УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОПОР МОРСКИХ ИНЖЕНЕРНЫХ СООРУЖЕНИЙ
DEVICE TO ERECT PROTECTION OF MARINE ENGINEERING STRUCTURE SUPPORTS

Изобретение относится к области строительства средств освоения континентального шельфа замерзающих морей и может быть использовано при проектировании, строительстве и эксплуатации стационарных морских инженерных сооружений для их защиты от действия внешних ледовых нагрузок.
Известны противоледовые устройства для защиты морских инженерных сооружений (морских платформ), выполненные в виде бандажей, которые монтируются на опорном стволе или на колоннах платформ в зоне действия льда. П.П.Кульмач «Морские сооружения для освоения полярного шельфа»: СПб.-Москва 26, ЦНИИ МО РФ, 1999.
Известны устройства защиты морских инженерных сооружений от воздействия льда, основанные на обогреве пояса переменных ватерлиний для исключения смерзания ледовых масс, прилегающих к поверхности опор морских сооружений, в которых обогрев производится с использованием топливного газа (патент США №3831385).
Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является устройство для защиты опор морских инженерных сооружений от переменных нагрузок внешнего ледового воздействия по патенту РФ №2288320. Согласно этому патенту защитный блок в виде бандажной конструкции установлен на грунте водоема, закреплен на нем, а по отношению к опоре морского инженерного сооружения расположен с зазором между его стенкой и опорой морского инженерного сооружения, исключающим соприкосновение защитного блока с опорой морского инженерного сооружения. Величина зазора составляет не менее значения, определяемого по расчетному соотношению. Предусмотрена возможность подогрева морской воды, находящейся в пространстве, образованном зазором между опорой морского инженерного сооружения и стенкой защитного блока, например, путем сообщения указанного пространства с источником тепла или размещения в нем обогревателя.
Однако глубина шельфа в некоторых местах может достигать 500 и более метров, поэтому строительство такой защитной конструкции и ее гидроизоляция будет технологически неоправданным и экономически очень затратным.
Задачей предлагаемого изобретения является защита опор морского инженерного сооружения от переменных нагрузок внешнего ледового воздействия путем надежной изоляции опор сооружения от контакта с движущимся ледовым полем.
Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, за счет которого решается указанная задача, является возможность осуществления практически неистираемого защитного покрытия опор заданной толщины и его постоянного пополнения в периоды движения ледовых полей.
Указанный технический результат достигается в результате использования предлагаемого устройства для защиты опор морских инженерных сооружений от переменных нагрузок внешнего ледового воздействия, которое содержит защитный блок в виде бандажной конструкции, охватывающей опору морского инженерного сооружения. При этом пространство между опорой и стенкой бандажной конструкции заполнено жидкостью, имеющей низкую температуру замерзания, а кроме того, устройство снабжено холодильной установкой, причем трубы холодильной установки расположены в пространстве между опорой и стенкой бандажной конструкции, а бандажная конструкция установлена в зоне внешнего ледового воздействия переменных нагрузок на опоры.
В частном случае предлагаемого устройства на опоры в местах, охватываемых бандажной конструкцией, устанавливается прокладка из теплоизолирующего материала.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведен разрез опорного блока морского инженерного сооружения.
Опора 1 морского инженерного сооружения опоясана защитным бандажом 2, который монтируется на опоре 1 в зоне внешнего ледового воздействия движущегося ледового поля, при этом верхняя часть бандажа должна быть выше верхней кромки льда, а нижняя - ниже нижней кромки льда. В пространстве между опорой и защитным бандажом располагаются трубы холодильной установки змеевикового типа 3. Для предотвращения намерзания на них льда это пространство заполняют жидкостью, имеющей низкую температуру замерзания. Агрегатная часть холодильной установки расположена в верхней части морского инженерного сооружения и на чертеже не показана.
При работе холодильной установки на наружной поверхности защитного бандажа 2 образуется ледовой слой 5 заданной толщины. Для уменьшения потерь холода на поверхности опоры монтируется прокладка 4 из теплоизолирующего материала.
При дрейфе движущегося ледового поля на защитный блок 2 начинают действовать внешние ударные и истирающие силы со стороны ледового поля. Однако на поверхности опоры в зоне ледового воздействия всегда имеется ледовый слой достаточной толщины, который будет поглощать кинетическую энергию ударного воздействия на опору и таким образом уменьшать возможность появления вибрации инженерного сооружения. При этом предлагаемое устройство обеспечивает сохранность антикоррозионного покрытия, нанесенного на опору морского сооружения в отсутствие непосредственного контакта с ледовым полем.