RU2521674C1 - Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf - Google Patents
Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf Download PDFInfo
- Publication number
- RU2521674C1 RU2521674C1 RU2013103346/13A RU2013103346A RU2521674C1 RU 2521674 C1 RU2521674 C1 RU 2521674C1 RU 2013103346/13 A RU2013103346/13 A RU 2013103346/13A RU 2013103346 A RU2013103346 A RU 2013103346A RU 2521674 C1 RU2521674 C1 RU 2521674C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pontoons
- walls
- ice
- plan
- deflector
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к устройствам для защиты гидротехнических сооружений, расположенных на мелководном континентальном шельфе от воздействия ледовых полей.The invention relates to devices for the protection of hydraulic structures located on a shallow continental shelf from the effects of ice fields.
Известен противоледовый защитный барьер (п. на п.м. RU №67590, опубл. 27.10.2007), включающий два ряда свай и наклонную балку. Сваи защитного барьера расположены в шахматном порядке, наклонная балка оперта на оголовки свай, причем отметка оголовка свай второго ряда находится на максимальной отметке уровня воды в период ледохода, а отметка оголовка свай первого ряда на отметке нижней поверхности льда в период ледохода, образуя угол наклона β наклонной балки. Опорные площадки наклонной части наклонной балки могут быть выполнены так, что они должны перекрывать диапазон колебания уровней воды. На каждую сваю защитного барьера могут быть установлены, по меньшей мере, две наклонные балки. Сваи защитного барьера, расположенные в шахматном порядке, выполнены с возможностью их использования в составе ограждающего барьера.Known anti-ice protective barrier (item on the metro RU No. 67590, publ. 10/27/2007), including two rows of piles and an inclined beam. The piles of the protective barrier are staggered, the inclined beam is supported on the pile heads, the mark of the pile head of the second row is at the maximum water level during the ice drift, and the mark of the pile head of the first row at the mark of the lower surface of the ice during the ice drift, forming an inclination angle β inclined beam. The supporting platforms of the inclined part of the inclined beam can be made so that they should cover the range of fluctuations in water levels. At least two inclined beams can be installed on each pile of the protective barrier. The piles of the protective barrier, arranged in a checkerboard pattern, are made with the possibility of their use as part of the enclosing barrier.
Недостатком является возможность проникания мелкобитого льда через промежутки между сваями.The disadvantage is the possibility of penetration of broken ice through the gaps between the piles.
Известен погружной передвижной кессон, обладающий ледовым сопротивлением, предназначенный для использования в акватории открытого океана со сложными ледовыми условиями не обладающих ледовым сопротивлением передвижных морских буровых и нефтедобывающих установок (п. RU №2064553, опубл. 27.07.1996 г.), включающий образованную неподвижными вертикальными передней, боковыми и задней стенками конструкцию с бассейном внутри нее, с палубами, верхняя из которых расположена выше уровня воды в погруженном положении кессона, с наклонным участком на наружной поверхности конструкции, размещенном в погруженном положении кессона выше и ниже уровня воды для направления вверх движущегося на кессон льда и с вырезом в задней стенке, причем высота кессона превышает глубину океана в месте погружения. Кессон снабжен основанием в виде размещенной по периметру кессона под его стенками окружной опоры и днища, выполненных из сплошного армированного строительного материала, входным затвором, установленным в вырезе, нижняя часть которого ограничена основанием, и внутренними стенками, установленными по периметру кессона и на входном затворе с образованием зазора между наружными и внутренними стенками. При этом палубы размещены между внутренними и наружными стенками, наружная поверхность кессона армирована для противостояния разрушающим усилиям плавающего в океане льда, стенки кессона выполнены высотой, достаточной для отражения максимальной расчетной волны при погруженном положении кессона.Known submersible mobile caisson with ice resistance, designed for use in the open ocean with difficult ice conditions that do not have ice resistance of mobile offshore drilling and oil production facilities (p. RU No. 2064553, publ. 07.27.1996), including formed by stationary vertical front, side and rear walls of the structure with a pool inside it, with decks, the upper of which is located above the water level in the submerged position of the caisson, with an inclined section on the outside on the surface of the structure, placed in a submerged position of the caisson above and below the water level to direct upward ice moving on the caisson and with a cutout in the rear wall, the height of the caisson exceeding the depth of the ocean at the place of immersion. The caisson is equipped with a base in the form of a circumferential support and bottom located around the perimeter of the caisson made of a continuous reinforced building material, with an entrance shutter installed in the cutout, the lower part of which is limited by the base, and internal walls installed around the perimeter of the caisson and with the entrance shutter with the formation of a gap between the outer and inner walls. Decks are placed between the inner and outer walls, the outer surface of the caisson is reinforced to withstand the destructive forces of ice floating in the ocean, the walls of the caisson are made high enough to reflect the maximum calculated wave when the caisson is submerged.
Недостатком является сложность конструкции кессона и отсутствие универсальности в применении (не все буровые комплексы смогут пройти по габаритам).The disadvantage is the design complexity of the caisson and the lack of versatility in use (not all drilling complexes can pass through the dimensions).
