Способ возведения ледяного причала в условиях арктики

Изобретение относится к строительству ледяных причальных сооружений на побережье арктических морей. Способ предусматривает на начальной стадии формирования ледяного покрова выполнение работ по намораживанию несущего массива причала из льда с добавкой древесного или растительного волокна, что обеспечивает отсутствие хрупкого характера разрушения при сжатии и повышение прочностных характеристик по сравнению с льдом в 3-4 раза. В намороженном массиве устраивают полости, позволяющие обеспечить необходимую прочность, плавучесть и термическую устойчивость при циркуляции по ним наружного или искусственно охлажденного воздуха с отрицательной температурой. По контуру намороженного массива устраивают защитный слой, который служит опалубкой для намораживания массива и включает гидро- и теплоизоляцию. Изобретение позволяет обеспечить требования к надежной швартовке, обработке судов и их стоянке в различные периоды времени года и при необходимости использование для многолетней эксплуатации. 1 ил.

 

Изобретение предназначено для промышленного освоения арктических районов, относится к строительству причальных сооружений с использованием местных строительных материалов.

Известны способы замораживания воды в водоемах, грунтов в основаниях сооружений вертикальными, наклонными парожидкостными термосифонами, работающими за счет естественного холода (AC SU 1723859 А2, E02D 27/35, 1989 г, для служебного пользования - аналог). Однако, для замораживания воды, имеющей большие энергозатраты на охлаждение и фазовые превращения непосредственно воды, термосифоны не нашли широкого применения.

Известен способ, предусматривающий возведение ледяных переправ с использованием трубопроводов и холодильных установок (Патент РФ 2260648 МПК Е01Д 15/14 опубл. в бюлл. №32, 2004 - аналог). К недостаткам данного способа следует отнести: значительные затраты на их монтаж-демонтаж, невозможность использования ледяной переправы в летний период года.

Наиболее близким к заявленному изобретению относится решение для строительства ледяных сооружений (причалов, дорог, взлетно-посадочных и других объектов) на мелководном шельфе арктических морей (Патент РФ 1635621 Е02В 17/00, 1989, для служебного пользования - прототип).

Решение включает: создание на поверхности естественно сформированного ледяного покрова снежно-ледяных валиков, заполнение полостей морской водой и промораживание ее до получения концентрированного рассола, удаление его (до 50% от исходного объема воды) из полостей с последующим их заполнением и промораживанием новых объемов воды.

К недостаткам решения относятся: низкие прочностные характеристики как морского, так и пресноводного льда, в том числе хрупкий характер разрушения, что не всегда позволяет обеспечить необходимую прочность данной конструкции, при поверхностном намораживании ледяного покрова с высотой, большей чем ее высота в естественном состоянии так как имеет место оттаивание ледяного покрова снизу, ограниченная (не более 1-2 лет) эксплуатация данного сооружения.

К задачам заявленного изобретения относятся возведение при оптимальных затратах ледяного причала в условиях Арктики, в основном из местных материалов, обеспечение необходимых требований к его многолетней эксплуатации связанных со швартовкой, стоянкой и обработкой судов в различные периоды года.

Сущность заявленного технического решения заключается в следующем. При формировании ледяного покрова толщиной, обеспечивающей выполнение работ по устройству причала, намораживается его несущий массив из льда с добавкой древесного или растительного волокон, а в центральной части устанавливаются полости, обеспечивающие по ним циркуляцию воздуха с отрицательными температурами.

Как показали исследования одного из авторов (см. Каган, Г.Л., Песчанский, И.С., Швайштейн, З.И., Назинцев, Ю.Л. Исследование прочностных свойств нового льдоволокнистого материала. Труды координационных совещаний по гидротехнике. Выпуск XXIII; Изд-во Энергия; 1965; Строительство промысловых сооружений на мерзлом торфе / С.С. Вялов, Г.Л. Каган, А.Н. Воевода, В.И. Муравленко Москва: Недра; 1980. 144 с.), добавка в лед древесного волокна (искусственная композиция) и растительного волокна (естественно композиция - мерзлый торф) повышают прочностные характеристики в 3-4 раза по сравнению с чистым льдом и исключают хрупкий характер разрушения при сжатии.

Намораживание массива по его наружному контуру производится с использованием опалубки, которая включает слои тепло и гидроизоляции.

Опалубкой для устройства полости могут служить трубы, изготавливаемые из различных материалов - металла, композита, гибких оболочек и др. Использование высокопрочных материалов, например, металла, обеспечивает повышение жесткости и увеличение прочности конструкции плавучего причала.

Полости в теле причала обеспечивают его необходимую плавучесть и термическую устойчивость намороженного массива при циркуляции по ним воздуха с отрицательными температурами. В зимний период охлаждение производят за счет циркуляции в полостях наружного воздуха. При необходимости в теплый период применяют искусственное охлаждение подаваемого в полости воздуха.

Это позволяет намораживать массив причала высотою больше, чем высота естественного промороженного покрова, но при этом исключается его оттаивание снизу.

Таким образом, данные причалы могут быть использованы как временные, так и как постоянные сооружения.

На фигуре приведен разрез причала. Он представляет искусственно намороженный массив из льда с добавкой волокон 1, внутри которого образованы полости 2 с использованием труб 3 в качестве опалубки и устройство по контуру массива защитного слоя 4, включающего опалубку при намораживании льдоволокнистого массива, тепло и гидроизоляцию.

Способ возведения ледяного причала в условиях Арктики, включающий увеличение толщины ледяного покрова послойным намораживанием, отличающийся тем, что несущий массив тела причала устраивают искусственным намораживанием из льда с добавкой древесного или растительного волокон, в намороженном массиве устраивают полости, по контуру намороженного массива устраивают защитный слой, который служит опалубкой для намораживания массива и включает гидро- и теплоизоляцию.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к морским платформам для поисково-оценочного и разведочного бурения скважин на мелководном шельфе арктических морей, а именно к сооружению с ледяного покрова опорных морских буровых платформ на свайных основаниях, выполненных в виде нескольких несущих свайных опор, на которые устанавливается верхняя часть платформы для размещения технологического (бурового) оборудования.

Изобретение относится к ледоведению и может быть использовано для оперативного строительства ледяных островов и причалов для швартовки судов при перегрузочных работах, снабжении, размещения грузов и сооружений и т.д.

Изобретение относится к строительству морских сооружений, а именно к технологии крепления трубных стальных свай в опорном основании морских стационарных сооружений (платформ).

Изобретение относится к плавучим установкам для добычи, хранения и отгрузки нефти и может быть использовано при бурении или ремонте скважин, добыче и хранении углеводородов или для размещения персонала.

Изобретение относится к области плавучих сборно-разборных сооружений, используемых в качестве причалов, понтонных переправ, платформ для выполнения ремонтных работ гидротехнических сооружений, для проведения культурно-массовых мероприятий и т.п.

Изобретение относится к освоению морских лицензионных участков, в частности к повышению экологической безопасности и предотвращению загрязнения морской среды и биоты нефтью при строительстве скважин и добыче нефти.

Изобретение относится к передвижным морским буровым установкам и может быть применено для строительства скважин на нефть и газ на мелководных акваториях с сезонным ледовым покрытием.

Изобретение относится к области эксплуатации морских объектов, в частности предназначенных для добычи углеводородов, в ледовых условиях. Предлагаются технологии защиты неподвижного судна от надвигающегося льда.

Изобретение относится к судостроению, в частности к устройствам для добычи полезных ископаемых со дна океана. Плавучее устройство для добычи донных отложений выполнено в виде самоходного однокорпусного, предпочтительного двухкорпусного с единой палубой судна.

Изобретение относится к оборудованию гидротехнических сооружений, а именно к устройствам очистки ото льда поверхностей открытых водоемов, и может быть использовано для снижения интенсивности ледообразования в водной акватории и создания необходимых условий беспрепятственной швартовки судов для круглогодичной доставки грузов.

Изобретение относится к сборке нескольких плавучих платформ, соединенных гибкими соединителями. Сборка плавучих платформ содержит множество элементов блока плавучести, расположенных в общей решетчатой структуре, и структурный корпус, поддерживаемый на поверхности элементами плавучести.

Изобретение относится к сборке нескольких плавучих платформ, соединенных гибкими соединителями. Сборка плавучих платформ содержит множество элементов блока плавучести, расположенных в общей решетчатой структуре, и структурный корпус, поддерживаемый на поверхности элементами плавучести.

Изобретение касается бурового судна с буровой шахтой, предназначенного для разведочного морского бурения на нефтяных и газовых месторождениях Арктики с применением водоотделяющей колонны (райзера).

Изобретение относится к разработке глубоководных морских месторождений природного газа. Предложен способ обеспечения жизнеспособности функционирования комплекса производства сжиженного природного газа (СПГ) с уменьшенным выбросом метана в атмосферу Земли, например при освоении Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ), включающий морскую добывающую платформу TLP, плавучее средство доставки завода СПГ на свайную платформу, сооруженную на грунте морского дна, завод, установленный на платформе посредством сборочной единицы цеха и камеры, прикрепленной болтовым соединением к дну цеха и прижатой к платформе гравитационной силой, плавучее средство, снабженное электроприводными самотормозящими лебедками с барабанами канатов, концы которых прикреплены к сборочной единице цеха и камеры с возможностью стравливания/наматывания канатов с барабанов лебедок и установки завода на любом горизонте толщи воды, включая поверхность моря, при этом охлаждение природного газа (ПГ) в теплообменниках, размещенных на морской платформе TLP, производят посредством их соединения с установками охлаждения, сжижения ПГ и переохлаждения СПГ, размещенными в цехе завода СПГ, посредством гибкого герметичного газопровода транспорта ПГ, с исключением выброса метана в атмосферу установками получения СПГ цехов завода путем быстрого выхода на рабочий режим установок СПГ путем их предварительного захолаживания азотом, установку на сборочной единице водометных движителей и лебедочных агрегатов на свайной платформе, причем образующийся лед в зазорах между опорными поверхностями сборочной единицы с камерой и свайной платформы удаляют путем его плавления высокотемпературным водяным паром и его продувкой по каналам с выпуском пара в морскую толщу воды, дополнительное производство электроэнергии в комплексе производят паротурбогенераторами, установленными в герметичной камере, снижение адгезии в контактных поверхностях, а равно и усилия отрыва завода СПГ от свайной платформы эстакады осуществляют путем нанесения фтортензитов Валкон-2 или Валкон-4 на поверхности опор, прикрепленных к заводу СПГ и свайной платформе эстакады, или осуществляют гидравлическими двигателями, или отрыв в адгезионном стыке опорных поверхностей свайной платформы и сборочной единицы цеха с камерой производят посредством пьезоактюаторов, жестко закрепленных на стороне свайной платформы, обращенной к грунту.

