Gradjevna-mjesta (pdf 4587kB)!

GRAĐEVNO MJESTO (kapitalni hidro-tehnički objekt brodogradilišta) Opće karakteristike Pod građevnim mjestom podrazumjevamo površinu na kojoj se formira – montira (gradi) trup broda i obavlja djelomično opremanje. Neka građevna mjesta (osim uzdužnih i poprečnih navoza) mogu biti korištena kako za gradnju novih, tako i za popravak postojećih brodova (npr. suhi dok, horiz. građ. mjesto). Građevno mjesto i objekti za predaju broda vodi spadaju u kapitalni objekt svakog brodogradilišta koji bitno utječe na: - raspored ostalih radionica i objekata na gen. planu brodogradilišta - ukupni proizvodni kapacitet brodogradilišta - tehnologiju i organizaciju proizvodnog procesa - tehnički nivo i propusnu moć ostalih djelova procesa - troškove pri izgradnji brodogradilišta

Klasifikacija građevnih mjesta Po namjeni: - za gradnju i predaju broda vodi (uzdužni i poprečni navoz, suhi dok) - za gradnju i remont (horizontalno građevno mjesto, suhi dok). Za predaju broda vodi u tom slučaju koriste se specijalni hidro-

tehnički objekti (plovni dok, zakretni saonik, slip, vertikalno dizalo) Po položaju površine spram linije akvatorija: - kosa, po pravcu (uzdužni i poprečni navozi) - kosa po kružnom luku (uzdužni navoz) - horizontalna (suhi dok; površina na teritoriju brodogradilišta) Po položaju spram obalne linije: - uzdužna (položena okomito na obalnu liniju- uzdužni navoz) - poprečna (položena paralelno sa obalnom linijom- poprečni navoz) Po načinu predaje broda vodi: - klasičnim porinućem (uzdužni i poprečni navoz) - naplavljivanjem (suhi dok, nalivni dok) - posredstvom plovnog doka, vertikalnog dizala, slipa, zakretnog saonika (horizontalno građevno mjesto na teritoriju

brodogradilišta) *Primjena pojedinih tipova građevnog mjesta obzirom na veličinu brodova *Tehnološke prednosti i nedostaci kosog i horizontalnog građevnog mjesta

Proračun površine i broja građevnih mjesta A4 = Qg / f4 A4 – ukupna potrebna površina za montažu (gradnju) trupa, m2 Qg – ukupna masa čelika građenih brodova (godišnje), t f4 – koeficijent opterećenja površine A4, ⇒ 2 - 6 t/m2 tg – prosječno vrijeme gradnje trupa na navozu u tjednima Ngm = (Q0 / q'0) x (tg / 52) 52 – broj radnih tjedana/god Ngm – broj gradjevnih mjesta, Nb = Qo / q'o Nb – broj brodova/god. q'o – prosječna količina čelika ugrađena u trup

Određivanje optimalnog broja građevnih mjesta: - opća tehnološka koncepcija - raspoložive investicije - utjecaj klimatskih uvjeta - prenos što većeg opsega rada u natkrite prostore - veliki broj građ.mjesta-jedno sradstvo za predaju broda vodi - opremanje i završni radovi uz opremnu obalu

Dizalično-transportna oprema građevnog mjesta: Dizalice: portalne, okretne, toranjske i mosne (kod natkritih horiz. građevnih mjesta) Broj i nosivost dizalica: Određuje se prema količini i masi elemenata trupa (sekcija) – odnosno općoj koncepciji gradnje broda (tehničkoj gotovosti broda prije porinuća). (Količina pomoćnih tereta 10 - 25% od ukupne količine tereta). Pri određivanju optimalnog broja i nosivosti dizalica treba voditi računa da cijena dizalica, a posebno portalnih i okretnih predstavlja značajnu stavku. Proračun broja dizalica za određenu kategoriju tereta (masu): Nd = [nc x nb x (tc x nc + tm)] / [Fd x Kd] nc – broj elemenata (sekcija) po brodu nb – broj brodova godišnje tc – trajanje ciklusa dizalično transportne operacije tm – trajanje ciklusa montaže sekcija Fd – stvarni godišnji fond vremena dizalice Kd – koeficijent iskoristivosti dizalice - vremenski (≈ 0,75)

