Устройство для разрушения затора
Изобретение относится к ледоразрушающей технике, а именно к устройствам для ликвидации заторов, и предназначено для предотвращения наводнений, возникающих при заторообразованиях на реках. Устройство для разрушения затора содержит якорь-пробойник и трос. Якорь-пробойник выполнен с нижней частью, раскрывающейся в подводном положении после пробивания льда затора, прикрепленной к верхней части якоря-пробойника и оснащенной размещенной внутри нее упакованной герметичной эластичной емкостью, внутри которой помещен баллон со сжатым газом. Упакованная герметичная эластичная емкость с баллоном прикреплена к верхней части якоря-пробойника при помощи троса и выполнена с отрицательной плавучестью, а в баллоне установлен клапан, открывающийся при натяжении троса. Верхний торец якоря-пробойника оснащен ограничительной шайбой, остающейся на поверхности льда затора после его пробивания якорем-пробойником и позволяющей якорю-пробойнику закрепиться в толще затора. Изобретение обеспечивает повышение эффективности разрушения затора на участке реки. 4 ил.
Изобретение относится к ледотехнике, в частности к проведению работ по разрушению заторов на участках рек.
Уровень техники известен из устройства для разрушения затора, содержащего якорь-пробойник и трос (см. А.С. СССР №969816, МПК Е 02 В 15/02 от 30.10.1982).
Недостатком устройства является его низкая эффективность при применении для разрушения затора, т.к. оно не позволяет использовать при выполнении ледоразрушающих работ способность воды создавать выталкивающую силу, т.е. архимедову силу, действующую на погруженное тело с положительной плавучестью.
Сущность изобретения заключается в предотвращении наводнений в районах затора.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, состоит в повышении эффективности разрушения затора на данном участке реки.
Существенные признаки, характеризующие изобретение.
Ограничительные: устройство для разрушения затора, содержащее якорь-пробойник и трос.
Отличительные: якорь-пробойник выполнен с нижней частью, раскрывающейся в подводном положении после пробивания льда затора, прикрепленной к верхней части якоря-пробойника и оснащенной размещенной внутри нее упакованной герметичной эластичной емкостью, внутри которой помещен баллон со сжатым газом, причем упакованная герметичная эластичная емкость с баллоном прикреплена к верхней части якоря-пробойника при помощи троса и выполнена с отрицательной плавучестью, а в баллоне установлен клапан, открывающийся при натяжении троса, при этом верхний торец якоря-пробойника оснащен ограничительной шайбой, остающейся на поверхности льда затора после его пробивания якорем-пробойником и позволяющей якорю-пробойнику закрепиться в толще затора.
Общеизвестно, что при весеннем ледоходе в узкостях, на крутых поворотах руслов рек и перед гидротехническими сооружениями вероятность заторообразований довольно высока, при этом за нижней по течению реки кромкой затора, как правило, образуются чистые ото льда участки воды. Это позволяет эффективно использовать предлагаемое устройство.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показан вид на затор и устройство сверху; на фиг.2 - вид на затор и устройство сбоку по сечению А-А на фиг.1; на фиг.3 - увеличенное изображение устройства, установленного на затор; на фиг.4 - вид на якорь-пробойник снизу.
Изобретение осуществляется следующим образом.
В район возникшего затора 1 реки 2 ближе к его нижней кромке 3 (фиг.1) при помощи вертолета (на чертеже не показан) доставляют устройство 4 (фиг.2) для разрушения затора. После этого вертолет зависает над местом установки устройства и с высоты, достаточной для пробивки льда затора устройством, сбрасывает его.
Устройство 4 выполнено в виде якоря-пробойника, нижняя часть которого 5 крепится к верхней части 6 (фиг.3) и раскрывается в положение 7 (фиг.4) при поступлении в нее воды. При этом нижняя часть пробойника 5 оснащена упакованной герметичной емкостью 8, внутри которой помещен баллон со сжатым газом 9 (фиг.3), а сама емкость прикреплена к верхней части 6 при помощи троса 10. Верхний торец якоря-пробойника 6 оснащен ограничительной шайбой 11, позволяющей якорю-пробойнику после пробивания им льда закрепиться в толще затора, т.е. остаться ограничительной шайбе на его поверхности. Для обеспечения возможности раскрытия пробойника из положения 5 в положение 7 его выполняют раскрывающимся, например, в виде зонта (см. вид В); пластины 7, образующие его поверхность, закреплены на подпружиненных шарнирах 12, работающих на раскрытие пластин, и зафиксированы в сложенном положении (позиция 5) при помощи замка 13, открывающимся при попадании в воду (для этого, например, его запирающий элемент выполнен растворимым в воде) (фиг.3). Якорь-пробойник 4 выполнен в виде снаряда с утяжеленной нижней частью 5 и облегченной верхней частью 6, что обеспечивает его вертикальное положение в момент пробивания льда затора. Упакованная герметичная емкость 8 с баллоном 9 выполнена с отрицательной плавучестью с целью ее погружения после раскрытия пластин 7 пробойника 5. Погружение емкости 8 и течение реки со скоростью V вызовут ее перемещение и натяжение троса 10. Это приведет к открытию клапана 14, предварительно установленного в баллоне 9. Газ начнет поступать в емкость 8, что вызовет ее расширение, всплытие и, как следствие, появление силы положительной плавучести Rпп. Кроме этого, в результате частичного перекрытия гидравлического сечения русла реки 2 из-за расширения емкости 8 (см. сечение А-А) возникает соответствующее подтормаживание потока. Как общеизвестно, это приведет к появлению в области повышенного давления 15 и возникновению дополнительной гидродинамической силы Rгд, так же, как и Rпп, направленной вверх. Их суммирование вызовет появление изгибных напряжений в торосе и при достаточных размерах емкости 8 - к отрыву части тороса 16 от его основного массива 17 и его сносу вниз по течению реки. Достаточность объема емкости 8 и расстояния L от места установки 18 устройства 4 от кромки затора 3 (фиг.1) определяют предварительно путем экспериментально-теоретического прогноза. Отрыв части затора за счет течения реки приведет к подвижкам льда основного массива тороса и очистке ото льда реки 2 на данном заторошенном участке. Если же этого не произойдет, то в район затора выше по течению реки доставляют следующее аналогичное устройство и устанавливают его на затор по вышепредложенной схеме.
Устройство для разрушения затора, содержащее якорь-пробойник и трос, отличающееся тем, что якорь-пробойник выполнен с нижней частью, раскрывающейся в подводном положении после пробивания льда затора, прикрепленной к верхней части якоря-пробойника и оснащенной размещенной внутри нее упакованной герметичной эластичной емкостью, внутри которой помещен баллон со сжатым газом, причем упакованная герметичная эластичная емкость с баллоном прикреплена к верхней части якоря-пробойника при помощи троса и выполнена с отрицательной плавучестью, а в баллоне установлен клапан, открывающийся при натяжении троса, при этом верхний торец якоря-пробойника оснащен ограничительной шайбой, остающейся на поверхности льда затора после его пробивания якорем-пробойником и позволяющей якорю-пробойнику закрепиться в толще затора.
