RU2038277C1

RU2038277C1 - Temporary berth for load-handling work in arctic and freezing seas

Info

Publication number: RU2038277C1
Authority: RU
Inventors: Ю.М. Бацких; И.А. Степанюк
Original assignee: Акционерное общество "Мурманское морское пароходство"
Priority date: 1991-07-09
Filing date: 1991-07-09
Publication date: 1995-06-27

Abstract

FIELD: operation of sea cargo vessels. SUBSTANCE: semicircular cutouts are made in the outer boundary of fast shore ice on both sides of the main channel, offsetting the centers of these semicircles from the main channel to a distance smaller than the semicircle radius by, for example, 2/3 of a radius. EFFECT: improved design. 2 cl

Description

Изобретение относится к морскому транспорту, в частности к причальным сооружениям для проведения погрузочно-разгрузочных работ, и может быть использовано при выгрузке транспортных судов через припайный лед на необорудованный берег в условиях Арктики и замерзающих морей. The invention relates to sea transport, in particular, to berthing facilities for loading and unloading, and can be used when unloading transport vessels through landfast ice on an unequipped shore in the Arctic and freezing seas.

Известен временный причал для выгрузки транспортных судов, содержащий прорезанный в припайном льду по нормали к берегу основной канал и сообщенные с ним выполненные во льду со стороны берега вырезы для стоянки в них судов в процессе погрузки-выгрузки, дополнительные каналы, которые выполнены в припайном льду под острым углом к основному каналу, причем последние ограничены в зонах тупиковых оконечностей утолщениями припайного льда, и подъездные пути, связывающие берег и указанные каналы [1]
Этот временный причал позволяет обеспечить надежность и безопасность процесса выгрузки в условиях действия механических напряжений (сжатий) в припайном льду, возникающих из-за гидрометеорологических условий, а именно из-за воздействия ветра, поджимающего дрейфующий лед к кромке припая.A temporary pier for unloading transport vessels is known, containing the main channel cut in the fast ice along the shore normal to the shore and cutouts communicated with it from the shore side in the ice for the vessels to stand in the process of loading and unloading, additional channels that are made in fast ice under acute angle to the main channel, the latter being limited in the areas of the dead ends by thickenings of fast ice, and access roads connecting the shore and these channels [1]
This temporary berth allows to ensure the reliability and safety of the unloading process under the action of mechanical stresses (compressions) in the fast ice, arising due to hydrometeorological conditions, namely due to the influence of the wind, which draws the drifting ice to the edge of the fast ice.

Однако одновременно с этим воздействие сжатий в этом известном временном причале приводит к деформации (сужению) входной зоны основного канала, забивка ее дрейфующим льдом с подсовами льдин и торошением, что в совокупности препятствует свободному выходу судов через канал после их выгрузки (или погрузки) и требует привлечения ледокола для проводки. Тем самым, в отмеченных сложных гидрометеорологических условиях снижается эффективность эксплуатации причала. However, at the same time, the effect of squeezing in this well-known temporary berth leads to deformation (narrowing) of the inlet zone of the main channel, its clogging with drift ice with ice pods and hummocking, which together impedes the free exit of vessels through the channel after unloading (or loading) and requires attracting an icebreaker for wiring. Thus, in the noted difficult hydrometeorological conditions, the operational efficiency of the berth is reduced.

Целью изобретения является повышение эффективности эксплуатации в сложных гидрометеорологических условиях. The aim of the invention is to increase operational efficiency in difficult hydrometeorological conditions.

