Штучний острів

Реферат: Штучний острів містить оболонку, що має огороджувальну частину, і заповнення. Оболонка виконана із залізобетону й має донну частину й сполучену з огороджувальною і донною частиною вигнуту перехідну частину. Як заповнення оболонка містить перекриття й перегородки, що утворюють виробничі й житлові приміщення, шахти вантажних і пасажирських ліфтів. UA 114732 U (12) UA 114732 U UA 114732 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до гідротехнічного будівництва, а точніше - до споруджування штучних островів на шельфі морів і океанів. Шельф - це відносно мілководні (до декількох сотень метрів) ділянки дна океанів, окраїнних і внутрішніх морів, що оточують континенти та острови (http://www.mining-enc.ru/sh/shelf/). Один із способів споруджування штучних островів для забудови прибережних областей, наприклад у Перській затоці, полягає в намиванні величезної маси піску, гравію, забиванні паль і зміцненні дна. На такому підготовленому дуже ретельно будмайданчику зводяться необхідні для замовника об'єкти. Створений таким способом штучний острів є дорогим і, до того ж, може бути споруджений тільки у порівняно тихій заводі глибиною не більше 15-20 м. Найчастіше штучні острови споруджувалися для встановлення обладнання для розвідки і освоєння морських родовищ нафти і газу, установки ЛЕП і т.д. В авторському свідоцтві СРСР № 1728358 описаний штучний острів і спосіб його монтажу. Штучний острів має захисну оболонку, що складається з труб, які з'єднані гнучкими зв'язками, що проходять через отвори з герметизуючими патрубками, установленими в трубах. Спосіб монтажу острова полягає в тому, що оболонку транспортують до місця будівництва острова на плаву, потім шляхом баластування переводять оболонку з горизонтального у вертикальне положення, встановлюють на ґрунт і розміщують у ній заповнення у вигляді ґрунтового ядра. В авторському свідоцтві СРСР № 1728358 описаний штучний острів, що містить ґрунтове ядро та розташовану навколо нього захисну оболонку. Захисна оболонка виконана з видовженого вигнутого прокатного двотавра, навитого по периметру острова у вигляді спіралі із зачепленням полиць сусідніх двотаврів. У верхній і нижній частинах захисної оболонки двотавр з'єднаний з трубчастим каркасом. У період виготовлення і транспортування захисної оболонки на місце установки вона перебуває на плаву в складеному стані. Після заповнення трубчастого каркаса піском або бетоном і опускання його на дно водойми захисна оболонка розсовується за принципом телескопічного висування спіралі і заповнюється ґрунтом. В авторських свідоцтвах СРСР № 1752866 і 1778236 розкрито циліндричні огороджувальні оболонки, призначені для споруджування штучних островів на континентальному шельфі. Оболонки складаються з парного числа панелей, зв'язаних між собою за допомогою рухомих з'єднань. До місця установки оболонку транспортують по воді в горизонтальнім положенні складеною вдвічі в місцях розташування шарнірів. На місці установки острова оболонку переводять у вертикальне положення за рахунок баластування внутрішньо-панельних порожнин. Потім здійснюють розсунення оболонки з доданням їй циліндричної форми, установку на дно та заповнення ґрунтом. Діаметр острова становить 100 м. Встановлений він на глибині 30 м. В заявці 94028557 на видачу патенту РФ на винахід розкрито спосіб монтажу циліндричної огороджувальної оболонки штучного острова, при якому при транспортуванні та установці оболонки на місце використовують понтон. Загальним для штучних островів, розкритих у зазначених документах, є те, що вони мають огороджувальну (захисну, оконтурювальну) оболонку, виконану із порожнистих металевих елементів (труб, панелей). У розгорнутому вигляді оболонка має форму циліндра, заповненням якого служить, як правило, ґрунт, що намивають. Недолік штучних островів, розкритих у зазначених документах полягає в тому, що вони мають обмежений розмір і можуть бути встановлені тільки на невеликих глибинах, є недовговічними, оскільки їхня оболонка виготовлена з металу, і є вузькоспеціалізованими призначені, в основному, для встановлення обладнання для розвідки та видобутку нафти і газу. В основу корисної моделі поставлена задача створити довговічний штучний острів великого діаметра (200-800 м), який може бути встановлений на шельфах глибиною 