RU2619646C1 - Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom - Google Patents

Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom Download PDF

Info

Publication number
RU2619646C1
RU2619646C1 RU2016113542A RU2016113542A RU2619646C1 RU 2619646 C1 RU2619646 C1 RU 2619646C1 RU 2016113542 A RU2016113542 A RU 2016113542A RU 2016113542 A RU2016113542 A RU 2016113542A RU 2619646 C1 RU2619646 C1 RU 2619646C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shell
water
channels
level
soil
Prior art date
Application number
RU2016113542A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Никита Яковлевич Цимбельман
Татьяна Игоревна Чернова
Лев Залманович Эстрин
Сан Чери Кон
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ) filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный федеральный университет" (ДВФУ)
Priority to RU2016113542A priority Critical patent/RU2619646C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2619646C1 publication Critical patent/RU2619646C1/en

Links

Images

Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
    • E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
    • E02D7/00—Methods or apparatus for placing sheet pile bulkheads, piles, mouldpipes, or other moulds
    • E02D7/28—Placing of hollow pipes or mould pipes by means arranged inside the piles or pipes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Paleontology (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Underground Or Underwater Handling Of Building Materials (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: device contains channels, formed in the surface of the shell along its perimeter, made with ability to supply therein the scouring water. The channels are formed as the vertical tubes with tappering at the open lower end. The upper ends of the channels communicate with the ring collector, placed above the water level, at the shell immersing into the designed depth, divided into the sections of the equal length, made with ability to maintain differ according to the water pressure level. The lower part of the vertical tubes, placed below the ground level, while shell immersing into the designed depth, is placed close to the inner surface of the shell.
EFFECT: provision of the shell vertical immersion into the ground due to the possibility of the ground uniform thinning over the entire length of the shell lower edge contact with the base by means of water pressure control, supplied to the base ground, when immerged.
3 dwg

Description

Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано для установки в проектное положение тонких стальных оболочек с заглублением в грунт основания.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used for installation in the design position of thin steel shells with deepening in the soil of the base.

Известен способ погружения в грунт линейного элемента, преимущественно сваи, включающий заглубление элемента с одновременным размывом грунта естественного сложения под нижним торцом элемента по мере его погружения и удалением разжиженного грунта (см. RU № 2203358, МПК E02D7/24, 2003 г.).A known method of immersion in the soil of a linear element, mainly piles, including the deepening of the element with the erosion of natural soil under the lower end of the element as it is immersed and the removal of liquefied soil (see RU No. 2203358, IPC E02D7 / 24, 2003).

Недостатком такого решения является ограниченная зона действия размывающей струи и сложность устройства системы удаления разжиженного грунта при необходимости погружения в грунт развитых в плане тонкостенных элементов.The disadvantage of this solution is the limited coverage of the erosion jet and the complexity of the device for removing the liquefied soil, if necessary, immersion in the soil of thin-walled elements developed in terms of.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для установки тонкой стальной оболочки на дне акватории, содержащее каналы, сформированные у поверхности оболочки по её периметру, выполненные с возможностью подачи в них размывающей воды (см. RU № 2549789, МПК E02D7/18, 2015 г.).The closest in technical essence and the achieved result is a device for installing a thin steel shell at the bottom of the water area, containing channels formed at the surface of the shell along its perimeter, configured to supply erosive water to them (see RU No. 2549789, IPC E02D7 / 18, 2015).

Недостатком является отсутствие возможности регулирования перекоса конструкции, возникающего в процессе погружения её в грунт при значительной неоднородности грунтов основания.The disadvantage is the lack of the ability to regulate the skew of the structure that occurs during immersion in soil with significant heterogeneity of the soil base.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое техническое решение, является обеспечение возможности регулирования перекоса конструкции, при значительной неоднородности грунтов основания.The task to which the proposed technical solution is directed is to provide the possibility of regulating the skew of the structure, with significant heterogeneity of the soil of the base.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в обеспечении вертикального погружения оболочки в грунт за счёт возможности равномерного разуплотнения грунта по всей протяженности контакта нижнего края оболочки с основанием посредством регулирования давления воды, подаваемой в грунт основания при погружении.The technical result achieved in solving the problem is expressed in ensuring vertical immersion of the shell in the soil due to the possibility of uniform softening of the soil over the entire length of the contact of the lower edge of the shell with the base by adjusting the pressure of the water supplied to the base soil during immersion.