Для этого во временном причале для проведения погрузочно-разгрузочных работ в условиях Арктики и замерзающих морей, содержащем прорезанный в припайном льду по нормали к берегу основной канал и сообщенные с ним выполненные во льду со стороны берега вырезы для стоянки в них судов в процессе погрузки-выгрузки, дополнительные каналы, которые выполнены в припайном льду под острым углом к основному каналу, причем последние ограничены в зонах тупиковых оконечностей утолщениями припайного льда, и подъездные пути, связывающие берег и указанные каналы, дополнительно у внешней границы припайного льда по обе стороны от основного канала выполнены полукруглые вырезы, центры которых смещены от основного канала на расстояние, меньшее радиуса полукруга. To do this, in a temporary berth for loading and unloading operations in the Arctic and freezing seas, containing the main channel cut in fast ice along the shore normal to the shore and the cutouts communicated with it on the side of the ice from the shore, for vessels to stay in them during loading and unloading additional channels that are made in landfast ice at an acute angle to the main channel, the latter being limited in areas of dead ends by thickenings of fast ice, and access roads connecting the shore and Anal, further at the outer edge of the fast ice on both sides of the main channel formed semicircular recesses, whose centers are offset from the main channel at a distance less than the radius of the semicircle.

Цель достигается также тем, что указанное расстояние между центрами полукругов и основным каналом равно 2/3 R, где R радиус полукруга. The goal is also achieved by the fact that the specified distance between the centers of the semicircles and the main channel is 2/3 R, where R is the radius of the semicircle.

Сущность изобретения схематично пояснена на чертеже. The invention is schematically explained in the drawing.

Временный причал выполнен в припайном льду 1, примыкающем к береговой зоне 2. Вне припайного льда находится дрейфующий лед 3. От внешней границы 4 припайного льда 1 по нормали к берегу 2 с помощью ледокола проложен основной канал 5, а на его оконечности со стороны берега образованы вырезы 6 для временной стоянки транспортных судов 7 под разгрузкой (или погрузкой). От этих вырезов 6 проложены подъездные пути 8 к береговой зоне 2, где грузы складируют. The temporary berth is made in landfast ice 1 adjacent to coastal zone 2. Outside the fast ice, there is drifting ice 3. From the outer boundary 4 of fast ice, normal to shore 2, the main channel 5 is laid with an icebreaker, and at its tip from the shore cutouts 6 for temporary parking of transport vessels 7 under unloading (or loading). From these cutouts 6, access roads 8 to coastal zone 2 are laid, where goods are stored.

В припайном льду 1 перед указанными вырезами 6 образованы дополнительные каналы 9, направленные под острым углом к основному каналу 5. Угол задан в пределах 35-50^о, преимущественно 45^о. При таких углах направления дополнительных каналов 9 оси совпадают с направлениями главных касательных напряжений в припайном льду, вызываемых воздействием векторов напряжений от гидрометеоусловий.The fast ice 1 before these notches 6 are formed additional channels 9 directed at an acute angle to the main channel 5. The angle is set in the range ^of 35-50, preferably ^about 45. At such angles, the directions of the additional channels of the 9 axis coincide with the directions of the main tangential stresses in the fast ice, caused by the action of stress vectors from hydrometeorological conditions.

Между защитными дополнительными каналами 9 и зоной погрузочно-разгрузочных работ с ее вырезами 6 расположены утолщения ледяного покрова 10, например, в виде барьера торосов. Between the protective additional channels 9 and the loading and unloading zone with its cutouts 6 are thickenings of the ice cover 10, for example, in the form of a hummock barrier.

При наличии протяженной полосы припайного льда от берега в море и значительной длине основного канала 5 целесообразна прокладка еще дополнительных каналов 11 перед каналами 9 для разгрузки основного канала 5 и каналов 9 от напряжений и снятия местных напряжений. In the presence of an extended strip of fast ice from the shore to the sea and a significant length of the main channel 5, it is advisable to lay additional channels 11 in front of channels 9 to unload the main channel 5 and channels 9 from stresses and relieve local stresses.

