличии готовой к не-
медленному применению декомпрессионной камеры, находящейся в непо-
средственной близости от водолазного поста. При аварийно-спасательных,
спасательных работах и работах на глубине 12—20 м в случае отсутствия у.
места спуска камеры должны быть подготовлены ближайшая камера и тран-
спортное средство для доставки водолаза, нуждающегося в рекомпрессии.
305
Не допускается проводить водолазные спуски без основной (разговорной
проводной или беспроводной) и дублирующей связи (кабель-сигналом, сиг-
нальным концом) с водолазами. Для обеспечения спуска страхующего водо-
лаза иа станции должен быть второй комплект снаряжения, готовый к-дей-
ствию и также соответствующий условиям и характеру работ.
Весь водолазный и обеспечивающий персонал объекта работ подчинен
руководителю водолазных работ. Назначение, перемещение нли освобожде-
ние руководителя от обязанностей производится приказом руководителя
предприятия или начальника территориальной группы по представлению
главного инженера, начальника производственного отдела предприятия или
территориальной группы и по согласованию со старшим водолазным специа-
листом предприятия или территориальной группы. При выполнении судовых
водолазных работ силами экипажа судна руководитель водолазных работ
назначается приказом капитана судна.
Ежегодно приказом администрации предприятия определяется список
лиц, допущенных к руководству водолазными работами после подтверждения
их знаний нормативной документации по безопасности труда иа водолазных
работах Водолазной квалификационной комиссией.
Руководителем водолазных работ должен назначаться работник, имею-
щий, как правило, законченное высшее техническое образование по специаль-
ности, соответствующей выполняемой водолазной работе, и стаж практиче-
ской работы не менее одного года нли имеющий среднетехническое образова-
ние и стаж практической работы не менее двух лет. Допускается назначать
руководителя водолазных работ из числа работников, не имеющих специаль-
ного образования, соответствующего выполняемой водолазной работе, но
хорошо знающих технологию выполняемых работ и имеющих практический
стаж по данной работе не менее трех лет.
Прн выполнении силами экипажа водолазных судовых работ, не связан-
ных с общесудовой тревогой, руководителем водолазных работ назначают
старшего механика судна, а прн выполнении водолазных работ, связан-
ных с общесудовой тревогой,— начальника судовой аварийной партии.
В целях обеспечения более оперативного и качественного руководства
водолазными работами и возможности личной проверки правильности их
выполнения желательно, чтобы руководитель водолазных работ ймел право
спусков под воду. Руководителем водолазных работ при выполнении экспе
римеитальных спусков, освоении новой водолазной техники, а также работ,
выполняемых в особых условиях, назначают водолазного специалиста.
До начала работ на объекте руководитель водолазных работ должен
получить и изучить проектно-сметную документацию на порученные ему
объекты и работы, определить необходимое количество водолазного и вспомо-
гательного персонала соответствующей квалификации, водолазной техники
и технических средств.
Все водолазные работы, кроме спасательных, выполняют по наряд-зада-
нию. Водолазные работы при экспериментальных спусках выполняют по
специальным программам, разработанным и утвержденным в установленном
порядке, а при спусках в учебных заведениях — в соответствии с утвержден-
ной программой подготовки водолазов.
При выполнении водолазных работ в месте базирования отряда руководи-
тель водолазных работ получает у администрации отряда, территориальной
группы оформленные наряд-задание и суточный план, при работах вие места
базирования отряда руководитель водолазных работ должен сам оформить
наряд-задание и суточный план. Водолазный и вспомогательный персонал
должен быть ознакомлен с проектом (программой, планом) водолазных работ,
наряд-заданием и суточным планом.
До начала водолазных работ, при выполнении которых безопасность
труда водолазов не зависит от производственной деятельности какого-либо
306
предприятия (объекта) или обслуживаемого судна, руководитель водолазных
работ должен:
в условиях, полностью соответствующих требованиям Единых правил
безопасности труда на водолазных работах, организовать и проконтролиро-
вать проведение инструктажа по безопасности труда с записью в журнале
водолазных работ;
в условиях, не охваченных требованиями Единых правил, письменно
разработать мероприятия по обеспечению безопасности труда водолазов и
передать руководителю водолазных спусков для выполнения.
До начала водолазных работ, при выполнении которых безопасность
труда водолазов обеспечивается прекращением или изменением производст-
венной деятельности или работы механизмов и устройств обслуживаемого
предприятия (объекта) или судна, руководитель водолазных работ должен
письменно разработать-мероприятия по обеспечению безопасности труда водо-
лазов, согласовать их с администрацией предприятия (объекта) нли капитаном
судна, получить от них письменное подтверждение о выполнении согласо-
ванных мероприятий с указанием времени начала н окончания водолазных
работ и передать это подтверждение руководителю водолазных спусков.
Руководитель водолазных работ в зависимости от глубины водолазных
спусков должен организовать медицинское обеспечение водолазных работ на
объекте. В зависимости от сложности, территориальной разбросанности объ-
ектов водолазных работ за руководителем водолазных работ могут быть
закреплены один или несколько объектов.
9.2. СПУСКИ И РАБОТЫ В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ
Общие сведения. Особые условия — это спуски водолаза в нефть и неф-
тепродукты и другие агрессивные жидкости, зараженную воду, растворы
повышенной плотности горных выработок шахт и туннелей, жидкости с
различными температурами, узкие или стесненные места, при штормовых
условиях и в условиях высокогорья.
К спускам в особых условиях допускаются наиболее опытные и физически
крепкие водолазы в присутствии водолазного специалиста и водолазного
врача (фельдшера). Спуски проводятся в снаряжении, полностью изолирую-
щем водолаза от воздействия агрессивной или загрязненной воды.
На водолазной станции приготавливают запас чистой воды, мыльного
раствора и 0.5 °/о-ного раствора хлорной извести для обработки скафандра
после погружения. Для полной санитарной обработки самого водолаза на
станции должен быть душ.
В агрессивные жидкости спуски проводят в вентилируемом снаряжении
как правило, лишь для ликвидации аварийной ситуации. До спуска рубаху
обильно смачивают пресной водой и густо намыливают. Травяще-предохра-
нительный клапан рубахи и головной клапан шлема после выхода из агрес-
сивной воды тщательно очищают от нефтепродуктов, солей, нла, протирают
ветошью и смазывают вазелином. Продолжительность спуска в такие жидкости
не должна превышать 1 ч, а продолжительность работы в одной рубахе —
2,5 ч.
Спуски в бензин и другие ядовитые жидкости запрещаются. Для предот-
вращения отравления вредными парами агрессивных жидкостей увеличивают
вентиляцию скафандра.
При спусках в илистую воду или глинистый раствор на водолаза навеши-
вают дополнительный груз (известен случай навески груза общей массой
156 кг) и надевают утяжеленные галоши. К водолазной беседке крепят на-
порный ствол гидромонитора или пожарного брандспойта с воздушными
шлангами спирального типа или длинномерные.
307
При выборе режима декомпрессии учитывают не фактическую глубину
погружения, а так называемую приведенную, т. е. определенную по мано-
метру (декомпрессия — болезненное состояние, возникающее у человека при
быстром изменении давления окружающей среды).
Допускается погружение: в вентилируемом снаряжении — при темпе-
ратуре воды не выше 40 °C, время работы не более 20 мин; в гидрокостюме *—
при температуре не выше 38 °C, время работы не более 30 мин; водолаза-
пловца без гидрокостюма — при температуре не выше 37 °C, время работы ие
более 25 мин.
В случае погружения в вентилируемом снаряжении принимают такие
варианты одежды при температуре воды: ниже плюс 5 °C — двойной комплект
шерстяного белья, рабочий костюм, меховые чулки с меховыми носками;
до 15 °C — комплект шерстяного белья, рабочий костюм, меховые чулки;
выше 15 °C — рабочий костюм.
При погружении в гидрокостюме сухого типа прн температуре воды менее
плюс 20 °C надевают комплект шерстяного белья, а при температуре выше
20 °C — лишь рабочий костюм.
При работах в узких местах (люках, горловинах) водолаз должен про-
ходить в них вперед ногами, а возвращаться — вперед головой. Проходить в
отверстия диаметром менее 700 мм водолазу запрещается.
При вынужденных спусках водолаза прн волнении более трех баллов
(в исключительных — идут наиболее опытные и стойкие к морской болезни
водолазы) принимают меры по предотвращению ударов водолаза о трап,
корпус судна или грунт, место спуска защищают от воздействия волн. На во-
долаза надевают два сигнальных конца: один должен быть на водолазном
боте, с которого спускается водолаз, другой — на плавучем средстве, уста-
новленном на некотором расстоянии от бота. В момент когда водолаз спустил-
ся с трапа, вторым концом его быстро оттягивают от бота на безопасное рас-
стояние.
Спуски в условиях заражения воды и атмосферы отравляющими и ра-
диоактивными веществами. Спуски проводят в вентилируемом, инжекторно-
регенеративно^ или регенеративном снаряжении в зимней рубахе н гидроком-
бинезоне с приклеенными рукавицами. Компрессоры и водолазные помпы
дополнительно оснащают фнльтрамн-поглотителями на всасывающей линии
с защитой от попадания капельно-жидкнх отравляющих веществ.
Лица, обслуживающие рабочего водолаза, поверх нательного белья
надевают заранее импрегнированную стойкими к отравляющим и радиоактив-
ным веществам одежду или хлопчатобумажный костюм. В зоне заражения
белье надевают в помещении, оборудованном системой коллективной проти-
вохимической защиты. На водолазном катере баллоны закачивают воздухом
до захода в зараженный район. Декомпрессию водолазов проводят на повер-
хности, рекомендуется также смешанная декомпрессия.
При выходе водолаза из воды производят частичную дегазацию или
дезактивацию водолазного снаряжения. Для контроля за облучением водолаз
получает два дозиметра индивидуального пользования. Замер производят
после каждого выхода водолаза из воды с записью в его личную книжку
полученных доз и даты работ.
По окончании водолазных работ осуществляют полную дегазацию и де-
зактивацию снаряжения, инструмента н всего водолазного поста, а также
дозиметрический контроль. Личный состав проходит санитарную обработку,
дозиметрический контроль и медицинский осмотр.
До начала работ в зоне отравляющих или радиоактивных веществ опре-
деляют состав водолазной группы по возможности с минимальным количест-
вом взаимозаменяемых людей. Например, руководитель работ — водолазный
специалист, врач со званием водолаза, он же ответственный за дозиметриче-
ский контроль, вспомогательные рабочие по совмещению профессий (маши-
нист — электрик — крановщик с правами дозиметриста).