Energetika građevnog mjesta: Elektro-energija: - 380 V, za pogon elektro-motora dizalica i uređaja za zavarivanje; - 220V za stalnu rasvjetu te za pogon elektro-motora ventilatora. - Elektro-energija se prenosi podzemnim kablovima od trafo stanica građevnog mjesta do razvodne ploče građevnog mjesta. Komprimirani zrak : - radni tlak 5 - 6 bara ( 0,5 - 0,6 MPa) - koristi se za pogon pneumatskih alata i uređaja (dlijeta, brusevi, šprice) - doprema se fiksnim cjevovodom od kompresorke stanice do razvodnih spremnika na koje se priključuju potrošači Kisik i acetilen: - za rezanje i grijanje prilikom ravnanja - dopremaju se fiksno položenim cjevovodima ili se dostavljaju u posebnim bocama (mala brodogradilišta) Voda (pitka i tehnološka): za potrebe ispitivanja i gašenja eventualnog požara *kablovi i cjevovodi polažu se s obje strane uzduž građevnog mjesta

UZDUŽNI NAVOZ Koristi se redovito u morskim brodogradilištima za brodove do 100000 DWT (max.150000, zbog velikog opterećenja prilikom porinuća). Sve do nedavno bili su osnovno građevno mjesto većine morskih brodogradilišta. Stoga se i danas koriste u većini “starih” brodogradilišta, iako je veličina brodova za 10 puta veća. Neka brodogradilišta pri gradnji brodova većih od 150000 DWT, grade brod iz dva djela. Opće karakteristike uzdužnog navoza: - armirano-betonska konstrukcija - tehnološki nepovoljan za gradnju, zbog nagiba (kosine) - tehnološki složen, nekontroliran i relativno rizičan način predaje broda vodi - dopuštena veličina građenog broda 150000 tdw. - moguća gradnja većih brodova u dva dijela! - relativno mali troškovi izgradnje (spram suhog doka) - mogućnost korištenja samo za gradnju (osim vrlo malih brodova!) Struktura, dimenzije i površine navoza: Osnovni elemti navoza su: čelo navoza, peta ili prag navoza, nadvodni i podvodni dio navoza, radna površina (ležaj broda u gradnji), potklade, saonik, pomoćne i dodatne površine. Glavne dimenzije su: duljina, širina i nagib (nadvodnog i podvodnog dijela navoza) Dimenzije navoza se određuju na bazi duljine i širine max. broda koji će se na njemu graditi. Pri tome treba voditi računa o proširenjima, pa se navoz redovito gradi nešto veći odnosno širi nego što je u tom trenutku potrebno (kasnije se može prema potrebi produljiti). Duljina podvodnog djela navoza je značajna zbog sigurnog porinuća broda, ali i zbog vrlo visokih troškova izgradnje – stoga se nastoji skratiti. Skraćenje navoza se ostvaruje: - gradnjom navoza s kružnim lukom (radijus 5 – 10000 m) - navoz sa pragom (navoz sa skraćenim podvodnim dijelom) - navoz s vratima (koristi se u područjima s velikim razlikama u razini akvatorija -plime i oseke) *uzdužni navoz s vratima *klasični uzdužni navoz

Slika 1. Uzdužni navoz sa vratima 1- deplasmanska vrata; 2- prag; 3- estakada; 4- armirano-betonska ploča navoza; 5- saonici; 6- jama; 7- bočna stijena podvodnog dijela navoza; 8- dizalične staze

Slika 2. Klasični uzdužni navoz 1-saonik; 2-linija razine akvatorija; 3-prag navoza.

