Способ создания ледяной переправы

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к эксплуатации ледяных переправ при транспортировке по ним грузов. Способ включает вмораживание по обеим сторонам переправы по всей ее длине предварительно растянутых стальных пружин. После их вмораживания растягивающие усилия снимают. Для вмораживания пружин в ледяной покров их разогревают до температуры выше температуры плавления льда посредством пропускания через тросы электрического тока. После их погружения в ледяной покров на глубину больше диаметра пружины подачу электрического тока прекращают. Подготовленную таким образом поверхность ледяной переправы подвергают воздействию низких атмосферных температур t<0°C до полного замерзания воды в канавках, возникших при плавлении льда. Увеличивается грузоподъемность. 2 ил.

 

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к эксплуатации ледяных переправ при транспортировке по ним грузов.

Известен способ создания переправы, заключающийся во вмораживании по обеим сторонам переправы по всей ее длине стальных тросов, причем на тросы предварительно устанавливают элементы, жестко соединенные с тросами, перед их вмораживанием тросы растягивают (1. US 4057967 А, 15.11.1977, 4 с.; 2. JP 11193581 А, 21.07.1999, 7 с.), а для повышения прочности конструкции (переправы) растягивающие усилия снимают (3. Байков В.Н. и др. Железобетонные конструкции. М.: Стройиздат, 1976, с.69-71).

В качестве наиболее близкого аналога принят способ создания ледяной переправы, заключающийся во вмораживании по обеим сторонам переправы по всей ее длине арматуры в виде стальных тросов, причем на тросы предварительно устанавливают элементы, жестко соединенные с тросами, а перед их вмораживанием тросы растягивают (US 4057967 А, 15.11.1977, 4 с.).

Недостатком известного способа является длительность процесса увеличения прочности ледяной переправы и невозможность обеспечения длительного сохранения предварительной напряженности льда в составе ледяной переправы.

Сущность заявляемого изобретения заключается в сокращении времени для увеличения грузоподъемности ледяной переправы за счет упрощения технологии армирования ледяного покрова предварительно напряженной арматурой и сохранении ее увеличенной грузоподъемности, создаваемой предварительным растяжением арматуры.

Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, заключается в увеличении массы грузов, перевозимых по переправе.

Существенные признаки, характеризующие изобретение

Ограничительные признаки: способ создания ледяной переправы, заключающийся во вмораживании в лед по обеим сторонам переправы арматуры, которую перед ее вмораживании растягивают, а после ее вмораживания растягивающие усилия снимают.

Отличительные признаки: арматура выполнена в виде пружин растяжения диаметром не более толщины льда, а для их вмораживания в ледяной покров пружины разогревают до температуры выше температуры плавления льда посредством пропускания через них электрического тока, после их погружения в ледяной покров на глубину больше диаметра пружины подачу электрического тока прекращают, подготовленную таким образом поверхность ледяной переправы подвергают воздействию низких атмосферных температур (t<0°С) до полного замерзания воды в канавках, возникших при плавлении льда.

Известно (4. Карташкин Б.Д. Экспериментальные исследования физико-механических свойств льда. / Труды ЦАГИ. - М.: Бюро новой техники, 1947, №607, 42 с.), что лед, являясь вязкоупругим материалом, проявляет свойства релаксации, т.е. возникшие в нем напряжения самопроизвольно уменьшаются с течением времени при постоянной деформации, и ползучести, т.е. в нем с течением времени в зависимости от нагрузки происходит перемещение его элементов относительно друг друга. Таким образом, созданные во льду напряжения сжатия за счет вмораживания в него растянутых тросов с элементами (шайбами) с последующим снятием растягивающих усилий будут уменьшаться, что не позволит за их счет сохранять увеличенную грузоподъемность ледяной переправы.

Также известно (5. Ишлинский А.Ю. Политехнический словарь. - М: Советская энциклопедия. 1980, с.420), что пружина растяжения после прекращения действия растягивающей нагрузки отдает свою временно накопленную энергию при ее упругой деформации. Из этого следует, что, создав в пружине соответствующие растягивающие деформации, можно определенное время, зависящее от свойств релаксации льда, после ее вмораживании в лед и снятия растягивающих напряжений автоматически поддерживать во льду определенные сжимающие напряжения, т.е. сохранять предварительную напряженность арматуры.