308
Вентилируемое снаряжение почти на 100 % защищает водолаза от а- и
Р-лучей, но совершенно не защищает от у-лучей. у-лучи в воде ослабевают
лишь с увеличением расстояния от источника излучения, поэтому обязатель-
ны дозиметрическая разведка дна акватории, надевание водолазом трусов и
жилета из листового свинца нли резиноглета. Легководолазное снаряжение
для работ в радиоактивной зоне малопригодно. Из дозиметрических приборов
для подводной разведки легко могут быть приспособлены высокочувствитель-
ные модели ДП-5, ДК-0,2, помещенные в тонкую резиновую оболочку и на
кабеле опускаемые в воду. Кроме того, водолаз закрепляет на себе на уровне
груди и таза нлн голени по одному дозиметру-накопителю типа ДПГ-0,3 или
ДК-0,2. При высокой интенсивности излучения зарядки у прибора ДК-0,2
хватает на 1—2 ч работы.
Рубахи типа ВРЭ наиболее предпочтительны: меньше впитывают загряз'
ненную воду, легче дезинфицируются (например, аэрозолями типа «Радез»).
Рубахи, загрязненные сверх предельно допустимых уровней, подлежат за-
хоронению в специальных емкостях-хранилищах. Для надлежащей защиты
дыхательных путей, желудочного тракта водолаза от аэрозолей с радиоактив-
ными или отравляющими веществами на воздухозаборник компрессора на
выходе из помпы помещают фильтры самодеятельного приготовления (серийно
фильтры не выпускают). В состав фильтра входят адсорбенты слоем 10 см„
ткань ФПП (ткань Петрянова). Одной зарядки хватает на 100—150 ч работы
з зависимости от загрязненности фона. Неплотности футляра помпы гермети-
зируют липкой лентой (лейкопластырем), губчатой резиной или иным мате-
риалом.
Спуски в условиях высокогорья. Особенностями проведения водолазных
работ в данных условиях являются: пониженное атмосферное давление (на
высоте 1000 м — 0,87 кПа, 2000 м — 0,76 кПа, 3000 м — 0,68 кПа, 4000 м—
0,59 кПа, 5000 — 0,52 кПа), крутые и обрывистые берега озер и рек, неров-
ный грунт, подводные холодные течения, возможность камнепадов и оползней,
наличие сухих русл, по которым может внезапно пойти вода, и др.
В месте спуска тщательно промеряют глубины, определяют характер
грунта, течений, вероятность оползней, кампепадов и т. д. До начала спуска
водолазы проходят адаптацию к пониженному давлению в течение 2 сут до
исчезновения признаков горной болезни (шума в ушах, головокружения,,
слабости, кровотечения из носа и ушей).
Спуски рекомендуется проводить в снаряжении регенеративного типа и с
открытой схемой дыхания, помпы и вентилируемое снаряжение используют
при глубине спуска до 5 м. Спуск проводят, как правило, в двух комплектах
водолазного белья, зимней рубахе н гидрокостюме с рукавицами.
Скорость погружения водолаза 5 м/мин. Связь с водолазом — только по
телефону, страхующему водолазу необходимо быть одетым в водолазную
рубаху нлн гидрокомбинезон для немедленного оказания помощи работаю
щему водолазу. Наличие декомпрессионной камеры с кислородным аппара-
том — обязательно.
9.3. СПУСКИ И РАБОТА ВОДОЛАЗА НА ТЕЧЕНИИ,
ОПАСНЫЕ ЗОНЫ У ГИДРОСООРУЖЕНИЙ, ПРИСПОСОБЛЕНИЯ
И ЗАЩИТНЫЕ УСТРОЙСТВА
Скорость передвижения водолаза. Опасные зоны (табл. 9.2). Допуска-
емая скорость течения (м/с) для водолазных работ ориентировочно составляет:
при свободном автономном поиске предмета 0,6—0,8, при работе с ходовым
концом 0,9—1,1, при спуске с плавсредств и работе на месте 1,2—1,5.
309
Таблица 9.2. Границы опасных зон у гидросооружений
Гидросооружение Расстояние от затворов, м, бьефа
верхнего нижнего
Плотина 300 200
Гидростанция 300 200
Насосная станция 100 100
Шлюзы от линии ворот 200 100
Заградительные и аварийные во- 40 40
рота
Паромная переправа 40 40
Водосброс и водоспуск 50 30
Скорость передвижения легководолаза поперек течения составляет 0,33;
0,15; 0,083; 0,033 (передвижение по концу) м/с при скорости течения соответ-
ственно 0; 0,3; 0,6; 1,0 м/с.
Приспособления и защитные устройства водолаза. Кошка для аквалан-
гиста (рис. 9.1, а) массой 16 кг позволяет успешно работать при скорости
течения 1,5 м/с, передвигаясь одним из способов,—зигзагом (рис. 9.1,6)
или маятником (рис. 9.1, в). В первом случае водолаз держит кошку в руках и.
Рнс. 9.1. Кошка для аквалангиста:
1 -ручка-заколка; 2 —- груз; 3 — подвижной рым
310
поочередно приподнимая и переставляя ее края, продвигается против тече-
ния. Во втором случае кошку закрепляют на дие, а водолаз движется, удер-
живаясь за привязанный к ней фал, полукруговыми галсами, постепенно
сокращая расстояние. Масса плоских грузов зависит от скорости течения.
Устройство для удержания шланг-сигнала (рис. 9.2) позволяет выполнять
подводные работы при скорости течения 2 м/с. Канат с тяжелым грузом иа
конце опускают с водолазного катера у места работы и натягивают вертикаль-
но. К канату в нескольких местах крепят при помощи специальных магнит-
ных или пневматических захватов шланг-сигиал, благодаря чему водолаз
работает, не преодолевая сил сопротивления шланга, оттягиваемого течени-
ем. Устройство проверено практической работой водолазов на ремонте трубо-
провода в Северном море на глубине 37 м при указанной скорости в продол-
жение 45 ч.
Стабилизирующее устройство (рис. 9.3) — это воздушно-реактивная
гибкая конструкция, надеваемая на снаряжение водолаза при помощи пояса с
брасами. Сжатый воздух подается с поверхности от компрессора по шлангу,
далее через трехходовой кран поступает к одному или одиовремеино двум
реактивным соплам, размещенным иа поясе со стороны спины. Водолаз сам
регулирует подачу краном воздуха на сопла, создавая удобное положение
своему телу в потоке воды.
Чтобы удержать водолаза на одном месте при скорости течения более
2 м/с, на преодоление сил сопротивления воды требуется подать 0,152 м3/с
воздуха давлением у компрессора 0,6—0,8 МПа. Размеры реактивного сопла:
диаметры на входе 13,5 мм, критический (в наименьшем сечеиин сопла) —
11 мм, на выходе воздуха — 20 мм, длина сопла 30 мм.
Водоотбойные щиты в речной водолазной практике (например иа Волге)
применяют около 40 лет, а экраны и того больше — для выполнения разовых
заданий у места спуска при скорости течения до 3 м/с. Но широкого распрост-
ранения щиты и экраны ие получили из-за громоздкости устройства, потреб-
ности плавучих средств для спуска-подъема и ограниченности фронта работы
водолаза.
Экран представляет собой стальной лист толщиной 6—8 мм, высотой 5 м,
обрамленный ребрами жесткости по контуру и полотну, передвигающийся
вертикально в пазах направляющей рамы, установленной в прорези корпуса
плашкоута или плавучей площадки. Вниз лист передвигается под действием
собственной силы тяжести, а поднимается лебедкой.
Щит — каркасное устройство, обшитое стальными листами толщиной
3—6 мм. Две стороны щита сведены под углом 56° в одну точку — вершину
треугольника, задняя сторона треугольника открытая. Внутри вершины иног-
да размещена заколочная свая. По низу у щита имеется иастил, на котором
работает водолаз.
Теоретически элементы щита рассчитывают по формулам Н. Е. Жуков-
ского как гидравлическое крыло малого удлинения с относительной толщиной
20 %. Для таких профилей наибольшая толщина крыла (ширина щита)
2у—0,2В (где В — длина профиля Жуковского).
Обычно ширину щита принимают исходя из возможности работы водолаза
в нем и из размеров подводного сооружения, где предстоит работать, от 2,5 м
(конструкция 1954 г. Волгоградского отряда подводных работ) до 5,5 м
(конструкция 1975 г. Ленинградского морского отряда—табл. 9.3).
Силу воздействия воды на щит как на каноничное тело (рис. 9.4) можно
принять по судостроительной формуле
Р— 53So* sin а,
где S — площадь стенки экрана (S—2YH); v — скорость течения (в дан-
ном случае о=1,8 м/с); а — половина угла атаки, град (а=0/2=56 : 2=28°)
311
Рис. 9.2. Устройство для удержания шланг-сигнала:
1—спусковой конец с балластом; 2— шланг-сигнал; 3 — пневматический нлн магнитный
соединитель; 4 — соединительный диск
Рис. 9.3. Стабилизирующее устройство:
а — общий вид; б — устройство на снаряжении водолаза; / — пояс; 2 — трехходовой
край; 3 — воздушный или водяной шланг; 4 — реактивное сопло; 5 — пластина
312
Рис. 9.4. Водолазный отбойный щит
(а) и его расчетная схема (б):
/ — груз (свая); 2 — крыло (обшивка); 3 —
распорка; 4 — свая; размеры
метрах
указаны в
проверяют
опрокиды-
Устойчивость щита
на продольное н боковое
вание потоком воды по формуле ра-
венства опрокидывающего и восста-
навливающего моментов. Принимая
коэффициент запаса устойчивости в
пределах 2—3, следует определить
количество балласта для пригрузки
щита от опрокидывания водой при
фактической скорости течения. Эле-
менты сторон щита получены исходя
из нанлучших качеств профиля кры-
ла малого удлинения, теоретически
обоснованного Н. Е. Жуковским.
Безопасность ведения водолаз-
ных работ с применением щнтов, по-
строенных надлежащим образом, га-
рантируется. Причем на практике
использованы оба случая погруже-
ния водолаза: с поверхности воды
внутри щита (при этом шланг-сигнал
привязан внутри щита быстроотдаю-
щимся, например, рифовым узлом) и
по ходовому концу, закрепленному
внутри щита.
Поднимают и перемещают сам щит плавучим краном. В случае примене-
ния оттяжек к щнту от крана балластирование проводят в меньшем количест-
ве или не производят вовсе, но это условие определяется расчетами.
