Способ подводного намораживания ледяного сооружения Советский патент 1984 года по МПК E02B17/00 

со

о

Од Од

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

СГ

Фиг.1 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 щельфах. 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 заморажибанием 1. Недостатками данного способа являются низкая производительность, высокая трудоемкость работ, а также низкое качество работ в связи с трудностями сплощного 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 осуществить 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 водоема 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 одном 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 образовавщейся 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 щуги, частично выносимой сквозь сетку 9, для беспрепятственного выхода воздуха. Прохождение морозного воздуха по трубопроводу способствует его обмерзанию снаружи, промерзанию дна по контуру трубы и примерзанию 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 внутренними 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. W///////. - Г - -/ jGD Ледяной покрое зл

Использование предлагаемого способа сокращает сроки и трудоемкость строительства ледяных сооружений. Параллельно с возведением ледяного массива осуществляется холодозарядка грунтового основания и качественное его промораживание на контакте лед - грунт. Последнее обеспечивает надежную устойчивость ледяного массива к внещним нагрузкам на сдвиг и всплывание. ь/и грунпг //. j:7