Автомобильно-железнодорожный переход через пролив невельского.

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству понтонно-баржевых мостов. Автомобильно-железнодорожный переход состоит из двух типовых путепроводов и одного раздвижного баржевого моста, образованного из двух 130-метровых самоходных барж ледокольного класса, которые стыкуются в блокировочном узле и образуют временный 200- метровый автомобильно-железнодорожный переход. После расстыковки барж они заходят в находящиеся друг против друга на одной прямой, на расстоянии 200 метров, доки, которые накрыты многосекционными основными платформами, свободно надетыми на направляющие сваи, равномерно установленные (в грунт) вдоль боковых сторон основных платформ, поднимаемых (опускаемых) с помощью тросов, блоков и электромоторов, закрепленных на направляющих сваях. Крайние к входам в доки секции основных платформ оборудованы подъемными и убираемыми железнодорожными и автотрапами. После выхода барж из доков трапы опускаются, соответственно, на поднимаемые и (опускаемые) пандусы, шарнирно закрепленные на палубе барж. На баржах уложены два железнодорожных пути и размечены 8 автополос, которыми также оборудованы две основные платформы и примыкающие к их задним торцам две дополнительные многосекционные одинаковой конструкции и технологии функционирования платформы, которыми обеспечивается, при изменении уровня воды в море, плавный спуск (подъем) на примыкающие с двух сторон к платформам путепроводы. Путепроводы также оборудованы двумя железнодорожными путями и 6 автополосами. Перед входами в доки установлены подъемные ворота, поднимаемые и опускаемые перед штормом по направляющим сваям с помощью тросов, блоков и электромоторов, закрепленных на направляющих сваях, а вокруг доков установлены защитные дамбы с маяками. 37 ил.

 

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству понтонно-баржевых мостов.

Известен проект баржевого разводного моста (2014126254 от 27.06.2014 МПК B01D 15/14), в котором расстыкованные баржи тросами разводятся в доки, которые закрываются створчатыми воротами. Пропуск ж/д вагонов по баржам выполняется тросами (лебедками).

Недостатком известного проекта является очень ограниченная ж/д пропускная способность моста, трудоемкая (тросовая) технология передвижения ж/д вагонов по баржам.

Задачей изобретения является разработка простой и надежной конструкции раздвижного баржевого моста, обеспечивающей высокую пропускную способность пропуска автомобильно-железнодорожных потоков, а так же морских судов.

Поставленная задача решается тем, что две 130-метровые самоходные баржи ледокольного класса, при автоматической стыковке в блокировочном узле образуют временный 200-метровый автомобильно-железнодорожный переход с достаточной пропускной способностью. При расстыковке баржи заплывают в находящиеся друг против друга на одной прямой, на расстоянии 200 метров, доки, которые накрыты многосекционными основными платформами, свободно надетыми на направляющие сваи, равномерно установленные (в грунт) вдоль боковых сторон основных платформ, которые поднимаются (опускаются) с помощью электрических лебедок, тросов и блоков, закрепленных на направляющих сваях, при этом, крайние к входам в доки секции основных платформ оборудованы подъемными и убираемыми ж/д и автотрапами, которые после выхода барж из доков, опускаются соответственно на поднимаемые и (опускаемые) ж/д и автопандусы, шарнирно закрепленные на палубе барж, на которых уложены 2 ж/д пути и размечены 8 автополос, которыми также оборудованы 2 основные платформы и пристыкованные к их задним торцам дополнительные многосекционные, одинаковой конструкции и технологией функционирования платформы, для обеспечения плавного спуска, подъема с основных платформ, при изменении уровня воды в проливе, на пристыкованные к платформам путепроводы, а перед входами в доки установлены подъемные и опускаемые при шторме ворота, перемещаемые по направляющим сваям с помощью эл.лебедок, блоков, закрепленных на направляющих сваях, а вокруг платформ возведены защитные дамбы с маяками.

Образованный из 2-х состыкованных 130 м самоходных барж ледокольного класса, 200 метровый баржевый мост имеет грузоподъемность 9360 т (при осадке в 1,0 м). [(130 м + 130 м) × (36 м) × (1 м)=9360 м³].

При максимальной нагрузке на баржевый мост 3098 т ((15 ж/д полувагонов) × (2 ж/д пути)) равно 30 ж/д полувагонов, весом 2700 т ((90 т)*(30 пв)), 8 груженных фур весом 320 т ((20 т)*(8 фур)) и 78 легковых автомашин весом 78 т ((1 т) × (78 авто)), раздвижной баржевый мост имеет максимальную осадку около 30 см (0,3 м). Грузоподъемность раздвижного баржевого моста при осадке 0,3 м равна 2808 т, а при осадке 0,4 м равна 3744 т.

Низкая, плоская (шириной 36 м) и устойчивая конструкция 200 м баржевого моста, образованная из 2-х надежно состыкованных 130 м самоходных барж ледокольного класса, имеющих поперечные ребра жесткости, низкие крепкие борта (4 м над водой), малую осадку (3,5 м) и обтекаемой формы борта и днище, надежно зафиксированная в 200 метровом судоходном проходе своей серединной в стационарном блокировочном узде (с двух сторон зажатая бамперами, насаженными на спаренные сваи стационарного узла), и двумя своими 30 метровыми концами размещенная в защитных доках, (в которых придавлена опущенными (на баржи) крайними секциями платформ), перекрывающая в 6-ти километровом проливе Невельского только 200 м судоходный проход, способна выдержать нагрузки штормов в 8 баллов и обеспечить круглосуточное функционирование 6-ти км транспортного перехода при любых погодных условиях, кроме 2-х случаев:

- при активной фазе ледохода (2-3 дня);

- при прохождении тайфунов, когда и по арочному мосту движение транспорта запрещено.

На время прохождения ледохода и тайфунов, раздвижной баржевый мост разведен, а самоходные 130 м баржи укрыты в ДОКах.

Автотранспорт по 6-ти автополосам одного путепровода, по 8 автополосам соединенных барж ледокольного типа и по 6 автополосам второго путепровода проезжает с одного берега на другой берег пролива. Скорость движения автотранспорта по путепроводам - 40 км/час, а по баржевому мосту - 10 км/час. Пропускная способность баржевого моста по автотранспорту составляет 73696 единиц автотехники (61152 легковых автомобилей и до 12544 груженных фур) за 16 часов работы моста в сутки.