Защитная беседка (рис. 9.5) для работы у подпорных стенок предохраняет
водолаза от присоса к поврежденному месту. Беседка — это открытый сверху
Таблица 9.3. Соотношения параметров сторон щита
Параметр X Параметр У
относительное значение от В, % абсолютное значение относительное значение от В, % абсолютное значенне
0 0 0 0
2 0,55 4,13 1,14
5 1,38 6,28 1,72
7,5 2,06 7,35 2,02
10 2,75 8,15 2,24
15 4,13 9,20 2,53
20 5,5 9,85 2,71
25 6,88 10,0 2,75
20 8,25 9,9 2,72
50 13,75 8,15 2,92
313
Рис. 9.5. Схема работы водолаза в за-
щитной беседке у стенки:
I, 3 — ннжннй н верхний бьефы; 2 — пло-
тима; 4 — беседка; 5 — отверстие (повреж-
дение) в теле плотины; 6 — упоры; 7 —
рабочие окна
металлический или деревянный (с металлическим каркасом) ящик (2,5 <
X 1,0X24-2,4 м), подкрепленный по задней стенке вертикальным ребром
жесткости из угольника № 7,5. Для беседки применяют сосновые доски тол-
щиной 25 мм. В передней стенке делают 2—3 горизонтальных рабочих окна
(пропущенные доски). С этой стороны устраивают также два вертикальных
упора для удержания беседки на некотором (0,3—0,5 м) расстоянии от под-
порной стенки.
Таблица 9.4. Условия работы водолаза без беседки
Ширина повреждения, см, при его длине
Подпор, м 1 м и более 0.75 м 0,5 м 0,25 м и менее
1 5,0—6 7—8 11—12 20—24
2 2,5-3 3,5—4 5-6 10-12
3 2—2,5 3—3,5 3,5—4 7-8
4 1,5—2 2,5-3 2,5—3 5-6
5 1—1,5 2—2,5 2—2,5 4-5
6 1 1,5—2 1,5—2 3—4
7 0,5—1 1,5—2 1,5—2 2—3
8 0,5—1 1-1,5 1,0-1,5 2—3
9 0,5 0,75 1 2
10 0,5 0,75 1 2
/Я 4
Таблица 9.5. Технические характеристики водолазных колоколов
Характеристика Значение характеристики при распо- ложении спускового устройства
кормовом бортовом шахтном
Диаметр внутренний, мм 1400 1544 1474
Длина (высота) максимальная, мм 2665 2670 2450
Объем внутренний, м3 3,5 4,4 3,5
Число люков с диаметром люка в 1X700 1X770 2X650
свету, мм Число помещаемых водолазов (в снаряженни/без снаряжения), чел. 2/4—5 3/6—7 2/4
Масса (с платформой, траверсой и водолазами/платформы), кг 4325/2600 5420/2600 4020/1200
Отрицательная плавучесть, кН 2,5 2,5 2,0
Усилие подъема тяговой лебедки, кН 50 50 55
Беседку используют в том случае, если размеры повреждения в стенке,
перепад глубин верхнего и нижнего бьефов (подпор) соответствуют следующим
ориентировочным данным:
Подпор, м 2 4 6 8 10 12 14 16
Ширина
Поврежде-
ння, см 38—40 18—20 12—13 10—11 7—8 6—7 5—6 4-
Подпор, м . Ширина поврежде- 18 20 22 24 26 28 30
ния, см . . 4—5 3—4 3—4 3—4 3-4 2—3 2—3
При показателях, указанных в табл. 9.4, водолаз работает без защитной
беседки.
Спуск н подъем водолаза в колоколе (табл. 9.5) проходит в более благо-
приятных условиях в двух вариантах — в снаряжении полном или частич-
ном. Колокол, используемый, например, на плавучем кране «Могучий» на
р. Волге, можно эксплуатировать в режиме наблюдательной камеры с дыха-
нием воздухом прн обычном атмосферном давлении и глубине спуска 40 м, а
на судне «Черноморец» — до 100 м.
Водолазными колоколами оборудуют суда специальной постройки. Внут-
реннее рабочее давление в колоколе 1 МПа.
9.4. МЕДИЦИНСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СПУСКОВ И РАБОТ
Обязанности медицинских работников. Медицинские работники (или
лица, на которых возложено исполнение их функций) должны обеспечивать
контроль за состоянием здоровья, питанием, режимом труда и отдыха водо-
лазов, состоянием водолазного снаряжения н средств обеспечения спусков,
качеством химического поглотителя, регенеративных веществ и дыхатель-
ных газов, оказывать помощь водолазам при специфических заболеваниях и
315
Таблица 9.6. Режимы декомпрессии водолазов
Глубина спуска, м Время, мнн Время выдержки, мни,
а £ СС 4> 3 s н >О X 4> 4> >» О. S Q. С S U перехода на первую остановку 36 | 33 | 30 27 | 24 | 21 | 18 ] 15
при дыхании воздухом
15 360 2
18 360 2
21 360 2
24 360 2
27 360 2
30 360 3
33 360 3
36 '360 3
39 360 3
42 360 3
45 360 3
48 360 3
51 360 3
54 360 3
57 360 3
60 360 3
— — — —
-— — — — — — —
— — — — — —- — 4
— — —- — — — — 12
—— —— 14 19
—г — — — — 16 19 25
— н 13 18 49
— — 8 13 16 34 5
— — 12 14 30 47 67
— — 13 15 24 35 58 79
— 12 14 16 43 49 65 87
— 14 18 28 46 56 70 94
12 15 24 35 50 60 81 105
14 16 31 43 53 70 90 115
20 29 34 49 65 76 96 128
водолазов в случаях
данные таблицы при
Примечание. Таблица предназначена для декомпрессии
декомпрессии прн спусках на глубину до 60 м. Использоаать
несчастных случаях. Они должны иметь полный комплект медицинского
инструмента и медикаментов.
Непосредственно перед спуском на глубину до 45 м водолаза опраши-
вают о самочувствии, а при спусках на большую глубину он проходит меди-
цинский осмотр с записью результатов в личную медицинскую книжку и
журнал водолазных работ. К спускам не допускаются водолазы в течение 2 ч
после приема пищи, при жалобах на болезнь или недомогание, наличии
признаков заболевания, общем переутомлении, нервно-психическом возбуж-
дении, в состоянии алкогольного опьянения и при его последствиях.
При появлении признаков декомпрессионной болезни или при ухудше-
нии самочувствия во время спуска или после него водолаз должен доложить
об этом лицу, ответственному за медицинское обеспечение спусков и работ.
В случае получения тяжелой травмы водолаза поднимают на поверхность без
соблюдения режима декомпрессии и вместе с врачом (фельдшером) или другим
водолазом помещают в декомпрессионную камеру под давление, равное глу-
бине спуска. После 10-минутной выдержки на этой глубине давление сни-
жают по удлиненному режиму декомпрессии (табл. 9.6—9.10). Режимы деком-
прессии водолазов при спусках на глубину до 60 м (в аварийных случаях до
80 м) с применением для дыхания воздуха приведены в Единых правилах без-
опасности труда на водолазных работах.
Прн подъеме водолаза в бессознательном состоянии вне зависимости от
наличия или отсутствия клинических симптомов его немедленно помещают в
декомпрессионную камеру вместе с водолазным врачом (фельдшером) или
другим водолазом и поднимают давление до 0,7 МПа. В случае отсутствия
показаний для перехода на последующие лечебные режимы давление в камере
снижают по III режиму. Одновременно проводят реанимационные и лечеб-
ные мероприятия.
316
в аварийных случаях
на остановках при глубине, м Общее время декомпрес- сии при давлении, ч, мнн
12 9 6 3
при дыхании воздухом (кислородом) воздухом кислородом
— Ю (5) 29 (15) 0.41 0.22
— 5(3) 18 (9) 67 (34) 1.32 0.48
10(5) 18(9) 37 (19) 85 (43) 2.32 1.18
19 (10) 20 (10) 63 (32) 122 (61) 3.50 1.59
16 (8) 46 (23) 86 (43) 140 (70) 5.01 2.38
21 (11) 61 (31) 98 (49) 180 (90) 6.36 3.37
50 (25) 86 (43) 126 (63) 209 (105) 8.54 4.59
62 (31) 96 (48) 151 (76) 252 (126) 10.55 6.15
81 (41) 114 (57) 189 (95) 300 13.34 10.23
93 (47) 126 (63) 226 (113) 338 15.56 12.14
108 (54) 144 (72) 234 (117) 382 18.15 14.12
121 (61) 168 (84) 245 (123) 403 20.26 16.00
132 (66) 204 (102) 288 410 22.43 19.55
144 (72) 220 (ПО) 304 418 24.31 21.29
158 (79) 232 (116) 318 418 26.01 22.46
178 (89) 252 (126) 332 418 28.00 24.25
превышения времени пребывания на грунте сверх установленного нормальным режимом
отсутствии аварийной ситуации запрещается.
В случае пребывания водолаза в камере при наибольшем давлении
0,2 МПа в течение 30—60 мин время выдержек на остановках прн дыхании
кислородом и давлении 0,18 МПа — 10 мин (при дыхании воздухом — 20 мин),
давлении 0,15; 0,12; 0,09; 0,06 МПа — 20 мин, давлении 0,03 МПа — 30 мин.
Время лечения при дыхании кислородом 100 мин, при дыхании воздухом 70—
100 мин.
Допуски водолазов к спускам. Спуски водолазов на ранее достигнутую
глубину после длительного перерыва в работе разрешаются только после
выполнения тренировочных спусков.
Таблица 9.7. Нормы микроклимата декомпрессионных камер
Давление, МПа Рекомендуемая средняя радиационная температура, °C Температура газовой среды, °C
До 0,2 включительно 20 17—22
0,2—0,5 22 19-25,5
0,5—1,1 24 20,5—26,5
Примечания. 1. Настоящие нормативы не распространяются на периоды
непрерывного изменения давления в камере в течение не более 1 ч.
2. Номинальное давление паров в камере 1596 Па, предел отклонений +532±
±0,005 Па. Подвижность газовой среды ие более 0,1 м/с.
3. При повышении (понижении) средней радиационной (передаваемой излучением)
температуры в декомпрессионной камере по сравнению с рекомендуемыми значениями
температура газовой среды должна понижаться (повышаться) не менее чем на 1 °C при
нормальном давлении и на 0.4 °C прн максимальном рабочем давлении на каждый гра-
дус изменения средней радиационной температуры. Средняя радиационная температура
не должна быть менее 18 н более 32 °C.