Известно устройство для защиты морских платформ от движущего льда (а.с. №960370, опубл.23.09.1982), корпус в виде полого кольцевого поплавка, расположенного вокруг платформы, гибкие стержни для закрепления корпуса и анкеры. Поплавок выполнен в поперечном сечении в форме трапеции, обращенной меньшим основанием вниз. При этом внешняя грань поплавка наклонена к горизонту под острым углом.A device for protecting offshore platforms from moving ice (AS No. 960370, published September 23, 1982), a body in the form of a hollow annular float located around the platform, flexible rods for securing the body and anchors. The float is made in cross section in the form of a trapezoid, facing a smaller base down. In this case, the outer edge of the float is inclined to the horizon at an acute angle.
Недостатком является способ закрепления устройства на дне, не обеспечивающий надежную фиксацию устройства на точке эксплуатации при постоянных нагрузках с одного направления.The disadvantage is the method of securing the device at the bottom, which does not provide reliable fixation of the device at the point of operation at constant loads from one direction.
Известен ледостойкий буровой комплекс для освоения мелководного континентального шельфа (п. RU №2382849, опубл. 27.02.2010), включающий буксируемый корпус, установленный на нем кантиливер с самоподъемной буровой установкой, проходящие через буксируемый корпус опоры для самоподъемной буровой установки, имеющие донные основания и примыкающую к ним ледовую защиту в виде охватывающего опору усеченного конуса, по меньшей мере, один блок-кондуктор с ледостойким корпусом, выполненный с возможностью стационарной установки на подводном фундаменте и имеющий верхнюю надстройку для размещения эксплуатационного оборудования. Комплекс снабжен наружным U-образным поясом ледовой защиты, ветви которого установлены по всей длине буксируемого корпуса с зазором, сопряжены у оконечности буксируемого корпуса с примыканием к ледостойкому корпусу блок-кондуктора, при этом пояс ледовой защиты выполнен в виде свайной структуры, элементы которой установлены с образованием внутреннего и внешнего рядов равноудаленных свай и соединены распорами в шахматном порядке, причем высота внутреннего ряда свай превышает высоту внешнего ряда.Known ice-resistant drilling complex for the development of a shallow continental shelf (p. RU No. 2382849, publ. 02.27.2010), including a towed hull, mounted on it a cantilever with a self-elevating drilling rig, passing through a towed hull supports for a self-elevating drilling rig, having bottom bases and the adjacent ice protection in the form of a truncated cone covering the support, at least one conductor block with an ice-resistant casing, made with the possibility of stationary installation on an underwater foundation and them yuschy upper superstructure to accommodate production equipment. The complex is equipped with an external U-shaped ice protection belt, the branches of which are installed along the entire length of the towed hull with a gap, are mated at the tip of the towed hull adjacent to the ice-resistant casing of the block conductor, while the ice protection belt is made in the form of a pile structure, the elements of which are installed with the formation of the inner and outer rows of equally spaced piles and connected by stakes in a checkerboard pattern, the height of the inner row of piles exceeding the height of the outer row.
Недостатками являются возможность проникания мелкобитого льда через промежутки между сваями, а также отсутствие защиты от льда на разомкнутом участке U-образного пояса.The disadvantages are the possibility of penetration of broken ice through the gaps between the piles, as well as the lack of protection against ice on an open section of the U-shaped belt.
Известно устройство для защиты гидротехнического сооружения от воздействия дрейфующего льда (п. RU №2061145, опубл. 10.06.2010), включающее оконтуривающую грунтовое ядро защитную оболочку (конструкцию) с жесткими верхним и нижним каркасами, имеющими возможность перемещения относительно друг друга в вертикальном направлении. Защитная оболочка выполнена из состыкованных по периметру грунтового ядра панелей (защитные элементы), шарнирно соединенных по вертикали в пары между собой, и с жестким кругом ферменного каркаса и плавучих понтонов, а также соединенных с забитыми в морское дно сваями (закрепляющий элемент).A device for protecting a hydraulic structure from the effects of drifting ice (p. RU No. 2061145, publ. 06/10/2010), including a contouring soil core protective shell (structure) with rigid upper and lower frames, with the ability to move relative to each other in the vertical direction. The protective shell is made of panels docked along the perimeter of the soil core (protective elements), articulated vertically in pairs with each other, and with a rigid circle of the truss frame and floating pontoons, as well as connected with piles driven into the seabed (fixing element).
Недостатками являются сложность конструкции защитной оболочки, отсутствие универсальности в применении.The disadvantages are the complexity of the design of the protective shell, the lack of versatility in use.
Известно устройство для защиты бурового объекта от дрейфующих льдов (п. на п.м. RU №79611, опубл. 10.01.2009), содержащее искусственно образованное препятствие, имеющее защитный барьер в виде регулируемых по высоте металлических щитов, установленных на морском дне по периметру бурового объекта. Препятствие закреплено на морском дне винтовыми сваями.A device is known for protecting a drilling object from drifting ice (subsection on subway RU No. 79611, published January 10, 2009), containing an artificially formed obstacle having a protective barrier in the form of height-adjustable metal shields installed on the seabed along the perimeter drilling facility. The obstacle is fixed on the seabed with screw piles.
Недостатком является сложность конструкции, увеличенные нагрузки на металлические щиты из-за вертикальной внешней стенки, возможность переваливания ледяных образований через верхний край металлических щитов и подверженность металлических щитов коррозионным процессам.The disadvantage is the design complexity, increased loads on the metal shields due to the vertical outer wall, the possibility of handling ice formations through the upper edge of the metal shields and the susceptibility of the metal shields to corrosion processes.
Известно устройство для защиты морского нефтегазового объекта от дрейфующего льда (п.м. RU №94993, опубл. 10.06.2010), содержащее забитые в морское дно по периметру объекта отдельно друг от друга сваи с выступающими над дном прямоугольными головками и железобетонные быки с глухими прямоугольными отверстиями в нижней части, которыми быки насажены на головки свай и установлены на морском дне.A device is known for protecting an offshore oil and gas facility from drifting ice (subway RU No. 94993, published June 10, 2010), containing piles driven by rectangular heads protruding above the bottom and reinforced concrete bulls deaf from the seabed along the perimeter of the facility. rectangular holes in the lower part with which the bulls are mounted on the heads of the piles and installed on the seabed.
Недостатком является способ закрепления устройства на дне, не обеспечивающий надежную фиксацию устройства на точке эксплуатации.The disadvantage is the method of securing the device at the bottom, which does not provide reliable fixation of the device at the point of operation.
Известно устройство для защиты гидротехнического сооружения от воздействия льда (а. св. SU №1684424, д. пр. 10.11.1989 г.), принятое за прототип и включающее защитный элемент с соединенными между собой внешней наклонной поверхностью, верхней поверхностью и задней стенкой, обращенной к защищаемому сооружению, закрепляющие анкеры, соединяющие защитный элемент с дном акватории. Устройство снабжено ножевым элементом и консолью, внешняя наклонная поверхность выполнена восходящей, сопряженная с ней верхняя поверхность выполнена наклонной и нисходящей, при этом консоль нижней частью присоединена к задней стенке и размещена над нисходящей поверхностью своей верхней частью, нижняя поверхность которой выполнена с наклоном к задней стенке, а свободный конец консоли выполнен незатопленным, причем между нисходящей поверхностью и нижней частью консоли установлен ножевой элемент.A device is known for protecting a hydraulic structure from the effects of ice (a. St. SU No. 1684424, etc. pr. 10.11.1989), adopted as a prototype and comprising a protective element with interconnected external inclined surface, upper surface and rear wall, facing the protected structure, fixing anchors connecting the protective element to the bottom of the water area. The device is equipped with a knife element and a console, the external inclined surface is ascending, the upper surface mating with it is made inclined and descending, while the console is attached to the rear wall with the lower part and its upper part placed over the descending surface, the lower surface of which is inclined to the rear wall and the free end of the console is not flooded, and a knife element is installed between the descending surface and the lower part of the console.
Недостатком данного устройства является высокая металлоемкость и сложность конструкции защитных элементов, возможность проникания ледовых образований через промежутки между защитными элементами, а также высокая сложность проведения работ по транспортировке, монтажу и демонтажу устройства.The disadvantage of this device is the high metal consumption and the complexity of the design of the protective elements, the possibility of penetration of ice formations through the gaps between the protective elements, as well as the high complexity of the work on transportation, installation and dismantling of the device.
Техническим результатом является повышение эффективности защиты гидротехнического сооружения от льда и упрощение конструкции устройства.The technical result is to increase the efficiency of protection of a hydraulic structure from ice and simplify the design of the device.
Технический результат достигается тем, что в устройстве противоледовой защиты для гидротехнического сооружения, расположенного на мелководном континентальном шельфе, включающем защитные элементы и закрепляющие элементы, соединяющие защитные элементы с дном акватории, защитные элементы выполнены в виде погружных многогранных понтонов с возможностью их заполнения балластировочным материалом, одна грань которых выполнена с наклонным участком и снабжена дефлектором в верхней части, а другие, как минимум, две грани вертикальные, по которым понтоны состыкованы друг с другом, образуя замкнутую конструкцию в виде многоугольника в плане с двумя передними стенками, образующими ледорезный клин по ее центральной оси, с двумя боковыми стенками и задней стенкой с возможностью ее размыкания, в которых каждый понтон установлен гранью с наклонным участком и дефлектором наружу, образуя замкнутый протяженный дефлектор и наклонную поверхность, опоясывающие всю конструкцию по внешнему периметру, при этом две передние стенки выполнены, как минимум, из двух понтонов в виде симметричных вытянутых в продольном направлении многогранников, как минимум, с четырьмя боковыми гранями, боковые и задняя стенки выполнены из понтонов в виде многогранников, как минимум, с тремя боковыми гранями, боковая стенка состыкована вплотную своими торцевыми поверхностями с вертикальными поверхностями передней и задней стенок, а закрепляющие элементы выполнены в виде полых свай и установлены по всей высоте понтонов передних и боковых стенок в соответствующие сквозные отверстия.The technical result is achieved by the fact that in the anti-ice protection device for a hydraulic structure located on a shallow continental shelf, including protective elements and fastening elements connecting the protective elements to the bottom of the water area, the protective elements are made in the form of submersible polyhedral pontoons with the possibility of filling them with ballasting material, one the face of which is made with an inclined section and is equipped with a deflector in the upper part, and the other, at least two faces are vertical, according to which The pontoons are docked with each other, forming a closed structure in the form of a polygon in plan with two front walls forming an ice-cutting wedge along its central axis, with two side walls and a rear wall with the possibility of its opening, in which each pontoon is installed with a face with an inclined section and outward deflector, forming a closed long deflector and an inclined surface, encircling the entire structure along the outer perimeter, while the two front walls are made of at least two pontoons in the form of symmetrical polyhedra elongated in the longitudinal direction, with at least four side faces, the side and back walls are made of pontoons in the form of polyhedra, with at least three side faces, the side wall is joined closely with its end surfaces with the vertical surfaces of the front and rear walls, and fixing the elements are made in the form of hollow piles and are installed along the entire height of the pontoons of the front and side walls in the corresponding through holes.
Внутренний объем нижней части понтонов может быть заполнен балластировочным материалом, например песком.The internal volume of the lower part of the pontoons can be filled with ballasting material, such as sand.
Понтоны передней и боковых стенок могут быть снабжены двумя рядами сквозных по высоте отверстий.The pontoons of the front and side walls can be equipped with two rows of holes through the height.
Отверстия для свай могут быть выполнены с приемной частью.Holes for piles can be made with the receiving part.
Между центральными понтонами передних стенок может быть установлен ледостойкий блок-кондуктор, установленный на подводном фундаментном основании.An ice-resistant conductor block mounted on an underwater foundation can be installed between the central pontoons of the front walls.
Понтоны передней стенки могут быть выполнены в плане в виде вытянутого параллелограмма с одним скошенным со стороны внутренней поверхности углом для обеспечения плотной стыковки с торцевой поверхностью боковой стенки, а понтоны боковых и задней стенок выполнены в плане в виде прямоугольников, при этом боковые стенки состыкованы своими торцевыми поверхностями с внутренними вертикальными поверхностями передних и задней стенок.Pontoons of the front wall can be made in plan in the form of an elongated parallelogram with one angle beveled on the side of the inner surface to ensure a tight fit with the end surface of the side wall, and the pontoons of the side and rear walls are made in plan in the form of rectangles, while the side walls are joined by their end surfaces with internal vertical surfaces of the front and rear walls.
Понтоны передних стенок могут быть выполнены в плане в виде трапеции, а понтоны боковых и задней стенок выполнены в плане в виде трапеций или треугольников, при этом стенки состыкованы друг с другом своими торцевыми вертикальными поверхностями.The pontoons of the front walls can be made in the plan in the form of a trapezoid, and the pontoons of the side and rear walls are made in the plan in the form of a trapezoid or triangles, while the walls are joined to each other by their vertical end surfaces.
Понтоны передних стенок могут быть выполнены в плане в виде параллелограмма, а понтоны боковых и задней стенок выполнены в плане в виде трапеции или треугольников, при этом боковые стенки состыкованы одной своей торцевой поверхностью с внутренними поверхностями передних стенок, а другой - с торцевыми поверхностями задней стенки.Pontoons of the front walls can be made in plan in the form of a parallelogram, and pontoons of the side and rear walls are made in plan in the form of a trapezoid or triangles, while the side walls are joined by one end surface to the inner surfaces of the front walls, and the other to the end surfaces of the rear wall .
Понтоны боковых и задней стенок могут быть выполнены в плане в виде прямоугольных или тупоугольных треугольников.The pontoons of the side and rear walls can be made in plan in the form of rectangular or obtuse-angled triangles.
Выполнение защитных элементов в виде погружных многогранных, у которого, как минимум, две грани вертикальные, обеспечивает плотную стыковку защитных элементов между собой с образованием замкнутой конструкции и ее устойчивость при установке на дно, что повышает эффективность защиты при упрощении конструкции защитных элементов.The implementation of protective elements in the form of immersive polyhedral, in which at least two faces are vertical, provides a tight connection of protective elements with each other with the formation of a closed structure and its stability when installed on the bottom, which increases the effectiveness of protection while simplifying the design of protective elements.
