Классификация судоподъёмных средств и сооружений для постройки, ремонта, подъёма и спуска судна, плавсредства или плавединицы (плавобъекта).
Для монтажа, осмотра, инспекции, ремонта и обслуживания погружных, гребных, рулевых и подруливающих механизмов, дейдвудных сальников, забортной арматуры, подводной части корпуса судно необходимо поднять из воды или иметь сухие площади при его закладке и постройке.
Что необходимо для докования
Судоремонтные и судостроительные предприятия используют различные подъёмно-спусковые механизмы, судоподъёмные средства и сооружения для спуска и подъёма судов и плавсредств: эллинги, слипы, сухие, наливные и плавучие доки, вертикальные судоподъёмники.
1. Эллинг
2. Слип
3. Судовой док
4. Классификация плавучих доков
5. Вертикальные судоподъёмники
6. Видео
7. Дополнительная информация
Эллинг (от англ. launch, stocks; голл. helling – сооружение для ремонта или постройки)
Это специализированное механизированное береговое сооружение с наклонным подводным и надводным фундаментом, боковыми или тыловыми кранами, предназначенное для подъёма по рельсовым путям ремонтируемых или строящихся судов, техобслуживания и хранения яхт, шхун, дебаркадеров; закрытый цех для закладки килей, сборки, сварки корпусов и достройки судов в зимнее время.
Надводная наклонная часть эллинга одновременно выступает открытым стапельным местом* для судов.
*Стапельное место – горизонтальная или наклонная площадка, расположенная на берегу и предназначенная для постройки или ремонта судна и дальнейшего его спуска на воду. Размеры стапеля всегда соответствуют размерам ремонтирующихся или строящихся судов.
В зависимости от положения судна относительно подъёмных путей различают эллинги поперечные и продольные.
На поперечном эллинге диаметральная плоскость судна перпендикулярна рельсовым судовозным подъёмным путям. Данный тип предназначен для подъёма плавсредств до 6 тысяч тонн.
На продольном эллинге диаметральная плоскость судна параллельна рельсовым судовозным путям. Их строят для подъёма плавсредств массой до 10 тысяч тонн.
Слип (slip – скользить, надвигать; building slip – судостроительный слип)
Это судоподъёмное капитальное сооружение, предназначенное для подъёма и спуска на тележках одного или сразу нескольких судов, перемещаемых по рельсовым путям под наклоном.
В отличие от эллингов слипы оборудованы боковыми надводными стапелями с одной или обеих сторон, на которые откатываются поднятые на тележках суда, что значительно увеличивает пропускную способность сооружения и улучшает условия для проведения ремонтных работ.
По конструктивным особенностям слипы разделяют на два вида: продольные и поперечные гребенчатые.
Продольный слип оборудован только наклонной плоскостью и не имеет горизонтальной части. На открытое стапельное место поднятое из воды плавсредство передвигают в двух направлениях перпендикулярных друг другу.
Поперечный гребенчатый слип имеет наклонную (подъёмно-спусковую) и горизонтальную площадку (открытый или крытый стапель), является расширенным вариантом поперечного эллинга за счет горизонтального продолжения береговой наклонной плоскости.
На нем плавсредство поднимается на комплекте подъёмных тележек и передаётся для горизонтального передвижения на комплект стапельных самоходных тележек. Данный вид стапелей является самым распространенным типом судоподъёмных сооружений.
В целом эллинги и слипы являются сложными инженерными механизмами, снабжёнными рельсовыми путями и мощными тележками, перемещаемыми электрическими лебёдками. Эти установки требуют серьезных финансовых вложений не только на этапе создания, но и обслуживания после ввода в эксплуатацию.
Судовой док (dockyard)
Это стационарное или плавучее техническое сооружение для постройки, транспортировки, хранения и ремонта плавсредств, проведения грузовых операций, подразделяющиеся по устройству и способу заполнения на сухие, наливные и плавучие.