317
При достигнутой глубине 5—20 м и перерыве в спусках до 90 сут спуск
на эту глубину разрешается, при большем перерыве необходим один спуск
на глубину 10 м для отработки практических навыков.
При достигнутой глубине 20—40 м и перерыве в спусках до 45 сут спуск
на эту глубину разрешается, при перерыве 45—90 сут необходим один трени-
ровочный спуск в камере на эту глубину с выдержкой 20 мин; при большем
перерыве необходим один тренировочный спуск в камере на достигнутую
глубину 20—40 м с экспозицией 20 мин и один спуек на глубину 10 м для
отработки практических навыков. При достигнутой глубине 40—60 м и пере-
рыве в спусках более 90 сут необходимы по одному тренировочному спуску в
камере на глубину 20 м, на ранее достигнутую глубину с выдержкой по 20 мин,
а также один спуск на глубину 10 м для отработки практических навыков.
Порядок допуска водолазов к работам на глубины более достигнутых
следующий.
При достигнутой глубине 5—20 м для работы на глубине 30 м тренировоч-
ного спуска не требуется, для работы на глубине 30—40 м необходим один
тренировочный спуск в камере на рабочую глубину с выдержкой 20 мин, для
работы на глубине 40—50 м необходим один тренировочный спуск в камере
Таблица 9.8. Режимы лечебной рекомпрессии прн декомпрессионной
болезни и баротравме легких
Окончание табл. 9.S
3 18
Таблица 9.9. Давление запаса воздуха в баллонах-хранителях
водолазных судов в зависимости от глубины спуска
Глубина спуска, м Время нагружения иа грунте с полови- ной времени погружения, мин (не более) Допустимое начальное давление, МПа. в баллонах судов проектов
376 । 522
12 360 0,8 0,8
15 145 0,9 0,9
180* 0,9 0.9
18 105 1.1 1,0
145* 1,1 1,0
21 80 1,1 1,0
105* 1,2 1,3
24 80 1,3 1,3
105* 1,3 1,3
27 80 1,3 1,3
105* 1,7 1,5
30 60 1,5 1.5
80* 1,7 1,5
33 60 1,5 1,5
80* 1,7 1,5
36 45 1,5 1,5
60* 1,7 1,5
39 45 1.5 1,5
60* 1,9 1,5
42 45 1,7 1,5
60* 2,7 1,8
45 35 1,6 1,5
45* 1,9 1,5
48 35 . 1,5
45* 1,8
51 25 1,5
35* 1,5
54 25 1,5
35* 1,8
57 25 — 1,5
35* 2,0
60 20 1,5
35* — 1,5
Примечания. 1. Данные таблицы относятся к декомпрессии водолаза в воде
нлн камере прн использовании вентилируемого снаряжения.
2. Цифры со звездочкой используют в случае вынужденной задержки водозала на
|луоине или крайней необходимости увеличить время пребывания под водой прн ава-
рийно-спасательных работах. Прн этом проведение удлиненных режимов декомпрессии
обеспечивается при работающем компрессоре.
3. Приведено минимально допустимое начальное давление в баллонах, при котором
обеспечивается подъем водолаза при способе декомпрессии как воздушной, так и в ка-
па глубину 40 м с выдержкой 20 мин, для работы на глубине 50—60 м тре-
буются по одному тренировочному спуску в камере на глубину.40 м и на
рабочую глубину с выдержкой по 20 мин.
При достигнутой глубине 20—30 м для работы на глубине до 40 м
тренировочного спуска ие’ требуется, для работы на глубине 40—50 м необ-
ходим один тренировочный спуск в камере на рабочую глубину с выдержкой
319
Т аблица 9.10. Давление запаса воздуха в баллонах-хранителях
водолазных судов в зависимости от режима декомпрессии
Режим рекомпрессии Наибольшее давле- ние в камере, МПа Минимально допустимое начальное давление, МПа, в баллонах судов проектов
376 1 522
I 0,5 1,6 1,5
II 0.5 1,6 1,5
III 0,7 2,1 2,1
IV 1,0 2,4* 2,4*
V 1,0 2,4* 2,4*
Примечание. Цифры со звездочкой — см. примечание 2 к табл. 0.9.
20 мин; для работы на глубине 50—60 м требуются по одному тренировочно-
му спуску в камере на глубину 40 м и на рабочую глубину с выдержкой по
20 мин.
При достигнутой глубине 30—40 м для работы на глубине до 50 м тре-
нировочного спуска не требуется, для работы на глубине 50—60 м необходим
тренировочный спуск в камере на рабочую глубину с выдержкой 20 мин.
При проведении лечебной декомпрессии давление воздуха в баллонах-
храннтелях допускается поддерживать не менее указанного в табл. 9.10.
Санитарная обработка водолазного снаряжения. Место проведения во-
долазных работ, состояние водолазного снаряжения и средств обеспечения
водолазных спусков подлежат постоянному контролю со стороны должност-
ных лиц самого предприятия. Предупредительный санитарный надзор осу-
ществляют органы здравоохранения в соответствии с Положением о государ-
ственном санитарном надзоре СССР.
Санитарно-гигиеническая обработка водолазного снаряжения и средств
обеспечения спусков заключается в очистке их от загрязнений н дезинфекции
в целях предупреждения инфекционных и кожных заболеваний водолаза
(табл. 9.11).
При дезинфекции снаряжения, полученного со склада, спирт расходуют
(отпускают) единовременно по указанным нормам на весь комплект, а при
замене частей снаряжения — только на новые части. При посменном исполь-
зовании сйаряжения разными лицами дезинфицируют перед каждым спус-
ком фланцы водолазных рубах, шлемы, маски, полумаски, загубники. Водо-
лазы спасательных станций дезинфицируют части снаряжения перед заступ-
лением иа дежурство, а также после каждого спуска.
Для обезжиривания штуцера транспортных баллонов с гелием или кис-
лородом, малолитражного кислородного баллона, штуцера редуктора и
кислородного насоса перед использованием расходуют 10 г спирта. На про-
мывку деталей кассеты перед засыпкой шихты в фильтр воздуха высокого
давления ФВД-200 расходуют 300 г спирта.
Расход спирта на дезинфекцию оформляют актом с указанием объема
проделанной работы.
320
Таблица 9.11. Нормы расхода пищевого этилового спирта-ректификата
(96°) иа дезинфекцию снаряжения и оборудования
Предмет водолазного
снаряжения и оборудования
Единовре-
менный рас-
ход и а
единицу, г
Периодичность дезинфекции
Вентилируемое снаряжение
Шлем в сборе, фланец или
ворот рубахн
Шланг длиной 1 м, диамет-
ром, мм:
12—14
6—8,5
Перед каждым спуском
10 Один раз в год
8 То же
Регенеративные дыхательные аппараты
(легководолазное снаряжение)
Маска с загубником Трубка вдоха и выдоха (комплект), клапанная короб- ка Дыхательный автомат 10 10 40 Перед каждым спуском Через 15 спусков; при кол лектнвном пользовании — че рез 6 спусков, но ие реже од ного раза в год То же
ж Дыхательный мешок Регенеративная коробка Механизм периодической по- дачи, кислородоподающий ме- ханизм Пускатель ручной 100 20 30 20 » При инфекционных заболева НИЯХ Одни раз в год То же
Аппараты, с открытой схемой дыхания и шлангового типа
Трубки вдоха и выдоха 40 Через 15 спусков; при кол-
(комплект), дыхательный авто- мат Шлем, маска с загубником 20 лектнвном пользовании через 6 спусков, но не реже одного раза в год Перед каждым спуском
Мундштучная коробка 10 Через 15 спусков; при кол-
Шланг воздушный диамет- 8 лектнвном пользовании через 6 спусков, но не реже одного раза в год Один раз в год
ром 8,5 мм, длиной 1 м Ремонтно-контрольная уста- 100 После проверки 25 аппара-
новка РКУ-2, поверочно-конт- рольная установка ПКУ-1 тов
1 1 Зак. 2359
321
9.5. РАСЧЕТ ДОПУСТИМОГО ВРЕМЕНИ ПРЕБЫВАНИЯ ПОД ВОДОЙ
Время пребывания водолаза в воде
/ = VP/Q,
где Vp — рабочий запас воздуха в баллонах, приведенный к нормаль-
ному давлению, л; Q — минутный расход воздуха, приведенный к нормаль-
ному давлению, при дыхании в аппарате под водой, л/мин;
Q=(0,l «+!)<?,
где И — глубина погружения, м; q — расход воздуха на легочную вен-
тиляцию (принимают по табл. 9.12), л/мин.
Таблица 9.12. Легочная вентиляция водолаза
Температура воды, °C Состав снаряжения Расход воздуха, л/мии, при работе
легкой средней тяжести тяжелой
До 10 Водолазное белье и гидрокостюм 30 40 60
10-15 То же 25 35 55
15—19 Рабочий костюм, гид- рокостюм 20 30 59
20—25 Рабочий костюм 20 30 59
Примечание. При температуре воды 15—19 °C и спуске водолаза в исключи-
тельном случае без гидрокостюма количество воздуха принимают по первой строке таб-
лицы.
Количество воздуха в баллонах, приведенное к нормальному давлению,
определяют по эмпирической формуле
Va = Vp,
где V — суммарная вместимость баллонов, л; р —давление воздуха в
баллонах, МПа.
Количество воздуха, остающееся в баллонах в качестве несннжаемого
запаса, приведенное к нормальному давлению,
где р — давление, при котором срабатывает указатель минимального
давления, МПа.
Количество воздуха, зависящее от разности температур воздуха и воды,
Vt = 0,5V (/возд—^вод)-
Рабочий запас воздуха в баллонах, приведенный к нормальному давлению,
Vp=Va-|/(-V3.
322
9.6. РЕЖИМ ТРУДА И ОТДЫХА ВОДОЛАЗА
Общие сведения. В день спуска водолаз должен освобождаться от
тяжелых физических работ, выбирания шлангов с глубины более 45 м и
при скорости течения более 0,5 м/с. До спуска ему предоставляется отдых,
допускается привлекать к выполнению обязанностей страхующего водолаза.
Время работы водолаза строго регламентировано в зависимости от глубины
спуска, характера работы, состава дыхательной смеси. При дыхании возду-
хом максимальное время работы и время отдыха указано в табл. 9.13.
