Способ увеличения несущей способности ледяного покрова

Способ увеличения несущей способности ледяного покрова

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области ледотехники и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов.

Известно техническое решение (1. Козин В.М. Патент РФ №2135685 от 27.08.1999), в котором способ создания ледяной переправы заключается в размещении подо льдом стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине, причем придонный конец труб выполнен заваренным, а верхний ее конец выступает над ледяной поверхностью. Холодный воздух, как более тяжелый, поступает внутрь труб, вызывая намерзание льда по всей их наружной поверхности. По истечении времени, достаточного для надежного примерзания нижних и верхних частей труб соответственно к дну бассейна и ледяному покрову и намерзания на поверхностях труб слоя льда необходимой толщины, ледяная переправа готова к эксплуатации.

Недостатком способа является опасность его использования при значительных колебаниях уровня воды в водоеме, которые неизбежно возникают в течение всего зимнего периода. Так, при подъеме уровня может произойти отрыв от дна придонных концов труб, а при падении - разрушение самого ледяного покрова в местах его примерзания к верхним концам труб.

Задачей заявленного изобретения является создание ледяной переправы, несущая способность которой не зависела бы от колебаний уровня воды в водоеме.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в увеличении степени надежности эксплуатации ледяной переправы.

Существенные признаки, характеризующие изобретение:

Ограничительные: несущую способность ледяного покрова увеличивают посредством стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине, причем придонный конец трубы выполнен заваренным, а верхний ее конец выступает над ледяной поверхностью.

Отличительные: к верхним концам труб на гибких связях прикрепляют нагревательные элементы, выполненные в виде колец, диаметр которых превышает габариты намерзших на трубах ледяных образований.

Способ осуществляется следующим образом.

В ледяном покрове по обеим сторонам намеченного пути транспортировки грузов сверлятся ряды сквозных отверстий. Через них под лед вертикально опускают трубы с заваренными нижними торцами и упирают их в дно бассейна. Длина труб при этом должна быть достаточной для того, чтобы верхний их конец возвышался над поверхностью ледяного покрова. Для предотвращения возможного всплытия труб их временно закрепляют. Затем подготовленную таким образом ледяную переправу подвергают воздействию отрицательных температур. Холодный тяжелый воздух (t<0°С) поступает внутрь труб, вызывая намерзание льда по всей их наружной поверхности, т.е. образование под ледяным покровом своеобразных ледяных свай (ледяных опор), что, безусловно, повысит прочность ледяной переправы. По истечении времени, достаточного для намерзания на поверхностях труб слоя льда необходимой толщины, ледяная переправа готова к эксплуатации, но только для данного уровня воды в водоеме. Поскольку этот уровень, безусловно, будет колебаться в течение всего периода ледостава, то для устранения последствий изменения уровня воды, т.е. для обеспечения целостности ледяного покрова, к верхним концам труб на гибких связях прикрепляют нагревательные элементы в виде колец, диаметр которых превышает габариты намерзших на трубах ледяных образований. Если в процессе эксплуатации переправы вследствие значительного изменения уровня воды в водоеме возникнет опасность ее повреждения, то включают нагревательный элемент. Растопленный под ним зазор позволит ледяному покрову всплыть, т.е. переместиться вверх по отношению к опоре при подъеме уровня воды и опуститься - при его понижении. Эксплуатацию ледяной переправы можно продолжить только после полного замерзания воды в образовавшейся майне, что позволит достичь заявленный технический результат.

Изобретение поясняется графически, где: на фиг. 1 показан общий вид на переправу; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1.

В ледяном покрове 1 по обеим сторонам намеченного пути транспортировки грузов 2 сверлятся ряды сквозных отверстий 3. Через них под лед вертикально опускают трубы 4 с заваренными нижними концами и упирают в дно бассейна 5 (фиг. 1). К верхним концам труб 4 на гибких связях 6 прикрепляют нагревательные элементы 7, подключенные к источникам питания 8 (фиг. 1, 2). При возникновении опасности повреждения переправы (ледяного покрова 1 в местах установки труб 4) включают нагревательные элементы 7. В результате лед под ними расплавится и ледяной покров из положения I (фиг. 2 «а») переместится в положение II (фиг. 2 «б») при подъеме уровня воды или в положение III (фиг. 2 «в») при понижении уровня воды. Эксплуатацию ледяной переправы можно будет продолжить после полного замерзания воды 9 в образовавшейся майне 10 (фиг. 2 «б», «в»).

Способ увеличения несущей способности ледяного покрова, использующегося в качестве ледяной переправы, посредством стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине, причем придонный конец труб выполнен заваренным, а верхний конец выступает над ледяной поверхностью, отличающийся тем, что к верхним концам труб на гибких связях прикрепляют нагревательные элементы, выполненные в виде колец, диаметр которых превышает габариты намерзших на трубах ледяных образований.