Karakteristične dimenzije navoza : - duljina i širina nadvodnog djela navoza (ležaja broda) odredjena je max. dimenzijama građenog broda - duljina podvodnog dijela navoza predodredjuje zahtjev sigurnog porinuća - dodatne površine: a = 3 - 15m; b = 3 - 5m; d = 1,5 - 3,5m - nagib navoza: 3,5 – 7 %, tj. 1 : 30 do 1 : 12 - ovisno o veličini broda (veći brod manji nagib) - za zakrivljene površine navoza po kružnom luku r ≅ 5 x 103 ÷104 m

Karakteristike nagiba navoza spram veličine porinjavanog broda: Za brod (tdw.) nagib navoza nagib % kut nagiba o

mali ( do 15000 ) 1:12 – 1:16 8,3-6,3 4o50' – 3o35' srednji ( do 120000 ) 1:16 – 1:20 6,3-5,0 3o35' – 2o50' veliki ( > od 120000 ) 1:20 – 1:30 5,0-3,7 2o50' – 2o10' ( brzina broda pri porinuću u fazi ulaska u vodu → 4 - 8 m/s) *Dimenzije podvodnog dijela navoza (v. Slk.): T = gaz broda pri porinuću (uključivo saonice i pakovanje) H = +/- dodatak zbog plime i oseke hS = sigurnosni razmak između donjeg ruba saonica i gornjeg ruba saonika podvodnog dijela navoza h = dubina vode na kraju podvodnog dijela navoza Δh = 0,3 – 0,5 m (sigurnosni razmak)

Lp = h / sin α = (1 / sin α) x ( T + hs + H ) L'p = (1 / tg α) x (T + hs + H ) hg = (k1 x h) – Δh h = T + hS hS > H k1 = 1,75 (faktor sigurnosti) Potklade, saonik, saonice: Potklade: 60 - 70% - mase trupa otpada na centralne potklade 30 - 40% - na ostale Saonik i saonice: duljina saonica – 0,85 Lpp van saonica ≅ 5% pramčanog dijela broda i ≅ 10% krmenog dijela Statičko opterećenje*: od 150 - 250 kN/m2 (u fazi okretanja i do 750 kN/m2) (*značajno za određivanje površine staza saonika)

Slika 3. Uzdužni i poprečni presjek uzdužnog navoza A, B, C: karakteristični presjeci uzdužnog navoza 1- građevna površina navoza (ležaj broda u gradnji); 2- staze navoza sa saonicima; 3- saonici 4- površina za skele: 5- površina po kojoj se kreću dizalice

Slika 4. Poprečni presjek navoza i broda na njemu

1- armirano-betonska podloga navoza; 2- grede saonika; 3- vodilica; 4- drvena obloga saonika; 5- dno broda

Slika 5. Karakteristične faze porinuća s uzdužnog navoza a) u drugoj fazi; b) u trećoj fazi ispravno (dovoljna duljina podvodnog dijela navoza; c) u trećoj fazi, s poniranjem krme broda (nedovoljan uzgon) zbog nedovoljne duljine podvodnog dijela navoza

Poriuće u Kini

Brodogradilište u Kini

Porinuće s barže oslonjene na dno Brod se naveze na baržu Barža se dotegli na poziciju potapljanja Barža se potopi Brod se makne sa barže Barža izroni

POPREČNI NAVOZ Opće karakteristike: Primjenjuju se u brodogradilištima na rijekama i jezerima ali i u slivnim akvatorijima. Za razliku od uzdužnog navoza, brod u gradnji je u horizonalnom položaju, a moguća je i gradnja više brodova odjednom (linearno ili paralelno). Konkstruktivno su jednostavniji od uzdužnih. Sastoje se od 3 – 20 saonika (ovisno o veličini broda), s nagibom od 1 : 5 do 1 : 12 smještenih okomito na obalnu liniju na međusobnom razmaku 3 do 12 m. Za vrijeme gradnje na poprečnom navozu brod se nalazi u horizontalnom položaju što je tehnološki povoljnije nego kod uzdužnog navoza. Za vrijeme gradnje brod je na potkladama koje su smještene između saonika na horizontalnoj podlozi – kaskadama. Porinuće sa poprečnog navoza je kratkotrajnije i nestabilnije, no manje opasno od uzdužnog. Brod i saonice podvrgnuti su jednolikim i relativno malim pritiscima. Međutim pri porinuću dugih brodova postoji opasnost od zakretanja oko uzdužne osi. Poprečni navozi redovito su opremljeni okretnim ili toranjskim dizalicama. Bez obzira na neke prednosti porinuće velikih brodova na poprečnom navozu primjenjuje se krajnje rijetko. Objašnjenje je možda u nedovoljno izučenoj dinamici bočnog porinuća. *Obzirom na duljinu podvodnog djela razlikujemo (v. Slk.):