Сухой (откачивающийся) док (dry dock)
Это стационарная конструкция (бассейн) для докования ниже уровня окружающей акватории, состоит из трёх основных элементов:
Одной из важнейших частей сухого дока является затвор входной части для обеспечения водонепроницаемости, быстрого открытия и закрытия внутреннего водного бассейна, возможности ремонта докового сооружения без вывода из эксплуатации.
В качестве затворов применяют:
- двукрылые (двустворные) ворота (стальные, пустотелые)
- задвижной специальный щит или ящик
- батопорт - стальной поплавок особой формы, имеющий внутри балластные цистерны, при наполнении которых, погружаясь, он плотно закрывает вход в док.
Наполнение сухих доковых сооружений идет самотёком, а откачку производят мощными балластными насосами.
Наливной док (flooding dock)
Это док-камерное (построечно-спусковое) сооружение с глубоководным каналом для ввода и вывода кораблей, предназначенное для их ремонта и постройки, аналогичное по конструкции наливной камере, является одной из разновидностей сухого дока.
Основное конструктивное отличие заключается в устройстве док-камеры, допускающей одновременную установку по ширине двух и более кораблей и не на дно камеры, а на стапельные площадки, расположенные вдоль доковых стен выше максимального уровня воды в открытом водном бассейне.
Строительство наливных доков целесообразней всего в морях с большими колебаниями уровня из-за частых приливов и отливов. Ввод докуемых кораблей осуществляется в момент полной воды, а осушение дока проводят в момент малой воды, что значительно сокращает время функционирования осушительных насосных установок.
Ввод кораблей в камеру, отделённой от акватории системой шлюзовых затворов, осуществляется через глубоководный канал, располагающийся между стапельных площадок, при открытом затворе, затем его закрывают, камеру наполняют водой до уровня, который обеспечит перемещение корабля до стапельной площадки.
После того как корабль установлен над килевой дорожкой стапельного места, вода самотёком спускается из камеры в акваторию через клинкеты до выравнивания уровней. Затем с помощью насосных агрегатов воду откачивают до уровня посадки корабля на кильблоки и далее до минимально возможного уровня воды в акватории.
По завершению ремонтных работ, камеру вновь заполняют, корабль всплывает и отходит в глубоководную часть, где дожидается полного спуска воды до уровня внешнего бассейна, после чего выходит в него.
Наливные доки имеют следующие преимущества перед сухими:
- Допускается одновременное докование большего числа судов.
- Отсутствие фильтрационной воды на стапельных площадках.
- При малом уровне воды авария затвора не представляет никакой опасности находящимся на стапельных площадках судам.
- Более мощная освещённость стапельных площадок.
Плавучий док (плавдок (floating dock))
Это подвижное несамоходное или самоходное плавучее сооружение технического флота, снабжённое подъёмно-транспортным оборудованием, механизмами для затопления и подъёма, устройствами для ввода судна, установки его на килевые и скуловые блоки, системами подачи воды, газа, пара, сжатого воздуха и электроэнергии.
Плавдок может состоять из одного или нескольких понтонов. По их бортам располагаются башни, которые обеспечивают продольную прочность. В самих башнях находится пульт управления, а также бытовые и служебные помещения.
Плавдоки более широко распространены, чем стационарные, за счет меньшей стоимости и возможности перемещения из одного порта или бассейна в другой.
Классификация плавучих доков
Осуществляется по конструктивным особенностям, количеству башен, роду материала, виду энергоснабжения, назначению.
По конструктивным особенностям
Плавдоки проектируются как монолитные с отсутствующим саморемонтом (несамодокующиеся) и самодокующиеся, секционные, трёхсекционные и понтонные:
Монолитные (односекционные) доки оснащены одним сплошным понтоном, который образовывает цельную конструкцию с закреплёнными по его бортам непрерывными башнями. Недостаток его состоит в невозможности самоосушения (самодоковаться).