Способ осуществляется следующим образом.

По обеим сторонам ледяной переправы укладывают арматуру в виде пружин растяжения диаметром не более толщины льда. Затем пружины с помощью устройств нагружают растягивающим усилием и одновременно их разогревают до температуры выше температуры плавления льда путем пропускания через них электрического тока. При опускании разогретых пружин на лед они начнут погружаться в толщу льда. При погружении пружин на глубину более их диаметра электропитание отключают. После замерзания растопленной пружинами воды нагружение (растягивающие усилия) снимают. В результате предварительно созданные в пружинах растягивающие усилия и усилия от сжатия пружин при их охлаждении (известно, что при нагревании сталь расширяется) в ледяном покрове возникнут напряжения сжатия. Таким образом, в ледяном покрове будет обеспечена предварительная напряженность, что повысит по сравнению с аналогом его несущую способность [3]. Увеличенную грузоподъемность в зависимости от величины растягивающих усилий определяют предварительно на основании экспериментально-теоретических исследований. Поскольку лед проявляет свойства релаксации и ползучести, то с течением времени увеличенная грузоподъемность начнет уменьшаться. Однако накопленная энергия упругих деформаций пружин значительно замедлит этот процесс. Интенсивность этого процесса также предварительно изучается экспериментально-теоретическими методами. Если несущая способность (грузоподъемность) ледяной переправы для транспортировки по ней конкретного груза по истечении определенного времени окажется недостаточной, то процесс вмораживания пружин повторяют по выше изложенной схеме.

Изобретение поясняется графически, где на фиг.1 показано поперечное сечение переправы; на фиг.2 - продольное сечение, то есть сечение А-А по фиг.1

На ледяной покров 1 толщиной h по обеим сторонам от оси переправы укладывают стальные пружины 2 диаметром d (фиг.1, 2). Концы пружин 2 закрепляют на берегах переправы с помощью штанг 3 и стального троса 4, через которые при помощи источника электроэнергии 5 подают электрический ток через пружины 2 для нагревания их до температуры выше температуры плавления льда (фиг.1). Одновременно с этим пружины 2 при помощи нагружающего устройства 6 и троса 4 растягивают, т.е. создают усилие N. После того, как тросы вследствие плавления льда погрузятся в ледяной покров на глубину h1>d, подачу электрического тока прекращают (фиг.2). Затем подготовленную таким образом поверхность ледяной переправы подвергают воздействию низких атмосферных температур (t<0°С) до полного замерзания воды в канавках, возникших при плавлении льда. После снятия растягивающих усилий N переправа готова к эксплуатации.

Способ создания ледяной переправы, заключающийся во вмораживании в лед по обеим сторонам переправы арматуры, которую перед ее вмораживанием растягивают, а после ее вмораживания растягивающие усилия снимают, отличающийся тем, что арматура выполнена в виде пружин растяжения диаметром не более толщины льда, а для их вмораживания в ледяной покров пружины разогревают до температуры выше температуры плавления льда посредством пропускания через них электрического тока, после их погружения в ледяной покров на глубину больше диаметра пружины подачу электрического тока прекращают, подготовленную таким образом поверхность ледяной переправы подвергают воздействию низких атмосферных температур t<0°C до полного замерзания воды в канавках, возникших при плавлении льда.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, а более конкретно - к паромам и наплавным мостам. .

Изобретение относится к дорожному строительству, а именно к конструкции автомобильных дорог, возводимых при сооружении новых магистралей для сухопутного транспорта в специфических условиях местности, например с резко переменным рельефом.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к эксплуатации ледяных переправ при транспортировке по ним грузов. .

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, более конкретно к понтонам складываемым, паромам и наплавным мостам. .

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, к паромам и наплавным мостам. .

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к эксплуатации ледяных переправ при транспортировке по ним грузов. .

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

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и может использоваться при создании ледовой переправы по естественному льду. .

Изобретение относится к области льдотехники и может использоваться при создании ледяной переправы путем сооружения на ней искусственных конструкций. .

Изобретение относится к области льдотехники и может использоваться при создании ледяной переправы и сооружении на ней искусственных конструкций. .

Изобретение относится к мостопереправочным средствам и может быть использовано при наведении понтонных мостов, призванных служить круглогодично. