Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic

Starting from the mid 2000-s the increase of sustained development of the Russian Arctic is observed, in many cases the technologies using the ice cover as an infrastructure element and the ice as the construction materials are used. In the present time the different approaches of use of natural and...

Full description

Bibliographic Details
Published in:Arctic and Antarctic Research
Main Authors: N. Kubyshkin V., I. Buzin V., N. Golovin V., Yu. Gudoshnikov P., G. Zamarin A., A. Skutin A., Н. Кубышкин В., И. Бузин В., Н. Головин В., Ю. Гудошников П., Г. Замарин А., А. Скутин А.
Other Authors: RSF (project № 18-13-00392), РНФ (проект № 18-13-00392)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт 2018
Subjects:
Online Access:https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426
id ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/112
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Arctic and Antarctic Research (E-Journal)
op_collection_id ftjaaresearch
language Russian
topic artificial ice islands;drifting ice;fast ice;ice berths;ice landing strips;ice roads;ice technology
дрейфующий лед;искусственные ледяные острова;ледовые аэродромы;ледовые дороги;ледовые причалы;ледотехника;припай
spellingShingle artificial ice islands;drifting ice;fast ice;ice berths;ice landing strips;ice roads;ice technology
дрейфующий лед;искусственные ледяные острова;ледовые аэродромы;ледовые дороги;ледовые причалы;ледотехника;припай
N. Kubyshkin V.
I. Buzin V.
N. Golovin V.
Yu. Gudoshnikov P.
G. Zamarin A.
A. Skutin A.
Н. Кубышкин В.
И. Бузин В.
Н. Головин В.
Ю. Гудошников П.
Г. Замарин А.
А. Скутин А.
Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
topic_facet artificial ice islands;drifting ice;fast ice;ice berths;ice landing strips;ice roads;ice technology
дрейфующий лед;искусственные ледяные острова;ледовые аэродромы;ледовые дороги;ледовые причалы;ледотехника;припай
description Starting from the mid 2000-s the increase of sustained development of the Russian Arctic is observed, in many cases the technologies using the ice cover as an infrastructure element and the ice as the construction materials are used. In the present time the different approaches of use of natural and artificial ice for applied tasks on the Arctic offshore exist. For example, the clearance of the upper surface of ice from snow and ridges is used for the purposes of the vessel unloading on the fast ice or constructing the airstrips on the drifting ice cover. In case of insufficient thickness of the level ice the latter is increased by the means of preliminary freezing (natural on the bottom side of ice and artificial by pouring the fresh or saline water on the upper surface). By constructing the artificial ice islands the ice body is made by spraying the sea water with the partial freezing of the water drops in the air and further freezing of the 2-phase elements (i.e. ice crystals in the liquid film) on the surface of the ice cover. The problem of cracks in the ice cover is solved by different means according to the proper task. When it is possible, the cracks are “healed”— i.e. are filled with the snow and ice gravel and then freezed. In case of impossibility of use of such method (for example — presence of tidal cracks or relatively high air temperature) the cracks are overlapped with the help of different covers made of different materials and of different sizes. The promising trend of ice technology is involving the reinforced or composite ice, having the increased strength, into the ice engineering practice. By unloading the cargo ships on the fast ice the ice strength is decreased locally for the purpose of easy berthing of the vessel with safekeeping the original strength of the surrounding ice for the aims of the vessel unloading. This problem is solved by creating the system of notches in the ice cover according to the vessel dimensions. The specialized hydrometeorological support on every stage of the ice engineering operation is an essential element of the ice engineering activities on the ice cover of lakes, rivers and seas. Рассматриваются направления ледотехники, связанные с использованием ледяного покрова природных водоемов как несущей площадки для создания транспортной инфраструктуры (ледовые причалы, аэродромы, искусственные ледяные острова и т.п.). Обсуждаются общие вопросы организации и проведения инженерно-технических работ на льду и некоторые частные проблемы, связанные с решением отдельных конкретных задач. Особое внимание уделено специальному гидрометеорологическому обеспечению операций как неотъемлемой части ледотехнических работ.
author2 RSF (project № 18-13-00392)
РНФ (проект № 18-13-00392)
format Article in Journal/Newspaper
author N. Kubyshkin V.
I. Buzin V.
N. Golovin V.
Yu. Gudoshnikov P.
G. Zamarin A.
A. Skutin A.
Н. Кубышкин В.
И. Бузин В.
Н. Головин В.
Ю. Гудошников П.
Г. Замарин А.
А. Скутин А.
author_facet N. Kubyshkin V.
I. Buzin V.
N. Golovin V.
Yu. Gudoshnikov P.
G. Zamarin A.
A. Skutin A.
Н. Кубышкин В.
И. Бузин В.
Н. Головин В.
Ю. Гудошников П.
Г. Замарин А.
А. Скутин А.
author_sort N. Kubyshkin V.
title Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
title_short Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
title_full Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
title_fullStr Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
title_full_unstemmed Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic
title_sort aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the arctic
publisher Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт
publishDate 2018
url https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426
geographic Arctic
geographic_facet Arctic
genre Arctic
Arctic
genre_facet Arctic
Arctic
op_source Arctic and Antarctic Research; Том 64, № 4 (2018); 407-426
Проблемы Арктики и Антарктики; Том 64, № 4 (2018); 407-426
2618-6713
0555-2648
10.30758/0555-2648-2018-64-4
op_relation https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112/113
Чилингаров А.Н. Научно-оперативное гидрометеорологическое обеспечение зимне-весенних плаваний к п-ву Ямал. ВДНХ СССР. Павильон «Гидрометслужба СССР». Гидрометеоиздат, 1979. 12 с.
Лоция западной части Карского моря (от островов Новая Земля и острова Вайгач до меридиана мыса Северо-Восточный, за исключением Обь-Енисейского района). МО СССР. Главное управление навигации и океанографии, 1992. 224 с.
Рекомендации по проведению грузовых операций в припайных льдах Арктики: Методические рекомендации. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1986. 40 с.
Кубышкин Н.В., Гудошников Ю.П. Актуализация технологий перевалки грузов через припай // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 3 (105). С. 90–98.
Чилингаров А.Н. Методика определения эффективности зимних плаваний судов // Тр. ААНИИ. 1981. Т. 376. С. 129–133.
СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003. М., 2012. 34 с.
СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. М., 2012. 112 с.
РД 31.31.52-89. Рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации ледяных причальных сооружений. Л., 1989. 52 с.
Ice Island Study. Final Report. Prepared by C-CORE. Report No. R-05-014-241 v1.0, August 2005. 158 p.
РД 31.41.21-90. Сборник рабочих технологических документов на производство погрузо-разгрузочных работ, выполняемых при разгрузке судов в пунктах беспричальной обработки через лед берегового припая. М., 1990. 188 с.
Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 220 с.
НАС ГА-86. Наставление по аэродромной службе в гражданской авиации СССР. М.: Воздушный транспорт, 1987. 290 с.
ОДН 218.010-98. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ. Отраслевые дорожные нормы. М., 1998. 50 с.
РЭГА РФ-94. Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации. М.: Воздушный транспорт, 1996. 292 с.
Федеральные авиационные правила «Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов». М., 2015. 84 с.
Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1967. 462 с.
Сосновский А.В. Закономерности формирования и использования искусственных фирново-ледяных массивов. Автореф. дис. . д-ра геогр. наук. М., 2010. 41 с.
Корчиц К.В, Новикова Л.Г., Кочеров В.Н. Армированная ледовая переправа для сверхтяжелых автосамосвалов БЕЛАЗ-540 через р. Ангару в районе строительства Богучанской ГЭС // Ледотермические проблемы в северном гидротехническом строительстве и вопросы продления навигации «ЛЕД 87»: Материалы XI Всесоюзного научно-технического совещания (Архангельск, 25–27 июня 1987 г.). Л., 1989. С. 168–170.
Песчанский И.С., Швайштейн З.И., Каган Г.Л., Назинцев Ю.Л. Механические свойства упрочненного льда // Проблемы Арктики и Антарктики. 1964. № 16. С. 45–53.
Черепанин Р.Н., Нужный Г.А., Разомасов Н.А., Гончарова Г.Ю., Бузник В.М. Физико-механические свойства ледяных композиционных материалов, армированных волокнами Русар-С // Материаловедение. 2017. № 7. С. 38–44.
Черепанов Н.В. Расслоение полей лабораторного льда при его искусственном намораживании в бассейне // Тр. ААНИИ. 1983. Т. 379. С. 111–115.
