Практическая реализация и опыт применения новых способов в морской составляющей проекта в период возведения мостового перехода на о. Русский через пролив Босфор Восточный в 2008-2012 гг. во Владивостоке

В прошлом году в «МВР» № 15 была опубликована статья советника по морской безопасности ОАО «УСК МОСТ» В. Сергиенко под одноименным названием, где автор делился уникальным опытом организации и регулирования судоходства в проливе Босфор Восточный порта Владивосток во время небывалого еще в нашей стране строительства моста на о. Русский в период 2008-2012 гг.

Сегодня редакция предлагает читателям от автора продолжение этой удивительной саги великого и безупречного строительства, в период которого бывало множество нештатных ситуаций и решать которые ему приходилось на ходу, проявляя талант инженера и смекалку русского человека. Открытия и изобретения автора как никогда актуальны и имеют практический смысл сегодня, когда готовится новая, не менее сложная стройка мостового перехода через Керченский пролив в Крым.

Валентин Сергиенко, советник по морской безопасности ОАО «УСК МОСТ» в период строительства моста на о. Русский

 

Слабый проект

Проект морской составляющей строительства моста, разработанный ОАО «Институт Гипростроймост», оказался малопригодным при практической реализации. Проектировщики института не провели серьезных гидрологических и климатических исследований в районе строительства, что сказалось на пригодности проекта. Очевидно, сказалась инерция мышления, что строительство в морских условиях не сложнее, чем в речных условиях. Проект при практической реализации оказался усложненным, очень затратным и опасным для персонала при штормовых погодах, а также в зимних условиях из-за наличия льда и его подвижки при действии переменного течения и ветра.

Сам процесс возведения пролета моста шел в режиме конвейера. Так что сбой в каком-то звене вел к простою многих подразделений и срыву графика строительства. По графику балки подавались под монтаж на обе стороны пролива по две штуки в 6-7 дней и задержка с их подачей вела к замедлению «конвейера», то есть работы стапеля на мысе Назимова, СРЗ в Находке, транспортировки и складирования балок из-за дефицита строительных площадок и т.д.

Учитывая вышесказанное и штормовые погоды, можно сделать вывод, что срыв графика строительства был реален. На рисунках видно, что льды делали с плавучими рымами и швартовными бочками, за которые надо было крепить плавсистему.

Итак, как же нам удалось обеспечить с помощью инноваций 100%-ную безопасность обслуживающего персонала плавсистемы и добиться ускорения вывоза под монтаж балок пролета моста, сэкономив при этом значительные средства?

Плавсистема – это комплекс, состоящий из самого понтона, палубного обустройства, включающего в себя опорные балки, рельсовые пути, выкатные тележки и поперечные балки, для пассивного раскрепления (фиксации) балки при волнении. Также она включает четыре автоматические тросовые лебедки: две брашпильного и две швартовного типа, работающие от электроэнергии мощного дизель-генератора мощностью 500 киловатт и разработанного и внедренного устройства для оперативного взятия плавсистемы на буксир и отдачи буксиров без участия в этом процессе обслуживающего персонала.

На ней установлена специальная, ажурная вышка, с которой опускается и поднимается трап на поверхность перевозимой металлической балки пролета моста с помощью стационарной ручной лебедки. Он предназначен для подъема обслуживающего персонала, производящего застропку и отцепление балки. Для функционирования плавсистемы необходимо три буксира:

-         Основной буксир в условиях Дальневосточного региона с экстремальными климатическими условиями должен иметь силовую установку мощностью 1500 сил, типа кантовщик. Его основная задача – буксировки, включая швартовные операции у причалов в ледовых условиях. Также подготовка канала, взламывание припая и околка плавучих рымов и причалов.

-         Второй буксир должен быть типа РБТ. Это 2-винтовой буксир ледового класса, мощностью не более 300 сил, имеющий хорошую маневренность во взломанном льду. У обоих буксиров винты в насадках.

-         Третий буксир мощностью 150 сил необходим как вспомогательный. Его основная и очень важная работа – заводка и закрепление швартовных тросов за швартовные бочки или плавучие рымы и их отдача, а также швартовные работы с плавсредствами у причалов и доставка персонала. Это оптимальное количество необходимых буксиров в данных условиях работы в проливе Босфор Восточный.

Руководство всей операцией проводилось с поверхности балки с использованием переносных радиостанций при работе как с буксирами и двумя лебедчиками, так и со службами порта и центром управления движением судов, контролирующими безопасность мореплавания в порту Владивосток.

 

Способы буксировок

Известны способы буксировок от пункта А до пункта Б способом взятия буксирного троса буксируемого объекта на гак буксировщика с последующей швартовкой его к причалу и закрепления его с помощью швартовных синтетических концов или постановки его на якорь на рейдах с целью грузовых операций.

Буксировка объекта может осуществляться методом взятия его под борт, с подачей швартовных концов буксировщика с бака и кормы (буксировка лагом).

Или другим способом, когда основной буксировщик берет буксируемый объект на гак, а вспомогательный буксир с кормовой части буксируемого объекта толкает его по команде с головного буксира.

Все вышеперечисленные аналоги не требуют обязательного наличия экипажа на буксируемом объекте. Они широко известны и описаны во многих учебниках и пособиях.