Два ж/д состава со скоростью 30 км/час по ж/д путям путепроводов с двух сторон подходят к 200 метровому баржевому мосту и со скоростью 5 км/час могут проходить одновременно по двум ж/д путям баржевого моста (каждый в своем направлении) и далее по ж/д путям путепроводов выезжают на противоположные берега пролива. Время прохода усредненного ж/д состава (грузового и пассажирского) через мост составляет в среднем 16,6 мин. За 1 час по одному ж/д пути моста проходят 3,6 состава, а по 2-м ж/д путям моста проходят 7,2 состава. За 16 часов через мост проходят более 115 ж/д составов или около 58 пар ж/д поездов.

Судоходный проход раздвижного баржевого моста открыт для прохода судов 2 раза в сутки. Дневное «окно» с 13⁰⁰ до 16⁰⁰ (3 часа) и ночное «окно» с 01⁰⁰ до 05⁰⁰ (4 часа). В зависимости от наличия судов, продолжительность работы «окон» может меняться (или уменьшаться, или увеличиваться), а суда, знающие время работы «окон», могут рассчитать время подхода к мосту, чтобы попасть в «окно».

Через судоходный проход раздвижного баржевого моста за 1 час проходит до 7 судов (при одностороннем проходе) и до 14 судов (при двустороннем проходе). За 3 часа дневного «окна» пропускается от 21 судна до 43 судов. За 4 часа ночного «окна» пропускается от 28 судна до 56 судов. Всего за сутки через судоходный проход раздвижного баржевого моста пропускается до 98 судов. Раздвижной автомобильно-железнодорожный мост позволяет на одном высотном уровне пропускать как автомобильно-железнодорожные потоки, так и морские суда.

Заявленное изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 дан общий вид соединенного, состыкованного баржевого моста, вид сверху; на Фиг. 2 - общий вид соединенного, состыкованного баржевого моста, вид сбоку; на Фиг. 3 - общий вид разведенного, расстыкованного баржевого моста, вид сбоку; на Фиг. 4 - половина разведенного баржевого моста, вид сверху, в увеличенном масштабе; на Фиг. 5 - половина разведенного баржевого моста, вид сверху, в увеличенном масштабе; на Фиг. 6 - общий вид соединенного баржевого моста, вид сбоку, при максимальном уровне воды; на Фиг. 7 - общий вид соединенного моста, вид сбоку, при минимальном уровне воды; на Фиг. 8 - разрез А-А баржевого моста, при минимальном уровне воды; на Фиг. 9 разрез А-А - баржевого моста, при максимальном уровне воды; на Фиг. 10 - разрез Б-Б входных ворот в закрытом положении; на Фиг. 11 - разрез В-В входных ворот в закрытом положении и части основной платформы, вид сбоку; на Фиг. 12 - разрез Г-Г узла фиксирования платформы; на Фиг. 13 - разрез Д-Д узла фиксирования платформы, вид сбоку; на Фиг. 14 - разрез Е-Е узла фиксирования поднятых ворот, вид сбоку; на Фиг. 15 - разрез Е-Е узла фиксирования поднятых ворот, вид сбоку; на Фиг. 16 - разрез Ж-Ж узла фиксирования поднятых ворот; на Фиг. 17 - часть соединенного баржевого моста, вид сверху, в увеличенном масштабе; на Фиг. 18 - ж/д трап в опущенном положении, вид сбоку; на Фиг. 19 - частичный разрез баржи в районе ж/д трапа; на Фиг. 20 - ж/д трап, опущенный на поднятый ж/д пандус, вид сбоку; на Фиг. 21 - ж/д Пандус, опущенный на палубу баржи, вид сбоку; на Фиг. 22 - ж/д трап, опущенный на поднятый ж/д пандус, в увеличенном масштабе; на Фиг. 23 - выдвижная спаренная ж/д опора, установленная под поднятый ж/д трап, вид сверху; на Фиг. 24 - выдвижная спаренная автомобильная опора, установленная под поднятый автопандус, на который уложен выдвижной автотрап, вид сбоку; на Фиг. 25 - выдвижной автотрап, уложенный на поднятый автопандус, вид сверху; на Фиг. 26 - спаренная автоопора, установленная под поднятый автопандус, вид сверху; на Фиг. 27 - разрез 3-3 узла фиксации автотрапа, вид сбоку; на Фиг. 28 - самоходная баржа с нижней приемной выемкой 74, вид сбоку; на Фиг. 29 - самоходная баржа с нижней приемной выемкой 74, вид сверху; на Фиг. 30 - самоходная баржа с нижним выступом 73, вид сбоку; на Фиг. 31 - самоходная баржа с нижним выступом 73, вид сверху; на Фиг. 32 - разрез И-И стыковочного узла автосцепки; вид сбоку; на Фиг. 33 - разрез И-И стыковочного узла автосцепки состыкованных барж; на Фиг. 34 - продольный разрез блокировочного узла; на Фиг. 35 - общий вид блокировочного узла, вид сверху; на Фиг. 36 - часть продольного разреза блокировочного узла; на Фиг. 37 - часть блокировочного узла, вид сверху.