Выполнение защитных элементов в виде погружных многогранных понтонов, одна грань которых выполнена с наклонным участком и снабжена дефлектором в верхней части, обеспечивает получение общего замкнутого протяженного дефлектора и общей наклонной внешней поверхности, опоясывающей всю конструкцию по внешнему периметру для любого гидротехнического сооружения. Наличие наклонной внешней поверхности, опоясывающей всю конструкцию по внешнему периметру, обеспечивает уменьшение и более равномерное распределение внешних ледовых нагрузок на устройство. Такое исполнение стенки обеспечивает «наползание» льда на наклонную часть и его слом с дальнейшим сваливанием льда и образованием ледового барьера. Это позволяет уйти от высоких нагрузок на внешнюю поверхность. Наличие замкнутого протяженного дефлектора, опоясывающего всю конструкцию по внешнему периметру и который имеет отрицательный угол относительно направления дрейфа льда, препятствует «заползанию» льда на верхнюю горизонтальную поверхность конструкции. Наличие на наружной поверхности замкнутой конструкции дефлектора и наклонной части, снижающей нагрузку, обеспечивает повышение эффективности защиты гидротехнического сооружения ото льда.The implementation of protective elements in the form of submersible multi-faceted pontoons, one face of which is made with an inclined section and equipped with a deflector in the upper part, provides a common closed extended deflector and a common inclined external surface, encircling the entire structure along the external perimeter for any hydraulic structure. The presence of an inclined external surface encircling the entire structure along the external perimeter provides a reduction and more uniform distribution of external ice loads on the device. This design of the wall provides the "creep" of ice on the inclined part and its scrapping with further stalling of ice and the formation of an ice barrier. This allows you to get away from high loads on the outer surface. The presence of a closed extended deflector that encircles the entire structure along the outer perimeter and which has a negative angle with respect to the direction of ice drift prevents ice from creeping onto the upper horizontal surface of the structure. The presence on the outer surface of the closed structure of the deflector and the inclined part, which reduces the load, provides an increase in the efficiency of protection of the hydraulic structure from ice.
Выполнение понтонов с возможностью их заполнения балластировочным материалом обеспечивает устойчивость замкнутой конструкции на грунте.The implementation of the pontoons with the possibility of filling them with ballasting material ensures the stability of the closed structure on the ground.
Выполнение закрепляющих элементов в виде полых свай, установленных по всей высоте понтонов передних и боковых стенок в соответствующие сквозные отверстия, обеспечивает дополнительную устойчивость передних и боковых стенок при сдвигающей нагрузке относительно направления дрейфа льда.The implementation of the fastening elements in the form of hollow piles installed along the entire height of the pontoons of the front and side walls in the corresponding through holes, provides additional stability of the front and side walls with a shear load relative to the direction of ice drift.
Выполнение замкнутой конструкции в виде многоугольника в плане с двумя передними стенками, образующими ледорезный клин по ее центральной оси, обеспечивает снижение ледовых нагрузок на передние стенки, которая воспринимает основную нагрузку от льда.The implementation of a closed structure in the form of a polygon in plan with two front walls forming an ice-cutting wedge along its central axis, reduces ice loads on the front walls, which accepts the main load from ice.
Выполнение боковых и задней стенок из понтонов в виде многогранников, как минимум, с тремя боковыми гранями обеспечивает надежную и плотную стыковку понтонов между собой. Трапециевидная или треугольная форма понтонов в плане обеспечивает дополнительное упрочнение замкнутой конструкции.The implementation of the side and rear walls of the pontoons in the form of polyhedrons, with at least three side faces, ensures reliable and tight docking of the pontoons with each other. The trapezoidal or triangular shape of the pontoons in the plan provides additional hardening of the closed structure.
Выполнение боковых стенок состыкованными вплотную своими торцевыми поверхностями с вертикальными поверхностями передней и задней стенок обеспечивает повышение устойчивости замкнутой конструкции против сдвигающего воздействия льда, создавая дополнительный упор передних стенок в торцевую поверхность боковых стенок и дополнительный упор задней стенки в торцевые поверхности боковых стенок, что повышает прочность конструкции и эффективность защиты устройства.The execution of the side walls with their end surfaces closely joined together with the vertical surfaces of the front and rear walls provides increased stability of the closed structure against the shear effect of ice, creating an additional emphasis on the front walls on the end surface of the side walls and an additional emphasis on the rear wall on the end surfaces of the side walls, which increases the structural strength and device protection performance.
Выполнение задней стенки с возможностью заполнения понтонов балластировочным материалом обеспечивает в замкнутом положении противоледовую защиту гидротехнического сооружения со стороны моря при минимальных ледовых нагрузках. Отсутствие закрепления понтонов задней стенки сваями обеспечивает возможность ее размыкания, что позволяет осуществлять ввод и вывод гидротехнического сооружения с акватории, окружаемой устройством.The implementation of the rear wall with the possibility of filling the pontoons with ballasting material provides in the closed position anti-ice protection of the hydraulic structure from the sea with minimal ice loads. The lack of fixing the pontoons of the rear wall with piles provides the possibility of its opening, which allows the input and output of the hydraulic structure from the water area surrounded by the device.
Устройство противоледовой защиты пояснено чертежами. На фиг.1 представлено устройство противоледовой защиты, вид сбоку, на фиг.2 - устройство противоледовой защиты, вид сверху, на фиг.3 - поперечное сечение понтона, на фиг.4 - буксировка понтона к точке установки, на фиг.5 - закрепление понтона к грунту при помощи свай, на фиг.6 - устройство с открытой задней стенкой для заведения гидротехнического сооружения, на фиг.7 - устройство с ледостойким блок - кондуктором, установленным на подводном фундаментном основании, на фиг.8-11 - варианты устройства с разной формой понтонов, на фиг.12 - вид устройства в объеме, фиг.13 - таблица 1. Размер понтонов и их технические характеристики.The anti-ice protection device is illustrated by drawings. Figure 1 shows the device of ice protection, side view, figure 2 - device of ice protection, top view, figure 3 - cross section of the pontoon, figure 4 - towing the pontoon to the installation point, figure 5 - fastening pontoon to the ground using piles, Fig.6 is a device with an open rear wall for the establishment of a hydraulic structure, Fig.7 is a device with an ice-resistant block-conductor mounted on an underwater foundation base, Fig.8-11 - device options with different form of pontoons, Fig.12 is a view of the device in volume e 13 - Table 1. The size of the pontoons and their technical characteristics.
