способ установки плавучего тела на морское дно

Формула изобретения

Способ установки плавучего тела на морское дно, включающий буксировку плавучего тела по морю в зону его размещения, первоначальное погружение плавучего тела за счет подачи внутрь него воды на глубину, меньшую глубины моря, с обеспечением зависания плавучего тела над дном, корректировку положения плавучего тела относительно заданного места установки на морском дне путем горизонтального его смещения и окончательное погружение плавучего тела на дно моря, отличающийся тем, что перед погружением плавучего тела к нему присоединяют посредством тросовой соединительной системы надводное судно, выполненное сужающимся к месту крепления тросовой соединительной системы, причем тросовую соединительную систему выполняют с длиной, сумма которой с длиной надводного судна меньше глубины моря, первоначальное погружение плавучего тела до зависания его над дном ведут до принятия надводным судном вертикального положения, расположения его кормовой части над уровнем воды моря и натяжения тросовой соединительной системы, корректировку положения плавучего тела относительно заданного места установки на морском дне при зависании над ним плавучего тела осуществляют надводным судном и буксирами, а после окончательного погружения плавучего тела на дно моря тросовую соединительную систему и надводное судно удаляют.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к способу установки плавучего тела на морском дне.

Известен способ установки плавучего тела на морское дно, включающий буксировку плавучего тела по морю в зону его размещения, первоначальное погружение плавучего тела за счет подачи внутрь него воды на глубину, меньшую глубины моря, с обеспечением зависания плавучего тела над дном, корректировку положения плавучего тела относительно заданного места установки на морском дне путем горизонтального его смещения и окончательное погружение плавучего тела на дно моря (з. Великобритании N 2121464, кл. Е 02 В 17/02, 1983).

Недостатком известного решения является то, что из-за больших динамических масс, участвующих в процессе, преобладающие усилия в удерживающих тросах трудно контролировать из-за воздействия погодных условий в виде волнений, течений и т.д.

Техническим результатом изобретения является уменьшение динамических усилий, которые становятся легко управляемыми. В частности, при погружении конструкций больших размеров и объемов могут быть получены существенные преимущества по сравнению с известным способом. Поскольку способ является более или менее независимым от погодных и климатических условий, монтаж может осуществляться при относительно суровых погодных условиях, в которых обычные плавучие краны работать не смогут.

Это достигается за счет того, что перед погружением плавучего тела к нему присоединяют посредством тросовой соединительной системы надводное судно, выполненное сужающимся к месту крепления тросовой соединительной системы, причем тросовую соединительную систему выполняют с длиной, сумма которой с длиной надводного судна меньше глубины моря, первоначальное погружение плавучего тела до зависания его над дном ведут до принятия надводным судном вертикального положения, расположения его кормовой части над уровнем воды моря и натяжения тросовой соединительной системы, корректировку положения плавучего тела относительно заданного места установки на морском дне при зависании над ним плавучего тела осуществляют надводным судном и буксирами, а после окончательного погружения плавучего тела на дно моря тросовую соединительную систему и надводное судно удаляют.

При использовании надводного судна для остановки плавучего тела на заданном уровне над морским дном необходимо пользоваться следующим соотношением:

1/2mV² 1/2kl²

где m масса тела;

V скорость тела;

К рессорная постоянная надводного судна (площадь ватерлинии на метр);

l расстояние или высота, на которую тянут вниз надводное судно.

Это физическое соотношение показывает, что для управления и остановки перемещений большого тела с нейтральной плавучестью на заданном уровне над морским дном, когда это тело тонет с заданной скоростью, может применяться небольшое надводное судно.

Плавучее тело, которое подлежит погружению, должно быть оборудовано следующей управляющей системой:

погружное оборудование, которое должно использоваться для окончательного погружения. Эта система может, например, состоять из троса, прикрепленного к плавучему телу. Трос для этого должен быть выполнен плавучим за счет прикрепления плавучих тел или поплавков, выполненных, например, из пластика, с определенными промежутками к тросу. К концу этого троса должно быть подцеплено относительно большое надводное судно, выполненное, например, из стали.

балластная система, которая предпочтительно состоит из гидравлических насосов и клапанов, установленных на плавучем теле и управляемых посредством предпочтительно гидравлического блока, установленного на поверхности моря и соединенного с плавучим телом с помощью шлангов.

На фиг.1 показан вид сверху плавучего тела в надводном положении, причем плавучее тело удерживается на месте с помощью буксиров; на фиг.2 показан вид сбоку с изображением морского дна, где плавучее тело находится в частично погруженном положении при опускании на морское дно, а надводное судно еще остается в горизонтальном положении; на фиг.3 показан аналогичный вид сбоку, где плавучее тело находится в положении, когда скорость погружения равна нулю, а надводное судно приняло вертикальное положение; на фиг.4 показан аналогичный вид сбоку, где плавучее тело дошло до установочного положения на морском дне, а надводное судно еще не убрано; на фиг.5 представляет собой вид сбоку, на котором показано возможное применение плавучего тела.