При выполнении спусков и работ с использованием спуско-подъемных
устройств, а также при аварийно-спасательных работах с применением для
дыхания воздуха режим работы и отдыха выбирают по табл. 9.14. В этом слу-
чае водолазу предоставляется отдых не менее 24 ч после декомпрессии.
В течение рабочего дня водолазу разрешается: на глубину до 6 м —
8 спусков, 6—12 м — 6 спусков, 13—20 м—3 спуска. На глубину 20—
60 м разрешается один спуск в день, повторные спуски разрешаются только
при согласовании с ответственным врачом (фельдшером).
Минимальное время полного отдыха водолаза до и после спуска равно
1 ч прн погружении на глубину более 20 м н 1,5 ч — на глубину до 60 м.
В это время водолаз освобождается от всех видов работ. При круглосуточ-
ном проведении водолазных работ состав смен распределяют так, чтобы каж-
дому водолазу был обеспечен 8-часовой нормальный сон.
В исключительных случаях этот режим может изменяться, при этом
медицинский работник принимает все меры по сохранению работоспособно-
сти и здоровья водолаза. Так, водолаз должен получить горячую пищу за 2 ч
до погружения н через 1—2 ч после выхода из-под воды (из камеры). Рас-
пределение пищи по калорийности (%) суточного рациона рекомендуется
таким: завтрак — 35, обед — 40. ужин — 25. При ночных водолазных рабо-
тах между ужином и завтраком обязательна однократная подача горячен
пищи как спускающимся под воду, так и обеспечивающим и страхующим
водолазам.
Водолаз допускается к спуску прн хорошем самочувствии и показателях:
частота пульса в покое 60—80 ударов в минуту, температура тела 36—37 °C,
максимальное кровяное давление 100—140, минимальное 50—90 мм. рт. ст.
Предельно допустимые показатели при работе водолаза. Повышенное
парциальное давление (МПа) кислорода при работе водолаза в кислородных
аппаратах 0,292, прн дыхании воздушио-кислородной смесью — 0,214, прн
дыхании газовыми смесями —0,143, повышенное парциальное давление
азота 0,544 (установлено для проведения водолазных работ); прн тренировоч-
ных погружениях и аварийно-спасательных работах допускается его повы-
шение до 0,78.
Скорость повышения давления на глубине до 10 м — 0,0016 МПа/с, на
большей глубине — 0,0032 МПа/с.
Концентрация углекислого газа СО2 в воздухе для дыхания 0,8 мг/л,
для приготовления газовых смесей — 0,3 мг/л.
Концентрация окиси углерода СО в воздухе для дыхания 0,008 мг/л,
для приготовления газовых смесей — 0,006 мг/л; концентрация окиси азота
NO в воздухе для дыхания и приготовления газовых смесей 0,001 мг/л; кон-
центрация углеводородов в пересчете на углерод в воздухе для дыхания и
приготовления газовых смесей 0,03 мг/л (концентрации примесей указаны
для давления воздуха н газовых смесей, приведенного к нормальному дав-
лению). После блока очистки влагосодержание 0,02 г/м3, маслосодержанне
0,00004 мг/л; размер механических частиц в воздухе 3—4 мкм.
В отечественных и зарубежных приборах газового анализа показания
(единицы измерения) на шкале часто не совпадают с теми, что указаны в Еди-
ных правилах безопасности труда на водолазных работах. Это создает боль-
323
Таблица 9.13. Режим труда и отдыха
Глубина спуска, м । Время, мин Глубина спуска, м Время, мин Глубина 1 спуска, м Время, мин Глубина спуска, м Время, мни
! работы 1 отдыха I работы ! отдыха работы отдыха 3 1 отдыха
3 по 120 135 _1_45_ 175 85 95 105 _110 135 60 _80_ 105 65 _85_ '110 39 10 15 20 25 35 45 60 80 15 20 30 35 50 60 80 110 51 5 10 15 20 _25_ 35 45 60 10 20 30 35 _45_ 60 80 105
27 20 25 25 30 35 4П
6 110 120 130 140 90 100 105 115 45 60 _80__ 105 50 65 90 115
9 165 105 115 125 135 160 135 90 100 105 115 135 30 15 20 25 35 45 60 80 105 20 25 30 40 55 70_ 90 120 42 10 15 20 25 35 45 60 80 15 25 30 40 50 65 85 115 54 К 10 15 20 _25_ 35 45 60 10 20 30 40 _ 50_ 65 85 115
12 100 НО 120 130 “155 85 95 105 _Н_5_ 135 33 15 20 25 35 45 60 80 100 20 25 30 45 55 75 95 130
45 10 15 20 25 35 45 60 80 15 25 30 40 55 70 90 120 57 5 10 15 20 _25_ 35 45 60 15 25 35 45 _55_ 75 95 125
15 18 95 105 145 45 60 80 105 145 85 95 135 45 60 80 100 135
36 10 15 20 25 35 45 60 80 105 15 20 25 35 45 60 75 100 130 48 5 10 15 20 25 35 45 60 80 10 20 25 35 45 60 75 100 130
60 5 10 15 20 25 35 45 60 15 25 35 45 55 80 100 135
21 24 35 45 60 80 105 25 35 45 35 45 60 80 105 30 40 50
Примечания. 1. Во время работы на грунте принимают половину времени по-
гружения.
2. При усложнении водолазных работ условиями внешней среды (видимость меиее
I м, скорость течения более 0.5 м/с, стесненные условия) режим отдыха выбирают по
следующей строке в той же графе.
3. Режимы, указанные между штриховой и сплошной линиями, применяют только
при выполнении аварийно-спасательных работ.
324
Таблица 9.14. Допустимая продолжительность работы под водой и отдыха
Глубина спуска, м Продолжительность работы, мин, при
осмотре объекта с замерами, сварке и резке остропке предметов, поиске и подъеме пострадав- шего монтаже конструкций, трубопрово- дов, работе подо льдом ПОДВОДНОМ судоремонте и судоподъ- емных рабо- тах снаружи корпуса работе внутри суд- на, с гидро- монитором, равнении постели
3 174 145 135 125 116
€ 168 140 130 121 112
9 162 135 126 117 108
12 156 130 121 112 104
15 150 125 116 108 100
18 144 120 112 104 96
21 138 115 107 99 92
24 132 НО 103 95 88
27 126 105 98 91 84
30 120 100 93 87 80
33 114 95 88 82 76
36 108 90 84 78 72
39 102 85 79 74 68
42 96 80 75 69 64
45 90 75 70 65 60
48 84 70 66 61 56
51 79 65 61 57 52
54 73 60 56 52 48
57 67 55 52 48 44
До 60 61/135 51/210 47/250 44/255 40/265
Примечание. Цифры в знаменателе — продолжительность отдыха после погру-
жения.
шие неудобства в правильном определении количества газа. В приложении
приводятся формулы для пересчета единиц.
Водолазная медицинская аптечка. В аптечке, находящейся на водолазной
станции, должны быть:
медикаменты для внутреннего употребления — настойка ландыша н
валерианы (25 г), сода в таблетках (15 шт.), таблетки от головной боли —
анальгин с пирамидоном (20 шт.), таблетки от кашля — терпингидрат
(18 шт.), таблетки карболена и валидола (по 10 шт.);
медикаменты для наружного употребления — спирт-ректификат (100 г),
нашатырный спирт в ампулах (20 шт.), 3 %-ный раствор эфедрина или 0,1 %-
ный раствор нафтизина (20 г), 3 %-ный раствор борной кислоты (100 г),
фурацилин (10 шт.), клей БФ-6 (упаковка);
перевязочный материал — индивидуальный пакет (2 шт.), повязки асеп-
тическая большая и противоожоговая (по 1 шт.), бинт марлевый стерильный
размерами 10 смХ5м (5 пакетов), бинт марлевый стерильный 14 смХ7м
(8 пакетов), бинт марлевый стерильный 5 смХ7 м (5 пакетов), салфетки ма-
лые марлевые (6 пакетов), вата гигроскопическая (50 г), вата компрессная
(250 г), шина сетчатая (2 шт.), косынка большая (1 шт.);
инструментарий и прочее имущество — роторасширитель, языкодержа-
тель, ножницы прямые, нож садовый, пипетка глазная, термометр, грелка
резиновая, лейкопластырь (по 1 шт.).
325
9.7. ВОДОЛАЗНЫЕ СИГНАЛЫ
Водолазный состав учит наизусть и практически отрабатывает следую-
щие условные сигналы, передаваемые с помощью сигнального, контрольного
концов или кабель-снгнала.
Сигналы к водолазу:
дернуть раз — как себя чувствуешь? Повтори. Выбирай сигнальный
конец к себе;
дернуть два раза — провентилируй скафандр (проверь запас воздуха);
дернуть три раза — выходи наверх. Начинаем подъем; повторение сиг-
нала обязывает водолаза немедленно выходить наверх;
потрясти раз — Стой! Не ходи дальше! Стоп! Прекрати спуск (подъем);
потрясти два раза — продолжай спуск (движение). Двигайся прямо;
— потрясти три раза — Стой на месте! Спускаем второго водолаза;
дернуть раз и потрясти — двигайся вправо;
дернуть два раза и потрясти — двигайся влево;
дернуть, потрясти, дернуть — запасной сигнал.
Сигналы от водолаза:
дернуть раз — я на грунте. Чувствую себя хорошо. Выбери слабину.
Повтори;
дернуть два раза — больше воздуха (проверил запас воздуха);
дернуть три раза — поднимай наверх (выхожу наверх);
частые подергивания более четырех раз — тревога. Мне дурно. Поднимай
наверх;
потрясти раз — Стой! Останови спуск (подъем);
потрясти два раза — продолжай спуск. Потрави шланг-сигнал;
потрясти три раза — запутался, не могу выйти без помощи другого
водолаза;
дернуть раз и потрясти — подавай инструмент;
дернуть два раза и потянуть — подавай конец;
дернуть, потрясти, дернуть — запасной сигнал.
При невозможности подачи сигнала водолазу сигнальным концом в
аварийном случае применяют соответствующую подводную звуковую сигна-
лизацию. Раздельный удар соответствует сигналу «дернуть», а двойной
удар — «потрясти». Для подачи сигнала следует металлическим предметом
(молотком, ключом) ударить о трап или иной металл в воде. При выходе из
строя телефона связь с находящимся в камере осуществляется перестукива
нием деревянным молотком (табл. 9.15). Данная таблица помещается на внут-
ренней и наружной поверхностях камеры.