Раздвижной баржевый мост состоит из двух состыкованных 130 метровых самоходных многосекционных барж 1 ледокольного класса. На каждой барже 1 закреплены пять дизельных установок 4 с 11 гребными винтами 5 (по 4 винта на каждом борту и 3 винта на корме). На корме каждой баржи 1 оборудована рулевая кабина 6 для водителя баржи, управляющего работой дизельных установок 4, гребных винтов 5 и рулей 7. Расстыкованные самоходные баржи 1 заходят в два, расположенные друг против друга на одной прямой и на расстоянии 200 м, прямоугольные доки 8, каждый из которых накрыт основной платформой 9, состоящий из семи секций. Каждая секция платформы 9 свободно надета на шесть направляющих свай 10 (по три сваи на каждый торец секции), по которым она поднимается (опускается) с помощью электрических лебедок 11 и системы блоков 12, закрепленных на направляющих сваях 10 и фиксируются на сваях 10 с помощью выдвигающихся через сквозные пронумерованные отверстия 13, выполненные в сваях 10, двумя вертикальными рядами и смещенными относительно друг друга, фиксаторами 14, приводимых в движение электрическими моторами 15 через сцепление зубчатых шестеренок 16, закрепленных на валах эл.моторов 15 и зубчатых пластинок 17, закрепленных на фиксаторах 14. В отверстие 13 на свае 10 входит один из спаренных фиксаторов 14, который оказался напротив отверстия 13 или ближе к нему, чем второй фиксатор 14, который при ударе о сваю 10, автоматически отключается. Крайняя секция основной платформы 9, расположенная над входом в док 8, оборудована десятью трапами (два ж/д трап и восемь автотрапов). Ж/д трапы 18, расположенные на поперечной оси крайней секции платформы 9, шарнирно прикреплены к ее боковой стенке и поднимаются (опускаются) эл.мотором 19 с помощью двух тросов 20, прикрепленных к концам двух рычагов 21 ж/д трапов 18. На крайней секции платформы 9, по обе стороны от ж/д трапов 18, расположены по четыре автомобильных выдвижных трапа 22, которые по направляющим 23 и ограничителям 24 выдвигаются (убираются) в сторону баржи 1 эл.моторами 25 с помощью тросов 26, пропущенных через блоки 27. На платформе 9, вдоль ее продольной оси, уложены два ж/д пути 28, огражденный с обоих сторон отбойниками 29, а по обе стороны ж/д путей 28 размечены по четыре автополосы 30. Крайние автополосы 30 ограждены отбойниками 31. На палубе каждой баржи 1, вдоль ее продольной оси, уложены два ж/д пути 32, который с обоих сторон огорожены отбойниками 33. С двух сторон от ж/д путей 32 размечены по четыре автополосы 34. Крайние автополосы 34 огорожены отбойниками 35, за которыми проложены два служебных прохода 36 (по одному с каждой стороны баржи 1), огороженных отбойниками 37.

Ж/д пути 32 в районе 24-36 метров от кормы баржи 1 уложены на подъеме двух ж/д пандусов 38, шарнирно прикрепленных одним торцом к палубе баржи 1 и поднимаемые (опускаемые) над палубой баржи 1 двумя домкратами 39, закрепленными на корпусе баржи 1, и управляемыми с местного пульта управления 40. Под поднятые над палубой баржи два ж/д пандуса 38 заводятся по направляющим 41 с помощью эл.мотора 42, тросов 43 и системы блоков 44, выдвижные спаренные ж/д опоры 45 с ручными рычажными фиксаторами 46. Эл.мотор 42 закрепленный под палубой баржи 1, управляется с местного пульта управления 40, установленного на палубе баржи 1. Каждая из восьми автополос 30 проходит в районе 23-31 метров от кормы баржи 1, по поднятым автопандусам 47, шарнирно прикрепленных одним торцом к палубе баржи 1. Каждый автопандус 47 поднимается (опускается) над палубой баржи 1 домкратами 48, закрепленными на корпусе баржи 1 и управляемыми с местных пультов управления 49. Под каждый поднятый пандус 47 заводится по направляющим 50, с помощью эл.мотора 51, тросов и системы блоков 52, выдвижная спаренная автомобильная опора 53, с ручными рычажными фиксаторами, а с местного пульта управления 49 управляется эл.мотор 51, закрепленный под палубой баржи 1.

При входе в ДОК 8, перед платформой 9, на четырех сваях 54 свободно надеты подъемные ворота 55, которые по сваям 54 поднимаются (опускаются) четырьмя эл.моторами 56 с помощью тросов 57 и системы блоков 58, которые закреплены на сваях 54. Поднятые вверх (до ограничителей 59) ворота 55 фиксируются четырьмя фиксаторами 60, которые через отверстия 61 в сваях 54 перемещаются горизонтально эл.моторами 62 за счет сцепления зубчатых шестеренок 63, жестко насаженных на валы эл.моторов 62 и зубчатых пластин 64, закрепленных на фиксаторах 60. Опущенные вниз ворота 55, устанавливаются на опоры 65. Ворота 55, решетчатой конструкции, выполнены из сварных труб разного диаметра и с ячейками разного размера.

Для обеспечения функционирования моста при разных уровнях воды в заливе, к заднему торцу основной платформы 9 пристыкована пяти секционная дополнительная платформа 66, свободно надетая на направляющие сваи 67, и имеющая аналогичную конструкцию, что и платформа 9. К торцу платформы 66 примыкает типовой путепровод 68, установленный на сваях 69. К днищу седьмой секции платформы 9, на ее средней линии, свободно подвешена контрольная рейка 70, указывающая местоположение кормы баржи 1 при ее стоянке в доке 8. Контейнера для служб, обслуживающих мост, закреплены на платформах 9 и 66 в районах направляющих свай 10 и 67, на которых закреплены приборы ночного освещения и камеры видео наблюдения. Баржи 1 по периметру оборудованы светильниками «габаритного огня».

На стыковочном торце одной баржи выполнена верхняя горизонтальная выемка 71, с двух сторон от которой (по бортам баржи) закреплены два улавливающих выступа 72, а в нижней части торца баржи 1 выполнена нижняя улавливающая выемка 73, в которую, при стыковке барж, входит нижний клинообразный выступ 74 другой баржи, у которой при этом, верхний горизонтальный выступ 75 входит в горизонтальную выемку 71 другой баржи. Под горизонтальным выступом 75 одной баржи 1 закреплены горизонтальные шнеки 76, а у другой баржи 1, горизонтальные шнеки 76 закреплены под выемкой 71, а над ней выполнен горизонтальный козырек 5 входящий, при стыковке баржи 1, в верхнее горизонтальное углубление 78 другой баржи 1, у которой в верхнем горизонтальном выступе 75 имеется шесть отверстий 79, в которые, при стыковке баржи 1 опускаются стаканы-фиксаторы 80, вставленные в каналы 81, после отжима выступом 75 поршня 82 со штоком 83 и подпружиненного пружиной 84, доступ к которой осуществляется через ремонтный люк 85.

Поднимаются стаканы-фиксаторы 80 из каналов 81, при расстыковке барж, за ручки 86 и фиксируются в поднятом положении своими фиксаторами 87.

