RU2628348C2 - Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure - Google Patents
Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2628348C2 RU2628348C2 RU2015133669A RU2015133669A RU2628348C2 RU 2628348 C2 RU2628348 C2 RU 2628348C2 RU 2015133669 A RU2015133669 A RU 2015133669A RU 2015133669 A RU2015133669 A RU 2015133669A RU 2628348 C2 RU2628348 C2 RU 2628348C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- base
- seabed
- soil
- consolidation
- foundation
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02B—HYDRAULIC ENGINEERING
- E02B17/00—Artificial islands mounted on piles or like supports, e.g. platforms on raisable legs or offshore constructions; Construction methods therefor
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/02—Improving by compacting
- E02D3/10—Improving by compacting by watering, draining, de-aerating or blasting, e.g. by installing sand or wick drains
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области гидротехнического строительства и может быть использовано при эксплуатации морских гидротехнических сооружений после установки на морское дно для освоения углеводородных ресурсов континентального шельфа.The invention relates to the field of hydraulic engineering and can be used in the operation of marine hydraulic structures after installation on the seabed for the development of hydrocarbon resources of the continental shelf.
Преимущественной областью применения изобретения является эксплуатация после постановки на морское дно морских гидротехнических сооружений гравитационного или гравитационно-свайного типов в период, когда происходит консолидация грунтового основания.The preferred field of application of the invention is the operation after setting on the seabed of marine hydraulic structures of gravity or gravity-pile types in the period when the consolidation of the soil base.
Из патента РФ №2337205 известно земляное сооружение на слабых природных основаниях, в котором предлагается способ консолидации грунтового основания путем устройства песчаных свай с песчаной подушкой, по которым отводится грунтовая вода.From the patent of the Russian Federation No. 2337205, an earthen building on weak natural foundations is known, which proposes a method of consolidating a soil foundation by arranging sand piles with a sand cushion along which ground water is discharged.
Известное сооружение содержит опорное основание в виде песчаной постели под днищем фундамента с песчаными сваями, заглубленными на определенную глубину. Каждая свая представляет собой песчаный цилиндр из хорошо дренированного материала. Песчаные сваи устанавливаются под грунтовой постелью с определенным шагом, зависящим от свойств грунтового основания. По верху песчаные сваи соединены между собой песчаным слоем (постелью), уложенным на естественное основание для организованного отвода поровой воды из грунтового основания.The known structure contains a support base in the form of a sand bed under the bottom of the foundation with sand piles, deepened to a certain depth. Each pile is a sand cylinder of well-drained material. Sand piles are installed under the soil bed with a certain step, depending on the properties of the soil base. On the top, the sand piles are interconnected by a sand layer (bed) laid on a natural base for organized drainage of pore water from the ground base.
Недостатками известного решения в части способа являются:The disadvantages of the known solutions in terms of the method are:
- сложность и большая трудоемкость устройства песчаных свай, связанная с бурением цилиндрических скважин и засыпкой их песчаным грунтом. Вероятность успешной реализации таких операций в реальной обстановке, особенно в сложных природных северных условиях (волнение моря, ледяной покров, низкая температура воды и воздуха), крайне мала. Все это приводит еще и к значительным затратам и продолжительному по срокам выполнению указанных операций.- the complexity and high complexity of the device of sand piles associated with the drilling of cylindrical wells and filling them with sandy soil. The probability of successful implementation of such operations in a real environment, especially in difficult natural northern conditions (sea waves, ice cover, low temperature of water and air), is extremely small. All this also leads to significant costs and lengthy implementation of these operations.
Кроме этого при воздействии волновой нагрузки на сооружение происходит накопление поровой воды в песчаной постели.In addition, under the influence of the wave load on the structure, pore water accumulates in the sand bed.
