Строительство ледяных платформ по методу свободной заливки

Строительство ледяных платформ по методу свободной заливки

По этому методу для ускорения роста ледяной толщи морская вода, выкачиваемая на поверхность природного льда, свободно растекается во все стороны. Центр утолщенного участка находится в точке, из которой вода подается на поверхность; от этой центральной точки и намораживается овальная или круглая платформа. Границы намораживаемого участка устанавливаются естественным путем: в радиусе 200-300 футов от помпы относительно тонкий слой растекающейся воды замерзает; к тому же благодаря установке помпы в центре участка можно, изменяя направление струи, в широких пределах воздействовать на конфигурацию намораживаемой платформы.

Контроль за направлением течения воды необходим еще и потому, что на него могут воздействовать ветер и особенности поверхности льда. Строгое соблюдение желаемой формы намораживаемого участка практически невозможно, однако в большинстве случаев этого и не требуется. Показана типичная платформа, изготовленная по методу свободной заливки.

Профиль платформы, намороженной на плавучем морском льду по методу свободной заливки, правильнее назвать плосковыпуклым, причем выпуклая сторона примыкает непосредственно к природному льду. С прибавлением каждого нового слоя намороженного льда находящаяся под ним льдина подвергается пластическому изгибу, до тех пор пока не наступит равновесие с общей плавучестью; равновесие наступает в момент, когда поверхность намороженного участка опустится до уровня окружающего его природного льда.

Оптимальная толщина каждого отдельного слоя, намороженного по методу свободной заливки, равна 4 дюймам. Однако она не должна быть одинаковой на всем затопленном участке, так как профиль намороженной платформы тогда не мог бы иметь форму. Максимальная толщина (4 дюйма) должна быть в определенной (центральной) точке. В этом вопросе особое значение приобретает качественный контроль, требующий постоянного внимания специально выделенной группы строителей. Как установлено ранее, растекание воды по поверхности льда зависит от условий погоды во время работы насоса. Опытный оператор способен предвидеть направление и расстояние, на которое пойдет вода и ввести поправки в работу насоса таким образом, чтобы отдельные намороженные слои покрыли максимальную площадь и имели бы при этом необходимую толщину.

Другой важной фазой процесса изготовления ледяных платформ из морской воды, требующей внимательного качественного контроля, является замораживание, или, иначе, промежуток времени между двумя заливками. Прочный лед может быть получен только в том случае, если в промежутке между двумя подачами воды предыдущий слой успевает полностью замерзнуть. Исследования показали, что при температуре воздуха -10° F для полного отвердевания воды достаточно 40-48 час. Для проверки прочности льда проводят опробование в нескольких точках в поперечном сечении каждого слоя. Накопленный опыт показывает, что для получения достаточно надежного льда при изготовлении ледяных платформ по методу свободной заливки в обычных для Арктики условиях погоды скорость его наращивания должна составлять около 4 футов в месяц. Причем имеется в виду только время, необходимое для отвердевания отдельных слоев между заливками; все потери времени должны быть учтены и прибавлены к указанному сроку.

Перед началом изготовления ледяной платформы, когда место ее будущего расположения уже определено и оборудование подготовлено к работе, необходимо прежде всего провести исследование льда в этом районе: на ледяном поле не должно быть неровностей или трещин; проводится также изучение состояния толщи льда. Если участок оказывается достаточно ровным и на нем нет трещин, следует прежде всего нарастить лед до такой толщины, чтобы он мог выдержать необходимое оборудование. При экспериментальных работах Военно-морских сил толщина предварительно подготовленного льда составляла не менее 3 футов.

Опыт показал, что 8-10 дюймов снега, который обычно покрывает лед в прибрежных районах Арктики, не мешают работе, и удалять его с участка перед заливкой не нужно. При удалении снега пришлось бы убирать его огромное количество, причем нужно было бы разбрасывать по весьма обширному пространству, так как сгребать его в кучи вокруг рабочего участка нельзя: тяжесть сугробов может вызвать прогиб льда. Вместо этого снег на участке следует выровнять и утрамбовать. В результате не только выравнивается поверхность, но и создаются лучшие условия для растекания воды при первоначальной заливке, так как, замерзая, смесь воды со снегом дает прочный лед.

Оборудование для изготовления ледяных платформ может представлять собой либо одну насосную станцию, либо систему из нескольких станций. Размеры участка, который может быть наморожен с помощью одиночной помпы, зависят главным образом от ее мощности; в то же время мощность помпы, необходимой для каждой отдельной площадки, представляет собой экономический фактор, который должен быть учтен при планировании строительства. При экспериментальных работах большинство насосов имело мощность 1500 галлон/мин, и диаметр заливаемой ими зоны составлял 500-600 футов. При такой производительности насоса количество подаваемой им воды создает удачное сочетание двух факторов: заливается максимально возможная площадь и обеспечивается время, необходимое для каждой заливки. Чтобы залить участок диаметром 500-600 футов, требуется 6-8 час работы насоса (каждая заливка). График работ составляется таким образом, что при нормальном замерзании воды заливка производится через день.

Прогресс, достигнутый в производстве насосов за время, пока разрабатывается метод свободной заливки, дает возможность устанавливать насос не только на поверхности льда, но и под ним, в центре заливаемого участка. Это в значительной степени облегчило многие проблемы, с которыми сталкивались исследователи в начале своей работы по разработке метода заливки льда. Например, не нужен шланг для подачи воды на заливаемый участок, между тем как в начальной стадии работ, когда насос располагался в стороне от заливаемого участка, для подачи воды в нужном направлении и на необходимое расстояние требовался длинный шланг, что порождало разного рода трудности.

Использование электромоторов вместо дизельных двигателей значительно уменьшило время, необходимое для обслуживания каждой отдельной насосной станции. Кроме того, несколько насосов могут работать на электроэнергии, вырабатываемой одной центральной электростанцией. Лучшим методом подачи электроэнергии к насосам оказалась прокладка кабелей по поверхности природного льда; по мере намораживания эти кабели оказываются подо льдом, создающим для них надежные укрытия.

Большие преимущества имеет разработанная в последнее время помпа, которая может быть установлена в лед в начале работ и извлечена наружу после их окончания. Такая помпа в отличие от дизельных насосов, располагаемых выше поверхности воды, не требует заполнения водой перед пуском; у расположенных выше уровня воды центробежных насосов временами это превращается в довольно сложную проблему.

Читайте так же:

Комментарии запрещены.