Способ возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова и устройство для его осуществления

 

1. Способ возведения огралодения . места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова,включающий разбивку границ склада на ледяном покрове, вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны. опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледяной пе пемычки системы труб для многократного .использования, отличающ И-и с я тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости, затрат труда, расходов энергии и материалов, систему труб выполняют в виде криволинейных , элементов, после опускания в прорезьайну систему труб опирают на ледяной покров, подачей в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания, изымают из каналов элементы системы поворотом вокруг центрй кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжные приспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров , причем в качестве хлаДагента используют атмосферный холоднь1й оздух. 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ . СО14ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Е 02 В 7/06 (21) 3604632/29-)5 (22) 10.06.83 (46) 23.02.85.Бюл. М 7 (72) Д.В.Рощупкнн, Ю.N,Êóçíåöoâ, В.Д.Рощупкин, В.Т.Пименов и В.Д.Здобнина (71) .Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства (53) 624.132(088.8) (56)-l. Технология гидромеханиэированных работ. Перевод А.С.Старикова.

М., "Транспорт", 1980, с.308

2. Авторское свидетельство СССР

Р 971990, кл. Е 02 В 7/06, 1980 (прототип). (54)СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОГРАЖДЕНИЯ

МЕСТА СКЛАДИРОВАНИЯ ГРУНТА В ВОДОЕМЕ

ПРИ НАЛИЧИИ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ возведения ограждения, места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова, включающий разбивку границ склада на ледяном покрове, вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны, Ю у,SU„„1141149 А опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледянои пепемычки системы труб для многократного.использования, о т л и ч а ю щ ий с я .тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения п тем снижения стоимости, затрат пу труда, расходов энергии и материалов, систему труб выполняют в виде криволинейных элементов, после опускания в прорезь-майну систему труб опирают на ледяной покров, подачеи в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с щ каналами криволинейного очертания1 изымают из каналов элементы системы поворотом вокруг центрА кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжные Я приспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве хлафаген.та используют атмосферный холодный воздух.

1141149

2. Устройство для возведения ограждения места складирования грунта в водоеме прн наличии ледяного покрова, включающее систему труб, продуваемых воздухом с воздухозахватным и Своздуховытяжным приспособлениями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости затрат труда, расходов энергии и материалов, сис«тема труб выполнена в виде рядов пакетов, размещенных в шахматном поряд ке в прорези-майне ледяного покрова, при этом каждый из рядов пакетов труб выполнен по окружности с концен:—

Изобретение относится к строительству, в частности к области гидротехнического строительства.

Известен способ складирования грунта в водоеме, включающий обозначение границ склада в водоеме пограничными знаками, например вехами, складирование грунта. Складирова.ние грунта производят,на участок, никак не огражденный в водоеме ° f0

Известно устройство для осуществления данного способа складирования грунта в водоеме, включающее пограничные знаки, например вехи, устанавливаемые на границе участка, отведенного для складирования грунта в водоеме (i 3.

Недостатки данного способа заклю чаются в том, что участок для складирования грунта имеет большие размеры, так как течения и волнения в водоеме значительно уполаживают откосы склада грунта, причем водоем. загрязняется грунтовыми взвесями, образующимися при складировании грунта, а также при размыве и уположении откосов уложенного на склад грунта течениями и волнениями в акватории водоема. Этим снижается эффективность способа.

Недостатком устройства для осуществления данного способа является отсутствие ограждения участка, что тричным размещением по глубине водоема, причем трубы в каждом пакете выполнены с размером поперечного сечения, убывающим по мере приближения местоположения трубы к поверхнос ти ледяного покрова.

3. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что внешняя поверхность труб в пакетах покрыта гидрофобным материалом.

4. Устройство по п.2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрыто по наружной поверхности теплоизоляцией. приводит к увеличению размеров участка за счет оползания откосов склада грунта при течениях и волнениях в водоеме и загрязнению водоема грунтовыми взвесяМи.

Известен также способ возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова, включающий разбивку границ склада на ледяном покрове, вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны, опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледяной перемычки системы труб для многократного использования.

Устройство для осуществления известного способа возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова включает систему труб, продуваемых воздухом, с воздухозахватным и воздуховытяжным приспособлениями 1.2).

Недостатки известного способа за-. ключаются в том, что дамбы при отсыпке или намыве грунта в воду имеют большие размеры за счет уположения их откосов течениями и волнениями в акватории водоема, а при отсыпке грунта в дамбы происходит загряз- i нение водоема грунтовыми взвесями, з 114 т.е. снижается эффективность данного способа.

Недостатками известного устройства являются большие размеры и объем дамб обвалования и появление грунтовых взвесей в водоеме при возведении грунтовых дамб, что увели чивает затраты труда и материалов, а также стоимость работ.