Самоходные баржи 1 ледокольного класса стыкуются в стационарном блокировочном узле 88 (на середине судоходного прохода), в который входят две группы свай 89 (с двух сторон от состыкованных барж 1) на расстоянии 50 м друг от друга, что позволяет выплывать самоходным 130 м баржам из зоны раздвижного баржевого моста в пролив Невельского при необходимости.

В каждой группе свай 89 четыре сваи 89 образуют водорез 90 с маяками 91 наверху, а на двух спаренных сваях 89 надет бампер 92, который поднимает (опускает) по спаренным сваям 89 эл.лебедкой 93 и тросами 94. Бампер 92, выполнен из швеллера, имеет ребра жесткости 95, которыми так же оборудованы водорезы 90, обшитые на уровне воды 96 защитной рубашкой 97.

Состыкованные баржи фиксируются 6-ю стаканами-фиксаторами 80 системы торцевой автосцепки, а так же дополнительно крепятся тросами, намотанными на кнехты 98 двух состыкованных барж 1.

Через судоходный проход разводного баржевого моста суда 99 проходят по двум 96 метровым проходам.

Работает раздвижной баржевой мост следующим образом.

За исходное положение принята ситуация, мост разведен и обе баржи 1 находятся в доках 8, ворота 55 подняты, ж/д трапы 18 опущен, на входных автомобильных и ж/д светофорах горит красный свет.

Диспетчера двух платформ 9, после согласований, принимают решение о начале стыковки барж 1.

Диспетчер платформы 9 включает два эл.двигателя 19, которые тросами 20 поднимают опущенные вниз ж/д трапы 18 и приводят их в горизонтальное положение, а потом дает команду (по рации) водителю баржи 1 на выплывание баржи 1 из дока 8, и стыковку с другой баржей 1. На барже 1 включаются дизельные установки 4 и баржа 1 плавно выплывает из дока 8 на встречу с другой барже 1.

При сближении двух барж в зоне стационарного блокировочного (фиксирующего) узла, расположенного на середине 200 метрового судоходного прохода, нижний выступ 74 клинообразной формы одной баржи входит в нижнюю приемную выемку 73 другой баржи, и баржи при этом центрируются относительно друг друга.

При дальнейшем сближении барж, верхний поперечный выступ 75 одной баржи входит в верхнюю поперечную выемку 71 другой баржи, в которой через равные расстояния вставлены подпружиненные поршни 82, со штоками 83, вставленными в отверстия корпуса баржи. Подпружиненный поршень 82 под давлением на него верхнего поперечного выступа 75, перемещается вглубь верхней поперечной выемки 71 и освобождает, при этом, опирающийся ранее на него стакан 80, который теперь станет опираться на верхний поперечный выступ 75, который, продолжая давить на подпружиненный поршень 88, перемещает его внутрь верхней поперечной выемки 71, и занимает место поршня, а стакан 80 станет теперь опираться уже на верхний поперечный выступ 75, у которого имеются 6 отверстий 79, в которые, при совпадении с дном стаканов 80, стаканы 80 провалятся и своим корпусом заблокируют верхний поперечный выступ 75 одной баржи в верхней поперечной выемке 71 другой баржи. Самоходные баржи будут автоматически сцеплены 6-ю стаканами 80, которые провалятся в отверстия 79 верхнего поперечного выступа 75. Датчики зафиксирую провал стаканов 80 и сообщат об этом на табло диспетчеру платформы 9 раздвижного баржевого моста. Состыкованные шестью стаканами 80 самоходные баржи дополнительно крепятся друг к другу тросами, которыми, обматывают по два кнехта 98 состыкованных барж (на обоих бортах барж). Продолжительность операции стыковки барж составляет до 5 минут.

Водители состыкованных барж 1 обмениваются (по рации) информацией и выполняют совестный маневр состыкованных барж 1, устанавливая корму барж 1, у спец. отметок на сваях 10 крайних секций платформ 9. Корма барж 1 установлена в доках 8 у спец. Отметок, то есть баржи 1 установлены в доках 8 по длине. Затем, по команде диспетчера водители двух барж 1 включают у барж 1 боковые винты 5 на корме и выполняют совместный маневр по центровке кормы баржи 1 в доках 8 по ширине. Корма барж 1 установлена в доках по длине и отцентрирована по ширине.

После выполнения операции по стыковке барж с помощью автосцепки, (стаканами 80) и установки их в доках 8 по длине и ширине, работник встает на продольную ось состыкованных барж (на стыковочном торце баржи) и лазерной рулеткой определяет расстояние от продольной оси состыкованных барж до ближайших с обоих сторон от барж двух групп свай блокировочного узла. Определив с какого борта состыкованных барж сваи 89 дальше, работник по рации просит диспетчера платформы опустить в проем между бортам барж 1 и дальней сваей 89 передвижной бампер 92.

Диспетчер платформы включает на свае 89 эл.лебедку 93, которая тросами 94 опускает по двум сваям 89 бампер 92 вниз, пока верх бампера 92 не достигнет уровня палубы состыкованных барж 1.

Работник по рации информирует диспетчера платформы о выполнении операции и просит диспетчера дать указание мотористам двух состыкованных барж включить боковые винты 5 на носах состыкованных барж и подогнать борт состыкованных барж вплотную к опущенному в воду бамперу 92, чтобы тем самым увеличить зазор между сваей 89 и другим бортом состыкованных барж, в который диспетчер платформы 9 потом опустит второй бампер 92 по двум сваям 89 второй группы свай блокировочного узла.

Когда диспетчер опустит второй бампер 92, то состыкованные баржи окажутся зафиксированные с двух сторон двумя бамперами 92 опущенными к состыкованным баржам по спаренным сваям 89 блокировочного узла 88. Середина баржевого моста будет надежно закреплена в проливе.

Продолжительность операции по фиксированию состыкованных барж составит 7 мин.