Секционные (составные) доки (sectional docks) состоят из нескольких монолитных секций, каждая из которых способна функционировать самостоятельно. Длина каждого понтона меньше ширины между башнями, что обеспечивает самодокование (self-docking), но продольная остойчивость и продольная жёсткость у него меньше, чем у монолитного докового сооружения.
Трёхсекционные доки – где секции по высоте башен соединяются болтами. Каждая секция может устанавливаться (самодоковаться) на двух других.
Монолитные самодокующиеся доки имеют вырезанную среднюю часть понтона, которая крепится к башням на днищах в нижнем и верхнем положениях.
Понтонные доки состоят из набора независимых друг от друга понтонов, скреплённых по бокам при помощи вертикальных болтов с непрерывными башнями; являются самодокующимися.
По количеству башен
Плавдоки бывают однобашенные, двухбашенные, без башен:
Однобашенные (Л- (L-) образные (L-shaped, L-type)) доки имеют только одну башню и, следовательно, несимметричную форму корпуса, из-за чего появляется кренящий момент при погружении. Чтобы сохранять их вертикальное положение при любой осадке, применяются специальные береговые устои или компенсатор (контрпонтон), связанные шарнирно с башней плавучего дока.
Преимущества их заключаются в том, что в них можно вводить судно с трёх сторон; обеспечен свободный подход плавучего крана; существует возможность поднимать для ремонта сразу несколько судов.
Недостатки заключаются в сильной привязанности к одному месту из-за береговых устоев или противовесов, а также в большой ширине, создающей неудобства в малых акваториях.
Они чаще всего используются на речных судоремонтных заводах.
Двухбашенные (У- (U-) образные (U-shaped)) доки имеют симметричную конструкцию, благодаря чему обладают отличной устойчивостью. Корпус состоит из понтона с закреплёнными по бортам двумя башнями, обеспечивающими продольную прочность. За счет внутренних палуб безопасности, выгораживающих непроницаемый объём, конструкции гарантируется непотопляемость при затоплении всех балластных отсеков.
Без башен с небольшими командными рубками или мощными механизированными комплексами с автоматизированным управлением:
По роду материала
Наплавные гидросооружения (плавдоки) подразделяются на железобетонные, стальные, композитные:
Железобетонные. Обычно это монолитные доковые конструкции, в которых трудно обеспечить жёсткость секционных соединений. На их возведение на 30 процентов меньше требуется металла, чем на стальные.
Стальные. И понтон, и башни выполнены из стали.
Композитные. Понтон имеет железобетонную основу, башни стальную.
Наиболее часто встречаются стальные доки, грузоподъёмность которых достигает 85 тысяч тонн и больше при дедвейте свыше 40 тысяч тонн (DWT,) длине до 410 метров, ширине 80 метров, осадке 30 метров.
По виду энергоснабжения
Балластируемые единицы (плавдоки) классифицируются как автономные и неавтономные:
Автономные. Оснащены собственной энергетической установкой для обеспечения всех бытовых и производственных нужд.
Неавтономные. Электродвигатели насосов и других механизмов энергоснабжаются (запитываются) от станции на берегу.