Поставленная задача решается тем, что устройство для установки тонкой стальной оболочки на дне акватории, содержащее каналы, сформированные у поверхности оболочки по её периметру, выполненные с возможностью подачи в них размывающей воды, отличается тем, что каналы сформированы как вертикальные трубки с заострением на открытом нижнем конце, верхние концы которых сообщены с кольцевым коллектором, размещенным выше уровня воды, при погружении оболочки на проектную глубину, разделённым на отсеки одинаковой длины, выполненные с возможностью поддержания отличающегося по уровню давления воды, при этом нижняя часть вертикальных трубок, размещенная ниже уровня грунта, при погружении оболочки на проектную глубину размещена вплотную к внутренней поверхности оболочки.The problem is solved in that the device for installing a thin steel shell at the bottom of the water area, containing channels formed at the surface of the shell along its perimeter, configured to supply erosive water to them, differs in that the channels are formed as vertical tubes with a sharp edge on the open bottom the end, the upper ends of which are communicated with an annular collector placed above the water level, when the shell is immersed at the design depth, divided into compartments of the same length, made with the possibility of maintaining a water pressure differing in level, while the lower part of the vertical tubes placed below the ground level, when the shell is immersed at the design depth, is placed close to the inner surface of the shell.

Сопоставительный анализ существенных признаков предлагаемого технического решения с существенными признаками аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the essential features of the proposed technical solution with the essential features of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."

При этом отличительные признаки формулы изобретения решают следующие функциональные задачи.In this case, the distinguishing features of the claims solve the following functional tasks.

Признаки «…каналы сформированы как вертикальные трубки с заострением на открытом нижнем конце…» обеспечивают уменьшение сопротивления грунта при погружении в него оболочки с прикреплёнными к ней трубками.The signs "... the channels are formed as vertical tubes with a peaking at the open lower end ..." provide a decrease in soil resistance when the shell is immersed in it with tubes attached to it.

Признаки, указывающие, что верхние концы каналов «сообщены с кольцевым коллектором, размещенным выше уровня воды, при погружении оболочки на проектную глубину, разделённым на отсеки одинаковой длины, выполненные с возможностью поддержания отличающегося по уровню давления воды…» позволяют обеспечить неравномерность давления поступающей воды в разных областях опорной части сооружения, и тем самым выровнять возможный перекос сооружения, возникающий при его погружении в неоднородные грунты.Signs indicating that the upper ends of the channels “are in communication with the annular collector located above the water level, when the shell is immersed at the design depth, divided into compartments of the same length, made with the possibility of maintaining a different pressure level of the water ...” allow for uneven pressure of the incoming water in different areas of the supporting part of the structure, and thereby align the possible bias of the structure that occurs when it is immersed in heterogeneous soils.

Признаки «…нижняя часть вертикальных трубок, размещенная ниже уровня грунта, при погружении оболочки на проектную глубину размещена вплотную к внутренней поверхности оболочки…» обеспечивают возможность размыва грунта основания непосредственно под нижней кромкой оболочки.The signs "... the lower part of the vertical tubes located below the ground level, when the shell is immersed at the design depth, is placed close to the inner surface of the shell ..." provide the possibility of erosion of the base soil directly under the lower edge of the shell.

На фиг. 1 изображен процесс монтажа оболочки, снабжённой системой вертикальных трубок для подачи подогретой воды к грунту основания, на фиг. 2 - поперечный разрез оболочки. На фиг. 3 изображён фрагмент опорной части оболочки с прикреплённой трубкой подачи воды.In FIG. 1 shows the installation process of a shell equipped with a system of vertical tubes for supplying heated water to the base soil, FIG. 2 - transverse section of the shell. In FIG. Figure 3 shows a fragment of the supporting part of the shell with an attached water supply tube.