После доклада (по рации) водителя баржи 1 об окончании маневров, диспетчер платформы 9 включает эл.двигатели 15 на двух крайних сваях 10 с обоих торцов крайней секции платформы 9) и фиксаторы 14 полностью убираются через отверстия 13 из свай 10, на подфиксаторную полку 14, освобождая большую часть крайней секции платформы 9 от фиксации. У диспетчера на табло появится соответствующая информация об этом. Диспетчер включает эл.двигатели 11 на четырех крайних сваях 10 (по две сваи 10 с обоих торцов крайней секции платформы 9) и опускает не зафиксированную часть крайней секции платформы 9 на палубу баржи 1, чем фиксирует ее в этом положении в доке 8 и обеспечивает плавный спуск с платформы 9 на баржу 1. Диспетчер поочередно включает двигатели 25, которые тросами 26 через блоки 27 выдвигают по направляющим 23 восемь выдвижных автомобильных трапа 22 на палубу баржи 1 и эл.двигателями 19 опускает ж/д трапы на баржу 1. Два путейца по ж/д трапам 18 спускаются с наклоненной секции платформы 9 на палубу баржи 1 к ж/д пандусам 38, а два других работника по выдвинутым автомобильным трапам 22 спускаются с наклонной секции платформы 9 на палубу баржи 1 к автомобильным пандусам 47. Путейцы с местного пульта управления 40 включают домкраты 39 и поднимают над палубой баржи 1 ж/д пандусы 38 до тех пор, пока ж/д трапы 18 и ж/д пандусы 38 не образуют прямую линию. С местного пульта управления 40 включается эл.двигатель 42, которым по направляющим 41 перемещается под поднятые ж/д пандусы 38 и заводятся спаренные ж/д опоры 45 и фиксируются ручными фиксаторами 46. На стыки ж/д рельс 32 и 28 (на ж/д пандусах 38) и на стыки ж/д рельс 28 (на ж/д трапах 18 и на наклонной крайней секции платформе 9) путейцы ставят и закрепляют рельсовые накладки (прямые и угловые). По окончании выполнения работ путейцы на местном пульте управления 40 включают тумблер, у диспетчера на табло загорается сигнал о готовности ж/д трапах 38 к работе. Работники, которые готовят к работе автомобильные трапы 22, с местного пульта управления 49, который установлен у каждого автомобильного пандуса 47, включают домкрат 48, которым поднимается над палубой баржи 1 автомобильный пандус 47 до образования прямой линии автомобильного пандуса 47 с автомобильным трапом 22. Потом работник включает эл.мотор 51, который с помощью троса передвигает по направляющим 50 спаренную автомобильную опору 53 под поднятый автомобильный пандус 47 до упора и фиксирует автомобильную опору 53 ручными фиксаторами. По окончании этих операций работник, на местном пульте управления 49 включает тумблер, а у диспетчера на пульте загорается сигнал, показывающий готовность данного автомобильного пандуса 47 к работе. По получению сигналов (на табло) о готовности 2-х ж/д пандусов 38 и восьми автопандусов 47 к работе диспетчер согласовывает с другим диспетчером вопрос об открытии движения через мост. Диспетчера включают входные автомобильные и ж/д светофоры. Мост для движения по нему открыт. Продолжительность операции по подготовке моста к работе - 7 мин.

Автотранспорт со скоростью 10 км/час проезжает по четырем автополосам 30, съезжает по четырем автотрапам 22 на состыкованные баржи 1, проезжает по 4 автополосам 34 и по автопандусу 47 и автотрапу 22 выезжает с барж 1 на другом конце моста, продолжая движение по автополосам путепровода 68. Аналогичные операции совершает автотранспорт, движущийся по четырем автополосам 34 и 30 в обратном направлении. Пропуск большегрузного автотранспорта (фур) производится по специальным выделенным двум автополосам №4 и №5. Интервал между движущимися фурами должен быть не менее 10 метров. Железнодорожный транспорт пропускается через мост по двум ж/д путям 32 (28) в обоих направлениях строго по разрешающему сигналу входных светофоров, которые установлены с обоих сторон моста на путепроводах 68. Ж/д составы подаются на мост локомотивом вперед и движутся по нему со скоростью 5 км/час, проезжая по ж/д путям 28 (путепровод 68, платформы 66 и 9, ж/д трапы 18), по ж/д путям 32 (ж/д пандусов 38, состыкованные баржи 1, ж/д пандусов 38), по ж/д путям 28 (ж/д трапам 18, платформы 9 и 66, путепровод 68).

Для пропуска судов раздвижной баржевый мост разводится два раза в сутки. Дневное «окно» (с 13⁰⁰ до 16⁰⁰) 3 часа и ночное «окно» (с 01⁰⁰ до 05⁰⁰) 4 часа. Продолжительность работы «окна» зависит от наличия судов и может увеличиваться или уменьшаться. Состыкованные баржи расстыковываются и каждая самоходная баржа заплывает в свой ДОК.

Судоходный проход открыт для пропуска судов через раздвижной баржевый мост. Скорость движения судов по судоходному проходу 5-7 узлов (9-13 км/час).

«Разведение» раздвижного баржевого моста выполняется следующим образом.

Обе баржи 1 состыкованы. Диспетчера двух платформ 9 совместно принимают решение о разведении моста Диспетчера включают на входных автомобильных и ж/д светофорах красный свет. Въезд автомобильного и ж/д транспорта на мост прекращается. Обе баржи 1 и платформы 9, 66 постепенно освобождается от авто и ж/д транспорта. Путевые работники снимают рельсовые накладки с рельсовых стыков на ж/д пандусах 38 и ж/д трапах 18, а потом, с местного пульта управления 40, включают эл.моторы 42 и тросами 43, через блоки 44 выводят по направляющим 41 спаренные опоры 45 из-под ж/д пандусов 38, предварительно сняв с них ручные фиксаторы 46. Затем включают домкраты 39 и опускают ж/д пандусы 38 на палубу баржи 1. По окончании выполнения этих работ, включают на местном пульте управления 40 тумблер, который включает на табло диспетчера сигнал, сообщающий об окончании работ на ж/д пандусах 38. Параллельно с путейцами на палубе баржи 1 два других работника обслуживают восемь автопандусов 47. С местного пульта управления 49 (у каждого автопандуса 47 свой пульт управления 49) работники включают эл.двигатели 51, которыми по направляющим 50 выводят спаренные автоопоры 53 из-под автопандусов 47, предварительно сняв с них ручные фиксаторы, и отводят их на прежнее место. Включается домкраты 48 и опускают автопандусы 47 на палубу баржи 1. После выполнения этих работ, диспетчер платформы 9 включает предупредительный сигнал и эл.моторы 11 на двух крайних сваях 10 и поднимает опущенный на баржу 1 край крайней секции платформы 9, приводя его в горизонтальное положение. Потом включает эл.моторы 15 на двух крайних сваях 10 (с обоих торцов крайней секции платформы 9) и фиксаторами 14 фиксирует крайнюю секцию платформы 9 в горизонтальном положении. После этого, диспетчер включает эл.двигатель 19 и поднимает ж/д трапы 18 до горизонтального положения, а потом поочередно включает эл.двигатели 25 восьми автотрапов 22, которые по направляющим 23, поочередно убираются с автопандусов 47 на крайнюю секцию платформ 9. По окончании работ на каждом автопандусе 47, работник на местном пульте управления 49 включает тумблер и диспетчеру (на табло) поступает сигнал о том, что работы на этом автопандусе завершены. Параллельно с выполнением работы на палубах барж выполняется операция, по разблокированию состыкованных барж в блокировочном узле 90.

