RU2487975C1 - Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom - Google Patents
Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom Download PDFInfo
- Publication number
- RU2487975C1 RU2487975C1 RU2012100107/13A RU2012100107A RU2487975C1 RU 2487975 C1 RU2487975 C1 RU 2487975C1 RU 2012100107/13 A RU2012100107/13 A RU 2012100107/13A RU 2012100107 A RU2012100107 A RU 2012100107A RU 2487975 C1 RU2487975 C1 RU 2487975C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- seabed
- soil
- setting
- buried
- zone
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Earth Drilling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при сооружении и эксплуатации морских гидротехнических сооружений для освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in the construction and operation of offshore hydraulic structures for the development of hydrocarbon resources on the continental shelf.
Преимущественной областью применения изобретения является постановка на морское дно морских гидротехнических сооружений гравитационного типа с заглубляемыми элементами (например, морских гравитационно-свайных платформ) в районах мелководного шельфа замерзающих морей в условиях, когда при балластировке объекта сложно обеспечить необходимый установочный вес для задавливания заглубляемых элементов в грунт морского дна.The preferred field of application of the invention is the placement on the seabed of marine hydraulic structures of gravity type with buried elements (for example, marine gravity-pile platforms) in the shallow shelf areas of freezing seas in conditions when it is difficult to provide the necessary installation weight for crushing buried elements into the ground when ballasting the seabed.
Из авт. свид. СССР №1318650 известно морское гидротехническое сооружение (морская гравитационная платформа) для исследования и освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа. В этом же источнике раскрыт способ постановки сооружения на морское дно.From author testimonial. USSR No. 1318650 known marine hydraulic structure (marine gravity platform) for the study and development of hydrocarbon resources of the continental shelf. The same source discloses a method of setting the structure on the seabed.
Известное гидротехническое сооружение содержит основание с верхним строением, гнезда в днище основания с установленными в них сваями с зазором, равным 0,01-0,02 диаметра сваи. Каждая свая представляет собой полый корпус, например, цилиндрической формы. Сваи устанавливаются в гнезда на глубину 1,0-1,5 своего диаметра. В верхней части корпуса сваи выполнена герметичная камера, обеспечивающая плавучесть сваи. В нижней открытой с торца части корпуса сваи имеются отверстия для выхода воды при задавливании сваи в грунт.The well-known hydraulic structure contains a base with a top structure, nests in the bottom of the base with piles installed in them with a gap equal to 0.01-0.02 of the diameter of the pile. Each pile is a hollow body, for example, a cylindrical shape. Piles are installed in nests to a depth of 1.0-1.5 of their diameter. A sealed chamber is made in the upper part of the pile body, which ensures buoyancy of the pile. In the lower part of the pile body that is open from the end, there are openings for water to exit when the pile is crushed into the ground.
Перед установкой сооружения на морское дно в воду сбрасывают сваи, которые благодаря наличию в верхней части сваи герметичной камеры, обладающей положительной плавучестью, а также боковых отверстий для выхода воздуха в нижней части корпуса займут в воде вертикальное положение.Before the installation of the structure on the seabed, piles are dumped into the water, which, due to the presence in the upper part of the pile of a sealed chamber with positive buoyancy, as well as side openings for air outlet in the lower part of the hull, will occupy a vertical position in the water.
Затем с помощью водолаза сваи заводят под днище основания объекта и устанавливают с зазором в гнезда. После заведения и установки всех свай в гнезда основания сооружение погружают путем принятия балласта. При этом сооружение своим весом вдавливает сваи в грунт до соприкосновения днища основания с грунтом.Then, with the help of a diver, piles are started under the bottom of the base of the object and installed with a gap in the nests. After the establishment and installation of all piles in the base nests, the structure is immersed by adopting ballast. At the same time, the structure with its weight presses the piles into the ground until the bottom of the base comes into contact with the ground.