Перечисленные недостатки частично устранены в техническом решении, которое описано в работе Шибакин С.И., Левачев C.H., Курилло С.В. Фундаменты гравитационных нефтегазодобывающих платформ. М., ВНИИИС, Строительные конструкции, №7, 1988.These shortcomings are partially eliminated in the technical solution, which is described in the work Shibakin S.I., Levachev C.H., Kurillo S.V. Foundations of gravity oil and gas platforms. M., VNIIIS, Building structures, No. 7, 1988.
В известном решении из указанного источника для ускорения процесса консолидации под днищем фундамента морского объекта устанавливаются иглофильтры, которые соединены в единую гидравлическую систему, в которой поддерживается постоянно разрежение, за счет чего происходит удаление поровой воды и снижение порового давления в грунтовом основании. Однако и этот метод не может достаточно быстро снять поровое давление в основании сооружения и тем более удалить связанную воду из грунта. Это снижает эффективность данного метода. Кроме этого процесс консолидации затягивается на продолжительное время и не успевает закончиться до приложения значительных нагрузок от волн и льда, когда грунтовое основание не обладает достаточной прочностью, что может привести к аварии сооружения.In a known solution from the specified source, to accelerate the consolidation process, under the bottom of the foundation of the marine object, needle filters are installed, which are connected to a single hydraulic system in which constant vacuum is maintained, which removes pore water and reduces pore pressure in the soil base. However, this method cannot quickly remove pore pressure at the base of the structure and even more so remove bound water from the soil. This reduces the effectiveness of this method. In addition, the consolidation process is delayed for a long time and does not have time to end before the application of significant loads from waves and ice, when the soil foundation does not have sufficient strength, which can lead to a construction accident.
Неполная консолидация основания приводит к значительным затратам при изготовлении платформы за счет повышенной массы сооружения для обеспечения устойчивости сооружения.Incomplete consolidation of the base leads to significant costs in the manufacture of the platform due to the increased mass of the structure to ensure the stability of the structure.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является снижение материалоемкости гидротехнического сооружения за счет ускорения процесса консолидации, а также расхода балласта для обеспечения заданной гравитации с целью обеспечения устойчивости сооружения на действие расчетного сочетания внешних нагрузок при одновременном повышении надежности эксплуатации и снижение рисков потери устойчивости гидротехнического сооружения после установки его на морское дно за счет ускоренного и более полного удаления связанной воды в процессе консолидации грунтового основания.The objective of the invention is to reduce the material consumption of a hydraulic structure by speeding up the consolidation process, as well as the ballast consumption to ensure a given gravity in order to ensure the stability of the structure under the action of a combination of external loads while improving operational reliability and reducing the risks of loss of stability of a hydraulic structure after installing it on the seabed due to the accelerated and more complete removal of bound water in the process CCE consolidation of soil foundation.
Техническими результатами, которые обеспечиваются при реализации изобретения, являются следующие:The technical results that are provided by the implementation of the invention are as follows:
- снижение материалоемкости и трудоемкости при создании гидротехнического сооружения за счет более полной и быстрой консолидации грунтового основания до приложения основных нагрузок на сооружение;- reduction of material consumption and laboriousness when creating a hydraulic structure due to more complete and faster consolidation of the soil foundation before the main loads on the structure are applied;
- снижение объема балласта для обеспечения заданной устойчивости гидротехнического сооружения за счет снижения порового давления в грунте, формирующегося в процессе установки сооружения на морское дно;- reducing the volume of ballast to ensure the given stability of the hydraulic structure by reducing pore pressure in the soil, which is formed during installation of the structure on the seabed;
- повышение устойчивости и несущей способности грунтового основания гидротехнического сооружения за счет более полного снятия порового давления в грунтовом основании;- increasing the stability and bearing capacity of the soil base of the hydraulic structure due to a more complete removal of pore pressure in the soil base;
- повышение надежности и снижение риска потери устойчивости гидротехнического сооружения в период эксплуатации всего комплекса морских инженерных объектов и нефтегазопромыслового оборудования за счет повышения устойчивости гидротехнического сооружения;- improving the reliability and reducing the risk of loss of stability of the hydraulic structure during the operation of the entire complex of offshore engineering facilities and oil and gas equipment by increasing the stability of the hydraulic structure;
- снижение риска возникновения аварийных ситуаций, загрязнения окружающей среды по причине потери гидротехническим сооружением устойчивости и нарушения в связи с этим условий нормальной эксплуатации скважинного оборудования и трубопроводных нефтегазопромысловых систем.- reduction of the risk of emergencies, environmental pollution due to the loss of stability by the hydraulic structure and violation of the conditions of normal operation of downhole equipment and pipeline oil and gas field systems.
Поставленная задача решается тем, что в способе эксплуатации гидротехнического сооружения после постановки на морское дно, предусматривающем погружение сооружения путем принятия сооружением балласта с установкой на грунтовое основание морского дна сооружения, основание которого оборудовано иглофильтрами, заглубляемыми в грунтовое основание, согласно изобретению в грунте морского дна вне зоны постановки сооружения размещают иглофильтры на некотором расстоянии от фундамента сооружения по его периметру, устанавливают сооружение на морское дно с одновременным задавливанием электродов в грунт основания преимущественно по центру сооружения, после чего иглофильтры соединяют с отрицательным полюсом источника постоянного тока, а заглубляемые электроды подключают к положительному полюсу источника постоянного тока и между ними пропускают постоянный электрический ток, обеспечивающий осмотическое движение поровой воды в грунте в направлении от электродов к иглофильтрам, которые подключены к единой гидравлической системе, в которой создается и поддерживается постоянное разрежение вакуумным насосом, за счет чего происходит удаление поровой воды и снижение порового давления в грунтовом основании, что приводит к формированию в зоне постановки сооружения области пониженной водонасыщенности (консолидации) грунта с удалением и поровой воды. Таким образом, происходит ускоренная консолидация грунтового основания как за счет создания разрежения в единой гидравлической системе, подключенной к иглофильтрам, и осматической фильтрации в направлении от электродов к иглофильтрам. Электрический ток отключают после завершения консолидации грунтового основания, когда поровое давление в грунтовом основании станет равным или близким к нулю.The problem is solved in that in the method of operating a hydraulic structure after setting it on the seabed, which immerses the structure by taking the ballast with the structure and installing the structure on the soil base of the seabed, the base of which is equipped with needle filters buried in the soil base, according to the invention, in the soil of the seabed outside installation zones place the needle filters at a certain distance from the foundation of the structure along its perimeter, install the structure on the seabed with simultaneous pressing of the electrodes into the soil of the base mainly in the center of the structure, after which the needle filters are connected to the negative pole of the direct current source, and the buried electrodes are connected to the positive pole of the direct current source and a direct electric current is passed between them, providing osmotic movement of pore water in the soil in the direction from the electrodes to the needle filters, which are connected to a single hydraulic system, in which a constant nd vacuum with a vacuum pump, thereby removes interstitial water and reduction of the pore pressure in the soil foundation, which leads to the formation of structures in the area setting region of reduced water saturation (consolidation) of soil and the removal of the pore water. Thus, accelerated consolidation of the soil base occurs due to the creation of rarefaction in a single hydraulic system connected to the needle filters and osmotic filtration in the direction from the electrodes to the needle filters. The electric current is turned off after the consolidation of the soil foundation is completed, when the pore pressure in the soil foundation becomes equal to or close to zero.
О завершении формирования области пониженного водонасыщения, согласно изобретению, судят по показаниям датчиков порового давления, установленным в грунтовом основании.The completion of the formation of a region of reduced water saturation, according to the invention, is judged by the readings of the pore pressure sensors installed in the soil base.
Предлагаемый способ основан на использовании электроосмоса с последующим удалением воды из грунтового основания через иглофильтры, подключенные к единой гидравлической системе, в которой поддерживается постоянное разрежение, за счет чего происходит удаление поровой воды и снижение порового давления в грунтовом основании. Сущность его заключается в следующем.The proposed method is based on the use of electroosmosis with the subsequent removal of water from the soil base through a needle filter connected to a single hydraulic system in which constant vacuum is maintained, due to which pore water is removed and pore pressure is reduced in the soil base. Its essence is as follows.