- normalni poprečni navoz (s podvodnim dijelom) - p. navoz bez podvodnog djela, s pragom u razini akvatorija - s pragom iznad akvatorija (1,5 – 2 m)

Proračun duljine podvodnog dijela poprečnog navoza (v. slk.): hg = T + hgs + (l1 x sin α) Lp = (hg + Δh) / sin α l1 = 0,5 x B + (1…2) m Δh = razlika +/-0 (za slučaj oseke)

Slika 6. Poprečni navoz a) konstrukcijski elementi poprečnog navoza; b) poprečni navoz s podvodnim dijelom navoza; c) p.n. bez podvodnog dijela s pragom na crti akvatorija; d) p.n.s pragom iznad razine akvatorija (1,5 do 2 m); e) položaj broda pri porinuću s poprečnog navoza s pragom 1- prag p. navoza; 2- staze saonika na posebnim stupovima; 3- brod na potkladama; 4- estakada; 5- dizalične staze

Poprečni navoz u Galdovu kod Siska

HORIZONTALNO GRAĐEVNO MJESTO Tehnolološki povoljni uvjeti za gradnju broda! Može biti otvoreno, potpuno ili djelomično natkrito (pomoću nadstrešnice) Osnovni tipovi horizintalnih građevnih mjesta: Horizontalno građevno mjesto na nivou teritorija - za manje i srednje velike brodove. Predaja broda vodi: specijalno sredstvo - plovni dok; zakretni saonik; vertikalno dizalo; slip uzdužni ili poprečni. Mali brodovi se mogu predati vodi i dizalicom. Suhi dok - građevno mjesto položeno ispod linije teritorija i akvatorija. Koristi se prvenstveno za gradnju velikih brodova ili za remont. Nalivni dok - građevno mjesto na teritoriju brodogradilišta (rijetko se koristi)

SUHI DOK Primjenjuje se za gradnju ili remont velikih brodova. Sastoji od bočnih stijena doka, dna i nepropusnih vrata. Redovito se grade od betona (armiranog). Vrata mogu biti deplasmanskog, zakretnog i kliznog tipa. Dokovi s vratima na dva kraja (Japan) tzv. kanal dok. Ovaj tip doka redovito ima i pomoćna vrata za pregrađivanje komore doka u dva djela (radi tandem gradnje). Osim za gradnju (građevni) postoje i remontni suhi dokovi, koji imaju nešto veću dubinu komore doka (radi većeg gaza broda iste nosivosti). Ovi dokovi opremljeni su dizalicama znatno manje nosivosti (remont!)

Brig Stockholm u povjesnom suhom doku na otoku Beckholmen u Stockholm .

Osnovne karakteristike (građevnog) suhog doka: - koristi se za gradnju velikih brodova (oko 55% svih građevnih mjesta) - tehnološki povoljna gradnja broda (prema kosom građ. mjestu) - jednostavna (bez rizika) predaja broda vodi - visoka cijena izgradnje ( 3 - 5 puta > od navoza) - u pravilu se gradi od armiranog betona - poseban tip je tzv. kanal dok s vratima na oba kraja s mogućnošću pregrađivanja po duljini (tzv. tandem gradnja brodova,

Japan) - Tablica 1 Dimenzije megadokova u metrima [4]

Brodogradilište Duljina Širina Dubina

Hyundai Ulsan 640 92 13,4 Samsung Geoje 640 98 12,7 Daewoo Geoje 529 131 14,5

Slika 1 Megadok u brodogradilištu Hyundai HI Ulsan [5]

