Плавучие доки

Плавучие доки представляют собой плавучие сооружения с прямостенными образованиями в поперечном сечении, предназначенные для вертикального подъема судна из воды.

Плавучий док состоит из понтонов, на которых устанавливают поднимаемое из воды судно, и боковых башен. Понтоны и башни плавучих доков могут быть составлены из нескольких секций. По числу секций плавучие доки подразделяют на монолитные (односекционнце), у которых понтон и башни представляют цельную конструкцию, и секционные (составные), состоящие из двух, трех и более секций. Имеются крупные плавучие доки из семи и даже десяти секций. Естественно, что с увеличением количества секций грузоподъемность дока возрастает, например, до 100,000 тонн (десятисекционный док). Плавучие доки бывают стальные или железобетонные и композитные. В настоящее время широко строятся железобетонные доки, что позволяет уменьшить расход металла на постройку на 50—60%, а стоимость постройки на 20—30% по сравнению со стальным доком. Железобетонные доки не требуют регулярного самодокования для очистки, окраски и ремонта подводной части корпуса. В последние годы построен ряд доков с железобетонными понтонами и стальными башнями.

По конструкции корпуса плавучие доки бывают однобашенными и двухбашенными.

Однобашенные доки имеют несимметричную форму корпуса, что является причиной появления кренящего момента при погружении плавучего дока. Для сохранения доком вертикального положения  при любой осадке применяют особые береговые устои (рис. 129, а), которые шарнирно связаны с башней плавучего дока или доки строят с понтоном-противовесом (рис. 129,6), с которым башня дока также соединяется шарнирно. Достоинство однобашенных доков состоит в том, что докуемое судно удобно вводить в док (с трех сторон), а к самому судну можно свободно подводить плавучий кран. К недостаткам этих доков относят: затруднительный перевод дока с одного места на другое из-за наличия береговых устоев или понтонов-противовесов, а также большой их ширины, что создает неудобства на малых акваториях. Однобашенные доки используют на речных судоремонтных заводах, таким доком можно поднимать для ремонта одновременно несколько судов.

Рис. 129. Однобашенный док:
а — с береговыми устоями, б — с понтоном-противовесом

Рис. 130. Двухбашенный док

Большое распространение и широкое применение на судоремонтных предприятиях морского флота и рыбного хозяйства получили двухбашенные плавучие доки (рис. 130). Корпус этого дока состоит из понтона, «по бортам которого сооружены башни. Они являются основными связями, обеспечивающими продольную прочность дока. Верхняя плоскость понтона образует стапель-палубу, на которой в диаметральной плоскости устанавливают кильблоки, а по бортам— боковые блоки на расстоянии 1,0—1,5 м. Ширина дока по стапель-палубе принимается равной ширине наибольшего докуемого судна плюс удвоенное расстояние (1,5—2,0 м) между бортом судна и внутренней стенкой башни. Длина дока может быть меньше длины докуемого судна на 10—15%. Верхние горизонтальные площадки башен называют топ-палубами. Ширину башен по топ-палубе делают 3—4 м, а внутренние стенки башен — наклонными к стапель-палубе.

Внутри башен размещены водоотливные насосы, служебные и жилые помещения для доковой команды, мастерские. На топ-палубе обычно размещают крановое оборудование для подачи на ремонтируемое судно листов обшивки или узлов ее. Башни имеют по концам скосы, которые дают возможность повысить освещенность ремонтируемого в доке судна и уменьшить ветровую нагрузку при буксировке дока. Эта разновидность плавучего дока (в отличие от однобашенного) обладает хорошей устойчивостью. Высота башен над стапель-палубой зависит от предельной осадки судов, принимаемых доком. При доковании судно должно свободно проходить над кильблоками, для чего между днищем судна и верхней кромкой кильблоков при погруженном доке предусматривается зазор в 0,3—0,5 м.

Понтоны дока проектируют исходя из условия, чтобы их плавучесть превышала массу самого дока с его оборудованием и массу поднимаемого в док судна. При этом стапель-палуба в поднятом состоянии должна возвышаться над уровнем воды на 0,2—0,8 м. Внутри понтоны дока разделяют на несколько отсеков продольными переборками. В понтонах и башнях имеются поперечные водонепроницаемые переборки, разделяющие понтоны и башни на ряд «мокрых» и «сухих» отсеков. «Мокрые» отсеки служат для приема водяного балласта, «сухие» — для размещения устройств и механизмов дока.