Недостатками известного решения в части способа являютсяThe disadvantages of the known solutions in terms of the method are
- сложность и большая трудоемкость заведения и установки свай в гнезда основания сооружения. В известном решении это обеспечивается с помощью водолаза после доставки сооружения на точку. Вероятность успешной реализации такой операции в реальной обстановке, особенно в сложных природных условиях шельфа северных морей (низкая температура воды и воздуха, большая мутность воды, течения и волны), крайне мала,- the complexity and complexity of the institution and the installation of piles in the nests of the base of the structure. In a known solution, this is achieved with the help of a diver after delivery of the structure to the point. The probability of the successful implementation of such an operation in a real environment, especially in difficult natural conditions of the shelf of the northern seas (low temperature of water and air, high turbidity of water, currents and waves), is extremely small,
- наличие зазора между сваей и внутренней стенкой гнезда при задавливании сваи в грунт может приводить к ее перекосу. В результате это приведет к существенному возрастанию сопротивления задавливанию сваи и увеличению необходимого установочного веса,- the presence of a gap between the pile and the inner wall of the nest when crushing the pile into the ground can lead to its skew. As a result, this will lead to a significant increase in resistance to crushing piles and an increase in the required installation weight,
- в силу всегда имеющих место неровностей и неоднородностей морского дна с помощью известного способа невозможно обеспечить плотный (сплошной) контакт всей поверхности днища основания сооружения с поверхностью дна. Такой контакт может быть только локальным, в результате чего могут возникать неравномерные контактные напряжения, приводящие к деформации конструктивных элементов днища сооружения.- due to the always uneven and heterogeneous seabed using the known method, it is impossible to ensure tight (continuous) contact of the entire surface of the bottom of the base of the structure with the bottom surface. Such contact can only be local, as a result of which uneven contact stresses can occur, leading to deformation of the structural elements of the bottom of the structure.
Перечисленные недостатки частично устранены в техническом решении, которое описано в заявке на изобретение №2011136348/13 от 31.08.2011 г.These disadvantages are partially eliminated in the technical solution, which is described in the application for invention No. 20111136348/13 of 08.31.2011.
В известном из указанного источника решении для уменьшения сил сопротивления задавливанию свай в грунт морского дна после прихода на точку сваи выводят под основание сооружения и осуществляют жесткую заделку их оголовков в контейнерах путем нагнетания в контейнеры рабочего наполнителя (например, цементного раствора) до их заполнения и ожидают затвердевания наполнителя.In a solution known from the indicated source, to reduce the resistance to crushing piles into the soil of the seabed after arriving at the point, the piles are brought out under the base of the structure and their heads are tightly sealed in containers by pumping working filler (for example, cement mortar) into the containers until they are filled and wait solidification of the filler.
Задавливание свай в грунт и установку сооружения на морское дно проводят путем балластировки.Crushing piles into the ground and installing the structure on the seabed is carried out by ballasting.
За счет фиксированного вертикального положения свай существенно снижаются силы сопротивления их задавливанию в грунт морского дна. В результате обеспечивается снижение необходимого установочного веса. Это дает возможность снизить расход балласта на установку сооружения.Due to the fixed vertical position of the piles, the forces of resistance to their crushing into the soil of the seabed are significantly reduced. The result is a reduction in the required installation weight. This makes it possible to reduce the ballast consumption for the installation of the structure.
Недостатком данного технического решения является существенные ограничения при постановке гидротехнического сооружения на морское дно в условиях мелководного шельфа, особенно в случае плотных грунтов.The disadvantage of this technical solution is significant limitations when placing a hydraulic structure on the seabed in a shallow shelf, especially in the case of dense soils.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение трудоемкости и энергозатрат, а также расхода балласта при задавливания свай в грунт при одновременном повышении надежности установки гидротехнического сооружения на морское дно в условиях мелководного шельфа, где при балластировке сооружения сложно обеспечить необходимый установочный вес.The task to which the invention is directed is to reduce the complexity and energy consumption, as well as the ballast consumption when crushing piles into the soil while improving the reliability of installing a hydraulic structure on the seabed in a shallow shelf, where it is difficult to provide the necessary installation weight when ballasting the structure.
Техническими результатами, которые обеспечиваются при реализации изобретения, являются следующие:The technical results that are provided by the implementation of the invention are as follows:
- снижение трудоемкости установки гидротехнического сооружения на морское дно;- reducing the complexity of installing a hydraulic structure on the seabed;
- снижение затрат на установку гидротехнического сооружения за счет уменьшения сил сопротивления задавливанию свай в грунт морского дна;- reducing the cost of installing a hydraulic structure by reducing the resistance to crushing piles into the soil of the seabed;
- расширение диапазона глубин (в сторону их уменьшения) и комплекса гидрогеологических условий, в которых возможно эффективное задавливание заглубляемых элементов, повышающих устойчивость гидротехнического сооружения;- expanding the range of depths (in the direction of decreasing them) and the complex of hydrogeological conditions in which it is possible to effectively crush buried elements that increase the stability of a hydraulic structure;
- повышение надежности и безопасности эксплуатации всего комплекса морских инженерных объектов и нефтегазопромыслового оборудования за счет повышения устойчивости гидротехнического сооружения;- improving the reliability and safety of operation of the entire complex of offshore engineering facilities and oil and gas equipment by increasing the stability of the hydraulic structure;
- снижение риска возникновения аварийных ситуаций, загрязнения окружающей среды по причине потери гидротехническим сооружением устойчивости и нарушения в связи с этим условий нормальной эксплуатации скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем.- reduction of the risk of emergencies, environmental pollution due to the loss of stability by the hydraulic structure and violation of the conditions of normal operation of downhole equipment and pipeline oil and gas field systems.
Поставленная задача решается тем, что в способе постановки гидротехнического сооружения на морское дно, предусматривающем погружение сооружения с расположенными под его основанием заглубляемыми элементами путем принятия сооружением балласта, задавливание заглубляемых элементов в грунт морского дна и постановку основания сооружения на морское дно, согласно изобретению, в грунте морского дна вне зоны постановки сооружения размещают электроды, которые соединяют с положительным полюсом источника постоянного тока, погружают сооружение до обеспечения контакта заглубляемых элементов с морским дном и поддерживают его в этом положении, после чего элемент конструкции сооружения (корпус и/или заглубляемые элементы) подключают к отрицательному полюсу источника постоянного тока и пропускают электрический ток, обеспечивающий осмотическое движение поровой воды в грунте в направлении к основанию сооружения и формирование в зоне постановки сооружения области повышенной водонасыщенности грунта, затем окончательно балластируют сооружение и устанавливают его на морском дне, после чего электрический ток отключают.The problem is solved in that in the method of placing a hydraulic structure on the seabed, which involves immersing the structure with buried elements located under its base by adopting the ballast structure, crushing the buried elements in the seabed soil and setting the base of the structure on the seabed, according to the invention, in the ground the seabed outside the zone of setting the structure is placed electrodes that connect to the positive pole of a direct current source, immerse structures until the buried elements are in contact with the seabed and are supported in this position, after which the structural element of the structure (the hull and / or buried elements) is connected to the negative pole of the direct current source and an electric current is passed that ensures the osmotic movement of pore water in the soil towards the foundation of the structure and the formation in the zone of the construction of the area of increased water saturation of the soil, then finally ballast the structure and install it on the seabed, After that the electric current is turned off.
При этом окончательную балластировку сооружения и установку его на морском дне осуществляют после формирования в зоне постановки сооружения области повышенного водонасыщения грунта.At the same time, the final ballasting of the structure and its installation on the seabed is carried out after the formation of an area of increased soil water saturation in the formation zone of the structure.
О завершения формирования области повышенного водонасыщения, согласно изобретению, судят по показаниям датчиков порового давления.According to the invention, the completion of the formation of a region of increased water saturation is judged by the readings of the pore pressure sensors.
Предлагаемый способ основан на использовании электроосмоса. Сущность его заключается в следующем.The proposed method is based on the use of electroosmosis. Its essence is as follows.
При обычном способе погружения заглубляемых (анкерующих) элементов (например, свай) на преодоление сил сопротивления задавливанию при их погружении затрачивается значительное количество потребляемой энергии, что требует существенного объема балласта.In the usual method of immersing buried (anchoring) elements (for example, piles), a considerable amount of energy is consumed, which requires a significant amount of ballast, to overcome the forces of resistance to crushing when they are immersed.
Согласно изобретению, чтобы уменьшить прочность грунта под лобовой (торцевой) поверхностью и силы трения по боковой поверхности заглубляемых элементов, предлагается обеспечить повышенное водонасыщение грунта у поверхности заглубляемых элементов, применив электроосмос.According to the invention, in order to reduce the strength of the soil under the frontal (end) surface and the friction forces along the lateral surface of the elements to be buried, it is proposed to provide increased soil saturation at the surface of the elements to be buried by using electroosmosis.
Для этого в грунт морского дна забивают (или на морском дне размещают) электроды-аноды, соединенные с положительным полюсом источника постоянного тока (генератора), а корпус сооружения и/или заглубляемые элементы, которые являются катодом, соединяют с отрицательным полюсом того же генератора.For this, anode electrodes are connected to the ground of the seabed (or placed on the seabed) and connected to the positive pole of the direct current source (generator), and the building body and / or buried elements, which are the cathode, are connected to the negative pole of the same generator.
В результате физико-химических процессов, происходящих под действием постоянного электрического тока, вокруг анодов образуется зона пониженной водонасыщенности, а у поверхности катода под корпусом сооружения увеличивается влажность и создается зона повышенного водонасыщения грунта, при этом пластичные глины настолько увлажняются, что могут даже разжижаться. В результате в 2…2,5 раза уменьшается прочность грунта, что обеспечивает погружение заглубляемых элементов и установку сооружения на морское дно при существенно меньшем количестве балласта.As a result of physicochemical processes occurring under the influence of direct electric current, a zone of reduced water saturation is formed around the anodes, and moisture increases near the surface of the cathode and a zone of increased water saturation of the soil is created, while plastic clays are so moistened that they can even liquefy. As a result, the strength of the soil decreases by a factor of 2 ... 2.5, which ensures the immersion of the buried elements and the installation of the structure on the seabed with significantly less ballast.
Благодаря такой совокупности признаков, находящихся в функциональном единстве, обеспечивается новый, ранее не достигавшийся ни в прототипе, ни в других известных решениях эффект, состоящий в снижении трудоемкости и энергозатрат, а также расхода балласта при задавливании заглубляемых элементов в грунт при одновременном повышении надежности установки гидротехнического сооружения на морское дно в условиях мелководного шельфа, где при балластировке сооружения сложно обеспечить необходимый установочный вес.Due to such a combination of features that are in functional unity, a new effect is achieved that has not been previously achieved either in the prototype or in other known solutions, consisting in reducing labor intensity and energy consumption, as well as ballast consumption when crushing buried elements into the soil while increasing the reliability of the hydraulic installation structures on the seabed in a shallow shelf, where it is difficult to provide the necessary installation weight when ballasting the structure.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показаны основные узлы гидротехнического сооружения и элементы, обеспечивающие реализацию предлагаемого способа. Изображенная на фиг.1 ситуация соответствует моменту прихода гидротехнического сооружения на точку перед началом его постановки на морское дно.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the main nodes of the hydraulic structures and elements that ensure the implementation of the proposed method. The situation depicted in FIG. 1 corresponds to the moment the hydraulic structure arrived at the point before it was placed on the seabed.
