Коффердам — это ограждение , построенное в водоеме, позволяющее откачивать или осушать закрытую область. [1] Такая откачка создает сухую рабочую среду, чтобы работа могла выполняться безопасно. Коффердамы обычно используются для строительства или ремонта постоянных плотин, нефтяных платформ, опор мостов и т. д., построенных в воде. Они также являются неотъемлемой частью военно-морской архитектуры .
Эти коффердамы обычно представляют собой сварные стальные конструкции, с компонентами, состоящими из шпунтовых свай , решеток и поперечных связей . Такие конструкции обычно демонтируются после завершения строительных работ. [2]
Происхождение слова происходит от coffer (первоначально от латинского cophinus, означающего «корзина») [3] и dam от протогерманского * dammaz, означающего «преграда через поток воды, чтобы препятствовать его течению и поднять его уровень»). [4]
Для строительства плотины обычно строят две перемычки, одну выше и одну ниже по течению от предполагаемой плотины, после того как был предусмотрен альтернативный отводной туннель или канал для речного потока, чтобы обойти зону основания плотины. Эти перемычки, как правило, представляют собой обычную насыпную плотину как из земли, так и из камня, но также могут использоваться бетон или некоторые шпунтовые сваи. Обычно после завершения строительства плотины и связанных с ней сооружений, кессон ниже по течению удаляется, а кессон выше по течению затапливается, поскольку отвод закрывается, и водохранилище начинает заполняться. В зависимости от географии участка плотины, в некоторых случаях при строительстве одной половины плотины используется U-образная перемычка. После завершения строительства кессон удаляется, и создается аналогичная на противоположной стороне реки для строительства другой половины плотины.
Коффердамы используются в судоходстве для обеспечения сухого доступа к подводному оборудованию и для закрытия подводных отверстий во время работ по установке оборудования внутри судна. Это более распространено на военно-морских судах, где коффердам может подходить нескольким судам одного класса. [5]
Коффердам также иногда используется в судостроении и судоремонтной промышленности, когда нецелесообразно помещать судно в сухой док для ремонта или модернизации. Примером такого применения является удлинение судов. В некоторых случаях судно фактически разрезают надвое, пока оно еще находится в воде, и для удлинения судна сплавляют новую секцию судна. Резка корпуса выполняется внутри коффердама, прикрепленного непосредственно к корпусу судна; затем коффердам отсоединяется, прежде чем секции корпуса будут сплавлены. Позже коффердам заменяют, а секции корпуса снова сваривают вместе. Как бы дорого это ни было, использование сухого дока может обойтись еще дороже.
Коффердамы также используются в некоторых спасательных операциях на море. [6] : Гл. 10 Коффердамы также использовались для извлечения самолетов из воды, как в случае с Avro Lancaster ED603 , который был извлечен из Эйсселмера в 2023 году с помощью коффердама, что позволило тщательно осмотреть обломки, а также найти и репатриировать останки его экипажа. [7]
Открытый кессон весом 100 тонн , который был опущен на глубину более мили на морское дно в попытке остановить поток нефти при разливе нефти на платформе Deepwater Horizon, был назван кессоном. [ необходима цитата ]
Была построена перемычка длиной более 1 мили, чтобы разрешить строительство канала Ливингстона на реке Детройт. [8] См. основную статью на Stony Island .
Музейные линкоры USS Alabama (BB-60) и USS North Carolina (BB-55) имеют коффердамы с 2003 и 2018 годов соответственно. Это экономит много денег по сравнению с буксировкой и сухим доком после буксировки, а также обеспечивает дополнительную безопасность, поэтому вероятность того, что корабли затонут и станут не подлежащими ремонту, мала. [9] [10]
Можно выделить несколько типов конструкций, выполняющих эту функцию, в зависимости от того, как они построены и как используются. [5]
В гражданском и прибрежном строительстве коффердамы обычно изготавливаются из взаимосвязанных стальных шпунтовых свай, которые забиваются глубоко в русло источника воды, чтобы создать временную плотину, за которой инженерные подрядчики могут выполнять свои работы. После завершения строительного проекта шпунтовые сваи можно удалить, а область за ними снова увлажнить.
