Отбойные устройства

При швартовке и стоянке судов, передаются им сооружениям через отбойные устройства, которые им судно и сооружение от непосредственных механических. По конструктивному признаку используемые отбойные устройств деревянными, резиновыми, полимерными, пневмати­ки, пружинными, гравитационными и гидравлическими. и устройства из дерева до недавнего времени применяли м или связок жердей (фашин), подвешенных на лицевой причала. Наиболее простым видом являются деревянные - форма которых зависит от гидрологических Лицевые брусья отбойной рамы делают вертикальными при любых колебаниях уровня воды (рис. 4.22,а), в остальных случаях - го4.22,6).

Рис. 4.22. Деревянные отбойные рамы

В настоящее время наибольшее

 

Более мощные отбойные устройства (кранцы) получают, нашим пая автопокрышки на оси из брёвен или резиновых труб таким. чтобы плоскость автопокрышек была перпендикулярна плоскости (рис. 4.23).

Ещё более эффективны пневматические отбойные устройства из амортизаторов, имеющих форму автомобильных баллонов, заполненных сжатым воздухом. Амортизаторы закреплены на пустотелой металличе­ской оси при помощи фланцев с подшипниками, допускающими их сво­бодное вращение. Отбойные устройства этого типа могут быть установ­лены между судном и причалом или между двумя судами при разгрузке на плаву Амортизаторы, используемые в этих отбойных устройствах, иногда устанавливают на причалах на вертикальной оси. В этом положении они особенно целесообразны на углах причалов при стеснённых условиях ма­неврирования судов (рис. 4.24). Диаметр пневматических амортизаторов достигает 3 м, деформация - 0,9 м при воспринимаемом усилии 100 т.

Рис. 4.23. Отбойное приспособление Рис. 4.24. Отбойные приспособления
из автопокрышек (кранец) из резиновых баллонов,

заполненных воздухом

Во многих случаях эффективными и долговечными являются амортизирующие резиновые элементы цилиндрической формы. Широкое применение получили трубчатые амортизаторы с наружным диаметром 400 - 1000 мм. Внутренний диаметр трубчатых элементов обычно равен половине наружного диаметра. Такие амортизаторы (рис. 4.25) подвеши­вают в виде гирлянды (а), наклонно (б), горизонтально или вертикально (в), как на прямолинейном участке, так и на углу причала (г).

/Для увеличения от навала судна при вертикальной и горизонтальной подвесках отбойных устройств в элементы большего диаметра вставляют элементы меньшего диаметра (рис.4.25,в). Например, элемент диаметром 1000 мл» нанизывают на элемент диаметром 400 мм.

 

Рис. 4.25. Трубчатые резиновые амортизаторы

 

М рассмотренных амортизирующих отбойных устройствах при их, превышающих 40-50% от первоначального диаметра

е реактивные усилия, передаваемые на причальные

, что не желательно. В связи с этим разработаны резиновые

элементы, для которых при увеличении деформации в

пределах происходит поглощение энергии, но нагрузки на причальное сооружение не возрастают. Например, амортизатор типа (рис. 4.26).

Рис. 4.27. Амортизаторы трапецеидального типа

К числу аналогичных амортизаторов относятся амортизаторы из резины или полимеров с трапецеидальным поперечным сечением (рис. 4.27а). Для гашения большой энергии иногда используют сдвоенные I амортизирующие элементы (рис. 4.276).

Рис. 4.26. Амортиза­тор типа Н

За рубежом распространены амортизаторы Ретина (рис. 4.28). В нём амортизирующий элемент изготавливают путём последовательной склейки металлических пластин 3 и резиновых прокладок 2. В амортиза­торе резина работает не только на сжатие, но а па сдвиг. Амортизаторы хорошо воспринимают не только усилия Р, и Р

_ъ действующие по нормали к лицевой поверхности причала /, но и касательные Р_}и вер­тикальные Р₄ усилия.

Разработаны также пружинные и гравитационные отбойные у< т Пружинное устройство в простейшем случае представляет си бой пружину из круглой стали или тарельчатую, заключённую в защитный цилиндр. Пружинный амортизатор располагают между лицевой поверхностью причального сооружения и рамами, непосредственно вос­принимающими усилие от навала подходящего судна.