Предлагаемый временный причал дополнительно снабжен двумя полукруглыми вырезами 12, расположенными у внешней границы 4 припайного льда по обе стороны от основного канала 5. Центры этих полукруглых вырезов 12 отнесены от оси основного канала 5 на расстояния, меньшие радиуса вырезов. Наиболее целесообразно, чтобы указанное расстояние было равно 2/3 R, где R радиус полукруглых вырезов. Все это обеспечивает такую конфигурацию вырезов, как схематично показано на фигуре. Для улучшения технологии осуществления вырезов, выполняемых ледоколом, а также для повышения качества функционирования этих вырезов целесообразно сопряжение внешних границ вырезов с касательными 13, располагаемыми под углом преимущественно 90^о по отношению к границе 4 припая, а также сглаживание острых выступов 14, образующихся у основного канала 5, например, по линии 15.The proposed temporary berth is additionally equipped with two semicircular cutouts 12 located at the outer boundary of landfast ice 4 on both sides of the main channel 5. The centers of these semicircular cuts 12 are spaced from the axis of the main channel 5 by a distance smaller than the radius of the cuts. It is most advisable that the indicated distance is 2/3 R, where R is the radius of the semicircular cuts. All this provides such a configuration of cutouts, as schematically shown in the figure. To improve the technology of the cutouts performed icebreaker as well as to improve the operation of these recesses expedient pair of external notches boundaries with tangent 13, spaced at an angle of preferably ⁹⁰ ° with respect to the boundary 4 fast ice, as well as smoothing sharp protrusions 14 formed at the main channel 5, for example, along line 15.

Временный причал функционирует следующим образом. Temporary berth operates as follows.

По основному каналу 5 в вырезы 6 вводят транспортные суда 7 и пришвартовывают к кромкам этих вырезов. По подъездным путям 8 к судам 7 подводят автотранспорт и перегружают грузы. По путям 8 грузы перевозят к береговой зоне 2 и складируют. On the main channel 5 into the cutouts 6 enter the transport vessel 7 and moor to the edges of these cuts. On the access roads 8 to the ships 7 bring vehicles and load goods. On tracks 8, cargo is transported to coastal zone 2 and stored.

В условиях действия механических напряжений со стороны дрейфующего льда 3 на внешнюю границу 4 припайного льда (векторы напряжений в разных вариантах показаны на чертеже) дополнительные каналы 9, а в варианте совместно с каналами 11, обеспечивают снятие напряжений сжатия в зоне погрузочно-разгрузочных работ: правый канал по линии А-Б-В-Г, левый по линии Д-Е-Ж-З. Under the action of mechanical stresses from the side of the drifting ice 3 on the outer boundary 4 of landfast ice (stress vectors in different versions are shown in the drawing), additional channels 9, and in the embodiment together with channels 11, provide relief of compression stresses in the loading and unloading area: right the channel along the line A-B-V-G, the left along the line D-E-Zh-Z.

Длину участка L₁ от зоны погрузочно-разгрузочных работ до соединения дополнительных каналов 9 с основным каналом 5 в точках Б и Е выбирают превышающей или равной длине дополнительного канала L для предупреждения распространения возможной трещины от каналов 9 по припаю к вырезам 6 и подъездным путям 8. При этом длину L₂ по нормали между окончанием канала 9 (точкой Д) и окончанием выреза 6 выбирают из условия удаления распространения возможной трещины от точки Д по нормали к берегу на расстоянии от зоны погрузочно-разгрузочных работ, что обеспечивает повышение надежности защиты этой зоны и безопасности выполняемых работ.The length of the section L ₁ from the loading and unloading zone to the connection of additional channels 9 with the main channel 5 at points B and E is chosen to be greater than or equal to the length of the additional channel L to prevent the propagation of a possible crack from channels 9 along the fast ice to cutouts 6 and access roads 8. Thus the length L ₂ along the normal between the end of the channel 9 (point a) and the end of the recess 6 is selected from the condition of removal of possible crack propagation from the point D along the normal to the shore at a distance from the loading and unloading work area that will provide Vaeth improving the reliability of the protection zone and the safety of work.

Кроме того, безопасность работ дополнительно повышается за счет наличия барьера тросов 10, в который упираются оконечности А и Д дополнительных каналов 9. Этот барьер, являясь концентратором напряжений, способствует распространению возможных трещин от точек А и Д вдоль линии барьера и еще более удаляет возможные трещины в стороны от расположения транспортных судов 7 и подъездных путей 8. In addition, the safety of work is further enhanced by the presence of a cable barrier 10, which extends the ends of A and D of the additional channels 9. This barrier, being a stress concentrator, promotes the propagation of possible cracks from points A and D along the line of the barrier and further removes possible cracks away from the location of transport ships 7 and access roads 8.