Цель изобретения — повышение эф- 1р фективности возведения ограждения путем снижения стоимости, затрат труда, расходов энергии и материалов °

Цель достигается тем, что согласно способу систему труб выполняют в виде криволинейных элементов, после опускания в прорезь-майну систему труб опирают (навешивают) на ледяной покров, подачей в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания, изымают из каналов элементы системы

25 поворотом вокруг центра кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжные приспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве .хладагента используют атмосферный холодный воздух.

Устройство для осуществления способа содержит систему труб, выполненную в аиде рядов пакетов, 35 размещенных в шахматном порядке в прорези-майне ледяного покрова, при этом каждйй из рядов пакетов труб выполнен по окружности с концентрическим размещением по глубине. 40 водоема, причем трубы в каждом пакете выполнены с размером поперечного сечения, убывающим по мере приближения местоположения трубы к .поверхности ледяного покрова, Причем внешняя поверхность труб в пакетах покрыта гидрофобным материалом.

1 о

Кроме того, воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрыто по наружной поверхности теплоизоля- SO цией.

На фиг.1 изображено место складирования грунта (в зимнее время ), вид сверху; на фиг.2 — ограждение склада, разрез по высоте в месте. у размещения пакета труб. На фиг.1 и 2 обозначены ледяной покров 1 в водоеме, прорезь-майна 2.

1149 4 пакеты 3 труб, воздухозахватное 4 и воздуховытяжное 5 приспособления, слой 6 теплоизоляции на воэдуховытяжном приспособлении и дно 7 водоема.

Предлагаемые способ и устройство используют следующим образом.

Йа ледяном покрове 1 разбивают границы склада, вырезают по периметру склада в ледяном покрове прорезь-майну 2, в которой устанавливают пакеты 3 труб в шахматном порядке. В пакете может быть в зависимости от глубины водоема и грузоподъемности крана разное число труб.

На фиг,2 показан пакет, состоящий из трех труб..Работу выполняют автокраном или краном на гусеничном ходу с ледяного покрова. Опускают в майну 2 сначала трубу

Сами трубы являются частями полых торов (выполнены по окружности), чтобы можно было извлекать их из образовавшегося вокруг них ледяного массива поворотом вокруг центра кривизны труб. Трубы в пакете имеют разные поперечные сечения: чем глубже опущена в водоем труба, тем больше ее сечение, т.е. диаметры труб Ы„ (о1 с 1з (в водоемах температура воды наиболее высокая у дна и наименьшая — у ледяного покрова, следовательно, у придон- . ных слоев воды нужно отобрать больше тепла, чтобы заморозить их ).

Трубы в пакетах покрыты снаружи составом или пленкой, предохраняющими от смерзаемости .поверхности труб со льдом, который образу.ется вокруг труб..

Вставляют в концы труб воздухозахватные 4 и воздуховытяжные 5 приспособления ° Воздуховытяжное приспособление 5 покрыто по наружной поверхности теплоиэоляцией, что способствует повышению интенсивности движения воздуха в трубах.

На фиг.2 изображены воздухоэахватны и воздуховытяжные приспособления,выполненные каждое в виде патрубка сдвумя раструбами, установленными взаимно

1141149 перпендикулярно. Воздухозахватное и воздуховытяжное приспособления на каждой трубе устанавливают так, чтобы раструбы их были направлены в противоположные. стороны.

Установленные в воду трубы I- 9 вступают в работу — в них происходит течение воздуха.

При ветреной погоде холодный ат-. мосферный воздух, если дует справа или от нас (фиг.2), ударяет в раструбы патрубков 4,. под напором втекает в трубы I- ф, омывает их стенки, отбирает тепло, поступающее через стенки из акватории водоема, и вытекает из раструбов патрубков 5.

Увеличению скорости течения воздуха в трубах I- Ги способствует разрежение давления в патрубках 5 из-за обтекания их раструбов попутным для них ветром.

Если ветер дует слева или на нас, течение воздуха в трубах I- и проис-.. ходит в обратном направлении. Вокруг труб 1- Й образуется лед. Слой льда нарастает с течением времени. Образуется ледяная пермычка по всей глубине прорези-майны, т.е. от ледяного покрова 1 до дна 7. Установленные в шахматном порядке в четыре ряда (фиг.1) комплекты труб обеспечивают замораживание участка по всей ширине прорези 2 с единичной длиной АА„ и участка по всей длине прорези.

При отсутствии ветра, в тихую погоду охлаждение и замораживание воды в прорези не прекращается.

Поскольку патрубки 4 и 5 присоедине-. ны к трубам I- ш, их стенки получают тепло от стенок труб, которые, в свою очередь, отбирают тепло у окружающей воды. Температура стенок . патрубков 4 и 5 выше температуры окружающего атмосферного воздуха, но ниже . температуры труб 1- В . Пат.рубок 4 омывается холодным воздухом, следовательно, температура воздуха в нем много ниже температуры воздуха в трубе. Более плотный холодный воздух из патрубка 4 опускается вниз в трубу и вытесняет воздух в патрубок 5, покрытый слоем теплоизоляции. Через стенки патрубка 5 не отдается тепло окружающему атмосферному воздуху, следовательно, в ратрубке 5 находится теплый, менее плотный воздух. Разница в плотнос5

I0

И

25 зо

После изъятия труб 1- Й в ледя45 ной перемычке оказываются канал

СО„С„ с глубиной расположения в водоеме 00„, канал В02В с глубиной

2 1 расположения 00 и кайал АО А с

50 глубиной расположения 00

Ъ

Вставляют в концы каналов А, В

1 ° 1 и С„ воздухозахватные патрубки 4, а в концы А, В и С воздуховытяжные патрубки 5 с теплоизоляцией 6.