Есть случаи сложных буксировочных операций – например, съемка с мертвых якорей плавучих доков, их буксировка и швартовка в другом месте при очень стесненных обстоятельствах и действии ветра. В этом случае делается расчет буксировочной операции и готовится план перегона. Также определяется количество буксиров, способных обеспечивать не только буксировку, но и эффективное маневрирование, особенно в стесненных условиях и при наличии благоприятного ветрового прогноза на время буксировки и швартовки.

Обычно скорость буксировки таких объектов в портовых водах 1,5-2 узла из-за того, что инерция у таких объектов достигает значительной величины, которую трудно погасить в стесненных условиях плавания на акватории порта, особенно при воздействии ветра.

Главной проблемой в таких случаях является большая площадь парусности дока. Такие операции обычно осуществляются двумя опытными лоцманами, один из которых назначается руководителем всей операции.

Разработанный и предложенный ОАО «Институт Гипростроймост» способ буксировки плавсистемы и ее закрепления на мертвых якорях (швартовки) для позиционирования под монтаж металлической балки жесткости пролета моста практически оказался трудноприменимым для ее эксплуатации в сложных морских условиях, особенно при наличии волнения, переменного течения, а в тяжелых ледовых условиях – непригодным при закреплении его за мертвые якоря и опасным для персонала плавсистемы. Он представлял из себя только общий принцип подхода к решению проблемы морской составляющей при строительстве моста, от которого можно было отталкиваться. В нем изначально были заложены способы выполнения процедур в условиях возведения мостов на реках, в стабильных условиях течений и малых глубин. В морских условиях он оказался ограниченно применим.

 

Недостатки способа буксировок

-         Буксировка самого понтона двумя буксирами лагом неэффективна из-за невозможности оперативно маневрировать при волнении, когда не совпадают периоды качки буксиров и понтона, особенно когда вся плавсистема становится бортом к волнению при буксировке и заходе на швартовку для закрепления за буи мертвых якорей.

-         Опасность из-за ограниченной маневренности, что приводит к навалу на швартовные тросы, уже закрепленные за швартовные бакены, и их обрыву или намотке на винт буксиров.

-         Необходимость использования двух мощных одинаковых буксиров для буксировки, что удорожает стоимость.

-         Невозможность применения буксиров при перевозке сдвоенных металлических балок пролета моста из-за их габаритов, выступающих по 3 метра за габариты (ширину) самого понтона.

-         Полная невозможность при способе буксировки лагом в ледовых условиях их использования на этапе позиционирования, когда необходимо компенсировать давление льда, выносимого течением.

-         Требует увеличения штата экипажа плавсистемы для обслуживания этих буксиров.

Способ закрепления плавсистемы при постановке ее на мертвые якоря представлял собой следующую схему и элементы, используемые для соединения с мертвыми якорями-присосами: от установленного в позицию мертвого якоря вверх шло два тросовых буйрепа по 45 м длиной, которые проходили через трубу прямоугольного 20х35 см сечения плавучего рыма (плота), и сверху трубы зажимались двумя дубовыми брусками 15х15х50 см, стянутыми тремя болтами. В верхней части буйрепы имели огоны с заделанными в них коушами. Такой способ установки и закрепления позволял плавучему рыму смещаться относительно буйрепа вверх, вниз и горизонтально при колебаниях на волнении и особенно при перестановке мертвого якоря, оставаться всегда на плаву при отрыве мертвого якоря от грунта и перестановки его в другую позицию. То есть жестко он не фиксировался.

За мертвый якорь также крепилась швартовная бочка диаметром 1 м и высотой 1,1 м с помощью троса калибром 27 мм (диаметр троса) и длиной 60 м, который проходил через швартовный бакен на длину 1,5 м и закреплялся с помощью металлической пластины и болтов. Верхняя часть троса оканчивалась огоном (гашей), за которую крепился трос с лебедки плавсистемы. В свободном состоянии этот швартовный буй крепился за плавучий рым с помощью короткого стального стропа диаметром 16 мм и такелажной скобы.

 

Процедура закрепления

Предполагалось, что два буксира, головной из которых берет плавсистему под борт (лагом), а второй буксир крепится по корме с другого борта, осуществляют буксировку, работая в одном направлении – вперед или назад. Но от такого способа буксировки пришлось отказаться из-за невозможности эффективно маневрировать при наличии течения и волнения, особенно когда они совпадали по направлению.

По новому способу короткий буксирный конец 40 метров для головного буксира и 15-20 метров для кормового крепились за кнехты, установленные специально для этой цели по диаметрали самого понтона, и по готовности буксиры выводили плавсистему против течения, параллельно створу плавучих рымов минимальной скоростью. Второй буксир, меньшей мощности, бравший короткий буксир на гак с противоположной стороны плавсистемы, постоянно работал в обратном направлении, чем головной буксир, но меньшей скоростью.

Он исполнял роль подруливающего устройства и работал только передним ходом, отклоняясь в обе стороны до 30 градусов от диаметрали самого понтона, помогая компенсировать действие течения и ветра, не совпадающих со створом плавучих рымов, имеющего направление перпендикулярно оси моста. Также помогал быстро развернуть плавсистему, предотвращая значительный ее снос из-за малой скорости буксировки при сильном течении.