30-80 м і може мати найрізноманітніше призначення. Поставлена задача вирішується тим, що у штучному острові, що містить оболонку, яка має огороджувальну частину, і заповнення, згідно з корисною моделлю, оболонка виконана із залізобетону і має донну частину та сполучену з донною частиною та огороджувальною частиною вигнуту перехідну частину, а як заповнення оболонка містить перекриття і перегородки, що утворюють виробничі та житлові приміщення, шахти вантажних і пасажирських ліфтів. Краще, щоб зовні огороджувальна частина оболонки мала циліндричну форму. Огороджувальна частина оболонки може мати зовні форму багатокутника. Далі корисна модель описана з посиланням на креслення, на яких: Фіг. 1 - штучний острів у вертикальному розрізі; Фіг. 2 - штучний острів з дахом у вертикальному розрізі; 1 UA 114732 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Фіг. 3 - вигляд у вертикальному розрізі несучої тарілки з установленою в ній опалубкою та арматурою для створення основи оболонки штучного острова; Фіг. 4 - вигляд зверху на металевий остов основи оболонки; Фіг. 5 - вигляд зверху на береговий добудовувальний причал зі штучним островом, що перебуває в ньому; Фіг. 6 - вигляд зверху на морський добудовувальний причал зі штучним островом, що перебуває в ньому; Фіг. 7 - вигляд у вертикальному розрізі на один зі штучний островів, з яких складається морський добудовувальний причал; Фіг. 8 - вигляд зверху на один зі штучний островів, з яких складається морський добудовувальний причал; Штучний острів, згідно з корисною моделлю, показаний на фіг. 1, містить огороджувальну частину 1, донну частину 2 і сполучену з огороджувальною і донною частиною вигнуту перехідну частину 3. Огороджувальна частина виконана циліндричною. У якості заповнювання оболонка містить перекриття 4 і перегородки 5, що утворюють виробничі й житлові приміщення. Оболонка виконана із залізобетону. її діаметр 500 м, висота 90 м. Два верхні поверхи надводні: один житловий, другий - сільськогосподарський. Підводні поверхи виробничі. Над верхнім поверхом може бути встановлений куполоподібний прозорий дах 6 (Фіг. 2). Споруджування штучного острова здійснюють у такий спосіб. Спочатку виготовляють на суші основу оболонки, що складається з донної частини 2, перехідної частини 3 і нижньої ділянки огороджувальної частини 1. Для цього виготовляють сталеву несучу тарілку 7 і встановлюють її на бетонному майданчику 8, що має ухил 30° - 40° до поверхні водойми, біля якої розташований бетонний майданчик. Виготовлення несучої тарілки може здійснюватися безпосередньо на бетонному майданчику. На виготовленій несучій тарілці встановлюють опалубку 9 і закладають арматуру 10 (фіг. 3). Металевий кістяк нижньої частини оболонки показаний на фіг. 4. Через місця для заливання бетону 11 у простір між опалубкою заливають бетон і ущільнюють його вібраторами. Таким способом одержують основу оболонки висотою 30 м. Після затвердіння бетону демонтують усю доступну опалубку й основу оболонки разом з несучою тарілкою 7, на якій вона перебуває, по ковзній підстилці переміщають (стягуванням і/або зштовхуванням) у водойму. При цьому глибину водойми розраховують так, щоб нижня частина оболонки разом зі сталевою несучою тарілкою 7 опинилася на плаву. У водоймі несучу тарілку 7 відокремлюють і за допомогою спеціального устаткування доставляють назад на бетонний майданчик 8 для повторного використання. Надалі добудовування штучного острова здійснюють на плаву в добудовувальних причалах. Береговий добудовувальний причал 12 показано на фіг. 5. Він має залізобетонну стіну, яка піднімається над поверхнею причалу на 10-15 м і проходить до дна водойми, у якій перебуває після спуску на воду основа оболонки штучного острова. Товщина стіни, що піднімається над поверхнею причалу 12, повинна бути достатньою для розміщення залізничних рейок 13, по яких переміщаються вантажні піднімальні крани 14 з висотою стріли 30 м. Крани переносять будівельні матеріали із транспортних засобів 15, що перебувають на причалі 12. Стіна може мати форму половини шестикутника або восьмикутника. У береговому добудовувальному причалі 12 виконують наступні роботи: нарощують огороджувальну частину 1 оболонки до досягнення необхідної висоти штучного острова, виконують роботи із заповнення оболонки