Билет №11

1. Знаки навигационных створов и их типовые проекты.

2. Развитие АСС методом полигонометрии.

3. Расчет географической дальности видимости маяка.

Экзаменационный билет №11

1. Знаки навигационных створов и их типовые проекты.

Навигационный знак- дневной и ночной или только дневной навигационный ориентир того же вида, что и маяк, но чаще ажурной конструкции со щитами для улучшения видимости, который устанавливают на берегу или в море на гидротехническом основании. Светящий навигационный знак оборудуется светооптическим аппаратом с дальностью видимости огня ночью до 15 миль.

Таким образом, навигационные знаки представляют собой специальные сооружения башенного типа решетчатой или сплошной конструкции с площадкой для светооптического аппарата в верхней части и помещением для ацетиленовых баллонов или аккумуляторов в нижней части

Для наилучшего опознания навигационные знаки имеют различную форму и окраску. В темное время суток огни знаков различают по цвету и характеристике. Несветящие знакиявляются исключительно дневными навигационными ориентирами.

Основные части навигационного знака: фундамент, несущая конструкция, площадка с тумбой для светооптического аппарата, лестница, помещение для баллонов или аккумуляторов, щит или обрешетка. (Слайд 10)

По предназначению навигационные знаки различаютсяна опознавательные и створные.

Створные навигационные знаки отличаютсяот опознавательных навигационных знаков наличием щита и его особой окраской (как правило, вертикальная черная полоса на белом фоне или наоборот). Щит створного навигационного знака, вертикально расположен и направлен в сторону указанного направления (створа), опознавательный навигационный знак вместо щита оборудуется специальной обрешеткой, имеющей круговую направленность. Щиты створных знаков и обрешетки опознавательных знаков располагают в верхней части этих знаков, сразу за светооптическими аппаратами.

Створные и опознавательные навигационные знаки классифицируют: (Слайд 11)

1. По конструкции:

- решетчатые;

- сплошные;

2. По материалу основной (несущей) конструкции:

- каменные;

- бутобетонные;

- бетонные;

- железобетонные монолитные и сборные;

- кирпичные;

- металлические и деревянные;

3. По форме:

- цилиндрические;

- призматические;

- пирамидальные;

- конические, обеспечивающие максимальную видимость со всех направлений.

Каменные навигационные знакинебольшой высоты (до 15 м) получили распространение преимущественно в отдаленных районах, где камень является местным строительным материалом. К этой категории относятся знаки, конструкции которых выполняются из бутобетона и: из других каменных материалов различных естественных пород. Каменные знаки небольшой высоты имеют простейшую форму четырехгранной призмы или пирамиды, более высокие знаки имеют пирамидальную или многогранную призматическую форму.

К числу преимуществ каменных знаковследует отнести их хорошую дневную видимость за счет сплошных стен, огнестойкость, прочность и относительную долговечность (срок службы этих знаков равен 70-80 годам). Основными недостатками каменных знаков являются их большой вес, значительная трудоемкость строительных работ, а также высокая стоимость.

Строительство каменных знаков в настоящее время производится по типовому проекту. В плане эти знаки имеют форму квадрата со срезанными углами. Высота знаков от 4 до 15 м.

Кирпичные знакивстречаются редко и имеют, как правило, небольшую высоту, так как для строительства высоких знаков кирпич малопригоден вследствие его способности к выветриванию. Кроме того, в кирпичной башне знака, недостаточно монолитной, часто появляются трещины, что приводит к разрушению кладки. Предотвращение этих явлений путем придания стенам башни значительной толщины делает применение кирпичных знаков весьма неэкономичным.

Железобетонные и бетонные навигационные знакиимеют наибольшее распространение.

Железобетонные знакивесьма прочны по своей конструкции, допускают значительные колебания без образования трещин и хорошо противостоят атмосферным воздействиям. (Слайд 12)

Большими их преимуществами являются огнестойкость и долговечность (срок службы 70-80 лет) при незначительных эксплуатационных расходах на ремонт.

Знаки из монолитного железобетона имеют обычно цилиндрическую форму, а в отдельных случаях многогранную. Основные их недостатки- большой вес, высокая стоимость, а также сложность и трудоемкость строительных работ.

Отмеченные недостатки в значительной степени отсутствуют в навигационных знаках из сборных железобетонных конструкций. Такие знаки могут иметь различную конфигурацию и быть сплошными и решетчатыми. Строительство их сводится по существу к монтажу заранее изготовленных и доставленных на место готовых сборных железобетонных конструкций.