Он по команде добавлял скорость, чтобы предотвратить навал плавсистемы на головной буксир при его сваливании из-за волны и ветра. То есть у головного буксира была постоянная возможность добавить ход, улучшить управляемость и выправить свою позицию, не разгоняя плавсистему вперед.

При приближении по ходу к первому плавучему рыму вспомогательный третий буксир брал на борт 6 (один из них руководитель) человек из экипажа плавсистемы, набирал слабины швартовного троса себе на борт, закреплял его на борту и подходил к плавучему рыму, на который высаживал трех человек. Один из трех исполнял роль страховщика и осуществлял помощь двум другим при закреплении троса плавсистемы с помощью грузовой (такелажной) скобы за огон швартовной бочки и последующему отцеплению швартовного буя от плавучего рыма.

После сигнала с плавучего рыма два человека, оставшиеся на буксире, отцепляли стопор и сбрасывали швартовный трос в воду и подавали сигнал на плавсистему, что трос закреплен. В течение всей операции буксир был закреплен за релинги (ограждение) плавучего рыма, что было опасно для людей, работающих на плавучем рыме при ударах буксира при волнении, особенно при посадке и высадке.

Буксиры продолжали продвигать плавсистему вперед или после первой пары склонять ее постепенно ко второй параллельной паре, и операция с закреплением других швартовных тросов повторялась.

После позиционирования плавсистемы с балкой под монтаж и начала подъема балки, то есть отрыва от плавсистемы, она с помощью лебедок сдвигалась в сторону из-под балки и приступала к съемке с мертвых якорей. Теперь вновь надо было с помощью буксиров подводить ее на близкое расстояние к швартовному бую (плоту) и удерживать плавсистему против течения, ветра и волнения. Затем подвирать швартовную бочку до палубы и закрепить в подвешенном состоянии на уровне палубы понтона.

В таком состоянии огон швартовной бочки со скобой, соединяющей ее со швартовным тросом лебедки, проходил сквозь киповую планку, где его можно было отсоединить, ослабив трос с лебедки. Скобу отсоединяли, швартовную бочку опускали в воду, и буксиры начинали подводить плавсистему к следующей швартовной бочке. Лебедчик потихоньку подбирал следующий швартовный конец. В это время 4 человека садились на катер, чтобы отбуксировать отданную швартовную бочку к плавучему рыму, на который вновь высаживаются 3 человека, и закрепляли бочку меж цилиндров (бочек) плавучего рыма.

Вспомогательный буксир подходил к очередной швартовной бочке, и операция повторялась, пока все четыре швартовных троса были отсоединены от швартовных бочек. Далее плавсистема буксировалась на базу.

Процедура рассоединения швартовной бочки со швартовным тросом была трудоемкой. Происходило повреждение коуша в огоне швартовного троса, поскольку при подъеме швартовной бочки до уровня палубы огон швартовного троса входил в киповую планку под прямым углом, и из-за сильного натяжения троса коуш деформировался.

После первой и второй перестановки мертвых якорей были оборваны буйрепы мертвых якорей, на которых удерживались плавучие рымы. Два мертвых якоря со всей тросовой обвязкой были потеряны. Их нельзя было достать из-за 3-метрового слоя ила. Причиной было перетирание прядей буйрепов при волнении о край нижней части прямоугольной трубы плавучего рыма, через которую они проходили.

С целью предотвратить последующие потери мертвых якорей был предложен автором и реализован способ закрепления плавучих рымов с помощью наращивания верхних частей буйрепа цепными вставками 3-метровой длины, оканчивающихся металлическими пластинами размером 40х120х350 мм. В пластине было три отверстия по длине диаметром 55 мм. Крайнее звено цепи раскрывалось, и после продевания его в одно из нижних отверстий вновь сваривалось, имея свободное вращение в нем.

Другой целью было жестко зафиксировать верхние концы буйрепов на плавучем рыму и исключить дорогостоящие аренды плавкрана, производя замену и ремонт плавучих рымов своими силами, используя плавсистему и наши буксиры.

 

Наращивание буйрепов цепями

Способ наращивания буйрепов цепями и закрепления их за плавучий рым был (временное решение проблемы) следующий:

-         С помощью буксира, ошвартованного к плавучему рыму, на котором находилась газосварка, делались отверстия диаметром 57 мм в верхней части трубы прямоугольного сечения, через которую проходит буйреп, и на эти отверстия приваривались наварыши толщиной 10 мм для усиления стенок. Затем нижнее звено цепи соединялось с коушами буйрепов 20-тонной скобой, а верхняя часть цепи, соединенная с пластиной, опускалась нижней частью пластины в верхнюю часть трубы до уровня центрального отверстия и совмещения его с осью отверстий трубы для вставки пальца (шкворня) сквозь стенки трубы и пластины. Палец стопорился шплинтом толщиной 10 мм.

-         После соединения и закрепления буйрепа на плавучий рым устанавливалась специально сконструированная и изготовленная тренога, которая в нижней части до высоты 1 метр имела вертикальные ноги, а затем на высоте 1,75 м они сходились в одной усиленной точке. Это было необходимо для того, чтобы на качающемся плавучем рыму (плоту) в стесненных условиях было возможно что-то делать.

