Способ подводного намораживания ледяного сооружения

 

СПОСОБ ПОДВОДНОГО НАМОРАЖИВАНИЯ ЛЕДЯНОГО СООРУЖЕНИЯ , включающий армирование термосваями по контуру возводимого сооружения. установку на дно водоема каркаса и заполнение полости каркаса льдом, отличающийся тем, что, с целью снижения сроков строительства и эксплуатационных затрат, в основании каркаса устанавливают перфорированный трубопровод, по которому направленным вверх потоком продувают холодный воздух через всю толщу воды и в переохлажденной воде производят послойное подводное намораживание образующегося внутриводного льда до полного заполнения каркаса, а ледяное поле внутри контура сначала опускают откачиванием воды на дно, затем примораживают его к дну, после чего производят послойное намораживание льда. Акватория

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зсмк Е 02 В 17/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Я которыя

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3518003/29-15 (22) 29.11.82 (46) 23.12.84. Бюл. № 47 (72) В. А. Госман (71) Новосибирский институт инженеров водного транспорта (53) 627.2(088.8) (56) 1. Патент США № 4055052, кл. Е 02 В 3/00, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 872634, кл. Е 02 В 15/02, 1980 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОДВОДНОГО НАМОРАЖИВАНИЯ ЛЕДЯНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий армирование термосваями по контуру возводимого сооружения, „,SU„1130667 A установку на дно водоема каркаса и заполнение полости каркаса льдом, отличающийся тем, что, с целью снижения сроков строительства и эксплуатационных затрат, в основании каркаса устанавливают перфорированный трубопровод, по которому направ. ленным вверх потоком продувают холодный воздух через всю толщу воды и в переохлажденной воде производят послойное подводное намораживание образующегося внутриводного льда до полного заполнения каркаса, а ледяное поле внутри контура сначала опускают откачиванием воды на дно, затем примораживают его к дну, после чего производят послойное намораживание льда.

1130667 ма каркаса и заполнение полости каркаса льдом, в основании каркаса устанавливают перфорированный трубопровод, по которому направленным вверх потоком продувают холодный воздух через всю толщу воды и в переохлажденной воде производят послойное подводное намораживание образующегося внутриводного льда до полного заполнения каркаса, а ледяное поле внутри контура сначала опускают откачиванием воды на дно, затем примораживают его к дну, после чего производят послойное намораживание льда.

На фиг. 1 показана схема укладки трубы, план; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1, в процессе замораживания каркаса (слева) и после замораживания (справа) .

Ледяное сооружение содержит трубопровод 1 с патрубками 2 и грузами 3, который проложен по контуру сооружения. На од45

55

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений, в частности к намораживанию крупных ледяных массивов в водной среде в условиях Севера, и предназначено для возведения причальных, ограждающих и регуляционных сооружений, а также производственных площадок при разработке и эксплуатации нефтегазовых месторождений, в том числе и на арктических шельфах.

Известен способ строительства ледяных платформ, заключающийся в,послойном намораживании льда или грунта (пульпы) на поверхности ледяного поля путем залива его поверхности водой или донным грунтом и последующем погружении ледяного поля на дно, сопровождающемся установкой термосвай и искусственным замораживанием (1).

Недостатками данного способа являются низкая производительность, высокая трудоемкость работ; а также низкое качество работ в связи с трудностями сплошного промораживания дна под платформой и примораживания к нему ледяного основания.

Известен способ подводного намораживания ледяного сооружения, включающий армирование термосваями по контуру возводимого сооружения, установку на дно водоема каркаса и заполнение полости каркаса льдом (2).

Недостатком известного способа является трудоемкость добычи льда и укладки его в армокаркасе. Кроме того, трудно осу- ЗО ществить примораживание платформы к дну, так как никаких мер для промораживания дна не предусмотрено. Все это удорожает строительство и удлиняет его сроки.

Цель изобретения — снижение сроков строительства и эксплуатационных затрат.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу подводного намораживания ледяного сооружения, включающему армирование термосваями по контуру возводимого сооружения, установку на дно водое- 40 ном конце трубопровод 1 присоединен к воздуходувке 4, на другом его конце установлена заслонка 5. Над трубопроводом с ледяного поля 6 в подготовленную майну 7 установлен каркас из панелей 8, выполненных из арматурной стали и проволочной сетки 9, предназначенной для улавливания внутриводного льда. На внутренней стороне образовавшейся ледяной дамбы уложен теплогидроизоляционный слой 10, который предохраняет основной монолит 11 намороженного льда от разрушения в летний период.

Способ осуществляют следующим образом.

В ледяном поле 6 по контуру сооружения прорубается майна 7, в которую опускают трубопровод 1 с патрубками 2, описывающий в плане контур будущего сооружения. Концы трубы выводятся к берегу, где один конец присоединяется к воздуходувке 4, а на другом устанавливается заслонка 5.

Пригрузив трубу 1 грузами 3, ее утапливают на дно водоема и опускают в эту же майну панели 8, представляющие собой рамы с металлической сеткой 9, которые образуют над трубой арматурный каркас.

При помощи воздуходувки через трубопровод при закрытой заслонке 5 продувают морозный воздух, который, вытесняя из трубы воду, выходит через патрубки 2. Поднимаясь вверх, пузырьки холодного воздуха переохлаждают воду и способствуют образованию внутриводного льда, кристаллы которого всплывают и накапливаются внутри арматурного каркаса 8, смерзаясь в монолит. Наверху в это время производят очистку майны 7 от шуги, частично выносимой сквозь сетку 9, для беспрепятственного выхода воздуха. Прохождение морозного воздуха по трубопроводу способствует его обмерзанию снаружи, промерзанию дна по контуру трубы и примерзаиию ее к дну.

В конечном итоге ледяной монолит, растущий сверху вниз, достигает трубы и смерзается с ней. В этот момент происходит замерзание сопловых отверстий патрубков 2, и дальнейшее формирование ледяной дамбы происходит за счет интенсивной циркуляции холодного воздуха по трубопроводу 1 через открытую заслонку 5.

После окончательного формирования ледяной дамбы производится выкачивание воды из внутриконтурного пространства.

Ледяное поле внутри контура при этом опускается на дно и примораживается к нему.

После достаточного промерзания дна водоема начинают послойное намораживание льда внутри контура и облицовку внутренних стен дамбы теплогидроизоляционными плитами, которые защемляются между внутрен113066? у Pj

-т- ФЗЛЫй груия г-. -т- -т- Г

Составитель P. Бесчастнова

Техред И. Верес Корректор И. Муска

Тираж 643 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по . делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор В. Бесчастнова

Заказ 91! 6/25

3 ними стенами ледяной дамбы и намораживаемыми слоями.

В процессе намораживания можно производить установку технологического оборудования (фундаменты, обсадные трубы и т. д.). Для холодозарядки ледяного сооружения и,его основания через трубопровод 1 продолжается продувание холодного воздуха в течение всей зимы.

Использование предлагаемого способа сокращает сроки и трудоемкость строительства ледяных сооружений. Параллельно с возведением ледяного массива осуществляется холодозарядка грунтового основания и качественное его промо ражи ванне на контакте лед — грунт. Последнее обеспечивает надежную устойчивость ледяного массива к внешним нагрузкам на сдвиг и всплывание.