Способ возведения морского ледового основания
Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способа постройки морского ледового основания на арктическом шельфе, например для бурения скважин, причалов, плотин. Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет сокращения сроков замораживания и повышение прочности ледового массива, кроме того, снижение материальных и энергетических затрат путем использования природных материалов. Способ возведения основания включает погружение на дно эластичных оболочек с балластом и замерзающей жидкостью и замораживание ледового массива. Эластичные оболочки при заполнении балластом и пресной водой полупогружают в воду, заполняют их полностью, герметизируют и на гибкой связи опускают на дно и анкерируют. 3 з. п. ф-лы, 8 ил.
Изобретение относится к гидротехническому строительству и касается способа постройки морского ледового основания на арктическом шельфе, например для бурения скважин, причалов, плотин, мостов и т.п. Цель изобретения повышение эффективности способа за счет сокращения сроков замораживания и повышение прочности ледового массива, а также снижение материальных и энергетических затрат путем использования природных материалов. На фиг. 1 показано ледовое основание в первоначальной стадии его возведения, продольный разрез; на фиг.2 ледовое основание, полученное предлагаемым способом и предназначенное для использования буровой или добывающей платформы, продольный разрез, один из возможных вариантов исполнения; на фиг.3 ледовое основание, полученное предлагаемым способом при размещении оболочек по периметру основания с использованием для строительства морского льда и грунта, продольный разрез, один из возможных вариантов; на фиг.4 показан первоначальный этап возведения ледового основания из оболочек, опускаемых на дно в сплюснутом состоянии, продольный разрез; на фиг.5 показано ледовое основание, полученное из армированных оболочек, продольный разрез, один из возможных вариантов; на фиг.6 ледовое основание в первоначальной стадии его возведения из оболочек, уложенных на дно, продольный разрез; на фиг.7 ледовое основание, полученное из оболочек, уложенных друг на друга, продольный разрез, один из возможных вариантов; на фиг.8 ледовый причал, полученный из оболочек и слоя грунта, продольный разрез, один из возможных вариантов. Способ осуществляют следующим образом. Эластичную оболочку 1 притапливают путем частичного заполнения строительным материалом, например песком 2 (фиг. 1). Заполняют оболочку 1 пресной водой 3, герметизируют и на гибкой связи 4 погружают на дно 5 водоема. В дно устанавливают трубчатую сваю 6, к которой с помощью гибких связей 4 привязывают (анкеруют) каждую оболочку. Оболочки 1 погружают на дно рядами друг на друга необходимой проектной высоты в пределах ледового основания. За счет подвода естественного холода морской воды пресная вода в оболочках замерзает, образуя тело ледового массива. Возможен вариант, когда анкеруют ледовый массив сваями после его возведения и замораживания. Или формируют из оболочек с водой по периметру будущего основания водопроницаемое ограждение с последующим размещением в нем морского льда 7 (фиг.3). Воду из ограждения вытесняют льдом, грунтом 8. При фазовом переходе воды объем эластичной оболочки увеличивается и это позволяет дополнительно уплотнять стыки между эластичными оболочками, создавая водопроницаемое тело ледового массива. Наличие в ледовом массиве армирующего материала в виде оболочек 1 увеличивает его прочность и стойкость против эрозийного износа от подводных морских течений и при подвижках плавучих морских льдов. Наличие трубчатых свай позволяет нагнетать холод в массив и ускорять смерзание в период строительства и использовать их для контроля в эксплуатацию. Далее предлагаются возможные варианты применения способа. Эластичную оболочку 1 балластируют, например, песком, щебнем 2, размещают в ней гибкий полый шланг 9 и в сплюснутом сжатом состоянии опускают на дно 5 (фиг.4). Сжатие оболочки необходимо произвести, чтобы вытеснить воздух. Затем эластичную оболочку 1 заполняют пресной водой 3 через гибкий шланг 9 снизу вверх (фиг.5). В момент заполнения оболочки шланг 9 по крайней мере извлекают. Для упрочнения ледового массива предварительно оболочки армируют, а в качестве армирующего материала используют гибкий элемент 10, размещенный внутри ее и/или снаружи. Наружное армирование необходимо для анкерования, соединения оболочек друг с другом и, кроме того, для предохранения гибкого материала оболочки от повреждения при ее транспортировании к месту укладки. Балластировку размещают в той части оболочки, которая будет соприкасаться с поверхностью дна. Этот прием позволяет при заполнении водой исключить влияние выталкивающей силы и соответственно сократить величину балласта. Возможно подавать совместно с пресной водой и кусочки льда. Для упрощения процесса формирования ледового массива эластичные оболочки 1 с балластом 2 погружают в сплюснутом или сложенном состоянии и укладывают параллельно дну 5 (фиг.6). Затем через гибкий шланг 9 подают пресную воду 3 и заполняют ею оболочку 1. Не дожидаясь окончания процесса льдообразования, укладывают следующую оболочку и т.д. образуя блочную конструкцию ледового основания (фиг.7). Возможен вариант, когда оболочку скатывают в рулон и в таком виде опускают на дно, а когда в оболочку подают под избыточным давлением воду, рулон распрямляется и укладывается на дно (на фиг.1 не показано). Необходимо предусмотреть закрепление балласта на донной части оболочки, так как в этом случае влияние выталкивающей силы исключается (при плотном прилегании оболочки к поверхности дна). При возведении причала эластичные оболочки 1 с балластом 2 и пресной водой погружают на дно 5 на гибкой связи 4, образуя слой ледового тела при замерзании воды (фиг.8). Затем выдерживают определенное время, чтобы за счет естественных насосов образовался слой минерального грунта 8. Потом повторяют работу по укладке следующего слоя оболочек с водой и снова выжидают образование слоя грунта. Для ускорения постройки намыв грунта можно производить механизированным способом. Этим методом возводят ледово-грунтовое основание до проектной отметки. Кроме того, можно применить предложенный способ для постройки надземных зданий промышленного назначения, в которых строительным материалом послужит блок из оболочки с замерзшей водой, причем конфигурация оболочки может быть самой разнообразной, например ангар-склад, в котором крышка и стены состоят из одной или из нескольких оболочек. Таким образом, предложенные варианты использования предлагаемого способа и их комбинации убедительно показывают преимущества перед известными, и в то же время они позволяют ускорить возведение ледовых конструкций оснований, объектов.
Формула изобретения
1. СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ МОРСКОГО ЛЕДОВОГО ОСНОВАНИЯ, включающий погружение на дно емкостей с балластом, формирование емкостей в пределах ледового основания с последующим замораживанием, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет сокращения сроков замораживания и повышения прочности ледового массива, емкости, выполненные в виде эластичных оболочек, притапливают путем частичного заполнения их строительным материалом, заполняют их пресной водой и герметизируют, затем на гибкой связи погружают на дно рядами друг на друга до проектной высоты в пределах ледового основания и производят анкерование. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что анкерование осуществляют с помощью трубчатых свай после образования ледового основания. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что анкерование осуществляют с помощью гибких связей, для чего соединяют емкости между собой или с трубчатыми сваями, устанавливаемыми в пределах ледового основания до его возведения. 4. Способ по пп.1 3, отличающийся тем, что, с целью снижения материальных и энергетических затрат путем использования природных материалов, возведение ледового основания осуществляют погружением емкостей по его периметру и днищу с образованием замкнутой полости, с последующим размещением в ней послойно морского льда или грунта до проектной высоты.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Номер и год публикации бюллетеня: 8-2000
Извещение опубликовано: 20.03.2000
