RU2534292C1

RU2534292C1 - Method to erect ice-resistant platform

Info

Publication number: RU2534292C1
Application number: RU2013137891/03A
Authority: RU
Inventors: Марсель Галиуллович Губайдуллин; Александр Владимирович Конюхов; Денис Владимирович Бурков; Артём Дмитриевич Конюхов; Валерий Вячеславович Амбаров
Priority date: 2013-08-13
Filing date: 2013-08-13
Publication date: 2014-11-27

Abstract

FIELD: construction.

SUBSTANCE: method includes deepening and installation of an underwater part of the structure into bottom deposits, fixed fastening of a hollow board to it, made in the form of a ball segment with perforated surface. During assembly of the board its upper part is placed above the surface of the ice cover, and the base is submerged into water. Supply-and-exhaust shafts and tight hatches are placed into the cavity of the board. The underwater part of the platform is equipped with transition gateways and joint assemblies. A tunnel is installed from the platform to the coast, and in it they install a pipe canal, tight partitions, additionally it is equipped with transition gateways, joint assemblies. The tunnel is used as a permanent transport link and moorage for underwater vessels.

EFFECT: increased reliability of operation of hydraulic engineering structures of island type in Arctic seas.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области освоения ресурсов континентального шельфа, и, в частности, к возведению в арктических морях платформ островного типа в условиях дрейфа айсбергов, подвижек смерзшихся ледяных полей.The invention relates to the development of resources on the continental shelf, and, in particular, to the construction of island-type platforms in the Arctic seas under the conditions of iceberg drift, movements of frozen ice fields.

Имеются технологии строительства в районах дрейфа айсбергов ледостойких объектов, например: «Способ сооружения арктической платформы» (пат. №2238365, опубл. 20.10.2004 - аналог). Решение с учетом защиты сооружения от ледовых воздействий включает: упрочнение донных отложений, возведение на дне водоема фундаментов, установку на них подводной и надводной частей опоры полупогружной платформы, оснащенной балластными емкостями и технологическим оборудованием. При этом верхняя часть сооружения выполняется в виде понтона, а подводная опора сооружения оснащена оборудованием для монтажа-демонтажа опоры, буксировки и удаления понтона из зоны дрейфа айсбергов. Но при значительных затратах, способ не позволяет обеспечить безопасность эксплуатации арктической платформы при подвижках на нее смерзшихся ледяных полей.There are technologies for building ice-resistant objects in the iceberg drift regions, for example: “The way to build the Arctic platform” (US Pat. No. 2238365, publ. 10/20/2004 - analogue). The solution, taking into account the protection of the structure from ice impacts, includes: hardening of bottom sediments, erection of foundations at the bottom of the reservoir, installation of the underwater and surface parts of the support of a semi-submersible platform equipped with ballast tanks and technological equipment on them. At the same time, the upper part of the structure is in the form of a pontoon, and the underwater support of the structure is equipped with equipment for mounting and dismounting the support, towing and removing the pontoon from the iceberg drift zone. But at considerable cost, the method does not allow to ensure the safety of the operation of the Arctic platform during movements of frozen ice fields on it.

Применительно к экстремальным условиям в северных морях имеются различные технологии, конструктивные решения доставки судами, подводными дюкерами и тоннелями материалов, оборудования, персонала, используемых при строительстве, эксплуатации гидротехнических сооружений, транспортировки сырья потребителям. В этих условиях транспортные операции необходимо проводить с использованием апробированных разработок, таких как: «Устройство стыковки космического объекта» (пат. №2195417, опубл. 27.12.2002 - аналог). Устройство представляет собой переходный шлюз со стыковым узлом и предназначено для эксплуатации подводных судов, космических аппаратов.In relation to extreme conditions in the northern seas, there are various technologies, design solutions for the delivery by ships, submarines and tunnels of materials, equipment, personnel used in the construction, operation of hydraulic structures, transportation of raw materials to consumers. Under these conditions, transport operations must be carried out using approved designs, such as: “Device for docking a space object” (Pat. No. 2195417, publ. 12/27/2002 - analogue). The device is a transitional gateway with a docking station and is intended for the operation of submarines, spacecraft.

Безопасность платформ в районах дрейфа однолетних, многолетних льдов обеспечивается известными решениями, например: «Способ защиты гидротехнического сооружения от подвижек льда в арктических морях» (авт. свид. СССР №990954, опубл. в бюл. №3, 1983 - аналог). Способ предусматривает: оснащение платформы островного типа льдоразрушающим механизмом, закрепление сооружения ко дну и надвигающемуся на него льду, создание в зоне контакта льда с платформой избыточного давления и его разрушение. Недостатком решения является ограниченная производительность льдоразрушающего механизма при интенсивных подвижках ледяных полей.The safety of platforms in the drift areas of annual, perennial ice is ensured by well-known solutions, for example: “A way to protect a hydraulic structure from ice movements in the Arctic seas” (ed. Certificate of the USSR No. 990954, published in Bulletin No. 3, 1983 - analogue). The method includes: equipping an island-type platform with an ice-breaking mechanism, fixing the structure to the bottom and ice approaching it, creating excess pressure in the zone of contact of the ice with the platform and its destruction. The disadvantage of this solution is the limited performance of the ice-breaking mechanism during intensive movements of ice fields.

Из известных конструкций, способов возведения платформ в морях с интенсивными экстремальными ледовыми условиями наиболее близким к заявляемому решению является: «Островное ледостойкое сооружение» (авт. свид. №1076519, опубл. в бюл. №8, 1984 - прототип). Сооружение включает заглубление подводной части его опоры в донные отложения, неподвижное крепление к опоре полого щита, верхнюю часть которого размещают выше поверхности льда, а основание погружают в воду. Щит, выполненный в виде шарового сегмента с перфорированной поверхностью, оснащенный приточно-вытяжными шахтами, герметичными люками, обеспечивает безопасность эксплуатации платформы при интенсивных подвижках многолетних ледяных полей. Однако решение не позволяет осуществлять материально-техническое обеспечение сооружения при продолжительном дрейфе арктических льдов.Of the known structures, methods of erecting platforms in the seas with intense extreme ice conditions, the closest to the claimed solution is: "Island ice-resistant construction" (author certificate. No. 1076519, published in Bulletin No. 8, 1984 - prototype). The construction includes the deepening of the underwater part of its support in the bottom sediments, the fixed mount to the support of the hollow shield, the upper part of which is placed above the ice surface, and the base is immersed in water. The shield, made in the form of a spherical segment with a perforated surface, equipped with supply and exhaust shafts, airtight manholes, ensures the safe operation of the platform during intensive movements of perennial ice fields. However, the solution does not allow the material and technical support of the structure during prolonged drift of Arctic ice.

Задачей предлагаемого способа является повышение надежности эксплуатации ледостойких платформ.The objective of the proposed method is to increase the reliability of operation of ice-resistant platforms.

Сущность заявляемого решения заключается в следующем.The essence of the proposed solution is as follows.

Возведение ледостойкой платформы включает: спуск, заглубление и установку ее подводной части в донные отложения, неподвижное закрепление к платформе полого щита, выполненного в виде шарового сегмента с перфорированной поверхностью. При монтаже щита верхнюю его часть размещают над поверхностью ледяного покрова, а основание погружают в воду. В полости щита размещают приточно-вытяжные шахты и герметичные люки. Подводную часть платформы оснащают переходными шлюзами, стыковочными узлами. От платформы до побережья прокладывают тоннель и в нем размещают дюкер, герметичные переборки. Тоннель дополнительно оснащают переходными шлюзами и стыковочными узлами. Тоннель постоянно используют в качестве транспортной связи, а также причала для подводных судов.The construction of an ice-resistant platform includes: descent, deepening and installation of its underwater part in the bottom sediments, motionless fastening to the platform of a hollow shield made in the form of a spherical segment with a perforated surface. When installing the shield, its upper part is placed above the surface of the ice sheet, and the base is immersed in water. Supply and exhaust shafts and airtight hatches are placed in the cavity of the shield. The underwater part of the platform is equipped with transitional locks, docking nodes. A tunnel is laid from the platform to the coast and a duker, sealed bulkheads are placed in it. The tunnel is additionally equipped with transition gateways and docking nodes. The tunnel is constantly used as a transport connection, as well as a pier for submarines.