Таблица 9.15. Сигналы для компрессионной камеры
Частота и количество ударов В камеру Из камеры
Один удар Два раздельных удара Три раздельных удара Один одиночный и один двойной удары Два двойных удара Частые удары Один одиночный и один тройной удары Как себя чувствуешь? Повышаю давление Понижаю давление Включиться в кисло- родный аппарат Сделать однократную промывку Открываю шлюз Чувствую себя хорошо Повышай давление Понижай давление Включился в кисло- родный аппарат Сделал однократную промывку Прекратить изменение давления (Стоп!) Открывай шлюз
326
Приложение. Соотношение весового и объемного количества вещества различных газов при нормальных условиях
где а — концентрация, мг/л; /—температура газа, К (273+/°С); т— молекулярная масса газа: р — давление газа, Па.
Конкретные значения весовых и объемных величин для СО, СОг» С, NO2 приведены в таблице.______________________________
327
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Боровиков П. А., Самарский В. Н. Подводная техника
морских нефтепромыслов. Л.: Судостроение, 1980. 174 с.
Бородавкин П. П., Березин В. Л., Шадрин О. Б. Под-
водные трубопроводы. М.: Недра, 1979. 415 с.
Годес Э. Г., НарбутР. М. Справочник по строительству в вод-
ной среде в суровых климатических условиях. Л.: Стройиздат, 1984. 384 с.
ГольдннЭ. Р. Подводно-технические работы. Технология н сред-
ства механизации. М.: Транспорт, 1987. 199 с.
Г о л ь д и н Э. Р., Забела К. А. Механизация строительства под-
водных .сооружений. М.: Стройиздат, 1979. 129 с.
Гуревич В. Б. Речные портовые гидротехнические сооружения.
М.: Транспорт, 1969. 416 с.
Дунаевский Я. И. Снятие судов с мели. М.: Транспорт, 1984. 168 с.
Единые правила безопасности труда на водолазных работах. М.: Мор-
техинформреклама, 1980. 182 с.
Забела К. А., Кушнирюк Ю. Г. Пособие по подводно-тех-
ническим работам в строительстве. Киев: Буднвельник, 1975. 256 с.
И в а н о в Л. В. Зимняя эксплуатация объектов водного транспорта.
М.: Транспорт, 1978. 212 с.
К р а с о в Н. В. Подводно-технические работы. М.: Транспорт, 1975.
276 с.
Левин С. И. Подводные трубопроводы. М.: Недра, 1970, 280 с.
Лобанов В. А. Справочник по технике освоения шельфа. Л.: Су-
достроение, 1983. 288 с.
Мереное И. В. Водолазные работы. М.: Транспорт, 1971. 184 с.
Подводная технология,ZB. А. Коробов, В. С. Левин, А. В. Лукошков.
П. П. Серебреницкий. Л.: Судостроение, 1981. 240 с.
Подводные работы на внутренних водных путях/А. Н. Васильев, Э. Р.
Гольдин. А. К. Никольский, В. П. Козлов/М.: Транспорт, 1982. 248 с.
Простаков Н. Л., Стопцов Н. А. Электроника для водолазов и
спортсменов-подводников. Л.: Судостроение, 1983. 212 с.
Седых А. И., Чернышев Ф. М., Кабанов А. В. Путевые
работы на судоходных реках: Справочное пособие. М.: Транспорт, 1978.
328 с.
Справочник водолаза/С. Е. Буленков, А. Ф. Маурер, Б. П. Самойлов.
В. И. Тюрин, В. А. Вишняков; Под. общ. ред. Е. П. Шнканова. М.: Воениз-
дат, 1973. 472 с.
Стариков А. С. Технология работы речных земснарядов.: М.:
Транспорт, 1969. 240 с.
Стопцов Н. А., Груздев М. А. Средства подводного освещения.
Л.: Судостроение, 1985. 200 с.
Технология производства гидротехнических работ/А. К- Третьяков.
В. М. Брауде, А. М. Михеев, В. Я- Шайтанов. М.: Энергоатомиздат,
1983. 320 с.
Хауке Г. Подводная техника: Пер. с нем. Л.: Судостроение, 1979.
288 с.
328
ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ
Аварийное судно:
гиней установка 186
поворот 240
— силы поворотные 240, 241
------течения 241, 242
проводка на понтонах 191
------глубокосидящих судов 192, 193
------по мелководным участкам 191
------ прикрепление поитоиов 194
размыв грунта 242
снятие с мели рывком 186
— —----варианты 187
-------- длина разбега 186. 187
----------расчет 187—190
-------------------- силы-реакции грунта 188
-------------------тяговое усилие 188. 189, 190
— ------------------гиней 190
Аварийно-спасательное имущество 159
для заделки пробоин. изготовление и
применение 161
нормы снабжения судов 160
окрашиваине 159
Аварийно-спасательные водолазные рабо
ты 4
Акваланги 264
Анкерные опоры (якоря) 20
винтовые 22, 23
во льду 25
горизонтальные 20
•— облегченные 21
— усиленные 22
гравитационные 23
— полузаглубленные 24, 25
- расчет 23
свайные 22. 23
— коэффициент трения скольжеиии 24
Аптечка медицинская водолазная 325
Балки поворотные 212
Баржи, характеристики 13
Бетон:
водоцементиое отношение 143
марки материала, соотношение 144
— цемента 180
приготовление 181
применение /80
состав 143, 180
ускоритель твердения, состав 180, 181
Бетонирование:
бадья 181
подводное, способы 143
-----бетонной смеси втрамбовывание 144
----------укладка в мешках 144
— — вертикально перемещающейся тру-
бы 144
--------------------восходящего раствора 144
пробоин 178, 179
Блоки монтажные 32
«Боронй» для снятия шаблона с погиби
177
Брандвахты, характеристики 14
Буксиры морские, характеристики 12
Буровые станки, характеристики 81
Взрывчатые вещества, характеристики 79
Вибромолоты, характеристики 148, 149
Вибропогружатели шпунта, характеристи-
ки 147, 148
Водоем, очистка дна 50—52
Водолаз 4
время пребывания под водой 322
допуски к спускам 317—320
заболевания и отравления профессио-
нальные 6
легочная вентиляция 322
предельно допустимые показатели при
работе 323
приспособления и защитные устройства
310-315
режим труда и отдыха 323—325
скорость передвижения 309, ЗЮ
Водолазная беседка защитная 3/3, 314
— ----работа без беседки 314, 315
-----спусковая 290, 291
— кошка для аквалангиста ЗЮ
Водолазное оборудование 6
— снаряжение 5
-----вентилируемое, состав 257—260
-----обогреваемое, состав 260—264
----- санитарная обработка 320
— устройство для удержания шланг-сиг-
нала 311, 312
— — стабилизирующее 311
Водолазные аппараты с циклом дыхания:
замкнутым 266—268
— глубоководные регенеративные 266, 268
— для малых глубин 266, 267
открытым 262—265
полузамкнутым 265, 266
Водолазные гидрокостюмы 270
— приспособления ЗЮ—315
— работы аварийно-спасательные 4
----по добыче морепродуктов 4
------ специализации группы 5
------ специальные 4
------ судовые и судоремонтные 4
------ условия 5
------ нормальные 5
------ опасные 6
------- усложненные 5
— рубахи 269, 270
•- сигналы для водолаза в декомпрессион-
ной камере 326
- спуски — квалификационный 4
--------рабочий 4
— ~ руководитель 5
— - тренировочный 4
--------условия 5, 6
... __ учебный 4
--------экспериментальный 4
Водолазные спуски и работы:
аварийно-спасательные 4
давление воздуха в баллоиах-храиите-
лях 319. 320
допуск 304
медицинское обеспечение 304 , 305 , 315
опасные зоны 309, ЗЮ
руководитель 305—307
условия особые 307
— на высокогорье 309
-----при заражении воды и атмосферы
308, 309
Водолазные станции 5, 304, 305
---- иа автоходу, характеристики 7
- суда, характеристики 8, 9
— шланги 218
Водолазный врач (фельдшер) 6
— защитный колокол 315
— пост 4
— — водомерный временный 17, 18
— трап 290
-----с подъемной площадкой 292
329
— щит 311, 313
-- экран 311
Выемки:
заносимость 47, 48
засыпка грунтом 83, 84
коэффициент заложения откосов 46
расход влекомых иаиосов 47
ширина 45, 46
элементы 37
Газовое вещество, соотношение единиц 327
Гидромонитор:
подача воды 75
потерн напора на трение 76
производительность 69
сила реакции струи 76, 77
устройство для управления насадком 77
характеристики 69
Гидротехнические сооружения:
больверк 146
— копры для забивки шпунта 146, 147
— погружение шпунта 146
-------вибропогружателем 146
------- характеристики 147
массивовая кладка 144, 145
массивы-гиганты 146
— расчет глубины 146
уголковые 147
— контрфорсного типа 147
— с анкеровкой внешней и внутренней
148
Гидроэжекториые снаряды, характеристи-
ки 63
Гинн 186
Гопкалит 287
«Гребенка> для снятия шаблона с погиби
178
Грунты:
гидравлическая крупность 44, 45
гранулометрический состав 44
группы при разработке гидромонито-
ром 41
— — — землесосным снарядом 42, 43
диаметр средневзвешенный 45
классификация 38
коэффициент крепости 39
— неоднородности 45
— рыхления 39. 40, 58
— сцепления частиц 39, 40
плотность 38
пористость 39
прочность 39
скальные, разработка взрывами 79
скорость потока иеразмывающая 44, 45
угол внутреннего трения 40
Декомпрессионная болезнь 316
— камера 270, 272
—— нормы микроклимата 317
----сигналы 326
— — характеристики 271
Декомпрессия 4
— режимы в аварийных случаях 316, 317
Завознн моторизованные, характеристики
16
Запрещающие знаки 19
Затопленные отсеки, время затопления
230
----категории 231, 232
Захваты многокрюковые 221, 222, 223
Земляные работы, определение объема 48
49, 50
— сооружения 37
----перемычки 37
330
Земснаряды:
перемещение по прорези 67
-----способ папильоиажиый 67, 68
-----багермейстерский 68
— — — — веерный 68
-----крестовый 68
----- параллельный 68
-----траншейный 67
характеристики 63, 64, 65
Изгибающие силы внешние 248
Изгибающий момент предельный:
коэффициент 246
судов поднимаемых наливных 247
----- сухогрузных 246
Кабели:
переходы через водные преграды 89
связи подводной 284
— — водолазный телефонный 285
----- герметизированный 285
— — в резиновой изоляции 285
-----сигнально-телефонный 285
----- характеристики 285
укладка кабелеукладчиком 129
— с плавучих средств 126
-----баржи перемещение 127, 128
— —------восьмерками 127
--------погрузка иа баржу 127
---------подготовительные работы 126
--------- последовательность 127
характеристики 89
Канатио-скрепериые установки 54
гидромехаиизированиая 78
ковша коэффициент наполнения 58
-- размеры 55
коэффициент рыхления грунта 58
подготовительные работы 58
производительность 56
скорость 56
характеристики блоков 57
— лебедок 56
— скреперного оборудования 57
Карта 62
Катализатор 287
Катера служебно-разъездные, характери-
стики 14, 15
Клапан травяще-предохранительный 257
Коллектор воздухораспределительный 214,
215
Колокол водолазный защитный 315
Компрессоры 276
давления высокого 276, 278, 279
— среднего 276, 277
кислородные 277, 280, 281
переносные и передвижные 277, 280, 281
смазочные масла 282
-----концентрация насыщенных паров 282
Копры для забивки шпунта, характеристи-
ки 147
Котлован 37
Коффердам 234
Кранов судоподъемных плавучих характе-
ристики:
многоцелевого назначения 202, 203
специальных 199—201
«Крот» (пробойник) 213
Купромит 287
Лебедки 32
монтажные 34
ручные, характеристики 33
транзитные 34
электрические, характеристики 34
Манометры 272, 273
Машины общего назначения 6
Метацентр 239
Метацентрическая высота 239
Муфты соединительные 284, 285
Нагрузка, коэффициент 242
— отрывная 242
— подводная 242
Напряжения касательные в обшивке 264
Насадки 72
Насосные установки малой мощности 71
монтаж 71
характеристики 71
Насыпи 37
«Нептун» — полуавтомат для подводной
сварки 142
Обследование водолазное:
гидросооружений 27
дна акватории 26
— — круговое 26
----------полосами 26
—- — по ходовому канату 26
----- тралением 27
-----удлиненных участков 26
судна на грунте 227
трубопроводов 27
Окраска подводных элементов сооружений
и судов 150, 151
покрытий состав 151, 152
центробежная 152
Основания под сооружения 129
каменная постель 130
-----ровнеиие 130. 131
Остойчивость;
метацентр 239
поперечная 245
— с учетом дифферента 244
системы судно—понтон 244
элементы 239, 240
Очистка, блоки 286
— подводных элементов сооружений и су*
дов 150, 151
Перфораторы ручные, характеристики 81
Плавучие площадки, характеристики 13
Планировщики, характеристики 131
Пластины, не подкрепленные ребрами же-
сткости, графический расчет 257
Пластыри:
жесткие 166
— деревянный 167. 168
— длина шкота 167
— металлический 167
-----клапанный 167t 168
магнитные 174
— облегченный 173, 174
— электромагнитный 174
мягкие 168
— длина шкота 169
— комплектность 169
— характеристики 168
пневматические 169
— баллонный (газовый) 172
— гофрированный 172
— грибовидный 172, 173
— жесткий 171
— зонтичный 172, 173
— кольцевой 172
— мягкий коробчатый 171
— полужесткий 170, 171
— трубчатый 170, 171
— шаровой 170, 171
стеклопластиковый 174, 175
эластичный с надувным валиком по кон-
туру 174
Платформы судоподъемные 212
Пневмогидроигла 214
Подводное освещение 296
кинофотосъемочиое 303. 304
лампы 296, 297
прибор ПСПА-80 299
приборы световые 298
— стационарные 301, 302, 303
— шлемовые 298, 299. 300
установка ППС-66 298
— УОГ-66 296, 297
фонари ручные 300, 301
Подводное телевидение 294
----- телеустаиовок характеристики 294, 295
— фотографирование 292
-----фотоаппараты 292, 293
Подводно-технические работы 3, 4
зимой 153
— взрывные 157
— ледокольные 156
— незамерзающих акваторий образова-
ние 156, 157
—------ледорезными машинами 156
—------ параметров определение 157
------- пневматическими установками
157
-------потокообразователями 159
— со льда 154 t
—------льда намораживание 155, 156
-------толщина допустимая 156
суда используемые, характеристики 10,
II
технические средства 6
Подводный переход 84, 85
Подъем затонувших объектов — волоче-
ние по диу 182
Подъем судов:
восстановление плавучести 233
--- нагнетание полистирола 236, 237
— — отжатие (вытеснение) воды сжа-
тым воздухом 235, 236
— — откачивание воды из отсек? 233,
234
приложение внешних снл плавучести 233
------- плавучими доками 237
— усилий комбинированное 233
--- механических 233
—------волочение по дну 237
------- кранами 237
технические средства 194
---комплектация 195—198
—• — плавучие краны 194, 204
---характеристики 199—203
---понтоны 204—211
Подъемная сила 242—244
Полиспасты 32
— коэффициент потерь от трения 32, 33
Полистирол, характеристики 236
Полотенца судоподъемные 225
канатное 225
расчет длины 226
— прочности 226
стальное гибкое 225
строполеита 225
характеристики 226
Помпы 274—276
Поитоиы для проводки судов, характери-
стики 192
разгружающие 17, 124
судоподъемные 204
— мягкие 204, 208
-----спасательные мешки-подъемники 207,
211
--- характеристики 208
331
—--продувки продолжительность 211
продувочный коэффициент 211
---пропускная способность шланга 209,
210, 211
— стальные 204, 207
--- характеристики 205, 206
Потокообразователи, характеристики 158
Пребывание человека в воде, время 183
Присоса сила 242, 243
Пробоина:
— заделка (способы, материалы, обору-
дование) 161—182
— бетонирование 178
— болты 163, 164
— войлок 176
— гарпиус 162
— домкраты винтовые 163, 166
— замазка 162
заплаты 176
снятие шаблона с погиби 177, 178
— клей полиуретановый 162
— клинья 161
— кудель в подушках и мешках 176
— пакля ленточная 176
— пластыри 166
— понтоны мягкие 175
— пробка 162
— струбцины 165, 166
— упоры раздвижные 166
— шпаклевочные мастики 162
затопление отсека, время 230
количество поступающей воды 227—230
коэффициент проницаемости судовых по-
мещений 230, 231
Пробойник автоматический — аппарат
«Крот» 213
Прочность, расчет:
палубного перекрытия 256, 257и
переборок в осушаемом отсеке 254, 255
перерезки стропом корпуса 255
пластин, ие подкрепленных ребрами же-
сткости 257
судна поднимаемого 245
---изгибающие моменты и перерезы-
вающие силы 245—247
Размыватель гидроэжекториый 72
Разрушение подводных сооружений 152
Расчалки, коэффициент запаса прочности
28
Резка подводная беизинокислородиая 142
--- газокислородная 142
--- дуговая 142
---плазменно-дуговая 142
Рекомпрессия лечебная, режимы 318
Ремонт подводный 152
Реперы 18, 19
Рукава:
классификация 215
напорные с оплеткой из синтетических
нитей 217
резиновые иа нитяном каркасе 215, 216
— с металлическими навивками иеарми-
роваииые 216
спасательные 185
Сварка подводная:
агрегаты постояиого тока, характеристи-
ки 137, 138
----------автономные 140
----------миогопостовые 141
полуавтоматическая 139, 142
режимы 135, 137
сварочные кабели 139
— преобразователи передвижные, харак-
теристики 141
332
—дтрансформаторы, характеристики 138,
«сухой» способ 142
электроды, характеристики 136
Связь гидроакустическая, станции 288
Силикагель 287
Скальные грунты, разработка взрывами 79
бурение с помощью перфораторов 81
зарядами в шпурах 80
------расстояние между шпурами 82
------шпуров расположение 81, 82
— накладными 80
расход материала 80
Скафандры жесткий и мягкий 5
Склады временные 20
Склеивание подводных элементов 152
------> полимерные композиции «Спрут»
152, 153
Скобы такелажные 31
Слипы 149
иа основании свайиом или иа оболочках
150
------шпально-балластном 149, 150
Снятие судов с мели 187—190
Сопротивление отрывное (присоса) 242,
243, 244
Спасание людей из аварийного или зато-
нувшего судна:
вывод 184
помощь до вывода на поверхность 184
способы 183
Спасательное снаряжение 185
--- рукава 185
«Спрут», полимерные композиции 152, 153
Спусковая водолазная беседка 290, 291
Спусковой конец с балластом 290, 291
Створные знаки 18, 19
Стекловата 287
Строительная площадка 19, 20
Стропы:
виды 35
канатные 34
— универсальный кольцевой 34, 35, 36
коэффициент запаса прочности 28
судоподъемные 34, 35, 218
— двойные 36
с врощенным огоиом 36
— длины расчет 220
— канатные, расчет прочности 218
------продольных найтовов 219
— крепление 220
---многокрюковые захваты 221, 222,
223
------------способы нетипичные 220
------схемы 221
одинарные 34
— подрезка 223, 224
с сплеснем балтийским 36
--- беломорским 36
— сшивка 220
— цепные 219, 220
Стружка стальная мелкая 287
Судоподъем, расчеты 238
коэффициент полноты речных судов 238
осадка при приеме или расходовании
груза 239
остойчивость судна 239, 240
точность 238
центр величины 239
Судоподъемные полотенца 225, 226
— работы 4, 194
--- технические средства (краиы плаву-
чие, понтоны) 194, 204
Судостроительные материалы, характери-
стики 255
Такелажные устройства и приспособления
28
Тали ручные 32, 33
Телефонные станции 282
схема 284
характеристики 283
Технические средства для переводных ра-
бот 6
водолазное оборудование 6
машины общего назначения 6
плавучие 6
Траншея подводная 37
размеры 45
разработка гидромонитором 69, 70, 74
— снарядами землесосным и гидроэжек-
ториым 62
----------картами 62
------------размеры карты и тран-
шеи, взаимосвязь 66
----черпаковыми 58
-----грейферными 59, 60
------— производительность 61
------— транспортирование грунта 60
— установками канатио-скрепериымн
54—58
------ гидромехаиизированиая 78, 79
------ планирование 55
---насосными малой мощности 71
— экскаваторами 52—54
— — коэффициент трения скольжения
металла о грунт 54
---- устойчивость экскаватора на сдвиг
53
Тросопротаскиватель телескопический 213,
214
Трубопроводы подводные:
без балластировки 85, 87
буксировка к месту укладки 90, 91
из двух труб 87, 88
классификация 85
параметры 88
пластмассовые 125
подводный переход 84, 85
с балластными грузами 85, 87
— бетонным покрытием 85, 87
— вертикальиымим отводами («утками>)
88
спуск в воду 89, 90
стальных труб, модуль упругости 84
----сопротивление растяжению и сжа-
тию 84, 85
---- сталей характеристики 86
Трубопроводы подводные, укладка:
зимой 121
— протаскивание по дну 121
— расстояние между грузами иа льду
122
— свободное погружение 121
— с опор 121
контроль 125, 126
одиовременнная трубопроводов с оголов-
ками 122, 123
протаскивание по дну 92—95, 120
------подготовительные работы 92
------ расчет усилий 94
------ тягового каната перестроповка
93
---------- расчет диаметра 95
------технологические схемы 92, 93
свободное погружение 95
----напряженное состояние трубопро-
вода, расчет 109
---- нескольких трубопроводов 108
---примеры расчета 99, 100, 104, 111
---- с заполнением криволинейного уча-
стка 102
---- предварительной компрессией 102
— — трубопровода балластированного за-
ливом воды 101
---- откреплением понтонов 101
---- заполненного предварительно во-
дой 101
----короткого 103, 104
---- небалластироваииого заливом во-
ды 95
----с понтонами 100
----технологические схемы 95, 96
с опор 116
---- плавучими кранами 116
----плавучих 118
---- расчет 116, 117
----примеры 118, 119
----схемы 118
----расчетные 116
— отводами в вертикальной плоскости
120
— растяжением 111
----растрягивающее усилие 112
— регулированием плавучести ИЗ
----технологическая схема 113, 114
трубопроводов большого диаметра 120
---- без понтонов 120
---- протаскивание по диу 120
----с понтонами 121
Трубопроводы подводные, характеристики
86, 88
Туннели 37