На чертежах показаны стальная оболочка 1, каналы 2, заострение 3 на открытом нижнем конце 4 канала 2, верхние концы 5 каналов 2, кольцевой коллектор 6, уровень воды 7, нижняя кромка 8 оболочки 1, грунт 9, дно 10 акватории 11.The drawings show the steel shell 1, channels 2, the taper 3 at the open lower end 4 of the channel 2, the upper ends 5 of the channels 2, the annular collector 6, the water level 7, the lower edge 8 of the shell 1, soil 9, the bottom 10 of the water area 11.

Устройство для установки тонкой стальной оболочки 1 на дне акватории содержит каналы 2, сформированные у поверхности оболочки 1 по её периметру, выполненные с возможностью подачи в них размывающей воды. Каналы 2 сформированы как вертикальные трубки с заострением 3 на открытом нижнем конце 4. Верхние концы 5 каналов 2 сообщены с кольцевым коллектором 6, размещенным выше уровня воды 7, при погружении нижней кромки 8 оболочки 1 на проектную глубину. По меньшей мере, нижняя часть каналов 2 (вертикальных трубок), оказывающаяся ниже уровня грунта 9, при погружении оболочки 1 на проектную глубину, размещена вплотную к внутренней поверхности оболочки 1. Кольцевой коллектор 6 разделён на отсеки одинаковой длины, выполненные с возможностью поддержания в них отличающегося по уровню давления воды (например, подключены к разным насосам – на чертежах не показанным, работающим независимо друг от друга). Нижняя часть 4 вертикальных трубок (каналов 2), размещенная ниже уровня грунта 9, при погружении оболочки 1 на проектную глубину размещена вплотную к внутренней поверхности оболочки 1.A device for installing a thin steel shell 1 at the bottom of the water area contains channels 2 formed at the surface of the shell 1 along its perimeter, configured to supply erosive water to them. Channels 2 are formed as vertical tubes with a taper 3 at the open lower end 4. The upper ends 5 of the channels 2 are in communication with an annular collector 6 located above the water level 7 when the lower edge 8 of the shell 1 is immersed at the design depth. At least the lower part of the channels 2 (vertical tubes), which is below the ground level 9, when the shell 1 is immersed at the design depth, is placed close to the inner surface of the shell 1. The annular collector 6 is divided into compartments of the same length, made with the possibility of maintaining them different in level of water pressure (for example, connected to different pumps - not shown in the drawings, working independently of each other). The lower part 4 of the vertical tubes (channels 2), located below the soil level 9, when the shell 1 is immersed to the design depth, is placed close to the inner surface of the shell 1.

Заявленное устройство работает следующим образом.The claimed device operates as follows.