Способ возведения ледостойкой платформы поясняется чертежом, где на фиг.1 представлен вертикальный разрез ледостойкой платформы.The method of erecting an ice-resistant platform is illustrated by the drawing, where Fig. 1 shows a vertical section of an ice-resistant platform.

Реализация способа предусматривает следующее.The implementation of the method provides for the following.

После доставки элементов платформы в осваиваемый район производят установку, заглубление подводной части платформы 1 в донные отложения 2, закрепление к подводной части платформы 1 полого щита 3, выполненного в виде шарового сегмента с перфорированной поверхностью (см. фиг.1). В полости щита 3 размещают приточно-вытяжные шахты 4 и герметичные люки 5. Подводную часть платформы 1 оснащают переходными шлюзами 6 и стыковочными узлами 7, а от побережья до платформы прокладывают тоннель 8 и размещают в нем дюкер 9, герметичные переборки 10. Тоннель 8 дополнительно оснащают переходными шлюзами 6 и стыковочными узлами 7. Тоннель 8 постоянно используют в качестве транспортной связи и причала для подводных судов 11. При подвижках ледяной покров в зоне контакта с платформой меняет свое направление и величину давления на сооружение. В процессе перемещения по сферической поверхности щита 3 лед разрушается. Во льду формируются трещины и атмосферный воздух поступает через отверстия 12 и приточно-вытяжные шахты 4 в перфорированную часть сферического щита 3 и рабочую полость подводной части платформы 1.After delivery of the platform elements to the mastered area, installation is made, the underwater part of the platform 1 is deepened into bottom sediments 2, the hollow shield 3, made in the form of a spherical segment with a perforated surface, is fixed to the underwater part of the platform 1 (see Fig. 1). Supply and exhaust shafts 4 and airtight hatches 5 are placed in the cavity of the shield 3. The underwater part of the platform 1 is equipped with transitional locks 6 and docking units 7, and a tunnel 8 is laid from the coast to the platform and a duker 9 is placed in it, airtight bulkheads 10. Tunnel 8 is additionally equipped with transitional locks 6 and docking nodes 7. Tunnel 8 is constantly used as a transport connection and berth for submarines 11. When moving, the ice cover in the zone of contact with the platform changes its direction and pressure on the structure . In the process of moving along the spherical surface of the shield 3, the ice is destroyed. Cracks are formed in the ice and atmospheric air enters through the openings 12 and the supply and exhaust shafts 4 into the perforated part of the spherical shield 3 and the working cavity of the underwater part of the platform 1.

Предлагаемое решение при оптимальных затратах позволит обеспечить надежности эксплуатации платформы в арктических морях.The proposed solution at optimal costs will ensure the reliability of the platform in the Arctic seas.

Claims

A method of erecting an ice-resistant platform, including installing, deepening the underwater part of the platform into bottom sediments, securing to it a hollow shield made in the form of a spherical segment with a perforated surface, placing supply and exhaust shafts and airtight manholes in the shield cavity, equipping the underwater part of the platform with transitional locks and by connecting nodes, laying an underwater tunnel and a duker, characterized in that the hollow shield is fixedly fixed to its underwater part, then a tunnel is laid from the coast to the platform and in its cavity is placed inverted siphon, sealed bulkhead, further equipped with a tunnel transition gateways docking ports.