При безветрии холодный воздух посту55 пает в ветрозахватные патрубки 4, протекает по каналам, отбирает от ледяных стенок тепло и выносиТ его в атмосферу через воздуховытяжные тях ьоздуха между патрубками 4 и 5 (в патрубке 4 плотность выше ) обеспечивает постоянный ток воздуха. в трубах 1- ti< . Холодный атмосферный йоздух протекает в патрубке 4 по тру бе, нагревается от стенок трубы и вытекает в атмосферу из патрубка 5, Именно из условий течения воздуха в трубах в безветренную погоду патрубок

4 назван воздухозахватным, а патрубок 5 — воздуховытяжным.

После образования ледяной перемычки, что легко установить с помощью ледяного бура, например типа ледобура любителя-рыболова, снимают с труб 1- Й1 патрубки 4 и 5 и извлекают из ледяной перемычки трубы I- Щ путем поворота трубы вокруг центра ее кривизны вручную или механизмом. Для извлечения трубы вручную упираются в конец С, например, трубы I и надавливают на него. Поскольку труба I покрыта составом, обеспечивающим несмерзаемость трубы с окружающим льдом, труба сдвигается в канале „

СО.1С„, конец С оказывается на уровне поверхности ледяного покрова СО, а конец С выдвигается и возвышается над поверхностью ОС„ ледяного покрова, Часть рабочих с помощью криволинейных ломов упирается в торец

С и давлением на него заглубляют его в ледяной канал.СО„С„, а другая часть рабочих вытягивает конец С из ледяного канала. Вытягивают трубу из канала,. взявшись за высунутую из канала часть трубы со стороны ее торца С . Для извлечения трубы механизированным способом можно приспособить машины типа легкого экскаватора, бульдозера, автокрана и т.п. .Извлеченные трубы направляют на повторное использование.

1141149 патрубки 5. При ветре течение возду-. ха в каналах может быть как справа налево, так и слева направо. в зависимости от направления воздуха.При

- работе системы для замораживания грун- 5 та,которая образованаразмещенными в прорези пакетами труб фиг. 1 происходит дальнейшее намораживание льда на перемычку, Толщина перемычки увеличи10 вается.

Не прекращая и не нарушая работу системы для замораживания грунта, обпезают ледяное поле по внутреннему очертанию перемычек, дробят и удаляют ледяной покров над складом, 15 а в образовавшуюся. полынью складируют гручт., При складировании грунта в зимний период рекомендуется грунт уло-: жить сначала по периметру склада так 20 чтобы он был уложен у ледяной перемычки со всех сторон склада, а затем укладывать грунт. в направлении к. средине. склада. Такая последовательность укладки грунта приводит 25 к.замораживанию грунта, граничащего с ледяным ограждением склада, так; как продувка ледяного ограждения через каналы наружным воздухом производится круглый год, в течение кото- gp рого температура. атмосферного воздуха имеет и отрицательные значения (такой период в Сибири, например, составляет 7 мес ).

Таким образом, получаем дамбы замороженного грунта по периметру склада, т.е. устойчивое ограждение, которое признано долговечным.

На фиг.1 изображено четырехрядное расположение пакетов труб в про-,. 40 рези со сдвижкой пакетов в смежных рядах на половину длины пакета.

Сдвижка может быть .на любую расчетную величину (для четырехрядного расположения — на 1/4 пакетами. Так можно достигнуть желательной интен-, сивности наращивания льда по высоте и длине прорези. Число труб в паксте может быть разным в зависимости от глубины водоема и климатической зоны его нахождения.

По сравнению с известными предла гаемые способ и устройство обладают следующими преимуществами: работы проводятся зимой, тем самым используется зимний период времени года, который в районах Сибири и

Севера на много превышает летний; работы выполняются с ледяного покрова, что упрощает условия проведения работ; используется инвентарное оборудование. в виде криволинейных отрезков труб, а само изделие посильно для изготовления любой строительной организации; используется самый иедефицитный теплоноситель— атмосферный воздух; используется естественный холод для замораживания воды и грунта в ограждении склада и на складе грунта.

Таким образом, изобретение обеспечивает получение устойчивого, надежного, дешевого ограждения ,склада грунта с малыми стоимостью, трудоемкостью и материайоемкостью и может найти применение при возведении транспортных гидротехнических . сооружений и сооружений другого, назначения.

1141149

Составитель P.Íàãîðíàÿ

Редактор Н.Джуган (Texpep C.éoâæèé Корректор И.Самборская

Ъ

Заказ 457/23 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5 (.

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4