Указанные длины L, L₁ и L₂ строго связаны по величине между собой и являются величинами взаимозависимыми. Так, точки Б и Е выбирают на канале 5 на расстоянии 1/2-1/3 длины канала 5, начиная от устья вырезов 6 (от точки их расхождения). При этом длину дополнительного канала 9 задают равной или превышающей на 1/3-1/2 длину участка основного канала от точек Б и Е до устья вырезов 6.The indicated lengths L, L ₁ and L _{2 are} strictly interconnected in magnitude and are interdependent. So, points B and E are selected on channel 5 at a distance of 1 / 2-1 / 3 of the length of channel 5, starting from the mouth of cutouts 6 (from the point of divergence). The length of the additional channel 9 is set equal to or greater than 1 / 3-1 / 2 of the length of the section of the main channel from points B and E to the mouth of the cutouts 6.

При необходимости образования еще одних дополнительных каналов 11 их длину задают превышающей длину дополнительного канала 9 на 1/3-1/2 длины этого канала для исключения распространения возможных трещин от окончаний каналов 11 к точкам Д или А соответственно. If it is necessary to form another additional channels 11, their length is set to exceed the length of the additional channel 9 by 1 / 3-1 / 2 of the length of this channel to prevent the propagation of possible cracks from the ends of channels 11 to points D or A, respectively.

Длины захода барьера тросов за пределы точек А и Д дополнительных каналов 9 задают из условия отвода в стороны возможных трещин от этих точек каналов и устанавливают в пределах не менее 1/2 длины соответственно каналов 9 или 11. The lengths of the entry of the cable barrier beyond points A and D of the additional channels 9 are set from the condition of removal to the side of possible cracks from these points of the channels and set within at least 1/2 the length of channels 9 or 11, respectively.

Предлагаемый временный причал снабжен также двумя дополнительными полукруглыми вырезами 12 у внешней границы 4 припайного льда по обе стороны от основного канала 5. В сложных гидрометеорологических условиях эти вырезы 12 при заданном расположении их центров относительно оси канала 5 повышают эффективность эксплуатации причала. Это обусловлено следующим. The proposed temporary berth is also equipped with two additional semicircular cutouts 12 at the outer boundary 4 of landfast ice on both sides of the main channel 5. Under difficult hydrometeorological conditions, these cutouts 12, given the location of their centers relative to the axis of the channel 5, increase the operational efficiency of the berth. This is due to the following.

При действии нагрузок со стороны дрейфующего льда 3 (векторы нагрузок показаны на чертеже) в отсутствие вырезов 12 происходит деформация (сужение) входной зоны основного канала 5 и забивка ее дрейфующим льдом с подсовами льдин, а зачастую с дополнительным торошением. Это препятствует свободному выходу судов 7 после их выгрузки (или погрузки) и требует повторного привлечения ледокола, что снижает эффективность эксплуатации причала. При этом из-за появления подсовов льдин и дополнительного торошения понижается также и эффективность работы самого ледокола, что еще больше снижает общую эффективность погрузочно-разгрузочных работ. Under the action of loads from the side of drifting ice 3 (load vectors are shown in the drawing), in the absence of cutouts 12, the input zone of the main channel 5 is deformed (narrowed) and clogged with drift ice with ice supports, and often with additional hummocking. This prevents the free exit of vessels 7 after their unloading (or loading) and requires the re-attraction of an icebreaker, which reduces the efficiency of the operation of the berth. At the same time, due to the appearance of ice cushions and additional hummocking, the performance of the icebreaker itself also decreases, which further reduces the overall efficiency of loading and unloading operations.