При обычном способе консолидации грунтового основания с помощью иглофильтров, подключенных к гидравлической системе, в которой создается разрежение, особенно установленных в сооружениях на связных грунтах, консолидация происходит в течение нескольких лет, а иногда и десятков лет, что приводит к снижению несущей способности грунтового основания, так как значительная часть гравитации передается на грунтовую воду, создавая поровое давление, и только ее часть передается на скелет грунта, который сопротивляется сдвигу сооружения. Согласно изобретению, чтобы увеличить прочность грунта под фундаментом гравитационного сооружения, повысить силы трения по подошве фундамента, предлагается обеспечить ускоренный процесс консолидации, сочетающий гидравлический с электрическим потенциалами, с удалением не только свободной воды, но связанной, предлагается использовать электроосмос с подключением заглубленных в грунтовое основание иглофильтров, подключенных к отрицательному полюсу источника постоянного тока, соединенных в единую гидравлическую систему, в которой поддерживается постоянное разрежение, а по центру сооружения устанавливаются электроды, которые подключают к положительному полюсу источника постоянного тока, и пропускают постоянный электрический ток, за счет чего происходит удаление поровой воды и снижение порового давления в грунтовом основании.With the usual method of consolidating a soil foundation using needle filters connected to a hydraulic system in which a vacuum is created, especially those installed in structures on cohesive soils, consolidation takes place over several years, and sometimes tens of years, which leads to a decrease in the bearing capacity of the soil base, since a significant part of gravity is transferred to ground water, creating pore pressure, and only part of it is transmitted to the skeleton of the soil, which resists the shear of the structure. According to the invention, in order to increase the strength of the soil under the foundation of the gravity structure, to increase the friction forces on the base of the foundation, it is proposed to provide an accelerated consolidation process that combines hydraulic with electrical potentials, with the removal of not only free water, but connected, it is proposed to use electroosmosis with connection buried in the soil base needle filters connected to the negative pole of a direct current source, connected to a single hydraulic system, in which constant rarefaction is maintained, and electrodes are installed in the center of the structure, which connect to the positive pole of the direct current source and pass a constant electric current, due to which pore water is removed and pore pressure is reduced in the soil base.
Для того чтобы уменьшить рассеивание постоянного тока и сделать более направленную консолидацию грунтового основания, электроды в зоне контакта с сооружением и иглофильтры в верхней части изолируют.In order to reduce DC dissipation and to make more directed consolidation of the soil base, the electrodes in the area of contact with the structure and the needle filters in the upper part are isolated.
Для этого в грунт морского дна погружают иглофильтры, соединенные с отрицательным полюсом источника постоянного тока (генератора), а через корпус сооружения преимущественно по его центру в грунтовое основание устанавливают электроды, которые соединяют с положительным полюсом того же генератора и пропускают между ними постоянный электрический ток. Иглофильтры подсоединены к единой гидравлической системе, в которой поддерживается постоянное разрежение, за счет чего происходит удаление поровой воды и снижение порового давления в грунтовом основании.To do this, needle filters are immersed in the soil of the seabed connected to the negative pole of a direct current source (generator), and through the building’s body, mainly at its center, electrodes are installed in the soil base that connect to the positive pole of the same generator and pass a constant electric current between them. The needle filters are connected to a single hydraulic system in which a constant vacuum is maintained, due to which pore water is removed and pore pressure is reduced in the soil base.