Устройство представляет собой защитную замкнутую конструкцию 4 в виде многоугольника в плане из состыкованных защитных элементов 2, заполненных балластировочным материалом, например песком, и закрепляющих элементов в виде свай 9, соединяющие защитные элементы 2 с дном акватории 1. Замкнутая конструкция 4 выполнена с двумя передними стенками 12, образующими ледорезный клин по ее центральной оси, с двумя боковыми стенками 13 и задней стенкой 14 с возможностью ее размыкания. Каждая стенка выполнена из защитных элементов в виде погружных многогранных понтонов 2, одна грань которых выполнена с наклонным участком 6 и снабжена дефлектором 3 в верхней части, а другие, как минимум две, грани вертикальные и ровные, по которым понтоны 2 состыкованы друг с другом. Каждый понтон 2 установлен гранью с наклонным участком 6 и дефлектором 3 наружу, образуя замкнутый наружный протяженный дефлектор 3 и наклонную поверхность 6, опоясывающие всю конструкцию по внешнему периметру.The device is a closed
Две передние стенки 12 выполнены, как минимум, из двух понтонов 2 в виде симметричных вытянутых в продольном направлении многогранников, как минимум, с четырьмя боковыми гранями. Т.е. каждая передняя стенка 12 выполнена из одного такого понтона 2. Понтоны 2 выполнены как зеркальное отражение друг друга. При увеличении размеров устройства возможна установка дополнительных понтонов 2.Two
Боковые 13 и задняя 14 стенки выполнены из понтонов 2 в виде многогранников, как минимум, с тремя боковыми гранями. Каждая боковая стенка 13 состыкована вплотную своими торцевыми поверхностями с вертикальными поверхностями передней 12 и задней 14 стенок. Понтоны 2 всего устройства заполнены балластировочным материалом, например песком. Закрепляющие элементы выполнены в виде полых свай 9 и установлены по всей высоте понтонов 2 передних 12 и боковых 13 стенок в соответствующие сквозные отверстия 5, расположенные на одной вертикальной оси. Понтоны 2 задней стенки 14 установлены без свай.
Каждый понтон 2 выполнен стандартно для понтонов погружного типа и внутри разделен на герметичные балластные цистерны (их количество зависит от типа понтона), например, ограниченные по высоте палубой, проходящей на высоте 8 м, обеспечивающей остойчивость понтона при его погружении. Верхняя часть выполнена с меньшим объемом по сравнению с объемом нижней части, что обеспечивает повышение устойчивости конструкции при заполнении балластировочным материалом, например песком, только нижней части.Each
Понтоны 2 передних 12 и боковых 13 стенок снабжены закрепляющими элементами в виде свай 9, установленными по всей высоте понтонов 2 в соответствующие сквозные отверстия 5. Понтоны 2 могут крепиться к грунту 1 при помощи, например, двух рядов свай 9. Для упрощения операции установки отверстия 5 для свай 9 выполнены с приемными частями 7. Для закрепления понтона 2 на грунте 1 могут быть использованы сваи 9 длиной сваи 44-47 м, в зависимости от глубины и погодных условий в месте постановки. Длина верхней части сваи 9 выбирается исходя из выбранной высоты понтона 2 и равняется высоте понтона 2 без учета дефлектора 3. Диаметр свай 9 может быть от 1,8 до 2,44 м в зависимости от места установки. Расстояние между осями свай 9 в понтоне 2 может быть, например, 6 м, а расстояние между рядами свай 8 м. Модуль упругости Е=2,1·105 МПа.The
Пример выполнения устройства по п.6 представлен на фиг.2. Понтоны 2 передней стенки 12 выполнены в плане в виде симметричных вытянутых параллелограммов с одним, скошенным со стороны внутренней поверхности, углом для обеспечения плотной стыковки с торцевой поверхностью боковой стенки 13. Понтоны 2 выполнены как зеркальное отражение друг друга. Одна внешняя грань выполнена с наклонным участком 6 и снабжена дефлектором 3 в верхней части. Три грани выполнены вертикальными и ровными. Понтоны 2 боковых 13 и задней 14 стенок выполнены в плане в виде прямоугольников или в объеме в виде прямоугольного параллелепипеда. Каждая боковая стенка 13 выполнена, как минимум, из двух понтонов 2 указанной формы. Задняя стенка 14 выполнена, как минимум, из трех понтонов 2. Пример размеров понтонов 2 и их технические характеристики приведены в табл.1 на фиг.13. В зависимости от длины защищаемого гидротехнического сооружения количество понтонов 2 может меняться. Для уменьшения или увеличения длины боковых стенок 13 могут быть установлены понтоны 2 различной длины. Например, может быть использован понтон 2 с уменьшенной наполовину длиной или от 18 м и более. Боковые стенки 13 состыкованы своими торцевыми поверхностями с внутренними вертикальными поверхностями передних 12 и задней 14 стенок.An example implementation of the device according to
Количество свай 9 определяют исходя из климатических условий района установки и может варьироваться от 8 до 12 штук для боковых 13 и задней 14 стенок. На передних стенках 12 количество установленных свай увеличивают до 18.The number of piles 9 is determined based on the climatic conditions of the installation area and can vary from 8 to 12 pieces for