Кроме этого, действие нагрузок на границу 4 из-за наличия канала 5 может приводить к образованию разрывов в припае по линиям М-N и L-К, т. е. преимущественно под углом 40-45^о по отношению к оси канала 5, начиная от 10-метровой изобаты. Этот факт установлен опытным путем. В результате обрыва этой части припайного льда канал 5 оказывается полностью зажатым и его дальнейшая эксплуатация становится невозможной.In addition, the action of loads on the boundary 4 due to the presence of channel 5 can lead to the formation of breaks in fast ice along the lines М-N and L-К, i.e., mainly at an angle of 40-45 ^о with respect to the axis of channel 5, starting from a 10-meter isobath. This fact has been established empirically. As a result of the breakdown of this part of the fast ice, channel 5 is completely clamped and its further operation becomes impossible.

Наличие вырезов 12 препятствует указанным процессом. Вырезы 12 наиболее целесообразно выполнить в условиях отжимных ветров, т.e. ветров береговых направлений. В этих условиях вырезанные участки припая отдрейфовывают в открытую часть моря. Тем самым вырезы 12 очищаются от льда. The presence of cutouts 12 prevents the specified process. Cutouts 12 are most appropriate to perform in conditions of squeezing winds, i.e. coastal winds. Under these conditions, the cut-off areas of landfast ice drift into the open part of the sea. Thus, the cutouts 12 are cleared of ice.

Центры вырезов 12 располагают относительно оси канала 5 на расстояниях меньше радиуса полукруга. Наиболее целесообразно указанное расстояние задать равным 2/3 этого радиуса. Заглубление центров полукругов в припайный лед целесообразно также задать равным примерно 2/3 R, где R радиус полукруга. При таких условиях вход основного канала 5 оказывается спрятанным в выступах 14 сглаженных по линии 15. В условиях действия ветров, вызывающих напряжения сжатия, набивка дрейфующего льда с возможными подсовами льдин и дополнительным торошением происходит в полукругах 12, При этом нагрузки на область выступов 14 с входом канала 5 резко понижены, поскольку конфигурация вырезов отводит льдины в сторону. Благодаря этому не происходит набивки крупных льдин с подсовами и торошением в канал 5 и транспортные суда 7 могут после выполнения погрузочно-разгрузочных работ выйти из этого канала. The centers of the cutouts 12 are located relative to the axis of the channel 5 at distances less than the radius of the semicircle. It is most advisable to set the specified distance equal to 2/3 of this radius. It is also advisable to set the deepening of the centers of the semicircles in landfast ice equal to approximately 2/3 R, where R is the radius of the semicircle. Under these conditions, the input of the main channel 5 is hidden in the protrusions 14 smoothed along line 15. Under the action of winds that cause compression stresses, drift ice is packed with possible ice pods and additional hummocking in semicircles 12, and loads on the area of protrusions 14 with the entrance Channel 5 is sharply lowered, since the configuration of the cutouts takes the ice floes to the side. Due to this, there is no packing of large ice floes with pods and hummocking into channel 5 and transport vessels 7 may leave this channel after loading and unloading.

Кроме того, благодаря заданной конфигурации вырезов 12 со сглаживанием их острых выступов, как это указано выше, ликвидируются условия возможного обрыва части припайного льда и зажимания канала 5. In addition, due to the given configuration of the cutouts 12 with smoothing of their sharp protrusions, as described above, the conditions for the possible breakage of part of the fast ice and clamping of the channel 5 are eliminated.

Все это в совокупности обеспечивает существенное повышение эффективности эксплуатации временного причала. All this together provides a significant increase in the operational efficiency of the temporary berth.

Claims

1. TEMPORARY JOINT FOR LOADING AND UNLOADING WORKS UNDER THE CONDITIONS OF THE ARCTIC AND FREEZING SEAS, containing the main channel cut in the fast ice along the shore normal to the shore and cutouts made for ice from the shore side for the ship-loading vessels during loading additional channels that are made in landfast ice at an acute angle to the main channel, the latter being limited in areas of dead ends by thickenings of fast ice, access roads connecting the shore and these channels are different In this case, semicircular cuts are made at the outer boundary of fast ice on both sides of the main channel, the centers of which are offset from the main channel by a distance less than the radius of the semicircle.

2. The berth according to claim 1, characterized in that said distance is 2/3 R, where R is the radius of the semicircle.