В результате физико-химических процессов, происходящих под действием постоянного электрического тока, вокруг электродов под корпусом сооружения, подключенных к положительному полюсу источника постоянного тока, образуется зона пониженной водонасыщенности, а поровая вода поступает к иглофильтрам, подключенным к отрицательному полюсу источника постоянного тока, из которых с помощью единой гидравлической системы удаляется поровая вода за счет постоянного поддержания разрежения. Таким образом, удаляется поровая вода из грунтового основания сооружения. В результате происходит существенное ускорение процесса консолидации грунта, которая может происходить всего за несколько дней, и повышение прочности грунта обеспечивает повышение устойчивости сооружения при меньших массогабаритных размерах сооружения и меньшем количестве балласта.As a result of physicochemical processes occurring under the influence of direct electric current, a zone of reduced water saturation is formed around the electrodes under the building’s body connected to the positive pole of the direct current source, and pore water flows to the needle filters connected to the negative pole of the direct current source, of which using a single hydraulic system, pore water is removed by constantly maintaining a vacuum. Thus, pore water is removed from the soil base of the structure. As a result, there is a significant acceleration of the process of soil consolidation, which can take place in just a few days, and an increase in the strength of the soil provides increased stability of the structure with a smaller overall dimensions of the structure and a smaller amount of ballast.
Благодаря такой совокупности признаков, находящихся в функциональном единстве, обеспечивается новый, ранее не достигавшийся ни в прототипе, ни в других известных решениях эффект, состоящий в снижении трудоемкости, массы сооружения, а также расхода балласта при одновременном повышении надежности эксплуатационных свойств гидротехнического сооружения на морском дне в сложных природных условиях.Thanks to this combination of features that are in functional unity, a new effect is achieved that has not been previously achieved either in the prototype or in other known solutions, which consists in reducing the complexity, weight of the structure, as well as the consumption of ballast while improving the reliability of the operational properties of the hydraulic structure on the seabed in difficult natural conditions.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показаны основные узлы гидротехнического сооружения и элементы, обеспечивающие реализацию предлагаемого способа. Изображенная на фиг. 1 ситуация соответствует моменту прихода гидротехнического сооружения на точку перед началом его постановки на морское дно.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the main nodes of the hydraulic structures and elements that ensure the implementation of the proposed method. Depicted in FIG. 1, the situation corresponds to the moment the hydraulic structure arrived at the point before it was placed on the seabed.
На фиг. 2 приведена схема размещения иглофильтров с их подключением к источнику постоянного тока для проведения электроосмоса; на фиг. 3 показаны основные узлы гидротехнического сооружения и схема организации электроосмоса перед началом эксплуатации, приведена схема формирования зоны пониженного водонасыщения под основанием гидротехнического сооружения с помощью электроосмоса.In FIG. 2 shows the layout of the needle filters with their connection to a constant current source for electroosmosis; in FIG. Figure 3 shows the main components of the hydraulic structure and the organization of electro-osmosis before operation, the scheme of forming a zone of low water saturation under the base of the hydraulic structure using electro-osmosis is shown.
Гидротехническое сооружение содержит (фиг. 1) опорный корпус 1, на котором установлено верхнее строение 2 с источником постоянного тока 3. На морском дне размещают иглофильтры-катоды 4, которые соединены трубопроводами 5 в единую гидравлическую систему. Иглофильтры 4 размещают (фиг. 2) равномерно вокруг гидротехнического сооружения за пределами зоны его постановки, подключенными с помощью токопроводящих элементов 6 к отрицательному полюсу источника постоянного тока 3. В верхней части иглофильтры 4 могут быть покрыты изолирующим материалом. Высота изолятора зависит от инженерно-геологических условий на точке строительства. Расстояние между иглофильтрами определяется в зависимости от выбранных условий процесса электроосмоса с учетом комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно. В корпусе устроены слот/ы 7 (отверстия) (фиг. 3) преимущественно в центральной части сооружения для погружения электродов 8. Причем верхняя часть электрода 8, контактирующая с сооружением, покрыта изолирующим материалом 9. Иглофильтры-катоды 4 между собой соединены (фиг. 3) токопроводящим элементом 6, который, свою очередь, соединен с отрицательным полюсом источника постоянного тока 3. С положительным полюсом источника постоянного тока 3 с помощью токопроводящего элемента 6 соединяют корпус электродов 8. На период консолидации основания удаление воды из иглофильтров 4 производится с помощью вакуумного насоса 10, расположенного либо на специализированном судне 11, либо в фундаментной части корпуса 1 платформы. Иглофильтры подсоединены к единой гидравлической системе 12, к которой подключен вакуумный насос 10, создающий разрежение в системе 12.The hydraulic structure contains (Fig. 1) a
Изобретение реализуется следующим образом.The invention is implemented as follows.
