Способ защиты цилиндрической опоры гидротехнического сооружения от действия ледяного поля Советский патент 1989 года по МПК E02B17/00 E02B15/02 

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству, преимущественно к строительству морских гидротехнических сооружений, и предназначено для защиты цилиндрических опор стационарных платформ и других гидротехнических сооружений возводимых на шельфе морей с суровыми ледовыми условиями.

Целью изобретения является снижение энергозатрат за счет регулирования скорости взаимодействия ледяного поля и опоры сооружения.

На фиг. 1 изображена цилиндрическая опора гидротехнического сооружения с буферной насадкой, вид в плане; на фиг. 2 - то же, вертикальный разрез; на фиг. 3 - зависимость прочности льда от скорости его деформирования.

Способ защиты цилиндрической опоры гидротехнического сооружения на континентальном щельфе (буровое основание, маяк, р ейдовый причал и т. д.) от воздействия ледяного поля реализуется следующим образом.

На цилиндрическую опору 1 гидротехнического сооружения на уровне действия ледяного поля 2 устанавливается буферная насадка 3, имеющая возможность перемещаться как по всему периметру опоры, так и в радиальном направлении (от опоры к опоре). Место расположения буферной насадки на опоре и скорость движения ледяного поля определяются прогнозом метеообстановки и преимущественным направлением движения ледяных полей- в конкретном районе эксплуатации. При подвижке ледяного поля в момент начала контакта с буферной насадкой производится- горизонтальное перемещение последней любым известным способом (гидравлическим домкратом, с по4

сл

00 4 СО ND

мощью редуктора и т. д.) со скоростью ui при перемещении к опоре, ti| v - vo 2de-vo - от опоры. При сжатии ледяного поля в зоне контакта происходит разрушение его кромки с образованием свободного водного пространства между буфер- 1ной насадкой и ледяным полем. Разрушившийся лед 4 увлекается движущимися поля- ми и выносится за пределы зоны разрушения. Затем буферная насадка занимает исходное положение и процесс повторяется. При этом возможны три режима буферной насадки: перемещение с заданной скоростью навстречу движению ледяного поля и свободное возвращение ее в исходное положение; перемещение с заданной скоростью в сторону движения ледяного поля (к опоре) и свободное возвращение ее в исходное положение; последовательное чередование перемещения с заданной скоростью навстречу движению ледяного поля с перемещением к опоре без возврата в исходное положение.

1. Способ защиты цилиндрической опоры гидротехнического сооружения от действия ледяного поля, включающий механическое разрушение льда установленной на опоре на уровне действия ледяного поля буферной насадкой, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет регулирования скорости взаимодействия ледяного поля и опоры сооружения, перед механическим разрушением льда измеряют скорость движе ния ледяного поля и затем сообщают буферПри конкретном выполнении буферная насадка может представлять собой жесткую

конструкцию. Ее ширина может соответст- .,. ...- , , ,

вовать ширине опоры. Передняя грань бу- 25 ной насадке поступательное радиальное дви- ферной насадки может быть вертикальной жение по направлению от опоры со ско- и в плане иметь кривизну радиусом, равным радиусу опоры. Буферной насадке может задаваться перемещение навстречу ледяному полю при помощи системы гидравлических

ростью

vi 2dE-vo при с последующим свободным возвращением буферной насадки в исходное положение

домкратов. Перемещение же буферной на- 30 или - к опоре со скоростью

садки к опоре может происходить под действием ледяного поля. В этом случае скорость ее движения ограничивается системой мощных пружин с подобранными жесткост- ными характеристиками. Буферная насадка с систейой гидропривода может крепиться 35 к опоре на металлических консольных фермах. ,

Измерение силы давления ледяного поля может выполняться при помощи образцовых манометров, включенных в гидравлическую систему домкратов.

С учетом энергозатрат на перемещения буферной насадки предпочтительным является режим движения буферной насадки

v vo-2ds при s«10 с последующим свободным возвращением буферной насадки в исходное положение гдеи -скорость перемещения буферной

насадки, м/с;

d - ширина буферной насадки, м; е - скорость деформирования льда 10- с или «10- с- ; иь - скорость движения ледяного поля, м.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что движение буферной насадки с заданной скоростью к опоре последовательно чередуется с ее движением с заданной скоростью от опоры без возврата в исходное положение.

О

5

0

по ходу движения ледяного поля к опоре. Однако устанавливать и сообщать необходимую скорость движения буферной насадке удобнее и проще при ее перемещении от опоры навстречу движению, ледяного поля. Использование предлагаемого способа позволяет снизить ледовую нагрузку на опору в 3,8 раза, упростить конструкцию ледо- стойкого основания и технологию его возведения, снизить расход материалов, сократить срок строительства и обеспечить надежность в его работе.

Формула изобретения

1. Способ защиты цилиндрической опоры гидротехнического сооружения от действия ледяного поля, включающий механическое разрушение льда установленной на опоре на уровне действия ледяного поля буферной насадкой, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат за счет регулирования скорости взаимодействия ледяного поля и опоры сооружения, перед механическим разрушением льда измеряют скорость движения ледяного поля и затем сообщают буфер.,. ...- , , ,

5 ной насадке поступательное радиальное дви- жение по направлению от опоры со ско-

ной насадке поступательное радиальное дви- жение по направлению от опоры со ско-

ростью

vi 2dE-vo при с последующим свободным возвращением буферной насадки в исходное положение

или - к опоре со скоростью

v vo-2ds при s«10 с последующим свободным возвращением буферной насадки в исходное положение, гдеи -скорость перемещения буферной

насадки, м/с;

d - ширина буферной насадки, м; е - скорость деформирования льда 10- с или «10- с- ; иь - скорость движения ледяного поля, м.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что движение буферной насадки с заданной скоростью к опоре последовательно чередуется с ее движением с заданной скоростью от опоры без возврата в исходное положение.

Изобретение относится к области гидротехнического строительства. Цель изобретения - снижение энергозатрат за счет регулирования скорости взаимодействия ледяного поля и опоры сооружения. Перед механическим разрушением ледяного поля с по- мош1ью буферной насадки измеряют скорость его движения в данном районе. Сообш,ают буферной насадке поступательное радиальное движение по направлению от опоры или к опоре с заданной скоростью с последующим свободным возвраш,ением. Возможно последовательное чередование перемещения буферной насадки с заданными скоростями навстречу движению ледового поля с перемещением к опоре без возврата в исходное положение. При сжатии ледового поля в зоне контакта происходит разрушение его кромки с образованием свободного водного пространства между буферной насадкой и ледовым полем. Разрушение ледового поля проис.- ходит периодически по мере его подхода к опоре и перемещения буферной насадки. 1 3. п. ф-лы, 3 ил. (Л С

(, МП Of

//i

ч Ч ч ч Ч ч ч Ч Ч ч ч ч ч

-V

(ptj,2