перекриттями, перегородками, установлюють шахти 16 вантажних і пасажирських ліфтів, а також здійснюють завантаження всіх механізмів і пристроїв, які знадобляться пізніше. Штучний острів, що споруджується, періодично відводять від добудовувального причалу 12 і провертають навколо осі, наприклад, на 180°, що дозволяє рівномірно підставляти під вантажні піднімальні крани 14 усі сторони острова. У міру нарощування висоти й заповнення внутрішнього простору острова його осадка збільшується. По досягненню висоти острова 60 м роботи припиняють. Якщо це запланована висота, острів виводять із берегового добудовувального причалу й буксирують на постійне місце знаходження. Там його довантажують будівельними матеріалами й устаткуванням до посадки на дно на глибині 40 м. Для моделей штучних островів, які призначені для установки на глибинах 60-100 м, необхідне їхнє подальше добудовування до необхідної висоти. Добудовування здійснюють у морському добудовувальному причалі, що споруджується в місцях, де глибина становить 4555 м. Такий добудовувальний причал показаний на фіг. 6. Гніздо, у якому добудовується штучний острів, утворене стінками 17 трьох шестигранних штучних островів 18 (фіг. 8), виготовлених за технологією, описаною вище. Вони встановлені на дно шляхом завантаження 2 UA 114732 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 будівельних матеріалів, які, як показано на фіг. 7, розташовуються на всіх поверхах острова й доставляються наверх вантажними ліфтами. Для посадки шестигранних островів на дно можуть бути передбачені баластові цистерни 19. Доставку будівельних матеріалів на морський добудовувальний причал здійснюють вантажними суднами 20 (див. фіг. 6). Як і на береговому добудовувальному причалі 12, на шестигранних штучних островах 17 морського добудовувального причалу встановлені вантажні піднімальні крани 14, які переміщаються по залізничних рейках 13. У морському добудовувальному причалі виконують ті ж роботи, що й у береговому: нарощують огороджувальну частину оболонки до досягнення необхідної висоти штучного острова, виконують роботи із заповнення оболонки перекриттями, перегородками, здійснюють добудовування шахт ліфтів, а також здійснюють завантаження всіх механізмів і пристроїв, які знадобляться пізніше. Після закінчення робіт штучний острів відбуксирують на місце установки й шляхом довантаження встановлюють на дно. При цьому глибина маршруту транспортування повинна бути більше глибини осадки острова. При необхідності може бути передбачений ще один або декілька морських добудовувальних причалів, установлюваних на більших ніж 55 м глибинах, для споруджування штучних островів висотою більш 100 м. У статті Михайла Краснова "Міжнародна програма будівництва на шельфі" (https://www.proza.ru/2011 /02/26/688) говориться про будівництво на шельфі підводних платформ, які за своїм призначенням можуть бути вузькоспеціалізованими, широкопрофільними або універсальними. Штучні острови, згідно з корисною моделлю, що мають підводну й надводну частину, можуть мати те ж призначення: - Сировинне добувне підприємство; - Науково-дослідна океанологічна, гідрологічна, геофізична, геологічна і т.д. база; - Поселення або підводне місто; - Завод, зокрема, по переробці риби й інших морських продуктів; - Гідроелектростанція на морських течіях; - Логістичний комплекс; - Паливозаправна станція; - Нафто- або газосховище; - Порт для надводних і підводних кораблів із транспортними тунелями між дном і поверхнею, дном і сушею. - Туристичний і розважальний комплекс. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Штучний острів, який містить оболонку, що має огороджувальну частину, і заповнення, який відрізняється тим, що оболонка виконана із залізобетону й має донну частину й сполучену з огороджувальною і донною частиною вигнуту перехідну частину, а як заповнення оболонка містить перекриття й перегородки, що утворюють виробничі й житлові приміщення, шахти вантажних і пасажирських ліфтів. 2. Штучний острів за п. 1, який відрізняється тим, що огороджувальна частина оболонки має циліндричну форму. 3. Штучний острів за п. 1, який відрізняється тим, що огороджувальна частина оболонки зовні має форму багатокутника. 3 UA 114732 U 4 UA 114732 U 5 UA 114732 U Комп’ютерна верстка А. Крижанівський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6