-         В верхней части треноги подвешивались тали тельферного типа, с помощью которых пошаговым методом, используя небольшой 10 мм толщины подстропник, такелажную скобу, а также ломик для фиксации цепи при опускании. Сначала буйреп набивался, чтобы снять дубовые бруски, скрепленные тремя болтами, а затем буйреп опустить. Теперь плавучий рым был жестко зафиксирован с помощью пальца в трубе, и в случае ремонта или замены рассоединение можно было оперативно выполнить.

При отрицательных температурах началось интенсивное обледенение плавучих рымов, особенно со стороны волнения, отчего они имели значительный крен от намерзшего льда. Проводить швартовные операции на них стало опасно. Необходимо было постоянно их окалывать и настил посыпать песком, чтобы предотвратить падение во время работы на нем при волнении. От этого продолжительность операций удлинялась.

С ухудшением ледовой обстановки при выносе течением взломанных полей льда плавучие рымы переворачивало, и они уходили под лед. Их релинговое ограждение корежило и срывало деревянный настил, а швартовные буи, закрепленные за них, отрывало от плавучего рыма и закручивало за буйрепы этих рымов сменяющимся течением. Требовалась ежедневная околка вмерзших, перевернутых плавучих рымов, и дополнительно в день вывоза балки тратить не менее двух часов при попытках перевернуть и околоть сами плавучие рымы.

В таких случаях крепились или за сам плавучий рым, или за швартовную бочку, обмотанную за буйреп плавучего рыма, что было ненадежно. В этом случае нарушалась геометрия «плавсистема – швартовные тросы – буйрепы», когда часть тросов крепилась за швартовные бочки, закрепленные за мертвые якоря, часть тросов – непосредственно за плавучие рымы.

 

Недостатки способа

-         Его высокая стоимость, то есть конструктивная сложность изготовления плавучих рымов, швартовных бочек и большое количество тросовой обвязки с коушами для огонов и значительным количеством такелажных и грузовых скоб, способных выдерживать нагрузки от 20 до 60 тонн.

-         Сложность выполнения множества процедур при эксплуатации, зависящих от времени года, температур и погодных условий.

-         Трудность выполнения замены плавучих рымов и ремонта в обычных погодных условиях и невозможность это выполнить при штормовых и ледовых условиях из-за отсутствия разработанной технологии и процедуры исполнения.

-         Проектирование на основании опыта, полученного при строительстве гидротехнических сооружений на реках. ОАО «Институт Гипростроймост» не изучил местные гидрологические условия в проливе и не принял во внимание течение и подвижки тяжелых ледяных полей. Рекомендации компетентных морских специалистов, знающих местные условия, не принял во внимание.

-         Упрощенный подход при разработке и внедрении технологии, неприменимой в морских условиях.

-         Высокий уровень опасности для персонала плавсистемы при волнении, зыби и низких температурах, особенно при интенсивном обледенении и околке льда, перевернутых льдом плавучих рымов.

-         Высокая затратность при обрыве буйрепов мертвого якоря во время попытки его перестановки из-за дополнительного использования двух буксиров и плавкрана. Стоимость работ, материалов и плавкрана с буксирами достигает 1 миллиона рублей.

Таким образом, в способе-прототипе и реализующем его устройстве не обеспечивается эффективность, надежность, экономичность и, самое главное, безопасность исполнителей работ. Обслуживание такого устройства затруднительно.

Постановка и съемка мертвых якорей требует длительного времени из-за ограниченной высоты подъема стрелы 100-тонного плавкрана. То есть расстояние от поверхности моря и до гака стрелы 29 метров, а работать пришлось на глубине 41 метр, что требовало производить перезастропку.

Сначала нужно было оторвать мертвый якорь от грунта, максимально его поднять и в подвешенном состоянии отбуксировать на более мелкое место, чтобы сделать перехват застропки, и затем поднять якорь на стапель-палубу плавкрана или при такой длине буйрепов устанавливать на более мелкое место. Все эти процедуры в проекте не предусматривались.

Кроме того, у этого способа большая зависимость от погодных условий, что приводит в конечном итоге к значительным и непредсказуемым затратам денежных средств и удлинению сроков выполнения тех или иных процедур, а также человеческого ресурса.

При реализации этого способа не может быть какой-либо гарантии как в обеспечении безопасности, так и в точном выполнении графика строительства моста. Поставленная в проекте задача была недостижима при наступлении сильных морозов и тяжелых ледовых условий.

 

Новые способы

Задачей предлагаемых новых способов и устройств для их осуществления являлось:

-         устранение указанных недостатков в прототипе, а именно – частичная его модернизация на первом этапе в виде наращивания цепями верхних частей буйрепов и замена разработанного ОАО «Институт Гипростроймост» способа и схемы закрепления плавсистемы на мертвых якорях;

-         отказ от использования GPS при позиционировании в пользу использования способа позиционирования по установленным створным знакам собственного изготовления с обеих сторон пролива, которые не были предусмотрены проектом. Целью было упрощение исполнения работы, поскольку этот способ прост и надежен, да и проверен морским опытом;

-         повышение эффективности предложенных способов реализации в 2-3 раза. Весь процесс ускорения включал в себя буксировку металлической балки жесткости под монтаж, закрепление плавсистемы и позиционирование ее под монтажный агрегат за счет изменения способа крепления за швартовные бочки, предложенного прототипом, на способ закрепления швартовных тросов плавсистемы за швартовные буи ледового класса, разработанные автором и изготовленные под его контролем. А также использование специальных глаголь-гаков авторской конструкции, с помощью которых происходило закрепление за буи и разъединение с ними;

-         изменение способа маневрирования и его упрощения при постановке плавсистемы на швартовные буи ледового класса и съемки с них;

-         исключение на 100% процедуры предварительной околки плавучих рымов большим буксиром, перевертывания их с помощью двух буксиров;

-         обеспечение 100%-ной безопасности работы обслуживающего персонала плавсистемы в процессе работы, особенно в экстремальных условиях, а также в темное время суток, и сбережение человеческого ресурса путем облегчения и упрощения выполняемых процедур, количество которых значительно сократилось;

-         максимальное сокращение финансовых расходов на аренду трех буксиров и 100-тонного плавучего крана путем оптимального их использования;

-         оптимизация процедур управления для руководителя, осуществляющего руководство всей операцией по доставке металлической балки жесткости пролета моста под монтаж.

 

Результат

А. Частичная модернизация на первом этапе с применением цепных вставок позволила исключить обрывы буйрепов мертвых якорей и их потерю из-за перетирания прядей тросов. Также упростило и облегчило замену плавучих рымов при их съемке для ремонта на причале промбазы и при перестановках мертвых якорей упрощало и ускоряло процедуру застропки на гаке плавкрана. Цепные вставки выдерживали нагрузки до 65 тонн при подрыве пошаговым способом мертвых якорей-присосов весом 30 тонн.

Б. Отказ от использования GPS (Global Positioning System) был вызван тем, что этот способ не давал той точности при позиционировании плавсистемы в 0,25-0,35 метра и относительного ее положения по отношению к оси моста, поскольку эта система указывала только точку с точностью от 1-15 м. При позиционировании плавсистема должна быть не только в точке с координатами, но и должна быть перпендикулярна оси моста. С помощь GPS это выполнить невозможно, особенно в темное время суток.

Также GPS не дает возможности одномоментно выполнять функции контроля за положением плавсистемы относительно оси моста, осуществлять связь с центром управления движением судов, с буксирами и лебедчиками и отслеживание натяжения швартовных тросов при позиционировании из-за большой площади балки (более баскетбольного поля).

Предложенный автором способ решения этой проблемы позиционирования решался с помощью изготовленных по эскизам автора створных знаков и установленных точно по оси моста со стороны м. Назимова и со стороны о. Русский. Для использования створных знаков в темное время на них были установлены красные огни. Створные знаки позволяли с 100%-ной точностью позиционировать плавсистему по оси моста.

В. Повышение эффективности решалось за счет:

-         Изменения способа буксировки, начиная с расстановки буксиров и способа маневрирования всей плавсистемы на ограниченной площади оперативной зоны позиционирования. По прототипу ОАО «Институт Гипростроймост» буксировка плавсистемы лагом (буксиры с обоих бортов) была опасна, когда плавсистема разворачивалась бортом к волне, тогда буксиры и плавсистема раскачивались в противофазе. Или при буксировке способом взятия объекта буксировки на гак буксировщика. В этом случае буксирная линия удлинялась до 70-75 м из-за того, что буксирный конец крепился за усы плавсистемы, что не позволяло эффективно разворачиваться на ограниченном пространстве оперативной зоны, особенно при свежем ветре и течении (наблюдался значительный дрейф), это вынуждало выполнять повторный маневр.

-         Предложенный способ устранял все эти недостатки, поскольку плавсистема бралась на фиксированные, короткие буксиры, за вновь сконструированные и установленные по диаметрали плавсистемы небольшие кнехты. Буксиры могли самостоятельно подавать и забирать буксирный конец. Буксиры ставились с торцов плавсистемы и работали каждый на себя, при этом малый буксир исполнял роль подруливающего устройства, делая маневры оперативными при ветре и течении, когда плавсистема входила в оперативную зону для швартовки за мертвые якоря. Он мог в любое время одержать и погасить инерцию переднего хода плавсистемы.

-         Количество процедур, связанных с буксировкой, швартовкой и съемкой с мертвых якорей, уменьшилось на порядок. Так, буксиры самостоятельно могли подавать и забирать буксирные концы, плавсистему не было необходимости дважды подводить вплотную к каждому плавучему рыму для подачи швартовных тросов при швартовке и съемке с мертвых якорей. Отпала необходимость дважды высаживать на плавучие рымы членов экипажа плавсистемы для закрепления швартовных тросов с лебедок за швартовные бочки и затем вновь их крепить за плавучие рымы.

-         Ежедневной околки швартовных буев не требовалось, так же как и их переворачивания в нормальное положение. Теперь стало возможным все ледовые проблемы решать в день вывоза балок под монтаж с помощью одного буксира, прокладывающего канал во льду и взламывающего его вокруг новых швартовных буев ледового класса. Уже не требовалось устранять ледовые повреждения плавучих рымов, поскольку новые швартовые буи не повреждались. Все это резко сократило финансовые затраты, а также технические и людские ресурсы.