Известны амортизаторы, состоящие из двух пружин - менее жест­кой цилиндрической и более жёсткой тарельчатой, соединённых последо­вательно. Цилиндрическая пружина служит для гашения ударов от мало­мерных судов. При ударах большой интенсивности в основном работаем тарельчатая пружина. У гравитационных отбойных устройств гашение энергии судна происходит за счёт подъёма тяжёлого бетонного блока. При этом кинетическая энергия судна превращается в потенциальную энергию поднятого блока. Форма блока и способы его подвески или - на причальное сооружение могут быть различными.

Рис. 4.28. Амортизатор Рейкина

Разработаны гидравлические и пневмогидравлические амортиза­торы поршневого типа, основанные на принципе выдавливания жидко­сти из сосуда (амортизатора) от на­вала на него борта судна. Однако здесь амортизирующие элементы, имеющие довольно сложную конст­рукцию с большим числом металли­ческих деталей, оказываются не­удобными в эксплуатации. Метал­лические детали часто повреждают­ся, коррозируют в агрессивных ус­ловиях морской среды, и амортизи­рующие элементы перестают нор­мально работать.

Палы

В связи с ростом судов увеличились горизонтальные усилия, которые передаются на причальные сооружения. Усилия от навала судов на сооружения в отдельных случаях превосходят 400-600 т, усилия в швартовных тросах достигают 250 т. Для восприятия этих усилий на специализированных причалах для крупнотоннажных судов обычно служат специальные опоры - палы.

быть самостоятельными элементами, из которых и 'I причалы, или входить в состав причалов, разгружая горизонтальных нагрузок. Соответственно палы им на несколько типов. воспринимающие только швартовные нагрузки, называются (причальными); палы, на котько швартовные нагрузки, называются (причальными); палы, на которые передаются усилия от ша на причальное сооружение- отбойными. Палы, нагрузки указанных двух групп одновременно - Палы, обеспечивающие правильное направление судна, к причалу или входу в узкую гавань, - направляющими для разворота судна на угол до 90° - разворотными. палы могут быть выполнены из дерева, металла и железобетона делят на гибкие и жёсткие.

Гибкие называются весьма податливые в горизонтальном и правлении конструкции, образованные, как правило, из одной Диаметр металлических трубчатых свай в настоящее Время можем достигать 2 м при переменной толщине стенки по длине. применяют сваи, сваренные из сочленённых Гибкими обычно выполняют отбойные или причальные палы, так как их ПО значительно уменьшает усилия от навала судна.

Жёсткими называются свайные палы, включающие козловые опо­ры из наклонных свай, и гравитационные палы, обладающие малой по­датливостью. Жёсткими обычно устраивают швартовные палы, для ко­торых податливость не имеет существенного значения.

Простейшая конструкция гибкого пала из одиночной трубчатой сваи диаметром 1000 мм приведена на рис. 4.29,а. Свая состоит из не­скольких секций с толщиной стенок 19 и 25 мм в голове и низу, и 27-55 мм в средней части. Таким образом, учтены изменения величин изги­бающих моментов по длине сваи. При необходимости восприятия боль­ших усилий применяют палы, состоящие из нескольких металлических свай. обеспечения совместной работы сваи соединяют между собой

диафрагмами (рис. 4.29, б, в, г).

Железобетон обычно используют при устройстве жёстких палов, так как податливость железобетонных конструкции невелика. Если нуж­но обеспечить гашение значительной энергии, то для этой цели исполь­зуют амортизирующие отбойные устройства.

При возведении жестких палов применяют стальные или железобе­тонные сваи, забиваемые наклонно и объединяемые в головах роствер­ком в виде платформы или бетонного массива.

 

*ш

Рис. 4.29. Гибкие палы из трубчатых свай

На рис. 4.30 показан такой пал, где ] - свая, 2 - верхнее строение (ростверк), 3 -

*№ в

Рис. 4.30. Жёсткий пал из стальных трубчатых свай

2-

 

Рис. 4.31. Жёсткий пал из круглого массива-гиганта

В одном из портов Японии палы (рис. 4.32) выполнены в виде про­странственных металлических ферм 2, которые опираются на отдельные каменные постели, снабжённые основанием в виде низкого свайного ро­стверка 3 для передачи на грунт горизонтальных на1рузок. С целью вос­приятия усилия от навала судов палы снабжены гравитационными от­бойными устройствами / в виде бетонного блока массой 75 т, подве­шенного натягах к верхнему строению палов.

 

 

Рис. 4.32. пал на основании в виде низкого свайного ростверка

В том случае, если палы предназначены только для установки швартовных приспособлений и контакт их с подходящим судном невоз­можен, отбойные устройства на палах не устанавливают.