На фиг.2 приведена схема размещения электродов для проведения электроосмоса; на фиг.3 показаны основные узлы гидротехнического сооружения и схема организации электроосмоса перед началом задавливания заглубляемых элементов в грунт морского дна; на фиг.4 приведена схема формирования зоны повышенного водонасыщения под основанием гидротехнического сооружения с помощью электроосмоса.Figure 2 shows the layout of the electrodes for electroosmosis; figure 3 shows the main nodes of the hydraulic structures and the organization of electroosmosis before starting to push the buried elements into the soil of the seabed; figure 4 shows a diagram of the formation of a zone of increased water saturation under the base of a hydraulic structure using electroosmosis.
Гидротехническое сооружение содержит (фиг.1) корпус 1, который выполнен (полностью или частично) из электропроводящего материала. В нижней части корпуса размещены заглубляемые элементы 2, которые могут быть разного типа, например свайными либо ребристыми. Заглубляемые элементы, как и корпус сооружения, также выполняются полностью или частично из электропроводящего материала. Корпус 1, а также заглубляемые элементы 2 являются катодом. На верхнем строении гидротехнического сооружения размещают источник постоянного тока (генератор) 3. На морском дне размещают электроды-аноды. Аноды могут быть гравитационными 4 либо свайными 5. Тип анода выбирается в зависимости от комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно. Аноды размещают (фиг.2) равномерно вокруг гидротехнического сооружения за пределами зоны его постановки. Расстояние между анодами определяется в зависимости от выбранных условий процесса электроосмоса с учетом комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно. Аноды между собой соединены (фиг.3) электрокабелем 6, который, свою очередь, соединен с положительным полюсом источника постоянного тока 3. С отрицательным полюсом источника постоянного тока 3 с помощью электрокабеля 7 соединяют корпус 1 сооружения и/или заглубляемые элементы 2, которые являются катодом.The hydraulic structure contains (Fig. 1) a
Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.
В стационарных заводских условиях (например, сухом доке) осуществляют подготовку гидротехнического сооружения к транспортировке на точку постановки.In stationary factory conditions (for example, a dry dock), the hydraulic structure is prepared for transportation to the setting point.
Для этого в стационарных условиях на верхнем строении гидротехнического сооружения размещают источник постоянного тока (генератор) и выполняют монтаж электрокабеля для установления электрической связи отрицательного полюса источника постоянного тока с элементами конструкции сооружения (корпусом и/или заглубляемыми в грунт морского дна элементами). Также готовят и размещают в соответствии с установленными требованиями комплект анодов и дополнительный запас электрокабеля для их соединения между собой, а также с источником постоянного тока.For this, in stationary conditions, a direct current source (generator) is placed on the upper structure of the hydraulic structure and an electric cable is installed to establish the electrical connection of the negative pole of the direct current source with the structural elements of the structure (the hull and / or elements buried in the soil of the seabed). A set of anodes and an additional supply of electrical cable for connecting them together, as well as with a direct current source, are also prepared and placed in accordance with established requirements.
После прихода платформы на точку проводят подготовку для ее установки на морское дно.After the platform arrives at the point, preparations are made for its installation on the seabed.
Для этого за пределами зоны постановки сооружения на морском дне размещают комплект анодов. В зависимости от типа анодов и комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно они устанавливаются с помощью сваебойного оборудования (свайные аноды) либо непосредственно опускаются на морское дно (гравитационные аноды).For this, a set of anodes is placed on the seabed outside the zone of setting the structure. Depending on the type of anodes and the complex of hydrogeological conditions in the area where the structure is placed on the seabed, they are installed using piling equipment (pile anodes) or directly lowered to the seabed (gravity anodes).
Расстояние между анодами определяют в зависимости от выбранных условий процесса электроосмоса с учетом комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно.The distance between the anodes is determined depending on the selected conditions of the process of electroosmosis, taking into account the complex of hydrogeological conditions in the zone of setting the structure on the seabed.
Аноды между собой соединяют с помощью электрокабеля, который подключают к положительному полюсу источника постоянного тока.Anodes are interconnected using an electric cable, which is connected to the positive pole of the DC source.
После этого с помощью балласта постепенно погружают сооружение до установления контакта заглубляемых элементов с морским дном и поддерживают сооружение в этом положении.After that, with the help of ballast, the structure is gradually immersed until the contact of the buried elements with the seabed is established and the structure is maintained in this position.