-         Основной эффект был от применения специально сконструированного морского швартовного буя ледового класса, изготовленного по авторским эскизам, и нового способа закрепления за него швартовного троса с помощью специальных глаголь-гаков авторской конструкции, изготовленных на промбазе предприятия, как и швартовный буй.

Таким образом, мы также кардинально изменили способ закрепления швартовного троса. Он теперь крепился за швартовный буй ледового класса, который не уходил под воду, значит, мы могли равномерно и четко контролировать натяжение тросов со швартовных лебедок при позиционировании, что в корне отличалось от закрепления тросов за небольшие бочки швартовных рымов (плотов), тросы которых крепились за мертвые якоря и при натяжении уходили под воду, не давая возможности четко контролировать натяжение тросов.

От применения новых способов с использованием новых технических средств время полной операции по вывозу балки под монтаж сократилось в 2,5 раза. Согласно прототипу требовалось при постановке на плавучие рымы мертвых якорей и съемке с них 8 раз высаживаться на них, чтобы выполнить сложную процедуру закрепления за швартовные бочки и отсоединиться от них. Необходимо было плавсистеме 8 раз приближаться к плавучему рыму вплотную, опасаясь при сильном ветре и течении сдрейфовать на него в то время, когда на нем находились люди. Крепиться необходимо было с помощью грузовых скоб на качающемся на волнении плавучем рыму, что создавало большие неудобства, было опасно и занимало много времени.

В предлагаемом способе все эти процедуры отсутствовали. Так, при подходе к оперативной зоне (район в периметре четырех швартовных буев) вспомогательный буксир обходил за 10 минут все швартовные буи и крепил за верхний обух буя с помощью скобы глаголь-гаки. При подходе плавсистемы к первому швартовному бую тот же вспомогательный буксир завозил швартовный трос лебедки и в течение одной минуты крепил его за глаголь-гак.

 

Изменения маневрирования

Г. Способ изменения маневрирования и его упрощения при швартовной операции заключался в следующем: плавсистема медленно продвигалась против течения, почти что посередине оперативной зоны, подходя ближе к линии, соединяющей 2 и 3-й буи, за которые поочередно крепился завозимый швартовный трос с лебедки плавсистемы. И так далее. Иногда, в зависимости от погоды, сначала крепились за нижние 1 и 4-й буи, а плавсистема медленно, также против течения, подходила ко второй, верхней паре буев.

Этот способ позволял использовать только 40% швартовного троса с лебедки, поскольку теперь не было необходимости вплотную подходить к швартовному бую, чтобы закрепиться за него. Это позволяло экономить моторесурс лебедок.

При съемке с мертвых якорей плавсистема выдвигалась только из-под балки и сразу же начиналась отдача швартовных тросов с буев, расположенных ниже по течению, а затем – которые впереди по течению. Далее плавсистема буксировалась на базу. Вся операция занимала 2 часа вместо 5-6 часов согласно прототипу.

Теперь благодаря компактности буев мы могли их заменять и ремонтировать, если была необходимость, не привлекая дорогостоящий плавкран. Все осуществлялось с помощью самой плавсистемы с использованием мощных канифас-блоков и кратковременного привлечения одного буксира.

Д. Отказ от околки льда и перевертывания плавучих рымов стал возможен благодаря использованию швартовных буев ледового класса. В прототипе необходима была ежедневная околка плавучих рымов с помощью буксиров, чтобы в день вывоза балки пролета моста под монтаж сократить время по освобождению их ото льда, особенно в зоне припайной полосы. В день вывоза балки обычно два буксира также занимались околкой и переворачиванием плавучих рымов в нормальное для закрепления состояние перед буксировкой плавсистемы с балкой, в оперативную зону под монтаж.

Зачастую при выполнении операции по швартовке из Амурского залива и пролива Босфор Восточный выносило взломанный судами лед, который вновь переворачивал плавучие рымы, и их вновь приходилось переворачивать, чтобы закрепиться за них.

В предлагаемом способе буксир, прокладывающий канал, проходил вплотную к месту нахождения подо льдом швартовного буя, взламывал лед, и в разломе льда выныривал буй, к которому можно было подойти вспомогательному буксиру с любой стороны и тут же, закрепившись за рым на конусе буя, подать швартовный трос с лебедки плавсистемы и закрепить его за верхний обух буя с помощью глаголь-гака. И так далее.

 

Безопасность персонала

Е. 100%-ная безопасность персонала обеспечивалась за счет изменения процедуры закрепления швартовного троса с лебедки при постановке плавсистемы на мертвые якоря и упрощения самой операции закрепления.

В известном способе ОАО «Институт Гипростроймост» высадка швартовщиков с помощью вспомогательного буксира на плавучий рым была обязательной составляющей процедуры. На плавучие рымы за одну вывозку балки приходилось высаживаться 8 раз. Высаживалось обычно три человека, один из которых страховал двух других, закрепляющих швартовный трос за швартовную бочку плавучего рыма.

Из-за волнения и заливания водой настила плавучего рыма, а также рывков буксира, закрепленного за релинги плавучего рыма, швартовщики должны были крепиться к релингам страховочными поясами, которые представляли большое неудобство работы со стальными жесткими тросами на ограниченном пространстве плавучего рыма. Работа представляла большую опасность, особенно в ночное время при наличии ветра и волнения, заливающего настил плавучего рыма.

К недостаткам необходимо отнести и саму конструкцию плавучего рыма, у которого центр тяжести был смещен, в связи с чем плоскость настила была наклонена относительно поверхности воды. В зимнее же время работать на плавучем рыму было опасно из-за подвижки льда, когда плавучий рым мог уйти под лед и быть перевернут.

В предлагаемом способе высадка швартовщиков на плавучий рым, как при постановке на мертвые якоря, так и съемке с них, полностью исключалась. Теперь швартовщики работали только с вспомогательного буксира. Они набирали слабины швартовного троса и в 20 метрах от его конца крепили за кормовую дугу буксира, чтобы конец его не испытывал натяжения от стравленного швартовного троса с лебедки, и подходили к швартовному бую, за который буксир крепился. Затем два человека, стоя на баке и защищенные фальшбортом, с помощью металлического крюка подтягивали верхнюю часть буя к борту и закрепляли за его верхний обух швартовный трос с помощью глаголь-гака. Поскольку буксир, закрепленный за швартовный буй, не наносил при волнении повреждений ни себе, ни бую, то исчезла проблема и при подвижке льда. Буксир мог быть развернут течением или выносимым льдом в любую сторону, но это не влияло на безопасность при выполнении работ, а также не мешало работе винтом буксира.

При снятии с мертвых якорей после начала подъема балки необходимо было только подойти к швартовному бую и выбить чеку из глаголь-гака, чтобы он раскрылся, а после начала буксировки на базу вспомогательный буксир обходил буи и снимал с них глаголь-гаки.

Ж. Экономия человеческого ресурса достигалась за счет сокращения швартовщиков, участвующих при завозке и креплении швартовных тросов за швартовные буи. Теперь участвовало только 3 человека вместо 5. Высвободившиеся люди использовались на плавсистеме, где необходимо было иметь 6 человек, а не 3, как ранее, то есть 2 лебедчика у двух пультов управления и 4 человека для обслуживания лебедок. Также сбережение человеческого ресурса достигалось и за счет уменьшения длительной физической нагрузки на членов обслуживающего персонала плавсистемы в целом. Теперь каждый человек был закреплен за своим местом, за который он отвечал.

З. Экономия значительных денежных средств была достигнута за счет значительного сокращения времени использования 100-тонного плавучего крана, поскольку для ремонта и замены буев не требовался плавкран. Это делали с помощью самой плавсистемы, используя собственные лебедки и специально изготовленные на промбазе канифас-блоки, которые подвешивались на балке обустройства для перевозки пролетных балок моста. Так, рабочий проект требовал изготовления дорогостоящих плавучих рымов, состоящих из двух цилиндрических труб, заваренных с торцов и соединенных двумя двутавровыми поперечными балками, а также наличия вертикальной трубы прямоугольного сечения для прохождения сквозь нее буйрепов. Для обеспечения безопасности работы на плавучих рымах на нем ставилось релинговое ограждение и делался деревянный настил.

В дополнение к мертвому якорю изготавливалась и крепилась швартовная бочка с помощью 60-метрового троса. Вся тросовая обвязка мертвого якоря состояла из двух буйрепов по 46 м и диаметром 46 мм, 17 мощных стальных зажимов для изготовления огонов, 7 грузовых скоб, рассчитанных на нагрузку до 25-40 тонн, двух вспомогательных стропов длиной 23 м для поэтапного опускания мертвых якорей и троса 60 м длиной и диаметром 27 мм для швартовной бочки. В комплект входил стальной строп и такелажная скоба для крепления швартовной бочки к плавучему рыму. Общая стоимость работ по изготовлению одного мертвого якоря, включая тросовую обвязку и работы, была не менее 600 тысяч рублей.

В предложенном новом способе закрепления использовался один мертвый якорь, один буйреп и две скобы. Одной скобой буйреп крепился к мертвому якорю, а второй – к швартовному бую ледового класса. Сам швартовный буй был безопасен и удобен в эксплуатации. Он не требовал использования плавкрана для постановки, замены и ремонта ледового швартовного буя.

 

Сокращение расходов

Расходы денежных средств от изменения способа закрепления и использования новых буев были сокращены в три раза. Сокращению расходов способствовало применение гужонов, которые позволяли переставлять мертвые якоря на мелководье в процессе производства работ и при уборке их с фарватера пролива Босфор Восточный после окончания строительства моста. Это также исключало использование водолазов с их дорогостоящим оборудованием для работы на глубинах более 40 метров и при наличии толстого слоя ила на дне.

Согласно проекту ОАО «Институт Гипростроймост» длина буйрепов была на четыре метра больше, чем максимальная глубина пролива (41 м), которая позволяла использовать их и на меньших глубинах, изобаты которых проходили ближе к пилонам, и не требовала замены буйрепов на более меньшей длины. Но в этом случае при работе на меньших глубинах и при съемке мертвых якорей приходилось это делать в два-три этапа. Все определялось максимальной высотой подъема стрелы плавкрана от уровня воды (29 м). Нужно было отрывать мертвый якорь от грунта и плавкраном перемещать его на более мелкое место, чтобы перехватить за нижнюю часть буйрепа, обматывая жесткий и толстый трос вокруг гака крана, и ставить минимум три зажима на коренном и ходовом участках буйрепа, чтобы не было протравливания. Это удлиняло срок использования плавкрана, и как результат – увеличение затрат денежных средств и значительных человеческих усилий. Иногда приходилось повторять эту процедуру до трех раз.