Один из диспетчеров платформы 9 по очереди включает эл.лебедки 93 на обоих группах спаренных свай 89 и блокировочного узла 90 и пробует вытащить один из двух бамперов 92 и поднять его по спаренным сваям 89 вверх на его исходную позицию. Когда оба бампера 92 по очереди будут подняты вверх, работники, идя вдоль носа баржи, поднимают (вытаскивают) опущенные шесть стаканов 80 вверх из отверстий 79 верхнего поперечного выступа 75 и фиксируют их в поднятом положении фиксаторами 87. Датчики сообщают на табло диспетчеру о выполнении операции. Баржи разблокированы. Работники снимают троса с кнехтов 98 состыкованных и разблокированных барж и сообщают об этом диспетчеру платформы, который после получения сигналов об окончании всех работ на палубах состыкованных барж дает команды мотористам обоих барж на расстыковку барж. Мотористы включают гребные винты на кормах барж и баржи синхронно расходятся в свои ДОКи 8, а работники вытаскивают фиксаторы 87 из стаканов 80 и стаканы 80, опускают в каналы 81 и они опять встанут на поршень 82, который после выхода верхнего поперечного выступа 75 из верхней поперечной выемки 71, пружиной 84 вернется в исходное положение. Продолжительность операции по разблокированию и расстыковке барж составляет 12-14 мин.

Баржи 1 заведены в ДОКи 8 и поставлены у контрольных реек 70. Диспетчера платформ 9 передают сигнал морскому диспетчеру, который включает светофоры для судов 98, которые по двум фарватерам проходят разведенный мост. При приближении тайфунов раздвижной баржевый мост разводится, а защитные ДОКи 8 с упрятанными в них самоходными баржами закрываются. Для этого диспетчер включает на четырех сваях 54 эл.двигатели 64, которые зубчатыми шестеренками 63, насаженными на валы эл.двигателей 62, убирают в отверстия 61 свай 54 четыре фиксатора 60 за счет сцепления зубчатых шестерен 63 и зубчатых пластин 64, закрепленных на фиксаторах 60. Ранее поднятые ворота 55 разблокированы. Диспетчер включает на четырех сваях 54 эл.лебедками 56, которые тросами 57 через блоки 58 опускают ворота 55 по направляющим сваям 54 вниз и ставят ворота 55 на опоры 65. Ворота 55 опущены вниз, вход в ДОК 8 перекрыт. Ворота 55, за счет объемной трубчатой решетчатой конструкции, многократно дробят набегающие волны 87, которые от многократных ударов об объемную решетчатую конструкцию ворот 55 постепенно теряют свою силу и поступают в ДОК 8 многократно ослабленными.

Подъем опущенных ворот 55 выполняется следующим образом. Диспетчер включает на четырех сваях 54 эл.двигатели 56, которые тросами 57 через блоки 58 поднимают по четырем направляющим сваям 54 ворота 55 вверх до упоров 59. Диспетчер включает на четырех сваях 54 эл.двигатели 62, зубчатые шестеренки 63 которых перемещают и выводят из отверстий 61 в сваях 54 четыре фиксатора 60, которыми фиксируются поднятые ворота 55 в верхнем положении. Ворота 55 подняты и зафиксированы, выход из дока 8 для баржи 1 открыт.

Операция по выходу 130 метровых самоходных барж ледокольного класса из защитных ДОКов на встречу с друг с другом для стыковки в условиях сильного течения в проливе осуществляется с использованием работы боковых гребных винтов на носах самоходных барж, которыми компенсируется воздействие сильного течения на баржи и осуществляется постоянная корректировка траектории движения самоходных барж до их стыковки.

Так же с использованием работы боковых гребных винтов на носах самоходных барж осуществляется операция по расстыковке самоходных барж и их заходу в защитные ДОКи в условиях сильного течения в проливе.

Работа раздвижного баржевого моста в зимних условиях.

Для обеспечения бесперебойного функционирования раздвижного баржевого моста в зимний период года, раздвижной баржевый мост оборудован двумя мощными системами: системой пневмообдува (для борьбы со снегом) и системой термообдува (для борьбы с обледенением). Системы установлены как на баржах, так и на платформах. На 130 метровых самоходных баржах ледокольного класса системы пневмо- и термообдува в носовой части барж подведены к верхней торцевой горизонтальной выемке 71 баржи 1 (сопла систем равномерно закреплены вдоль всей выемки 71) и к шести стаканом-фиксаторам 80, а так же к зонам стыковки ж/д рельс. На корме барж системы подведены к рабочим зонам ж/д и автопандусов 38. 47 и передвижных упоров 53, 45. Системы управляются как с пульта моториста барж, так и с местных пультов управления 40, 49.

На платформах 9 системы пневмо- и термообдува подведены к направляющим сваям 10 и к фиксаторам 14, 60. Положение сопел систем регулируется в ручную, в зависимости от ситуации. Системы включаются с пульта управления диспетчеров платформ 9 и могут автоматически работать в разных режимах, в зависимости от погодных условий (включаться через короткие интервалы времени, или включаться через более продолжительные интервалы времени) что позволит содержать все важные и ответственные узлы платформы 9 в норме. Аналогичные системы уложены и на платформе 66. На разводном баржевом мосту имеется парк снегоуборочной техники.