Об установлении контакта судят, например, с помощью специальных контактных датчиков давления, установленных в нижней части заглубляемых элементов. Целесообразно в этот момент провести работы по выравниванию положения сооружения с целью обеспечения более плотного и равномерного контакта заглубляемых элементов с морским дном. Плотный контакт заглубляемых элементов с морским дном обеспечивает более эффективное протекание электроосмоса.The establishment of contact is judged, for example, using special contact pressure sensors installed in the lower part of the buried elements. It is advisable at this moment to carry out work to align the position of the structure in order to ensure a more dense and uniform contact of the buried elements with the seabed. The tight contact of the buried elements with the seabed provides a more efficient course of electroosmosis.
Поддержание сооружения в требуемом положении необходимо из-за действия подводных течений, которые стремятся сместить сооружение с точки постановки. Такое поддержание можно обеспечить любым известным способом, например с помощью установленных на днище корпуса сооружения, выступающих ниже заглубляемых элементов и погружаемых в грунт морского дна нескольких штырей-фиксаторов.Maintaining the structure in the required position is necessary due to the action of underwater currents, which tend to displace the structure from the point of setting. Such support can be provided by any known method, for example, by means of the structures installed on the bottom of the building’s hull protruding below the buried elements and plunged into the soil of the sea bottom by several locking pins.
После установления контакта заглубляемых элементов с морским дном включают источник постоянного тока и начинают процесс электроосмоса.After establishing contact of the buried elements with the seabed, a direct current source is switched on and the process of electroosmosis is started.
При этом возможны две схемы организации такого процесса.In this case, two schemes are possible for organizing such a process.
В первом случае к отрицательному полюсу источника тока может быть подключен корпус сооружения. Данная схема является наиболее простой, поскольку для ее реализации можно использовать штатную систему электрохимической защиты (ЭХЗ) сооружения от коррозии, которой оборудуется каждое морское гидротехническое сооружение. Однако при такой схеме эффективность электроосмоса будет невысокой из-за больших утечек тока на пути от корпуса к заглубляемому элементу, который непосредственно контактирует с грунтом морского дна и инициирует процесс электроосмоса.In the first case, the building casing can be connected to the negative pole of the current source. This scheme is the simplest, because for its implementation it is possible to use the standard system of electrochemical protection (ECP) of the structure against corrosion, which is equipped with every marine hydraulic structure. However, with such a scheme, the efficiency of electroosmosis will be low due to large current leaks on the way from the hull to the buried element, which directly contacts the soil of the seabed and initiates the process of electroosmosis.
Поэтому для повышения эффективности электроосмоса, сокращения времени и энергозатрат на формирование под основанием сооружения зоны повышенной водонасыщенности грунта целесообразно в качестве катода использовать заглубляемые элементы и соединять с ними отрицательный полюс источника тока.Therefore, in order to increase the efficiency of electroosmosis, reduce the time and energy consumption for forming, under the base of the construction, a zone of increased water saturation of the soil, it is advisable to use buried elements as a cathode and connect the negative pole of the current source to them.
В результате пропускания между электродами электрического тока происходит направленное движение воды в грунте морского дна как свободной, так и связанной от анода к катоду с формированием в зоне катода области повышенного водонасыщения (повышенного порового давления).As a result of transmission of electric current between the electrodes, there is a directed movement of water in the seabed soil, both free and connected from the anode to the cathode, with the formation of a region of increased water saturation (increased pore pressure) in the cathode zone.
Известно, что общие силы сопротивления задавливанию заглубляемых элементов в грунт складываются из сил сопротивления задавливанию по лобовой (торцевой) и боковой поверхностям этих элементов.It is known that the general forces of resistance to crushing of buried elements into the soil are composed of the forces of resistance to crushing along the frontal (end) and lateral surfaces of these elements.