Стальная оболочка 1, устанавливаемая в проектное положение с платформы судна типа «КИЛ», с баржи или с берега с соблюдением требований безопасности (ограничения по высоте волны и др.) путём погружения её в воду краном с помощью траверсы и предварительного раскрепления изнутри, снабжена изнутри системой вертикальных трубок небольшого диаметра (каналов 2), равномерно распределённых по окружности оболочки 1, прикреплённых к ней заранее сваркой и имеющих заострение 3 на открытых нижних концах 4 канала 2, на уровне нижней кромки 8 оболочки 1. Каналы 2 могут не доходить до верхнего края оболочки 1, а заканчиваться на одной трети от нижней кромки 9 оболочки 1. Верхние концы 5 каналов 2 соединены по контуру оболочки 1 одним общим или несколькими отдельными трубчатыми кольцевыми коллекторами 7, которые в свою очередь податливыми шлангами соединены с системой подачи подогретой воды, которая под давлением поступает с берега или борта судна. Оболочка 1 под собственным весом или с помощью пригруза погружается на проектную глубину по мере подмыва смёрзшихся включений и других труднопреодолимых областей грунта 10. При достижении нижней кромки 8 оболочки 1 дна 10 подогретая вода размывает и разрыхляет грунт 9 в области контакта оболочки 1 с грунтом 9. При этом для возможности регулирования перекоса оболочки 1 при её погружении в грунт 9 в разные кольцевые коллекторы 6 вода может быть подана под разным давлением, в результате чего появляется возможность регулирования интенсивности размыва грунта 9 в различных областях основания оболочки 1 и, как следствие, выравнивания перекоса при погружении конструкции. Далее система подачи воды может быть удалена (за исключением жёстко прикреплённых к оболочке 1 вертикальных каналов 2 и кольцевых коллекторов 6), после чего производится заполнение внутренней полости оболочки 1 крупнообломочным грунтом 9. После погружения оболочки 1 в зоны мёрзлого грунта 9 со временем конструкция «вмерзает» в грунт основания, в результате чего обеспечивается необходимая прочность грунта 9 в области контакта с сооружением.Steel shell 1, installed in the design position from the KIL type vessel’s platform, from the barge or from the shore in compliance with safety requirements (wave height restrictions, etc.) by immersing it in water with a crane using a crosshead and preliminary unfastening from the inside, is equipped from the inside a system of vertical tubes of small diameter (channels 2), evenly distributed around the circumference of the shell 1, attached to it in advance by welding and having a taper 3 at the open lower ends 4 of the channel 2, at the level of the lower edge 8 of the shell 1. Channel S 2 may not reach the upper edge of the shell 1, but end on one third of the lower edge 9 of the shell 1. The upper ends 5 of the channels 2 are connected along the contour of the shell 1 by one common or several separate tubular ring collectors 7, which in turn are malleable hoses with a heated water supply system that comes under pressure from the shore or side of the vessel. Shell 1, under its own weight or with the help of a load, is immersed to the design depth as the frozen inclusions and other difficult regions of soil 10 are washed away. Upon reaching the lower edge 8 of shell 1 of bottom 10, heated water erodes and loosens the soil 9 in the area of contact between shell 1 and soil 9. Moreover, in order to be able to regulate the skew of the shell 1 when it is immersed in the soil 9 in different annular collectors 6, water can be supplied under different pressures, as a result of which it becomes possible to control the intensity of yva soil in 9 different areas of shell base 1, and as a result, alignment skew design immersion. Further, the water supply system can be removed (with the exception of vertical channels 2 and ring collectors 6 that are firmly attached to the shell 1), after which the inner cavity of the shell 1 is filled with coarse soil 9. After the shell 1 is immersed in the zones of frozen soil 9, the structure “freezes over time” "Into the base soil, as a result of which the necessary strength of the soil 9 is provided in the area of contact with the structure.

Claims (1)

Устройство для установки тонкой стальной оболочки на дне акватории, содержащее каналы, сформированные у поверхности оболочки по её периметру, выполненные с возможностью подачи в них размывающей воды, отличающееся тем, что каналы сформированы как вертикальные трубки с заострением на открытом нижнем конце, верхние концы которых сообщены с кольцевым коллектором, размещенным выше уровня воды, при погружении оболочки на проектную глубину, разделенным на отсеки одинаковой длины, выполненные с возможностью поддержания отличающегося по уровню давления воды, при этом нижняя часть вертикальных трубок, размещенная ниже уровня грунта, при погружении оболочки на проектную глубину размещена вплотную к внутренней поверхности оболочки. A device for installing a thin steel shell at the bottom of the water area, containing channels formed at the surface of the shell along its perimeter, configured to supply erosive water to them, characterized in that the channels are formed as vertical tubes with a peaking at the open lower end, the upper ends of which are communicated with an annular collector located above the water level, when the shell is immersed at the design depth, divided into compartments of the same length, made with the possibility of maintaining a different level water pressure, while the lower part of the vertical tubes, located below the ground level, when the shell is immersed at the design depth, is placed close to the inner surface of the shell.
RU2016113542A 2016-04-11 2016-04-11 Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom RU2619646C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113542A RU2619646C1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016113542A RU2619646C1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2619646C1 true RU2619646C1 (en) 2017-05-17