Пример выполнения устройства по п.7 представлен на фиг.8 и фиг.9. Понтоны 2 передних стенок 12 выполнены в плане в виде трапеций. Понтоны 2 боковых 12 и задней 14 стенок выполнены в плане в виде трапеции или прямоугольных или тупоугольных треугольников. В случае трапеции каждая боковая стенка 13 выполнена, как минимум, из двух понтонов 2, а задняя стенка 14 выполнена, как минимум, из трех понтонов 2. Все стенки состыкованы друг с другом своими торцевыми вертикальными ровными поверхностями. В случае трапеции количество свай 9 варьируют от 8 до 12 штук для боковых и задней стенок. На передних стенках 12 количество установленных свай 9 увеличивают до 18. В случае формы понтонов 2 в плане в виде треугольников количество свай 9 уменьшают.An example implementation of the device according to
Пример выполнения устройства по п.8 представлено на фиг.10. и фиг.11. Понтоны 2 передних стенок 12 выполнены в плане в виде параллелограмма или в объеме - в виде параллелепипеда. Понтоны 2 боковых 13 и задней 14 стенок выполнены в плане в виде трапеции или прямоугольных или тупоугольных треугольников. В случае трапеции каждая боковая стенка 13 выполнена, как минимум, из двух понтонов 2, а задняя стенка 14 выполнена, как минимум, из трех понтонов 2. Боковые стенки 13 состыкованы одной своей торцевой поверхностью с внутренними поверхностями передних стенок 12, а другой - с торцевыми поверхностями задней стенки 14.An example implementation of the device according to
Устройство позволяет использовать сезонные неледостойкие гидротехнические сооружения для круглогодичного проведения работ в сложных ледовых условиях. Например, как показано на фиг.6 - самоподъемные плавучие буровые установки или неледостойкие буровые платформы.The device allows the use of seasonal non-ice-resistant hydraulic structures for year-round operations in difficult ice conditions. For example, as shown in Fig.6 - self-propelled floating drilling rigs or non-ice-resistant drilling platforms.
Устройство работает следующим образом. При своем движении ледяное поле воздействует на внешнюю наклонную поверхность 6 устройства и продолжает «наползать» на эту поверхность до тех пор, пока не произойдет его слом с дальнейшим опрокидыванием льда и образованием ледового барьера вокруг устройства. Замкнутый дефлектор 3 в верхней части внешней поверхности устройства препятствует также «заползанию» льда на верхнюю горизонтальную поверхность устройства, образованную верхней горизонтальной гранью понтонов 2.The device operates as follows. During its movement, the ice field acts on the external
Установку устройства осуществляют следующим образом. Изготовленные на заводе понтоны 2 транспортируют попарно во время летнего навигационного сезона к точке установки с помощью буксиров 8. Это увеличивает ширину и, следовательно, остойчивость буксируемого объекта, сокращает количество рейсов буксиров 8 и позволяет использовать буксиры 8 сравнительно невысокой мощности. Понтон 2 имеет, как минимум, две вертикальные ровные грани, что обеспечивает упрощение операции по стыковке двух понтонов 2 и более эффективное их сцепление при транспортировке. Понтоны 2 ориентируют, фиксируют с помощью буксиров 8 над точкой установки и устанавливают на грунт 1 посредством заполнения балластных цистерн балластировочным материалом. Понтоны 2 могут заглубляться в грунт 1 для обеспечения большей устойчивости. Установку устройства начинают с установки двух симметричных понтонов 2, образующих ледорезный клин, и далее от них выстраивается окончательный контур устройства. После установки на грунт 1 понтон 2 дополнительно закрепляют с помощью свай 9, забиваемых с плавучего крана 10. Затем производят рефулирование песка внутрь понтонов 2. Таким образом устанавливают понтоны 2 передних 12 и боковых 13 стенок. Заднюю стенку 14 оставляют открытой. Далее в защищаемую устройством акваторию через открытую заднюю стенку 14 заводят гидротехническое сооружение 11, после чего устанавливают понтоны 2 задней стенки 14.The installation of the device is as follows. The
Таким образом, устройство противоледовой защиты обеспечивает эффективную защиту от льда при упрощении ее конструкции.Thus, the anti-ice protection device provides effective protection against ice while simplifying its design.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013103346/13A RU2521674C1 (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013103346/13A RU2521674C1 (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2521674C1 true RU2521674C1 (en) | 2014-07-10 |
Family
ID=51217041
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013103346/13A RU2521674C1 (en) | 2013-01-24 | 2013-01-24 | Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2521674C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567562C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Павел Григорьевич Бродский | Device of anti-ice protection for hydraulic engineering structure arranged on shallow continental shelf |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU968162A1 (en) * | 1980-02-25 | 1982-10-23 | Всесоюзный Специализированный Институт По Проектированию Объектов Добычи И Транспорта Газа "Спецгазпроект" | Protection block of offshore structure |
| SU1047776A1 (en) * | 1977-12-23 | 1983-10-15 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности им.В.И.Муравленко | Arrangement for protecting structures from moving icefields |