В стационарных заводских условиях (например, сухом доке) осуществляют подготовку корпуса 1 гидротехнического сооружения к транспортировке на точку постановки.In stationary factory conditions (for example, a dry dock) they prepare the
Для этого в стационарных условиях на верхнем строении 2 гидротехнического сооружения размещают источник постоянного тока 3 (генератор) и в фундаментной части вакуумный насос 10. Выполняют подготовительные работы по монтажу токопроводящих элементов 6 для установления электрической связи положительного полюса источника постоянного тока 3 с электродами 8 конструкции сооружения и заглубляемыми в грунт морского дна иглофильтрами 4.For this, in stationary conditions on the
После прихода платформы на точку проводят подготовку для ее установки на морское дно. Для этого за пределами зоны постановки сооружения на морском дне размещают комплект иглофильтров 4. В зависимости от типа иглофильтров 4 и комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно они задавливаются в грунтовое основание либо непосредственно опускаются в заранее пробуренные скважины на определенную глубину в морском дне. После этого иглофильтры 4 обвязывают трубопроводами, создавая единую гидравлическую систему 12.After the platform arrives at the point, preparations are made for its installation on the seabed. For this, a set of
Расстояние между иглофильтрами 4 определяют в зависимости от выбранных условий процесса электроосмоса с учетом комплекса гидрогеологических условий в зоне постановки сооружения на морское дно.The distance between the needle filters 4 is determined depending on the selected conditions of the process of electroosmosis, taking into account the complex of hydrogeological conditions in the zone of setting the structure on the seabed.
После этого с помощью балласта постепенно погружают сооружение с одновременным задавливанием электродов 8 в грунтовое основание до установления контакта фундаментной части с морским дном. Возможна установка электродов 8 через слоты 7, через которые пробурены скважины на определенную глубину и в них погружают электроды 8.After that, with the help of ballast, the structure is gradually immersed with the simultaneous crushing of the
После установления контакта плиты фундамента с морским дном, установки анодов 8 и подключения иглофильтров 4 к отрицательному полюсу источника постоянного тока начинается процесс электроосмоса. Одновременно единую гидравлическую систему 12 подключают к вакуумному насосу 10.After establishing the contact of the foundation plate with the seabed, installing the
Поэтому для повышения эффективности электроосмоса, сокращения времени и энергозатрат на формирование под фундаментом сооружения зоны пониженной водонасыщенности грунта целесообразно в качестве анода использовать заглубляемые электроды-аноды 8, а по периметру сооружения устанавливать иглофильтры-катоды 4 и пропускать между ними постоянный электрический ток.Therefore, in order to increase the efficiency of electroosmosis, reduce the time and energy consumption for the formation of a zone of low soil water saturation under the foundation of the structure, it is advisable to use buried electrodes-
В результате пропускания между электродами электрического тока происходит направленное движение воды в грунте морского дна как свободной, так и связанной от электрода 8 к иглофильтру 4 с формированием в зоне катода области повышенного водонасыщения (повышенного порового давления). Поступившая поровая вода в иглофильтры 4 откачивается по единой гидравлической системе 12, например, насосом, установленным на специализируемом судне 11, или насосом, установленным в фундаментной части корпуса, поровая вода подается в акваторию.As a result of passing electric current between the electrodes, there is a directed movement of water in the seabed soil, both free and connected from the
Пониженное поровое давление в результате уменьшения водонасыщенности существенно повышает прочность грунта. Повышение прочности грунта приводит к снижению массы сооружения и балласта для обеспечения устойчивости сооружения. Вода, поступившая к катоду, может быть откачана с помощью иглофильтра.Reduced pore pressure as a result of a decrease in water saturation significantly increases the strength of the soil. Increasing the strength of the soil leads to a decrease in the mass of the structure and ballast to ensure the stability of the structure. Water entering the cathode can be pumped out using a needle filter.