В зимний период года, суда, проходящие через 200 метровый судоходный проход раздвижного баржевого моста, пробивая себе во льдах фарватер, освобождают от льда большую часть 200 метровой зоны курсирования 130 метровых самоходных барж ледокольного класса, оборудованных в носовой части горизонтальными шнеками, которые помогают самоходным баржам в прокладке 100 метрового пути до стыковки, отводя куски льда со своего фарватера в сторону. В течении суток 130 метровые самоходные баржи ледокольного класса четыре раза курсируют туда и обратно по 100 метровому пути и не позволяют льду окрепнуть в зоне своего курсирования.

Работа разводного баржевого моста при изменении уровня воды в заливе.

При изменении уровня воды в проливе на 1 м и более, датчики на платформе 9 информируют об этом диспетчеров платформ 9 (показаниями на пульте управления). Диспетчеры платформ 9 согласованно перекрывают движение через раздвижной баржевый мост светофорами. После освобождения состыкованных барж и платформ 9 и 66 от транспорта, диспетчера включают на пульте управления программу по одновременному, синхронному подъему (опусканию) всех семи секций платформы 9.

Включаются эл.лебедки 11 на направляющих сваях 10, которыми синхронно поднимаются (опускаются) все семь секций платформ 9 на установленную диспетчерами высоту относительно нового уровня воды. Процесс подъема платформы 9 контролируется показаниями на табло и с помощью видеокамер. После одновременной установки семи секций платформы 9 на необходимую высоту, включаются выдвижные фиксаторы 14, которыми секции платформы 9 фиксируется (закрепляется) на направляющих колоннах 10 на новой высоте. Процесс фиксирования секций платформы 9 на направляющих колонах 10 контролируется диспетчером по показаниям на пульте управления и камерами видеонаблюдения. После этого, диспетчер включает на пульте управления программу по синхронному наклону всех пяти секций платформы 66 относительно поднятой (опущенной) платформы 9 и путепровода 68, для обеспечения плавного перехода с платформы 9 на путепровод 68. Процесс выполнения синхронного одновременного наклона всех 5 секций платформы 6 контролируется показаниями на пульте управления и видеоконтролем. Синхронно наклоненные секции платформы 66 закрепляются на направляющих колоннах 67 с помощью выдвижных фиксаторов 14. Процесс фиксирования наклоненных секций платформы 66 на направляющих сваях 67 контролируется показаниями на пульте управления и видеоконтролем. После завершения операций по изменению высоты платформы 9 относительно новому уровню воды в проливе и наклону секций платформы 66 с их последующей фиксацией на направляющих колоннах 10 и 67, диспетчера платформ 9 согласовано открывают движение через раздвижной баржевый мост светофорами.

Расчет возможной максимальной нагрузки на 200 метровый раздвижной баржевый мост.

На 200 метровом раздвижном баржевом мосту имеющего два ж/д пути и восемь автополос одновременно может находиться следующее максимальное количество транспорта.

На 2-х 200 метровых ж/д путях может вместиться до 30 ж/д полувагонов (15 ж/д полувагонов) × 2).

Длина одного ж/д полувагона, в среднем - 13,1 м.

200 м : 13,1 м = 15 полувагонов (пв)

Вес одного груженного ж/д полувагона до 90 т.

Общий вес 30 груженных полувагонов - 2700 т.

90 т × 30пв = 2700 т

На одной 200 метровой автополосе может поместиться до 8 фур. Длина одной фуры около 15 м, интервал между движущимися фурами - 10 м.

200 м : (15 м+10 м) = 8 фур

На двух спец. автополосах может поместиться до 16 фур.

Вес одной груженной фуры около 20 т.

Общий вес груженных фур на двух автоплосах равен 320 т.

На одной 200 метровой автополосе может поместиться до 13 легковых автомашин. Длина одного автомобиля около 5 м, интервал между движущимися автомобилями - 10 м. Вес одного автомобиля около 1 т.Общий вес легковых автомобилей на одной 200 метровой автополосе равен 13 т. Общий вес легковых автомобилей на шести 200 метровых автополосах равен 78 т.

Общий вес максимальной нагрузки на 200 метровый раздвижной баржевый мост равен 3098 т. (2700 т + 320 т + 78 т)

Расчет максимальной просадки 200 метрового раздвижного баржевого моста при максимальной нагрузки на него

Раздвижной баржевый мост состоит из двух 130 метровых барж шириной 36 м.

Грузоподъемность раздвижного баржевого моста составляет 9360 т.(при просадке в 1 метр).

При максимальной нагрузке на раздвижной баржевый мост в 3098 т максимальная просадка раздвижного баржевого моста составит около 0,30 м.

Грузоподъемность моста при просадке 0,30 м равна 2808 т.

Грузоподъемность моста при просадке 0,40 м равна 3744 т.

Расчет пропускной способности раздвижного баржевого моста.

1. По автотранспорту.

У раздвижного баржевого моста 6 автополос для легкого автотранспорта и 2 автополосы для фур.

Скорость движения автотранспорта по мосту - 10 км/час

t_ход = (L_ход) : (V_ход) = (0,2 км) : (10 км/час) = 0,002 час = 1,2 мин

60 мин - 1,2 мин = 58,8 мин

58,8 мин : 1,2 мин = 49

На 200 метровой автополосе помещается 13 автомамашин: длина машины около 5 м, интервал около 10 м.

200 : (5+10) = 13 авто.

13 авто × 49 = 637 авто в час пройдет по 1 автополосе.

637 авто × 6 полос = 3822 авто в час пройдет по 6 автополосам.

3822 авто × 16 часов = 61152 авто за 16 часов пройдет по 16 автополосам.

На 200 метровой автополосе помещается 8 фур: длина фуры около 15 м, интервал около 10 м.

200 : (15+10) = 8 фур.

8 фур × 49 = 392 фур в час пройдет по 1 автополосе.

392 фур × 2 полос = 784 фур в час пройдет по 2-м автополосам.

784 фур × 16 часов = 12544 фур за 16 часов работы пройдет по 2-м автополосам.

Всего пройдет по 8 автополосам за 16 часов работы моста:

61152 авто + 12544 фур = 73696 единиц автотехники.