Из типовых проектов сборных железобетонных знаков рассмотрим два.

Железобетонный знак первого типового проекта имеет несколько вариантов знаков, отличающихся друг от друга высотой (5, 10 или 15 м) и диаметром. Знаки предназначеныдля установки на гидротехнических морских сооружениях (головы молов, волноломов) и в других пунктах на побережье, расположенных вне зоны размыва берегов. Они возводятся из сборных железобетонных цилиндрических колец.Конструкция щитов дневной видимости представляет собойметаллический каркас, обшитый досками цилиндрической и конической формы. Для установки светооптической аппаратуры в верхней части знаков сделаны круглые площадки с леерным ограждением. Эти знаки могут быть использованы в качестве опознавательных и створных знаков.

Железобетонный цилиндрический знак второго типового проекта высотой 20 м выполнен из сборных железобетонных колец, опирающихся на монолитный или сборный железобетонный фундамент. В наземной части фундамента сделан вход внутрь ствола для подъема на верхнюю площадку. К стволу знака при помощи легкого металлического каркаса крепится деревянный цилиндрический щит.

Бетонные знакисравнительно мало распространены. Плохое сопротивление растягивающим усилиям, неизбежным при колебаниях башни знака, значительная толщина стен, необходимая для предотвращения появления трещин, и небольшая высота являются крупными недостатками, превосходящими основное достоинство бетонных знаков - их монолитность.

Металлические навигационные знакиза последние годы стали широко внедряться в практику навигационного оборудования. Наиболее распространенным типом таких сооружений является стальная решетчатая башня с расположенной внутри лестницей и переходными площадками через каждые 3-6 м.

Конструктивные формы металлических навигационных знаков, используемых как в качестве опознавательных, так и в качестве створных, весьма различны: призматические, пирамидальные, цилиндрические и комбинированные.

Как и в знаках других конструкций, в верхней части башни устанавливается площадка для светооптического фонаря, а в нижней части - помещение для ацетиленовых баллонов (аккумуляторов) и различной аппаратуры. Фундаменты под знаки - бетонные или железобетонные в виде отдельных монолитных столбов. К граням башни прикрепляются деревянные щиты различной конструкции.

Наиболее распространены типовые проекты металлических створных знаков высотой от 10 до 20 м (рис. 5) и от 25 до 40 м (рис. 6). (Слайд 13).

В сравнении с другими материалами, применяемыми для строительства навигационных знаков (камень, кирпич, бетон, железобетон) металлические (стальные) конструкции являются наиболее легкими, что повышает их транспортабельность. Кроме того, они имеют такие существенные преимущества, как серийность изготовления и легкость монтажа. Высокая сборность стальных конструкций значительно сокращает сроки строительства и позволяет в случае необходимости вести работы по сооружению знаков с минимальным применением монтажных механизмов и приспособлений, что имеет большое значение в разнообразных и тяжелых условиях, характерных для строительства средств навигационного оборудования.

Вместе с тем, стальные конструкции обладают также рядом существенных недостатков:

- под влиянием атмосферных явлений морских побережий они подвергаются коррозии, поэтому требуют систематической окраски, специального ухода (очистки);

- эксплуатация стальных конструкций дороже, чем железобетонных и каменных;

- срок службы стальных знаков меньше, чем каменных и железобетонных и составляет в среднем 40-60 лет.

В настоящее время широко используются створные навигационные стальные решетчатые знаки проектов Б-24-1 (рис.5) и Б-24-2 (рис.6), предназначенные для использования в районах скоростного напора ветра до 40 м/сек, сейсмичностью до 9 баллов и температурном режиме от –30 до +30. Знаки представляют собой башни решетчатой конструкции из стального проката на монолитных железобетонных фундаментах в вариантах для мягких и скальных грунтов.

Плоские щиты дневной видимости створных знаков этого типа изготавливаются из пиломатериалов и крепятся посредством стального каркаса. Знаки имеют верхние и промежуточные площадки изготовленные также из пиломатериалов по стальному каркасу.

Створные знаки типового проекта Б-24-1, разработаны высотой 10; 12,5; 15; 17,5 и 20 метров, а створные знаки типового проекта Б-24-2, разработаны высотой 25, 30, 35 и 40 метров.