Корнилов Н.А., Кессель С.А., Лукин В.В., Меркулов А.А., Соколов В.Т. История организации и проведения исследований с дрейфующих льдов. СПб.: ААНИИ, 2017. 754 с.
https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112
doi:10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
op_rightsnorm CC-BY
op_doi https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4
container_title Arctic and Antarctic Research
container_volume 64
container_issue 4
container_start_page 407
op_container_end_page 426
_version_ 1766302514086412288
spelling ftjaaresearch:oai:oai.aari.elpub.ru:article/112 2023-05-15T14:28:20+02:00 Aspects of ice engineering for the aims of construction of the transport infrastructure and reconnaissance drilling in the Arctic Ледотехнические аспекты создания объектов транспортной инфраструктуры и разведочного бурения в Арктике N. Kubyshkin V. I. Buzin V. N. Golovin V. Yu. Gudoshnikov P. G. Zamarin A. A. Skutin A. Н. Кубышкин В. И. Бузин В. Н. Головин В. Ю. Гудошников П. Г. Замарин А. А. Скутин А. RSF (project № 18-13-00392) РНФ (проект № 18-13-00392) 2018-12-25 application/pdf https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426 rus rus Государственный научный центр Российской Федерации Арктический и антарктический научно-исследовательский институт https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112/113 Чилингаров А.Н. Научно-оперативное гидрометеорологическое обеспечение зимне-весенних плаваний к п-ву Ямал. ВДНХ СССР. Павильон «Гидрометслужба СССР». Гидрометеоиздат, 1979. 12 с. Лоция западной части Карского моря (от островов Новая Земля и острова Вайгач до меридиана мыса Северо-Восточный, за исключением Обь-Енисейского района). МО СССР. Главное управление навигации и океанографии, 1992. 224 с. Рекомендации по проведению грузовых операций в припайных льдах Арктики: Методические рекомендации. М.: В/О «Мортехинформреклама», 1986. 40 с. Кубышкин Н.В., Гудошников Ю.П. Актуализация технологий перевалки грузов через припай // Проблемы Арктики и Антарктики. 2015. № 3 (105). С. 90–98. Чилингаров А.Н. Методика определения эффективности зимних плаваний судов // Тр. ААНИИ. 1981. Т. 376. С. 129–133. СП 58.13330.2012. Гидротехнические сооружения. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 33-01-2003. М., 2012. 34 с. СП 47.13330.2012. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96. М., 2012. 112 с. РД 31.31.52-89. Рекомендации по проектированию, строительству и эксплуатации ледяных причальных сооружений. Л., 1989. 52 с. Ice Island Study. Final Report. Prepared by C-CORE. Report No. R-05-014-241 v1.0, August 2005. 158 p. РД 31.41.21-90. Сборник рабочих технологических документов на производство погрузо-разгрузочных работ, выполняемых при разгрузке судов в пунктах беспричальной обработки через лед берегового припая. М., 1990. 188 с. Правила по технике безопасности при производстве наблюдений и работ на сети Госкомгидромета. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 220 с. НАС ГА-86. Наставление по аэродромной службе в гражданской авиации СССР. М.: Воздушный транспорт, 1987. 290 с. ОДН 218.010-98. Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ. Отраслевые дорожные нормы. М., 1998. 50 с. РЭГА РФ-94. Руководство по эксплуатации гражданских аэродромов Российской Федерации. М.: Воздушный транспорт, 1996. 292 с. Федеральные авиационные правила «Требования, предъявляемые к аэродромам, предназначенным для взлета, посадки, руления и стоянки гражданских воздушных судов». М., 2015. 84 с. Песчанский И.С. Ледоведение и ледотехника. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1967. 462 с. Сосновский А.В. Закономерности формирования и использования искусственных фирново-ледяных массивов. Автореф. дис. . д-ра геогр. наук. М., 2010. 41 с. Корчиц К.В, Новикова Л.Г., Кочеров В.Н. Армированная ледовая переправа для сверхтяжелых автосамосвалов БЕЛАЗ-540 через р. Ангару в районе строительства Богучанской ГЭС // Ледотермические проблемы в северном гидротехническом строительстве и вопросы продления навигации «ЛЕД 87»: Материалы XI Всесоюзного научно-технического совещания (Архангельск, 25–27 июня 1987 г.). Л., 1989. С. 168–170. Песчанский И.С., Швайштейн З.И., Каган Г.Л., Назинцев Ю.Л. Механические свойства упрочненного льда // Проблемы Арктики и Антарктики. 1964. № 16. С. 45–53. Черепанин Р.Н., Нужный Г.А., Разомасов Н.А., Гончарова Г.Ю., Бузник В.М. Физико-механические свойства ледяных композиционных материалов, армированных волокнами Русар-С // Материаловедение. 