Предложенный способ с использованием гужонов позволил избавиться от вышеперечисленных проблем, поскольку прикрепленные к буйрепу гужоны (петли) позволяли при максимальной высоте стрелы перехватывать нагрузку на вспомогательный гак и продолжать подъем далее, пока мертвый якорь не выйдет на уровень чуть выше стапель-палубы плавкрана, чтобы его можно было уложить на стапель-палубу.

Место прикрепления гужонов по длине буйрепа определяется максимальной высотой гака плавкрана от уровня воды. Гужонов может быть несколько, в зависимости от глубин, где производится строительство или постановка и съемка таких буев для стоянок судов или плавучих сооружений в суровых ледовых условиях.

И. Оптимизация управленческого процесса решалась благодаря отказу от некоторых процедур по буксировке, швартовке и закреплению плавсистемы при постановке на мертвые якоря и позиционировании ее под захваты подъемного агрегата и упрощению необходимых при выполнении процедур.

В рабочем проекте из-за громоздкости всей схемы организации его реализации и необходимости выполнения многих процедур отсутствовала возможность добиться оптимизации. Так, способ буксировки лагом двумя буксирами был неприемлем в условиях, когда плавсистема становилась бортом к волнению или зыби. Способ взятия плавсистемы на длинный буксир, соединенный с парой усов, идущих с обоих бортов самого понтона, не позволял эффективно маневрировать в ограниченном пространстве оперативной зоны, особенно во льдах.

В ледовых условиях при работе швартовщиков на обледенелых плавучих рымах, когда за один вывоз балки под монтаж необходимо было восемь раз высаживаться на них и работать, трудно было в сложных ситуациях сосредоточиться на выполнении той или иной сложной операции. В таких случаях могли быть какие-либо пропуски в правильном понимании отданных команд буксирам или лебедчикам, поскольку приходилось обеспечивать безопасность как людей, так и мореплавания и притом осуществлять связь и обмен информацией со всеми службами, вовлеченными в этот процесс. Необходимо было не допустить какого-либо сбоя в этой схеме.

За счет применения способа буксировки, когда буксиры располагались в диаметрали плавсистемы с обоих ее концов и работали в противоположном направлении, упростилась схема маневрирования на ограниченном пространстве, особенно при разворотах плавсистемы, и стало возможным оперативно реагировать на воздействие течения, волнения и ветра, особенно при маневрировании в тумане.

С началом использования новых швартовных буев ледового класса работа буксировщиков стала устойчивой. При швартовных операциях по закреплению швартовных тросов их работа была только на передний ход с минимальным отклонением в сторону. Практически исключалось сваливание буксиров от действия течения и волнения.

Также исчезла необходимость в обеспечении безопасности людей при околке льда и при их работе на обледенелых плавучих рымах. Теперь работа на плавсистеме была четко организована и эффективно контролируема, поскольку каждую лебедку обслуживал один человек, и лебедчику не приходилось оставлять пульт управления двумя лебедками и бегать поправлять укладку троса на барабане или его стравливание.

Руководителю всей операцией, осуществляющему руководство и связь с верхней частью балки, было теперь проще держать под контролем все операции и оперативно контролировать ситуацию на акватории в целом. Теперь было достаточно времени, чтобы отслеживать входящие и выходящие суда, их скорость и курс, чтобы оперативно, с помощью операторов центра управления движением судов заставлять их изменять курс или скорость при постановке плавсистемы на мертвые якоря, ее позиционировании и подъеме балки, если они создавали сложные ситуации.

 

Из Досье «МВР» Автор, капитан дальнего плавания В.В. Сергиенко с 25-летним капитанским стажем, также имеет 13 лет лоцманского стажа как за рубежом, так и в порту Владивосток. За свою морскую карьеру отработал 10 арктических навигаций, шесть из которых – капитаном. При строительстве мостового перехода на о. Русский являлся ключевой фигурой. Возглавлял группу по подготовке Регламента по взаимодействию всех морских служб, ответственных за безопасность мореплавания в порту Владивосток, и осуществлял практическую реализацию морской составляющей проекта строительства мостового перехода. Непосредственно занимался вывозом металлических балок под монтаж и установкой мертвых якорей для позиционирования плавсистемы, а также лоцманскими операциями. Следует отметить, что в решении всех возникавших проблем автору помогли капитанский опыт принятия решений в экстремальных ситуациях, профессионализм и чувство ответственности за воплощение в жизнь такого грандиозного проекта, как строительство небывалого в стране масштабного мостового перехода. Важную роль при реализации проекта сыграли оптимизация и рационализация всего процесса, широкое применение инноваций. При практической реализации морской составляющей проекта не было допущено срывов графика строительства моста и на 100% избежали несчастных случаев на производстве, несмотря на сложные погодные условия. За свою профессиональную деятельность автор, единственный из строителей, награжден медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени.

 

Морские вести России №2 (2015)