Более современным проектом створных навигационных знаков являютсястворные навигационные стальные цилиндрические знаки проектов 6677КМ, 7387КМД (рис.7).

Створные навигационные знаки этих проектов рассчитаны на скоростной напор ветра до 40 м/сек, сейсмичность до 9 баллов и температурный режим от –30 до +30 С. Знаки состоят из несущего цилиндрического ствола диаметром 2 метра с конической опорной частью. На верху ствола устанавливают неразъемную царгу, высотой 2,5 метра, площадку и кран-балку грузоподъемностью 1 тонна.

Внутри ствола предусмотрена стальная винтовая лестница с промежуточными площадками через каждые 2,5 м по высо Рис. 7 Створный навигационный стальной те. Сборка металлических конструкций на месте установки знака и только на болтах. Щиты дневной видимости створных знаков этих проектов выполнены в виде открылков из асбоцементных труб, которые крепятся к стволу с помощью стального каркаса.

Створные навигационные стальные цилиндрические знаки проектов 6677КМ, 7387КМД выполняются высотой 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 25; 30; 35 и 40 метров.

Разработаны также типовые проекты металлических маневренных знаков, используемых в качестве временных навигационных ориентиров в дневное и ночное время.

Стальной маневренный знак для скальных грунтов (рис. 8) состоитиз вертикальной решетчатой стойки, опирающейся на шарнире на треногу из решетчатых стержней, соединенных внизу затяжками с фаркопфами. Верхний конец стойки прикреплен оттяжками к опорным узлам треноги. Для придания устойчивости конструкции знака под его центральным узлом на тяжах из круглого железа подвешен разборный балластный ящик. К вертикальной стойке по высоте крепятся рамки сетчатого щита, являющегося ориентиром в дневное время. В верхней части стойки укреплена площадка со столиком для установки фонаря. (Слайд 15)

Алюминиевые маневренные знаки по своей конструкции позволяют изменять высоту в пределах от 10 до 15 м. Знаки перевозят на автомашине грузоподъемностью 2,5 т. Разгрузка и сборка производятся командой из 4-6 человек. Проект этих знаков предусматривает три варианта.

В первом варианте знак состоит из опорной треноги и вертикальной стойки, поставленной на нее. По высоте стойки укреплены щиты из метал-лической сетки. Устойчивость обеспечивается под-веской к среднему узлу треноги балластного ящика.

Во втором варианте знак представляет собой башню створный металлический призматической формы квадратного сечения с размерами 3,5 х 3,5 м. Так как конструкция имеет значительную площадь, знак используется без щита. Ящик для балласта подвешивается на четырех подвесах к узлам первого яруса.

В третьем варианте знак состоит из пространственного ствола призматической формы прямоугольного сечения с размерами 2,5 x 0,5 м и специальной двухконсольной опорной части. Щит из металлической сетки крепятся непосредственно к стойкам. Этот вариант может быть выполнен и без щита, что значительно снижает ветровую нагрузку на знак и позволяет уменьшить массу двух балластных ящиков, обеспечивающих устойчивость башни до 1,6 м.

Деревянные навигационные знакиполучили широкое распространение на северных морях и в районах, богатых лесом. Они имеют разнообразную форму и в основном разделяются на столбовые, щитовые и решетчатые сооружения башенного типа. Наиболее распространенная конструкция деревянного знака представляет собой четырехгранную пирамиду. «Ноги» знака делают из спаренных или одиночных бревен, а раскосы и схватки - из одиночных.

Верхняя часть деревянных знаков заканчивается, как и у других знаков, площадкой для светооптического фонаря, а в нижней части размещаются ацетиленовые баллоны или аккумуляторы. Внутри знака располагается лестница с переходными площадками. Фундаментом для него служат бетонные основания под каждой ногой.

Преимущества деревянных знаковзаключаются в их дешевизне, легкости, удобстве для транспортировки, простоте обработки и быстроте строительства. К их отрицательным свойствам следует отнести, в первую очередь, легкую возгораемость и относительно небольшую долговечность. Срок службы этих знаков 20-30 лет.

Установка деревянных знаков на побережье северных морей, где в суровых климатических условиях дерево почти не подвергается гниению, оправдана. В теплом и влажном климате с обильными осадками использование деревянных навигационных знаков нецелесообразно - в этих условиях они применяются только как временные ориентиры.