Таким образом, при пропускании постоянного электрического тока между электродами значительно повышается прочность грунтового основания и вся нагрузка передается на скелет грунта при нулевом значении или близком к нему порового давления.Thus, when passing a constant electric current between the electrodes, the strength of the soil base increases significantly and the entire load is transferred to the soil skeleton at zero or near pore pressure.
Для получения максимального эффекта от повышения несущей способности грунтового основания окончательную балластировку сооружения и установку его на морское дно целесообразно проводить после завершения формирования под основанием сооружения области пониженного водонасыщения. Об этом можно судить, например, с помощью датчиков порового давления (по уменьшению и последующей стабилизации их показаний).To obtain the maximum effect of increasing the bearing capacity of the soil base, the final ballasting of the structure and its installation on the seabed should be carried out after the formation of a region of reduced water saturation under the base of the structure. This can be judged, for example, using pore pressure sensors (by reducing and subsequently stabilizing their readings).
Повышение несущей способности грунта (повышение прочности грунтового основания) во время постановки сооружения на морское дно позволяет отказаться от дополнительной балластировки опорного блока, в результате чего снижаются объемы балластных цистерн и размеры опорного блока.Increasing the bearing capacity of the soil (increasing the strength of the soil base) during the installation of the structure on the seabed allows you to abandon the additional ballasting of the support block, resulting in reduced volumes of ballast tanks and the size of the support block.
Кроме этого повышение прочности грунта описанным способом позволяет обеспечить надежную эксплуатацию сооружения на континентальном шельфе при неблагоприятных характеристиках грунта и факторов внешней среды (лед, жесткое волнение). Это, в отличие от известных решений, позволяет обеспечить в кратчайшие сроки до наступления ледостава проектную устойчивость морского сооружения к воздействию комплекса факторов внешней среды в районах шельфа замерзающих морей.In addition, increasing the strength of the soil in the described way allows us to ensure reliable operation of the structure on the continental shelf with adverse soil characteristics and environmental factors (ice, hard waves). This, unlike the well-known solutions, allows to ensure, as soon as possible before the onset of freezing, the design stability of the offshore structure to the effects of a set of environmental factors in the shelf areas of freezing seas.
Таким образом, применение предлагаемого способа позволяет расширить диапазон глубин (в сторону значительного увеличения их значения), на которых возможно эффективное использование гравитационных или гравитационно-свайных сооружений.Thus, the application of the proposed method allows you to expand the range of depths (in the direction of a significant increase in their value) at which it is possible to effectively use gravity or gravity-pile structures.
Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию «новизна».The analysis of the prior art showed that the claimed combination of essential features set forth in the claims is unknown. This allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен дополнительный поиск известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения. Установлено, что заявленное техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники. Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».To verify the conformity of the claimed invention with the criterion of "inventive step", an additional search was carried out for known technical solutions in order to identify features that match the distinctive features of the claimed technical solution from the prototype. It is established that the claimed technical solution does not follow explicitly from the prior art. Therefore, the claimed invention meets the criterion of "inventive step".