Башни имеют также внутренние палубы безопасности, выгораживающие непроницаемый объем, что гарантирует непотопляемость плавучего дока при затоплении всех балластных отсеков.

Для обслуживания дока в период ремонта судна вдоль башен и между ними устанавливают переходные мостики и трапы.

Плавучие доки обеспечены устройствами для затопления и мощными средствами для осушения балластных отсеков. Понтоны затопляют самотеком через кингстоны, открывание и закрывание которых осуществляется с поста управления, находящегося в рубке на топ-палубе. С этого же поста осуществляется управление водоотливными насосами, удаляющими воду из балластных отсеков. Доки имеют осушительные насосы (производительностью около 5% производительности водоотливных), которые предназначены для зачистки отсеков и выравнивания крена и дифферента дока при затоплении и подъеме. Плавучие доки имеют также системы парового (или водяного) отопления, питьевой и мытьевой воды и противопожарную.

Паровое отопление необходимо для обогрева служебных и жилых помещений дока, а в зимнее время — «сухих» и «мокрых» отсеков, где температура должна быть не ниже 3—5° С во избежание образования льда на поверхности водяного балласта.

Каждый плавучий док обеспечивается швартовными, буксирными и якорными устройствами.

Плавучий док должен обладать надежной остойчивостью при всех положениях (при подъеме и спуске судна), достаточной продольной и поперечной жесткостью корпуса, исключающей возможность появления деформации докуемого судна (часто имеющего уже поврежденную днищевую обшивку), и способностью к самодокованию, т. е. к подъему любой части корпуса дока без применения посторонних средств. Различают три типа двухбашенных доков:
монолитные, обеспечивающие полную остойчивость, прочность и жесткость корпуса (такие доки применяются для подъема судов сравнительно небольшого водоизмещения). Такие доки строятся в железобетонном и в стальном исполнении разного водоизмещения до 10 000 т;
секционные, состоящие из двух и более секций, соединяемых между собой с помощью тросов, закрепленных за кнехты секций (при такой конструкции ухудшаются продольные остойчивость и жесткость). Двухсекционные доки двухбашенные и однобашенные построены Министерством речного флота; обычно каждая секция используется отдельно для докования малых судов (например, буксиров), а при соединении двух секций вместе — для докования грузовых теплоходов, барж;
самодокующиеся, у которых понтоны соединены с башнями с помощью болтов, благодаря чему их можно отсоединять от дока и вводить в него так же, как и суда (у несамодокующихся доков понтоны закреплены с башнями намертво). Такие доки строят для морских судов.

При вводе судна в док необходимо, чтобы его киль (или ДП для плоскодонных судов) находился точно посредине кильблоков, так как в противном случае нагрузка на отдельные части дока окажется неравномерной и судно будет неустойчивым, а док будет всплывать с креном. Чтобы судно попало точно посредине кильблоков, на стенках башен устраивают несколько пар электрически управляемых боковых распорок. Эти распорки закрепляют наглухо до всплытия дока. В плавучий двухбашенный док суда вводят и выводят из него с помощью буксировщиков, реже посредством шпилей, которые устанавливают по контуру топ-палубы.

В период докования судов необходимо регулировать работу помп и наблюдать за тем, чтобы сила поддержания дока соответствовала распределению нагрузки устанавливаемого судна, а неравномерность нагрузки на стапель-палубу в период установки судна не вызывала крен. С целью точного определения происходящих при доковании явлений каждый док имеет следующие устройства и аппараты: указатель давления воздуха и положения воды в каждом наполненном водою отсеке, гидравлический кренометр для определения дифферента и крена дока при постановке судна, измерители прогибов судна. Спуск судна из дока осуществляется в обратной последовательности. Плавучие доки обычно обеспечиваются сжатым воздухом, электроэнергией, паром и водой непосредственно с берега.

По степени автономности и механизации ремонтных работ плавучие доки делятся на автономные и неавтономные.

Автономные доки имеют свою энергетическую установку (электростанцию, компрессорную и котельную), которая обеспечивает док всеми видами энергии. Степень автономности может быть различной, но крупные морские доки обладают, кроме энергетической установки: своими запасами топлива, смазочных материалов, воды и продовольствия на заданный период; жилыми помещениями для всего экипажа дока и ремонтных рабочих; мастерскими и станочным оборудованием для ремонта судов; собственными грузоподъемными кранами и др. Такие автономные доки иногда делают самоходными с образованием корпуса в оконечностях.

Неавтономные доки, наоборот, «привязывают» к берегу, с которого они получают электроэнергию для работы насосов и ремонта судов.