Повышенное в результате увеличения водонасыщенности поровое давление снижает (в 2-2,5 раза) прочность грунта. Снижение прочности грунта приводит к снижению сил сопротивления задавливанию в грунт по лобовой поверхности заглубляемых элементов, т.к. грунт с повышенным водонасыщением под лобовой поверхностью заглубляемых элементов разрушается при меньших напряжениях.Increased pore pressure as a result of increased water saturation decreases (2-2.5 times) the strength of the soil. A decrease in the strength of the soil leads to a decrease in the resistance to crushing into the soil along the frontal surface of the buried elements, because soil with increased water saturation under the frontal surface of the buried elements is destroyed at lower stresses.
Кроме этого, вокруг заглубляемых элементов, которые являются катодом, образуется тонкая пленка (оболочка) воды. Эта тонкая пленка воды и повышенная водонасыщенность грунта (повышенное поровое давление) приводят к снижению коэффициента трения по боковой поверхности заглубляемых элементов. Так как силы сопротивления по боковой поверхности прямо пропорциональны коэффициенту трения, то его снижение существенно уменьшает силы сопротивления задавливанию.In addition, a thin film (shell) of water forms around the buried elements, which are the cathode. This thin film of water and increased water saturation of the soil (increased pore pressure) lead to a decrease in the coefficient of friction along the lateral surface of buried elements. Since the resistance forces along the lateral surface are directly proportional to the coefficient of friction, its decrease significantly reduces the resistance to crushing.
Таким образом, при пропускании постоянного электрического тока между электродами значительно снижаются общие силы сопротивления задавливанию заглубляемых элементов сооружения в грунт морского дна.Thus, when passing a constant electric current between the electrodes, the overall resistance forces to crushing the buried elements of the structure into the soil of the seabed are significantly reduced.
Для получения максимального эффекта от снижения сил сопротивления задавливанию заглубляемых элементов окончательную балластировку сооружения и установку его на морское дно целесообразно проводить после завершения формирования под основанием сооружения области повышенного водонасыщения. Об этом можно судить, например, с помощью датчиков порового давления (по возрастанию и последующей стабилизации их показаний).To obtain the maximum effect from reducing the resistance to crushing of buried elements, the final ballasting of the structure and its installation on the seabed should be carried out after the formation of an area of increased water saturation under the base of the structure. This can be judged, for example, using pore pressure sensors (by increasing and subsequent stabilization of their readings).
Снижение сил сопротивления задавливанию во время постановки сооружения на морское дно позволяет отказаться от дополнительной балластировки опорного блока, в результате чего снижаются объемы балластных цистерн и размеры опорного блока.The reduction of the resistance to crushing forces during the installation of the structure on the seabed allows you to abandon the additional ballasting of the support block, resulting in a decrease in the volume of ballast tanks and the dimensions of the support block.
Кроме этого, снижение описанным способом сил сопротивления позволяет задавить заглубляемые элементы на необходимую глубину и обеспечить надежную постановку сооружения на малых глубинах (до 30 м) при неблагоприятных характеристиках грунта. Это, в отличие от известных решений, позволяет обеспечить проектную устойчивость морского сооружения к воздействию комплекса факторов внешней среды в районах мелководного шельфа замерзающих морей.In addition, the reduction of the resistance forces in the described way allows you to push the buried elements to the required depth and ensure reliable construction at shallow depths (up to 30 m) with unfavorable soil characteristics. This, in contrast to the known solutions, allows ensuring the design stability of the offshore structure to the effects of a set of environmental factors in the shallow shelf of the freezing seas.