2. По железнодорожному транспорту.

Время хода ж/д состава через мост - Tx

T_x = (L_x/V_x)

где L_x - длина хода состава через мост

V_x - скорость хода, V_x=5 км/час.

где:

L_м - длина моста - 200 м;

- длина платформы 9-140 м

- длина платформы 66 - 100 м

L_c - длина состава

80 м - расстояние от платформы 66 до предельного столбика

L_c = n_b × L_b

Где:

n_b - количество вагонов в составе;

- количество вагонов в пассажирском поезде в среднем 22 вагона;

- количество вагонов в грузовом поезде в среднем 50 вагонов;

вагонов.

- длина пассажирского вагона в среднем 17 м;

- длина грузового вагона в среднем 13 м

L_x = 200 + (2×140) + (2×100) + 540 + 80 + 80 = 1380 м

T_x = L_x : V_x = (1,38 км) : (5 км/час) = 0,276 час = 16,6 мин

N_сост - количество составов, которое пройдет через мост за 1 час

За 16 часов работы моста можно пропустить через него 115 составов

или около 115 составов в сутки или 58 пар поездов сутки (за 16 часов).

3. По судоходству.

С 1⁰⁰ до 5⁰⁰ (4 часа) и с 13⁰⁰ до 16⁰⁰ (3 часа) через судоходный проход моста пропускаются суда. В сутки судоходный проход бывает открытым для судов 7 часов.

где:

- количество судов, прошедших по судоходному проходу моста за 7 часов;

- количество судов, прошедших по судоходному проходу моста за 1 час.

где:

- время прохода судном расстояния интервала между судами

где:

- чистое время хода судном расстояния интервала;

t_подгот - время подготовки судна к движению в среднем 4 мин.

где:

- длина интервала между судами;

V_ход = 10 км/час (6 узлов).

при одностороеннем проходе через мост или 14 судов в час - при двухстороннем проходе судов через мост

при одностороннем проходе через мост

при двухстороннем проходе судов через мост за 7 часов.

Строительство через 6-ти км пролива Невельского 6-ти км невысокого автомобильно-железнодорожного перехода с компактным (длиною 680 м) разводным баржевым мостом

позволит:

1) Обеспечить круглогодичный, круглосуточный проезд авто и ж/д транспорта при любых погодных условиях, кроме 2-3 дней, когда свирепствует тайфун, при котором и по арочным мостам движение транспорта запрещено, а так же обеспечить пропуск судов в дневное (3-х часовое) и ночное (4-х часовое) «окна» работы моста, всего до 100 судов в сутки.

2) Осуществить транзит транспортных потоков через пролив Невельского на 2 года раньше, чем по мосту (Автодора), что дает 2-х годовой экономический эффект от работы путепровода Материк-Сахалин.

3) Сэкономить до 200 млрд руб на стадии строительства путепровода, который в 4 раза короче и в 7 раз ниже моста (Автдора).

4) Снять ограничение для пропуска судов по высоте (для кораблей Министерства Обороны), что исключит необходимость в проводке этих судов в обход, по удлиненному и более дорогому маршруту.

5) Увеличить на 24% ж/д и на 75% авто пропускную способность транспортного перехода Материк-Сахалин.

6) Исключить использование рискованных, длинных пролетов на высоте около 40 м от уровня воды, и обеспечить безопасный пропуск авто и ж/д транспорта на высоте 4-6 м от уровня воды по 2-м состыкованным 130 м баржам ледокольного класса большой грузоподъемности.

7) Существенно повысить сейсмическую стойкость транспортного перехода Материк-Сахалин и уменьшить до минимума его подверженность воздействиям тайфунов.

8) Обеспечить экономию топлива до 100000 т в год из-за горизонтального профиля путепровода и отсутствия многокилометровых подъемов к пролетам.

9) Сократить расходы на эксплуатацию и содержание транспортного перехода Материк-Сахалин - на штате обслуги, на выполнении ремонтных работ и т.д.

Использование автомобильно-железнодорожного разводного баржевого моста позволяет на одном высотном уровне с наименьшими затратами решить проблему пересекающихся транспортных потоков (автомобильно-железнодорожных) и судов.

Если годовая эксплуатация автомобильно-железнодорожного перехода Материк-Сахалин с раздвижным баржевым мостом не выявит неустраняемых проблем, то невысокий, горизонтальный, безопасный, экономичный и с большой пропускной способностью этот транспортный переход можно тянуть от Сахалина до Хоккайдо. Круглосуточный проход российским подводным лодкам гарантирован, а внезапный проход военных кораблей будет обеспечен, так как за 15 минут возможен развод раздвижного баржевого моста.

Автомобильно-железнодорожный переход состоит из двух типовых путепроводов и одного раздвижного баржевого моста, образованного из двух 130-метровых самоходных барж ледокольного класса, которые при автоматической стыковке в блокировочном узле образуют временный 200-метровый автомобильно-железнодорожный переход, а после их расстыковки заходят в доки, находящиеся друг против друга на одной прямой на расстоянии 200 метров, которые накрыты многосекционными основными платформами, свободно надетыми на направляющие сваи, равномерно установленные (в грунт) вдоль боковых сторон основных платформ, поднимаемых (опускаемых) с помощью тросов, блоков и электромоторов, закрепленных на направляющих сваях, при этом крайние к входам в доки секции основных платформ оборудованы подъемными и убираемыми ж/д и автотрапами, которые, после выхода барж из доков, опускаются, соответственно, на поднимаемые и (опускаемые) ж/д и автопандусы, шарнирно закрепленные на палубе барж, на которых уложены два ж/д пути и размечены 8 автополос, которыми также оборудованы две основные платформы и пристыкованные к их задним торцам две дополнительные многосекционные платформы такой же конструкции и технологии функционирования, которыми обеспечивается, при изменении уровня воды в заливе, плавный спуск (подъем) на пристыкованные с двух строи к платформам путепроводы, также оборудованные двумя ж/д путями и 6 автополосами, а перед входами в доки установлены подъемные ворота, поднимаемые и опускаемые перед штормом по направляющим сваям с помощью тросов, блоков и электромоторов, закрепленных на направляющих сваях, а вокруг доков установлены защитные дамбы с маяками.