Изобретение относится к области морских технологий и предназначено для создания береговых морских плавучих причалов. Предложен береговой морской волностойкий плавучий причал, включающий герметичный прямоугольного вида понтон с командной рубкой, краном, дизель-генератором, кубриком для обслуживающей кран команды, при этом в кормовой части его корпуса под днищем устанавливаются вертикальные сдвоенные пластинчатые нейтрализаторы высотой до 0,15-0,2 его осадки, подкрепленные кницами, приваренными к днищу, а в средней части корпуса выше днища на удалении от ватерлинии на 0,5-0,7 осадки устанавливаются горизонтальные пластинчатые нейтрализаторы, подкрепленные снизу кницами.

Изобретение относится к области судостроения, а именно к буровым судам. Предложено буровое научно-исследовательское судно, имеющее корпус, буровую вышку, буровую шахту для опускания бурильной колонны, оборудованную палубными и днищевыми закрытиями, выполненными в виде прямоугольных поворотных крышек, при этом в поворотные крышки вварены полукольца, которые в закрытом положении образуют ограничительные кольца для прохода бурильной колонны, а их внутренние диаметры обеспечивают при качке судна изгиб бурильной колонны по большому радиусу, т.е.

Изобретение относится к области технологии судостроения. Предложен способ интегрированного строительства и монтажа оборудования верхнего технологического блока плавучего основания, выполняемый на умной верфи, объединяющей в себе завод модулей для морского строительства и судоверфь, и в основном содержащий следующие этапы: этап S1, на котором осуществляют строительство верхнего технологического блока плавучего основания, для создания комплектного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса; этап S2, на котором транспортируют верхний технологический блок плавучего основания целиком до области окончательной сборки для интегральной установки; этап S3, на котором осуществляют монтаж укомплектованного модуля вспомогательных средств и модуля технологического процесса на корпус судна посредством системы поддомкрачивания и сдвигающей системы; и этап S4, на котором осуществляют общую пусконаладку.

Изобретение предназначено для предотвращения ущерба от затопления обитаемых сооружений. Дом-поплавок может быть расположен в районах стихийного подтопления мест проживания и является обычным жильем, но исключает затопление подвальных помещений такого дома, в которых могут размещаться обычные средства жизнеобеспечения жильцов.

Изобретение относится к разработкам глубоководных морских месторождений природного газа (ПГ), в частности, при освоении арктического Штокмановского газоконденсатного месторождения (ШГКМ) посредством морской добывающей платформы природного газа, осуществляющей осушку, очистку ПГ вплоть до соответствия ПГ ГОСТ 5542 и ГОСТ 27577.

Группа изобретений относится к области глубоководного бурения и может быть использована при структурно-картировочном, поисковом и разведочном бурении. На подготовительном этапе, предусматривающем спуск забойного механизма, бурение под кондуктор, его установку и цементирование и установку райзера и соединение верхней его части с судном, а нижней - с кондуктором, используют устройство для бурения с бурильной колонной, составленной из бурильных труб с резьбовыми соединениями.

Изобретение относится к строительству ледяных причальных сооружений на побережье арктических морей. Способ предусматривает на начальной стадии формирования ледяного покрова выполнение работ по намораживанию несущего массива причала из льда с добавкой древесного или растительного волокна, что обеспечивает отсутствие хрупкого характера разрушения при сжатии и повышение прочностных характеристик по сравнению с льдом в 3-4 раза. В намороженном массиве устраивают полости, позволяющие обеспечить необходимую прочность, плавучесть и термическую устойчивость при циркуляции по ним наружного или искусственно охлажденного воздуха с отрицательной температурой. По контуру намороженного массива устраивают защитный слой, который служит опалубкой для намораживания массива и включает гидро- и теплоизоляцию. Изобретение позволяет обеспечить требования к надежной швартовке, обработке судов и их стоянке в различные периоды времени года и при необходимости использование для многолетней эксплуатации. 1 ил.

Наверх