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет расширить диапазон глубин (в сторону значительного уменьшения их значения), на которых возможно эффективное задавливание заглубляемых элементов, повышающих устойчивость сооружения.Thus, the application of the proposed method allows you to expand the range of depths (in the direction of significantly reducing their value), at which it is possible to effectively crush buried elements that increase the stability of the structure.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».To verify the conformity of the claimed invention with the criterion of "inventive step", an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. It is established that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Описанное выше новое промышленно применимое техническое решение представляет собой единый изобретательский замысел, отвечает, на наш взгляд, критерию изобретательского уровня, в связи с чем предлагается к правовой охране патентом на изобретение.The new industrially applicable technical solution described above is a single inventive concept, which, in our opinion, meets the criterion of an inventive step, and therefore a patent for an invention is proposed for legal protection.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100107/13A RU2487975C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012100107/13A RU2487975C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2487975C1 true RU2487975C1 (en) | 2013-07-20 |
Family
ID=48791210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012100107/13A RU2487975C1 (en) | 2012-01-10 | 2012-01-10 | Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2487975C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1318650A1 (en) * | 1985-08-26 | 1987-06-23 | Предприятие П/Я А-1459 | Gravity offshore platform |
| SU1634755A1 (en) * | 1988-07-19 | 1991-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа | Method of compacting base |
| RU2346110C2 (en) * | 2004-07-30 | 2009-02-10 | Михаил Николаевич Колеватов | Method for erection of offshore structure |
| WO2011068152A1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | 新日本製鐵株式会社 | Underwater structure, method for constructing same, method for designing underwater structure, and method for modifying same. |
-
2012
- 2012-01-10 RU RU2012100107/13A patent/RU2487975C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1318650A1 (en) * | 1985-08-26 | 1987-06-23 | Предприятие П/Я А-1459 | Gravity offshore platform |
| SU1634755A1 (en) * | 1988-07-19 | 1991-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа | Method of compacting base |
| RU2346110C2 (en) * | 2004-07-30 | 2009-02-10 | Михаил Николаевич Колеватов | Method for erection of offshore structure |
| WO2011068152A1 (en) * | 2009-12-02 | 2011-06-09 | 新日本製鐵株式会社 | Underwater structure, method for constructing same, method for designing underwater structure, and method for modifying same. |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3338878A1 (en) | Wind turbine foundation | |
| CN103228909B (en) | For the method installing offshore tower | |
| US20180223497A1 (en) | Construction device and method for offshore wind turbine foundation with piling performed later | |
| JP2017503101A5 (en) | ||
| CN109555149B (en) | Ocean suction type cylindrical foundation reinforcing device and construction method thereof | |
| CN107792307B (en) | Floating wind power tower convenient to installation | |
| WO2010019050A1 (en) | Foundation for an offshore wind turbine generator and method of constructing and installing the foundation | |
| CN109695264B (en) | Suction type cylindrical foundation sinking cylinder rectifying and reinforcing device and construction method thereof | |
| US10443574B2 (en) | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines | |
| CN111456075A (en) | Pile barrel composite truss type offshore wind turbine foundation and construction process thereof | |
| US2699042A (en) | Portable marine foundation for drilling rigs and method of operation | |
| CN221068377U (en) | Anchoring structure for ocean floating engineering | |
| RU2487975C1 (en) | Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom | |
| TW202219354A (en) | Foundation for a structure and method of installing the same | |
| CN203486110U (en) | Buoyant-tower-type ocean platform | |
| KR20130128929A (en) | Suction pile substructure | |
| CN105274985B (en) | A kind of interior steel-pipe pile setting multiple arcs ribbed stiffener and its construction method | |
| RU2558442C1 (en) | Method of consolidation of soil base of hydraulic engineering structure | |
| NO20110369A1 (en) | Offshore foundation for installation on the seabed as well as methods for installation of the offshore foundation | |
| RU2480557C1 (en) | Marine gravity-piled platform and method of its installation on sea bottom | |
| CN112982476B (en) | Method for quickly building underwater shallow-buried open-cut large channel without dry dock | |
| JPH1096241A (en) | Jacket structure | |
| CN105216971A (en) | Buoyancy aid work pile | |
| KR20100036826A (en) | Marine structure and the construction method | |
| CN109795636B (en) | Caisson type drilling platform |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150111 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161010 |
|
| RH4A | Copy of patent granted that was duplicated for the russian federation |
Effective date: 20161222 |