Уголь древесный активированный 287
Ускоритель твердения бетона, состав 180,
181
Фильтры воздушные 286
составляющие 287
характеристики 288, 289
Химический поглотитель известковый 287
Ходовой конец 290, 291
Цемент в бетоне 180
Центр величины 239
— тяжести 238
Цепи 30
коэффициент запаса прочности 31
сварные, характеристики 31
Черпаковый снаряд 58
грейферный 59, 60
многочерпаковый 59
одиочерпаковый 59, 60
штанговый 59, 60
Шаланды груитоотвозные, характеристики
15
Шахта 233
Шланги водолазные 218
Шлюпки, характеристики 16
Шпуры, расположение 81, 82
Щиты воздухораспределительные 274
Эжектор гидропневматический 73, 74, 76,
77
Эквивалентный брус 248
----расчетные схемы 249—253
Элеватор гидравлический 72, 73
— пневматичский (эрлифт) 73
Электроды для подводной резки и сварки
131
покрытия 131
— гидроизоляционное 135
— ручной способ 135
— состав 132—135
Эллииг 149
Якоря — см. Анкерные опоры
333
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие............................................................ 3
Глава 1. Общая характеристика подводных работ и средств меха-
низации ........................................................ 4
1.1. Основные понятия и термины............................. 4
1.2. Плавучие средства, машины и механизмы .... 6
Глава 2. Инженерная подготовка подводных работ..................17
2.1. Временный водомерный пост..............................17
2.2. Створные, запрещающие знаки и реперы .... 18
2.3. Требования к строительной площадке.....................19
2.4. Временные здания и сооружения..........................20
2.5. Анкерные опоры (якоря) и основы их расчета ... 20
2.6. Водолазное обследование дна акватории и сооруже-
ний ........................................................26
2.7. Такелажные устройства и приспособления и осно-
вы их расчета.......................................28
Глава 3. Подводные земляные работы.............................37
3.1. Элементы подводных земляных сооружений ... 37
3.2. Классификация и характеристики подводных грунтов 37
3.3. Размеры подводной траншей......................45
3.4. Учет заносимости подводной траншеи при опреде-
лении ее размеров...................................47
3.5. Определение объема земляных работ...48
3.6. Очистка дна водоема............................50
3.7. Разработка подводных и береговых траншей экска-
ваторами .................................................. 52
3.8. Разработка подводных траншей канатно-скрепер-
ными установками............................................54
3.9. Разработка подводных траншей черпаковыми зем-
снарядами ..................................................58
3.10. Разработка подводных траншей землесосными и
гидроэжекторными снарядами..................................62
3.11. Способы перемещения земснаряда по прорези 67
3.12. Разработка подводных траншей гидромониторными
снарядами.................................................. 69
3.13. Разработка подводных траншей насосными уста-
новками малой мощности......................................71
3.14. Разработка подводных траншей гидромеханизи-
рованными установками канатно-скреперного типа ... 78
3.15. Разработка скальных грунтов взрывами наклад-
ных и шпуровых зарядов .................................. 79
3.16. Засыпка подводных выемок грунтом...................83
Глава 4. Прокладка подводных трубопроводов и кабелей .... 84
4.1. Общие сведения.........................................84
4.2. Спуск трубопровода с берега на воду....................89
4.3. Буксировка плетей трубопровода к месту укладки 90
4.4. Способы укладки трубопровода .........................91
4.5. Укладка трубопровода протаскиванием по дну во-
доема .................................................... 92
4.6. Укладка трубопровода свободным погружением 95
4.7. Укладка трубопровода с растяжением...................111
4.8. Укладка трубопровода с регулированием плавучести 113
334
4.9. Укладка трубопровода с опор....................116
4.10. Укладка трубопровода с отводами в вертикальной
плоскости...........................................120
4.11. Укладка трубопровода большого диаметра .... 120
4.12. Укладка трубопровода в зимних условиях ... 121
4.13. Одновременная укладка трубопроводов с оголов-
ками ...............................................122
4.14. Установка разгружающих понтонов на трубопро-
воде и снятие...................................... 124
4.15. Укладка пластмассового трубопровода...........125
4.16. Контроль за укладкой трубопровода.............125
4.17. Укладка кабеля с плавучих средств.............126
4.18. Укладка кабеля с использованием кабелеукладчика 129
Глава 5. Подводно-технические работы при строительстве и ре-
монте гидротехнических сооружений..............................129
5.1, Устройство подводного основания под сооружение 129
5.2. Подводная сварка и резка металла...............131
5.3. Подводное бетонирование........................143
5.4. Строительство причальных и оградительных соору-
жений ..............................................144
5.5. Строительство подводной части слипов и эллингов 149<
5.6. Очистка и окраска подводных элементов сооруже-
ний н судов.........................................150
5.7. Ремонт сооружений под водой...............152
5.8. Склеивание под водой...........................152
5.9. Подводно-технические работы в зимних условиях 153
Глава 6. Аварийно-спасательные работы..........................159
6.1, Аварийно-спасательное имущество................159
6.2. Рекомендации по изготовлению и применению ава-
рийного имущества для заделки пробоин...........161
6.3. Заделка пробоин пластырями.....................166
6.4. Заделка пробоин другими средствами............175
6.5. Постановка заплат и выгородок на подводные про-
боины с помощью электросварки.......................176
6.6. Бетонирование пробоин..........................178
6.7. Подъем затонувших объектов.....................182
6.8. Спасание людей из отсеков аварийного или затонув-
шего судна..........................................183
6.9. Установка гиней на аварийном судне............186
6.10. Некоторые практические рекомендации по снятию
рывком судна с мели.................................186
6.11. Расчеты по снятию судна с мели................187
6.12. Проводка судна на понтонах....................191
Глава 7. Судоподъемные работы................................ 194
7.1. Технические средства подъема судов. Плавучие краны 194
7.2. Судоподъемные понтоны..........................204
7.3. Судоподъемные платформы н поворотные балки . . .212
7.4. Устройства для протаскивания проводников под
корпусом поднимаемого судна.........................213
7.5. Воздухораспределительный коллектор............215
7.6. Рукава и шланги................................215
7.7. Судоподъемные стропы и захваты.............218
7.8. Нетипичные случаи закрепления стропов за кон-
струкции аварийного судна........................ . 220
335
7.9. Подрезка стропа . . ........................... 223-
7.10. Судоподъемные полотенца.........................225
7.11. Водолазное обследование затонувшего судна н
классификация повреждений корпуса.....................226
7.12. Расчет количества воды, поступающей через про-
боину ................................................227
7.13. Классификация затопленных отсеков и их влияние
на остойчивость и посадку судна.......................231
7.14. Подъем судов....................................233
7.15. Расчеты в судоподъеме...........................238
7.16. Поворот аварийного судна........................240
7.17. Определение подъемной силы.............242
7.18. Остойчивость системы судно — понтоны .... 244
7.19. Некоторые рекомендации к расчету общей проч-
ности поднимаемого судна ............................ 245
7.20. Расчет элементов эквивалентного бруса, нормаль-
ных и касательных напряжений в нем....................248
7.21. Расчет местной прочности . ._...................254
Глава 8. Водолазное снаряжение, средства обеспечения спусков
и работ......................................................257
8.1. Вентилируемое снаряжение....................257
8.2. Обогреваемое снаряжение.....................260
8.3. Аппараты с открытым циклом дыхания..........264
8.4. Аппараты с полузамкнутым циклом дыхания . . . 265
8.5. Аппараты с замкнутым циклом дыхания.........266
8.6. Водолазные рубахи и гидрокостюмы............269
8.7. Декомпрессионные камеры.....................270
8.8. Манрметры н воздухораспределительные щиты . . . 272
8.9. Помпы.......................................274
8.10. Компрессоры................................276
8.11. Телефонные станции.........................282
8.12. Подводные кабели и соединительные муфты . . . 284
8.13. Гидроакустические станции связи............286
8.14. Воздушные фильтры и блоки очистки воздуха . . . 286
8.15. Спуско-подъемные устройства................290
8.16. Подводное фотографирование.................292
8.17. Подводное телевидение......................294
' 8.18. Средства подводного освещения.............296
Глава 9. Организация и медицинское обеспечение водолазных спу-
сков и работ.................................................304
9.1. Общие положения н руководство водолазными ра-
ботами ...............................................304
9.2. Спуски и работы в особых условиях................307
9.3. Спуски и работа водолаза на течении, опасные зо-
ны у гидросооружений, приспособления и защитные
устройства............................................309
9.4. Медицинское обеспечение спусков и работ .... 315
9.5. Расчет допустимого времени пребывания под водой 322
9.6. Режим труда н отдыха водолаза....................323
9.7. Водолазные сигналы...............................326
Приложение................ ................. 327
Список литературы........................................ . 329
Лредметный указатель.................................. ..... 329