| GB2218447A (en) * | 1988-05-13 | 1989-11-15 | Doris Engineering | Protective barrier for the protection of offshore marine works and method of installation of the same |
| SU1640290A1 (en) * | 1989-04-04 | 1991-04-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт Нефтегазопромысловых Сооружений На Континентальном Шельфе | Ice-crushing member of a sea structure |
| SU1684424A1 (en) * | 1989-11-10 | 1991-10-15 | Симферопольский филиал Днепропетровского инженерно-строительного института | Device for protecting hydraulic structure from ice action |
| RU2064553C1 (en) * | 1993-02-15 | 1996-07-27 | Аллен Бредфорд Рисорсез Инк. | Immersed movable caisson provided with ice resistance for sea oil well drilling in arctic |
-
2013
- 2013-01-24 RU RU2013103346/13A patent/RU2521674C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1047776A1 (en) * | 1977-12-23 | 1983-10-15 | Государственный научно-исследовательский и проектный институт нефтяной и газовой промышленности им.В.И.Муравленко | Arrangement for protecting structures from moving icefields |
| SU968162A1 (en) * | 1980-02-25 | 1982-10-23 | Всесоюзный Специализированный Институт По Проектированию Объектов Добычи И Транспорта Газа "Спецгазпроект" | Protection block of offshore structure |
| GB2218447A (en) * | 1988-05-13 | 1989-11-15 | Doris Engineering | Protective barrier for the protection of offshore marine works and method of installation of the same |
| SU1640290A1 (en) * | 1989-04-04 | 1991-04-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектно-Изыскательский Институт Нефтегазопромысловых Сооружений На Континентальном Шельфе | Ice-crushing member of a sea structure |
| SU1684424A1 (en) * | 1989-11-10 | 1991-10-15 | Симферопольский филиал Днепропетровского инженерно-строительного института | Device for protecting hydraulic structure from ice action |
| RU2064553C1 (en) * | 1993-02-15 | 1996-07-27 | Аллен Бредфорд Рисорсез Инк. | Immersed movable caisson provided with ice resistance for sea oil well drilling in arctic |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2567562C1 (en) * | 2014-08-12 | 2015-11-10 | Павел Григорьевич Бродский | Device of anti-ice protection for hydraulic engineering structure arranged on shallow continental shelf |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8297885B2 (en) | Method of erecting a building structure in a water basin | |
| JPS5862220A (en) | Installation of oceam wall and wall structure | |
| US10443574B2 (en) | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines | |
| KR20140122219A (en) | Foundation structure of an offshore plant, in particular an offshore wind turbine, which foundation structure is to be installed at a low noise level, and installation method therefor | |
| BR112018069909B1 (en) | BASE STRUCTURE ON SEA BED AND METHOD FOR INSTALLING IT | |
| US2657540A (en) | Method of erecting and positioning marine structures | |
| US20110299937A1 (en) | Pre-stressed concrete foundation for a marine building structure | |
| RU2090699C1 (en) | Offshore platform and method of its construction | |
| RU2382849C1 (en) | Ice resistant drilling complex for shallow continental shelf development | |
| WO2016042173A1 (en) | Gravity foundation for the installation of offshore wind turbines and meteorological towers | |
| US2920454A (en) | Apparatus for protecting offshore structures | |
| RU2310721C1 (en) | Protection device to protect self-elevating floating drilling installation for exploratory well drilling in ice conditions and method for protection device construction | |
| RU2386755C1 (en) | Method for arrangement of shallow subway at water area bottom | |
| JP6105044B2 (en) | Partially floating offshore platform for offshore wind power, bridges and offshore structures, and construction method | |
| RU2521674C1 (en) | Antiicing device for hydraulic structure located on shallow continental shelf | |
| JP2016084660A (en) | Foundation structure of off-shore wind turbine generator | |
| Ellers | Advanced offshore oil platforms | |
| JPH06146305A (en) | Underwater foundation and installation method thereof | |
| JP2019534401A (en) | Port plant and method for mooring a floating body in a port plant | |
| RU2586345C2 (en) | Method for construction of transport tunnel of transition | |
| EP2576918A2 (en) | Pre-stressed concrete foundation for a marine building structure | |
| RU2567562C1 (en) | Device of anti-ice protection for hydraulic engineering structure arranged on shallow continental shelf | |
| RU2382142C2 (en) | Method for formation of closed section of water area bottom with possibility of its drying and system, which realises it | |
| JPH05132913A (en) | Method of installing protective device to big wave | |
| RU2573301C2 (en) | Self-elevating drilling offshore unit of ice class with single conic pile-supported leg |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150125 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20161120 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180125 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190408 |