Способ создания ледяного сооружения в море

 

Использование: создание и эксплуатация инженерно-технических сооружений во льдах. Сущность изобретения: способ создания ледяного сооружения в море включает накопление льда в заданной зоне акватории. Для этого в ледяном покрове ледоколом прорезают канал, располагая его преимущественно по нормали к вектору сжатий этого ледяного покрова. После накопления льда в виде гряды торосов в ходе естественных сжатий ледяного покрова прорезают последующий канал, располагая его по отношению к вектору сжатий с фронтальной стороны сформированной гряды торосов, преимущественно на удалении 0,1-0,3 кабельтовых от этой гряды. Прорезание каналов повторяют в условиях сжатия ледяного покрова до застамушивания сформированной гряды торосов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к морским технологиям, а более конкретно к созданию и эксплуатации инженерно-технических объектов во льдах с использованием обеспечивающих ледокольных судов и может быть применено, в частности, при создании систем защиты от действия ледовых сжатий в прибрежных зонах, например, от действия сжатий на транспортные суда, стоящие под разгрузкой у временного причала в припайном льду, а также может быть использовано при создании базовой основы ледяных молов, причалов, аэродромов и т.д. в Арктике, Антарктике и замерзающих морях.

Известен способ создания ледяного сооружения в море, включающий накопление льда в заданной зоне акватории [1] Данный способ выбран в качестве наиболее близкого аналога изобретения.

Для создания ледяного сооружения известным способом требуются продолжительное время и большие энергозатраты.

Техническим результатом изобретения является сокращение времени и энергозатрат при создании ледяного сооружения. Он достигается тем, что в способе создания ледяного покрова в море, включающем накопление льда в заданной зоне акватории, в ледяном покрове ледоколом прорезают канал, располагая его преимущественно по нормали к вектору сжатий этого ледяного покрова, а после накопления льда в виде гряды торосов в ходе естественных сжатий ледяного покрова, прорезают последующий канал, располагая его по отношению к вектору сжатий с фронтальной стороны сформированной гряды торосов, преимущественно на удалении 0,1-0,3 кабельтовых от этой гряды.

Кроме того, прорезание каналов повторяют в условиях сжатий ледяного покрова до застамушивания сформированной гряды торосов.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Для защиты инженерно-технического объекта, например временно причала 1 в припайном льду 2 от действия ледовых сжатий 3 со стороны открытого моря с дрейфующим льдом 4, ледоколом 5, находящимся, например, во входном канале 6, до начала процесса сжатий 3 прорезают в ледяном покрове 2 протяженный канал 7, располагая его преимущественно по нормали к ожидаемому вектору сжатий 3.

Под действием сжатий канал 7, содержащий после прохождения ледокола обломки битого льда, сужается, а через некоторое время его кромки полностью смыкаются и на этом канале 7 происходит образование гряды торосов 8. Промежуток времени от начала действия сжатий на канал 7 до полного смыкания его кромок зависит от степени сжатий и может составлять от 0,5 ч до нескольких часов. В этот промежуток времени ледокол 5 целесообразно вернуть во входной канал 6, располагаемый, как правило, коллинеарно вектору сжатий 3 и поэтому практически не подвергающийся действию этих сжатий 3.

После образования на канале 7 гряды торосов 8 ледоколом 5 прорезают последующий канал 9, располагая его по отношению к вектору сжатий 3 с фронтальной стороны образовавшейся гряды торосов 8. Этот канал можно прорезать непосредственно в процессе продолжающихся сжатий 3, однако более целесообразно в промежутке между циклами сжатий, что позволит снизить затраты времени на прорезание канала 9. Снижение затрат времени обуславливается тем, что скорость ледокола в условиях боковых сжатий во льдах, как известно, в 2-3 раза меньше, чем при отсутствии сжатий. После прорезания канала 9 ледокол 5 возвращают во входной канал 6.

Канал 9 прорезают на удалении 0,1-0,3 кабельтовых от гряды торосов 8.

Канал 7, прорезанный ледоколом в ледяном покрове моря, характеризуется утолщенными кромками, поскольку ледокол в процессе прорезания канала преимущественно "заталкивает" получающиеся обломки льда под окружающий ледяной покров. При этом часть обломков остается в канале. Действие сжатий 3 преимущественно по нормали к линии канала 7 приводит к смыканию кромок канала, и тем самым к образованию концентратора напряжений в виде протяженной утолщенной зоны ("начальной гряды торосов"). Дальнейший процесс сжатий 3 с концентрацией напряжений в этой зоне 7 обуславливает дополнительный взлом ледяного покрова в ближайших окрестностях зоны 7 с формированием реальной гряды торосов 8. Причем вертикальные размеры этой гряды могут достигать 8-10 м при толщине ледяного покрова порядка 70-100 см и глубине моря порядка 15 м.

Создаваемая гряда торосов для успешной защиты от сжатий 3 инженерно-технического объекта 1 должна быть застамушенной, т.е. иметь надежное скрепление грунтов. Тем самым, как следует из сказанного выше, прорезание единичного канала, как правило, является недостаточным, поскольку не обеспечивает полного опускания гряды торосов на грунт и ее скрепление с этим грунтом. Поэтому прорезают ряд каналов.

Формула изобретения

1. Способ создания ледяного сооружения в море, включающий накопление льда в заданной зоне акватории, отличающийся тем, что в ледяном покрове ледоколом прорезают канал, располагая его преимущественно по нормали к вектору сжатий этого ледяного покрова, а после накопления льда в виде гряды торосов в ходе естественных сжатий ледяного покрова прорезают последующий канал, располагая его по отношению к вектору сжатий с фронтальной стороны сформированной гряды торосов, преимущественно на удалении 0,1 0,3 кабельтовых от этой гряды.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что прорезание каналов повторяют в условиях сжатий ледяного покрова до застамушивания сформированной гряды торосов.

РИСУНКИ

Рисунок 1