По назначению
Единицы наплавного типа (плавдоки) делятся на ремонтные, передаточные, транспортные, грузовые и многоцелевые полупогружные суда-доки:
- ремонтные с развитыми средствами механизации, сварочным, газорезательным, пескоструйным, шлифовальным, покрасочным оборудованием
- передаточные (перегрузочные, пересадочные, спусковые) для подъёма флотского объекта (плавобъекта) из воды и передачи на сухой горизонтальный стапель или финишного спуска с него на воду после постройки, реконструкции или ремонта; снабжены рельсовыми путями с грузовыми передвижными тележками, фиксаторами для точной стыковки с береговыми причалами заводов и механизмами для маневрирования, позиционирования и кренования
- транспортные с минимальным набором рулевых устройств и движителей для перемещения плавсредств по акваториям с малыми глубинами или сложными мореходными условиями
- грузовые для доставки по воде очень крупных, тяжёлых готовых элементов строительных конструкций
- многоцелевые полупогружные суда-доки/ Эс Эс Эйч Эл Ви эс (Semi-Submersible Heavy-Lift Vessels/ SSHLVs, dock-ships) с огромными открытыми, ровными грузовыми палубами имеют большую грузоподъёмность (дедвейт свыше 117 тысяч тонн (DWT)), полностью автономны и высоко автоматизированы для следующих мероприятий:
- выполнение грузовых и транспортных функций по быстрой доставке морем массивных и габаритных строительных конструкций, плавучих портовых кранов в сборе, офшорных буровых и добывающих платформ, списанных, неисправных или недостроенных военных и гражданских судов
- судоподъём (ship raising, salvaging) - проведение спасательных операций по подъёму на борт потерявших ход, затонувших и подтопленных плавсредств
Вертикальные судоподъёмники (судовые лифты (vertical ship elevator, boat lift, ship-lift system))
Это подъёмно-спусковые устройства с грузовой платформой, установленной между двух свайных пирсов, оборудованной рельсовыми путями с откатными тележками, подъёмными механизмами с обеих сторон, по принципу действия которых подразделяются на электромеханические, гидравлические, понтонные и комбинированные; служат для поднятия из воды и обратного спуска плавсредств, бетонных кессонов и батопортов для проведения сухих доковых мероприятий.
Масса судоподъёмника составляет от 3000 тонн до десятков тысяч тонн. Вертикальное перемещение платформы с поднимаемым судном осуществляется за счёт подъёмных механизмов. По уложенным на платформе рельсовым путям поднятое судно на стапельных тележках вкатывают к месту ремонта на береговые стапельные площадки верфи.
Вертикальный тросовый судоподъёмник с электромеханическим приводом включает в себя вертикальные направляющие колонны, острапливаемую платформу со стопорными устройствами для фиксации с береговым причалом, подъёмные электрические лебёдки с храповыми стопорами, канаты с полиспастами, системы управления, синхронизации режима работы лебёдок и контроля положения платформы (система синхролифт (syncro-lift)); имеет подъёмную силу до 55000 т.
Вертикальный судоподъёмник с гидравлическим приводом для поперечной и продольной накатки судов на платформу, аналогичен электромеханическому, но вместо электрических лебёдок и тросов для подъёма платформы используются длинноходовые гидравлические домкраты, установленные на железобетонном основании на дне ковша (водоёма) и короткоходовые гидродомкраты на верхнем строении судоподъёмника (гидроподъёмника).
Вертикальный понтонный (понтонно-тросовый) судоподъёмник аналогичен электромеханическому, но вместо или кроме электролебёдок используются компрессоры для закачки сжатого воздуха в герметичные или открытые снизу эластичные или стальные донные ёмкости (отсеки, цилиндрические тубусы) подъёмной плавучей платформы для придания ей переменной плавучести и увеличения подъёмной силы.
Комбинированный вертикальный судоподъёмник использует гидропневматический, электропневматический или гидроэлектрический принцип судоподъёма.
Вертикальные судовые подъёмники компактны, не требуют наклонного стапеля, имеют простое управление, малую численность обслуживающего персонала, обеспечивают точную и быструю посадку судна на подъёмные платформы, независимость от колебаний уровней в акватории, отличаются высокой степенью автоматизации судоподъёмных операций; для их постройки требуется небольшая площадь.
Открытый горизонтальный стапель и передаточный плавучий док. Видео
Строительство контейнеровоза в сухом доке. Видео
Принцип действия вертикального судоподъёмника. Видео
Крупным планом
Дополнительная информация
Мощные осевые балластные насосы для судовых и доковых систем
Продольный слип оборудован