-

Slika 7. Suhi dok 1- čeona stijena doka; 2- portalna dizalica; 3- dizalične staze; 4- temelji dizaličnih staza; 5- kanal energetike doka; 6- peta dna doka; 7- dno komore doka; 8- bočna stijena komore doka; 9- potklade; 10- bočne potklade (pomične); 11- diletacijski spoj; 12- vrata doka (zakretna); 13- otvori sustava za punjenje doka; 14- kanal sustava za punjenje doka; 15;16;17;- dijelovi praga doka; 18- otvori za punjenje doka; 19- izlazni otvori sustava za pražnjenje doka; 20- crpna postaja doka s pultom upravljanja

Slika 8. Struktura kompleksa suhog doka 1- prilazni kanal; 2- uređena obala prilaznog kanala; 3- glava doka; 4- vrata doka; 5- povezna stijenka; 6- transformatorska postaja; 7- pozicje pomoćnih vratiju za pregrađivanje doka; 8- kanal energetike doka; 9- crpna postaja; 10- pult upravljanja; 11- portalna dizalica; 12- komora suhog doka; 13- priručna radionica doka; 14- službeni i pomoćni prostori; 15- okretna dizalica; 16- površina za okrupnjavanje sekcija; 17- potklade doka; 18- pomoćna vrata doka

Oprema suhog doka: — dizalično-transportna (portalne, toranjske i okretne dizalice) — energetske instalacije (elektroenergija, komp. zrak, acetilen, kisik, voda) — glavna vrata doka (zakretna, deplasmanska, klizna) — pomoćna vrata (pregradjivanje doka po duljini ili popravak glavnih vratiju) — sustav za plavljenje i isušivanje komore doka — potklade, centralne i bočne Karakteristike dizalične opreme suhog doka: - toranjske dizalice 20 - 250 t (horizontalno građevno mjesto) - okretne dizalice 20 - 100 t - portalne dizalice 200 - 800 t (čak i 1500 t) Primjer: Brodogradilište KOCKUMS MALMO (Švedska) nosivost visina dizalice (m) raspon (m) težina dizalice(t) 800 60 81,5 1700 1500 105 174 7200 Nosivost portalnih dizalica u tonama nekih velikih Europskih brodogradilišta St. Nazaire 750 Aker Finnyard Turku 600 Wismar 1000 Warenmunde 700 Odense Steel Shipyard 1000 Smještaj portalnih dizalica spram komore doka (v. Slk. ): - dizalica prekriva samo dok i površinu ispred doka dok i površinu uz dok s jedne ili s obje strane

Slika 9. Dizalična oprema građevnog oka brodogradilišta u Malmeu (Švedska)

Slika 10. Dizalična oprema suhog doka u Sakaidu (Japan)

Slika 11. Varijante smješaja suhog doka spram predmntažne radionice a) smještaj doka i radionice na istom pravcu (s ulazom portalne dizalice u radionicu); b) isto, samo s prelazom dizalice preko radionice; c) smještaj doka okomito na radionicu; d) smještaj doka paralelno s radionicom 1- portalna dizalica; 2- suhi dok; 3- predmontažna radionica; 4- predmontaža plošnih sekcija; 5- samohodni transporter; 6- površina za okrupnjavanje sekcija

Određivanje dimenzija suhog doka: (greške se teško ispravljaju posebno dubina ( bolje je graditi novi dok!) Podloga – prizvodni program brodogradilišta (asortiman i veličina brodova) Tlocrt: (duljina/širina) →tankeri, bulkcarieri Dubina: →putnički, ratni Duljina doka: Ld = Lb + Ld Ld = l1 + l2 l1 – skele: 2 - 3 m (oko pramca) l2 – 10 - 20 m (ugradnja osovine vijka i kormila) Za tandem gradnju: Ld = Lb + Lk + 2l1 + l2 + bv Lk duljina krmenog dijela broda, a bv – dimenzija širine (debljine) pregradnih vratiju doka Širina doka: Bd = Bb + 2b1 Bb – max. širina broda b1 = 2 - 5 m (skele oko broda) Dubina doka (do razine akvatorija) Td = Tb + t1 + t2 + t3 t1 – potklade, 1 – 1,8 m t2 – rezerva dubine 0,3 - 0,6 m (zatega) t3 – kod remontnog doka dodatno 0,8 - 1,0 m, (gaz opremljenog broda) Hd = Td + tn - tn – visina teritorija iznad +/- razine akvatorija