Описанное выше новое, промышленно применимое техническое решение представляет собой единый изобретательский замысел, отвечает, на наш взгляд, критерию изобретательского уровня, в связи с чем предлагается к правовой охране патентом на изобретение.The new, industrially applicable technical solution described above represents a single inventive concept, which, in our opinion, meets the criterion of an inventive step, in connection with which a patent for an invention is proposed for legal protection.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133669A RU2628348C2 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015133669A RU2628348C2 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015133669A RU2015133669A (en) | 2017-02-16 |
| RU2628348C2 true RU2628348C2 (en) | 2017-08-16 |
Family
ID=58454339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015133669A RU2628348C2 (en) | 2015-08-11 | 2015-08-11 | Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2628348C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1634755A1 (en) * | 1988-07-19 | 1991-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа | Method of compacting base |
| SU1705499A1 (en) * | 1989-11-30 | 1992-01-15 | Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова | Method of electroosmotic ground drainage |
| EP1108817A2 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-20 | F P Partners S.r.l. | A method for the stabilisation of soils and restoration of any collapses |
| UA14176U (en) * | 2005-09-05 | 2006-05-15 | Cherkasy State Tech Univ | Method of fixation of water-saturated clay soils |
| RU2558442C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск" (ООО "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск") | Method of consolidation of soil base of hydraulic engineering structure |
-
2015
- 2015-08-11 RU RU2015133669A patent/RU2628348C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1634755A1 (en) * | 1988-07-19 | 1991-03-15 | Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по проблемам освоения нефтяных и газовых ресурсов континентального шельфа | Method of compacting base |
| SU1705499A1 (en) * | 1989-11-30 | 1992-01-15 | Научно-исследовательский институт по проблемам Курской магнитной аномалии им.Л.Д.Шевякова | Method of electroosmotic ground drainage |
| EP1108817A2 (en) * | 1999-12-17 | 2001-06-20 | F P Partners S.r.l. | A method for the stabilisation of soils and restoration of any collapses |
| UA14176U (en) * | 2005-09-05 | 2006-05-15 | Cherkasy State Tech Univ | Method of fixation of water-saturated clay soils |
| RU2558442C1 (en) * | 2013-11-19 | 2015-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск" (ООО "Газпром добыча шельф Южно-Сахалинск") | Method of consolidation of soil base of hydraulic engineering structure |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015133669A (en) | 2017-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7053623B2 (en) | Structural foundation | |
| Chappell et al. | Electro-osmosis applied to unstable embankment | |
| Chu et al. | Land reclamation using clay slurry or in deep water: challenges and solutions | |
| CN105220674A (en) | Deep soft foundation reinforcing and processing method | |
| CN109695264B (en) | Suction type cylindrical foundation sinking cylinder rectifying and reinforcing device and construction method thereof | |
| US2699042A (en) | Portable marine foundation for drilling rigs and method of operation | |
| KR100975988B1 (en) | The Method for Constructing Underwater Structure | |
| CN103967015B (en) | A kind of water seal for deep foundation pit excavation method and structure thereof | |
| CN102888847A (en) | Construction method free from lowering water level for local deep foundation pit of elevator shaft | |
| RU2628348C2 (en) | Method for consolidation of ground base of hydrotechnical structure | |
| RU2558442C1 (en) | Method of consolidation of soil base of hydraulic engineering structure | |
| Rittirong et al. | Electro-osmotic stabilization | |
| US3849993A (en) | Method for constructing sea ice islands in cold regions | |
| KR20170043708A (en) | Suction bucket foundation using vacuum preloading method | |
| US3961489A (en) | Method for placing a floating structure on the sea bed | |
| CN108978693B (en) | Foundation pit engineering soft soil foundation dewatering construction structure | |
| KR20160142009A (en) | Method for generating ground settlement and adjusting consolidation settlement using adjustment of ground water level in aquifer | |
| CN206956713U (en) | Sea is non-to squeeze into type large diameter single pile foundation structure | |
| CN104712000A (en) | Pressure reduction and water drainage system under ultra-deep underground space structure bottom plate | |
| JP2000170146A (en) | Construction of underwater structure | |
| JPS6143493B2 (en) | ||
| CN108301409A (en) | A kind of interior casing mounting process | |
| KR100195690B1 (en) | Quick consolidated method of a reclaimed land-using pipe drain system | |
| RU2487975C1 (en) | Method to install hydraulic engineering structure onto sea bottom | |
| CN106320187A (en) | Bridge construction method and device for special strata |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20170819 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20201117 |