Family

ID=58715945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016113542A RU2619646C1 (en) 2016-04-11 2016-04-11 Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2619646C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1409760A (en) * 1919-05-05 1922-03-14 William J O'marr Pile-jetting apparatus
WO1998015692A1 (en) * 1996-10-10 1998-04-16 Tijmen Van Halteren A steel pile, adapted to be driven into the ground
RU2203358C2 (en) * 2001-07-25 2003-04-27 Перцовский Михаил Израилевич Method of sinking linear member into ground
JP2003336258A (en) * 2002-05-23 2003-11-28 Chowa Kogyo Kk High pressure water supply method and high pressure water supply device for water jet
EP2221418B1 (en) * 2009-02-18 2012-02-08 Sterk Midden Nederland B.V. Method and device for driving a series of sheet pile planks into the ground
RU2549789C1 (en) * 2014-09-15 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Method to submerge thin-walled steel shells with deepening into dense waterproof soil

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1409760A (en) * 1919-05-05 1922-03-14 William J O'marr Pile-jetting apparatus
WO1998015692A1 (en) * 1996-10-10 1998-04-16 Tijmen Van Halteren A steel pile, adapted to be driven into the ground
RU2203358C2 (en) * 2001-07-25 2003-04-27 Перцовский Михаил Израилевич Method of sinking linear member into ground
JP2003336258A (en) * 2002-05-23 2003-11-28 Chowa Kogyo Kk High pressure water supply method and high pressure water supply device for water jet
EP2221418B1 (en) * 2009-02-18 2012-02-08 Sterk Midden Nederland B.V. Method and device for driving a series of sheet pile planks into the ground
RU2549789C1 (en) * 2014-09-15 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Method to submerge thin-walled steel shells with deepening into dense waterproof soil

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107653895B (en) Combined offshore six-buoy buoyancy tank foundation structure and construction method thereof
KR102595139B1 (en) Device for removing sediment from the inside of a pile
JP6191050B2 (en) Offshore wind turbine foundations, corresponding offshore wind turbines and methods for installing them on site
JP5798227B2 (en) Floating body installation method
MX2011002385A (en) Offshore station, foundation for an offshore station, and method for building an offshore station.
CN102286987B (en) Gravity-type foundation structure for maritime equipment engineering and construction method thereof
CN109695264B (en) Suction type cylindrical foundation sinking cylinder rectifying and reinforcing device and construction method thereof
JP2010236179A (en) Sampling device and sampling method for water bottom resource
RU2619646C1 (en) Device to install the thin steel shell at the aquatic area bottom
KR101998464B1 (en) Caisson for Tidal Current Pwer Generator
NO157831B (en) FRALAND'S PLATFORM CONSTRUCTION OF ARMED CONCRETE WITH UPPER CONVERSING CARRIERS AND SLIDE FORCE FOR USE IN CASTING THE CARRIERS.
US3020965A (en) Hydraulic pile extractor
KR100986626B1 (en) Purification apparatus for water-quality
NO20092241L (en) Subsoil foundations, as well as methods for installing the foundation
NO772969L (en) EQUIPMENT FOR EXTRACTION OF OIL OR GAS FROM UNDER THE SEABROUND AND PROCEDURE FOR INSTALLATION OF SUCH EQUIPMENT
US10900467B2 (en) Floating structure for supporting a marine wind turbine
KR101164604B1 (en) Balancing type marine column structure construction apparatus
KR101723987B1 (en) Marine foundation and construction method thereof
RU2342489C2 (en) Self-lifting floating unit and method of its assembly
KR20100012447A (en) Construction system and method for concrete sunken well using a pontoon
WO2014098612A1 (en) Shallow water platform
JP2001311166A (en) Construction method for underwater foundation structure
DK3196363T3 (en) APPARATUS AND PROCEDURE FOR INSTALLING OFFSHORE FOUNDATIONS
RU2603421C1 (en) Off-shore self-elevating platform
CN103343529A (en) Movable steel pipe raft snorkeling over-water construction platform

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180412