Коффердам — это пространство между двумя водонепроницаемыми переборками или палубами внутри судна. Обычно это пустое (пустое) пространство, предназначенное для того, чтобы содержимое почти соседних танков не могло напрямую вытечь из одного в другой, что привело бы к загрязнению содержимого одного или обоих отсеков. [11] Коффердам будет оставаться пустым все время, и на судне могут быть датчики, предупреждающие о том, что оно начало заполняться жидкостью. Если на одном судне перевозятся два разных груза, которые опасно реагируют друг с другом, между грузовыми помещениями обычно требуется один или несколько коффердамов. [ необходима цитата ]
Когда вся или часть главной палубы затонувшего судна затоплена, затопленные пространства не могут быть осушены до тех пор, пока все отверстия не будут запечатаны или эффективный надводный борт не будет увеличен выше уровня высокой воды. Один из методов сделать это - построить временное водонепроницаемое расширение всего корпуса судна или пространства, которое должно быть осушено, до поверхности. Это водонепроницаемое расширение - коффердам. Хотя они являются временными сооружениями, коффердамы для этой цели должны быть прочно построены, достаточно укреплены и укреплены, чтобы выдерживать гидростатические и другие нагрузки, которые им придется выдерживать. Большие коффердамы обычно ограничиваются портовыми операциями. [6] : Гл.10
Полные коффердамы покрывают большую часть или все затонувшее судно и эквивалентны выступающим над поверхностью воды выступам бортов судна. [6] : Гл.10
Частичные коффердамы строятся вокруг отверстий или областей среднего размера, таких как грузовой люк или небольшая палубная рубка. Часто их можно изготовить заранее и установить как единое целое, или готовые панели можно соединить во время монтажа. При использовании частичных коффердамов может потребоваться компенсировать гидростатическое давление на палубу путем укрепления палуб. Как при использовании полных, так и при использовании частичных коффердамов в откачиваемых помещениях обычно имеется большая свободная поверхность. Иногда это можно ограничить, откачивая воду по одному отсеку за раз или группами, принимая во внимание нагрузки на прочность балки судна, вызванные распределением нагрузки. [6] : Гл.10
Небольшие коффердамы используются для откачки или для обеспечения спасателям доступа к пространствам, которые на определенной стадии прилива покрыты водой. Обычно они изготавливаются заранее и устанавливаются вокруг небольших отверстий. [6] : Гл.10
Водолазные работы на коффердамах часто включают в себя расчистку препятствий, подгонку и крепление, включая подводную сварку, а также, при необходимости, герметизацию , укрепление и подпорку прилегающей конструкции. [6] : Гл.10
Существует два распространенных типа сухих камер, используемых в подводном судоходстве. Коффердамы с открытым дном позволяют водолазам напрямую получать доступ к закрытой области корпуса, системе или отверстию. Фланцевые стороны камеры надежно прилегают к корпусу и герметизируются, выступая в качестве герметичной границы. Коффердамы с открытым дном обычно используются в качестве рабочего пространства водолазов для такелажа или сварки, а также вентиляции для сварки или отверждения эпоксидной смолы, когда нет отверстия для входа во внутреннюю часть судна или внутренняя часть находится под давлением в этой области. Воздушное пространство находится под давлением поверхности воды на дне камеры. Коффердамы с открытым верхом позволяют получить доступ к рабочей области ниже ватерлинии и находятся под атмосферным давлением. Возможны отверстия через корпус во внутреннюю часть судна. [5]
Переносные коффердамы могут быть надувными или каркасными и тканевыми коффердамами, которые можно использовать повторно. Надувные коффердамы растягиваются по всему участку, затем надуваются водой из разведанной сухой зоны. Каркасные и тканевые коффердамы возводятся в воде и покрываются водонепроницаемой тканью. После того, как участок высохнет, воду, оставшуюся в сухом участке, можно откачать во влажный участок. [ требуется разъяснение ] [ требуется цитата ]
В данной статье использован текст из этого источника, находящегося в общественном достоянии .
Словарное определение термина cofferdam в Викисловаре