2017. № 7. С. 38–44. Черепанов Н.В. Расслоение полей лабораторного льда при его искусственном намораживании в бассейне // Тр. ААНИИ. 1983. Т. 379. С. 111–115. Корнилов Н.А., Кессель С.А., Лукин В.В., Меркулов А.А., Соколов В.Т. История организации и проведения исследований с дрейфующих льдов. СПб.: ААНИИ, 2017. 754 с. https://www.aaresearch.science/jour/article/view/112 doi:10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие в данном журнале, соглашаются со следующим:Авторы сохраняют за собой авторские права на работу и предоставляют журналу право первой публикации работы на условиях лицензии Creative Commons Attribution License, которая позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы сохраняют право заключать отдельные контрактные договорённости, касающиеся не-эксклюзивного распространения версии работы в опубликованном здесь виде (например, размещение ее в институтском хранилище, публикацию в книге), со ссылкой на ее оригинальную публикацию в этом журнале.Авторы имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). CC-BY Arctic and Antarctic Research; Том 64, № 4 (2018); 407-426 Проблемы Арктики и Антарктики; Том 64, № 4 (2018); 407-426 2618-6713 0555-2648 10.30758/0555-2648-2018-64-4 artificial ice islands;drifting ice;fast ice;ice berths;ice landing strips;ice roads;ice technology дрейфующий лед;искусственные ледяные острова;ледовые аэродромы;ледовые дороги;ледовые причалы;ледотехника;припай info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2018 ftjaaresearch https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4-407-426 https://doi.org/10.30758/0555-2648-2018-64-4 2020-11-25T13:15:22Z Starting from the mid 2000-s the increase of sustained development of the Russian Arctic is observed, in many cases the technologies using the ice cover as an infrastructure element and the ice as the construction materials are used. In the present time the different approaches of use of natural and artificial ice for applied tasks on the Arctic offshore exist. For example, the clearance of the upper surface of ice from snow and ridges is used for the purposes of the vessel unloading on the fast ice or constructing the airstrips on the drifting ice cover. In case of insufficient thickness of the level ice the latter is increased by the means of preliminary freezing (natural on the bottom side of ice and artificial by pouring the fresh or saline water on the upper surface). By constructing the artificial ice islands the ice body is made by spraying the sea water with the partial freezing of the water drops in the air and further freezing of the 2-phase elements (i.e. ice crystals in the liquid film) on the surface of the ice cover. The problem of cracks in the ice cover is solved by different means according to the proper task. When it is possible, the cracks are “healed”— i.e. are filled with the snow and ice gravel and then freezed. In case of impossibility of use of such method (for example — presence of tidal cracks or relatively high air temperature) the cracks are overlapped with the help of different covers made of different materials and of different sizes. The promising trend of ice technology is involving the reinforced or composite ice, having the increased strength, into the ice engineering practice. By unloading the cargo ships on the fast ice the ice strength is decreased locally for the purpose of easy berthing of the vessel with safekeeping the original strength of the surrounding ice for the aims of the vessel unloading. This problem is solved by creating the system of notches in the ice cover according to the vessel dimensions. The specialized hydrometeorological support on every stage of the ice engineering operation is an essential element of the ice engineering activities on the ice cover of lakes, rivers and seas. Рассматриваются направления ледотехники, связанные с использованием ледяного покрова природных водоемов как несущей площадки для создания транспортной инфраструктуры (ледовые причалы, аэродромы, искусственные ледяные острова и т.п.). Обсуждаются общие вопросы организации и проведения инженерно-технических работ на льду и некоторые частные проблемы, связанные с решением отдельных конкретных задач. Особое внимание уделено специальному гидрометеорологическому обеспечению операций как неотъемлемой части ледотехнических работ. Article in Journal/Newspaper Arctic Arctic Arctic and Antarctic Research (E-Journal) Arctic Arctic and Antarctic Research 64 4 407 426