На фиг. 1 показано плавучее тело 1, находящееся в надводном положении. Плавучее тело 1 удерживают в заданном положении с помощью буксиров 2, снабженных буксировочными тросами 3. Так называемая "пуповина" 4 одним своим концом соединена с плавучим телом, а другим концом сообщается с блоком слежения, располагающимся над пятым буксиром 5. Тросовая соединительная система 6 одним концом соединена с плавучим телом 1, а другой ее конец прикреплен к одному концу надводного судна 7. В показанном положении плавучего тела 1 надводное судно 7 расположено в горизонтальном положении и плавает на поверхности 8 моря. Тросы, входящие в тросовую соединительную систему 6, снабжены обычными плавучестями или поплавками 9. Показанная на фиг.1 тросовая соединительная система 6 состоит из двух групп тросов, которые на конце, не прикрепленном к плавучему телу 1, соединены с разветвлением с помощью вертлюга 10 или аналогичного приспособления.

Надводное судно 7 предпочтительно выполнено продолговатой формы, например, имеющим круглое, прямоугольное или квадратное поперечное сечение.

Концевая часть этого надводного судна 7, которая соединена с тросовой соединительной системой 6, может иметь коническую форму. Показанный на фиг.1 пример надводного судна 7 может иметь постоянное по площади поперечное сечение, за исключением конца, выполненного коническим. Также это судно может иметь переменную площадь сечения в продольном направлении, при этом предпочтительно, чтобы судно 7 имело возрастающее по площади поперечное сечение в направлении, противоположном точке прикрепления тросовой соединительной системы 6.

На фиг.2 показано плавучее тело 1 в положении, при котором оно полностью погружено и притапливается в управляемом режиме в сторону морского дна 11. На этой фазе буксировочные тросы 3 вначале не очень сильно напряжены. Затем отмечается относительно небольшое вертикальное движение плавучего тела. "Пуповина" 4, которая не должна подвергаться большим нагрузкам, во время этой фазы удерживается в ослабленном положении, например, за счет того, что буксир 5 управляется так, чтобы "пуповина" 4 не была напряжена и чтобы эта "пуповина" 4 стравливалась с барабана, находящегося на палубе буксировочного корабля (не показано). На этом этапе судно 7 дрейфует, сохраняя свою продольную ось в более или менее горизонтальном положении.

На фиг. 3 показано плавучее тело 1 в положении, когда прервано движение вниз и плавучее тело 1 удерживается в заданном положении, например, в 10 метрах над морским дном 11. Тросовая соединительная система 6 в этом положении подвергается полному напряжению, а продольная ось судна 7 находится в более или менее вертикальном положении. В связи с этим необходимо отметить, что размер части судна 7, выступающей над поверхностью 8 воды, превышает расстояние между морским дном 11 и нижней частью плавучего тела 1, включая высоту той части тела 1, которая в некоторых случаях предназначена для внедрения в морское дно 11 либо за счет силы тяжести либо с помощью вакуума. В этом положении плавучее тело 1 перемещается горизонтально с целью поправки положения относительно выбранной точки морского дна 11 с помощью буксиров 2.

От этого положения до установленного положения на морском дне (фиг.4) плавучее тело 1 и/или судно 7 подвергаются балластировке. Как показано на фиг. 4, плавучее тело 1 за счет этого вдавливается на 0,5-1,0 м в морское дно. По достижении этого положения судно 7 отпускается. Последняя часть вдавливания в дно плавучего тела может осуществляться за счет подачи балласта в плавучее тело.

На фиг.5 показано применение плавучих тел 1. Плавучее тело служит донным якорем для платформы 12 с напряженной опорой. Напряженные опоры 13 проходят между платформой 12 и якорем.

Способ установки плавучего тела на морское дно осуществляют следующим образом.

Плавучее тело погружается и тонет за счет балластировки. Управление балластной системой осуществляют с помощью шланга до поверзности моря. Во время погружения поплавка, прикрепленные к тросу, потянут вниз. Когда плавучее тело дойдет до определенного уровня над морским дном, подключается надводное судно и за счет этого скорость падает до нуля. Плавучее тело будет теперь отбалластировано и погружено дальше до глубины примерно 10 метров над морским дном и в вертикальном положении производят горизонтальное расположение. Во время окончательной установки надводное судно имеет необходимую площадь ватерлинии, с тем чтобы можно было осуществить обычную операцию балластировки для окончательного погружения.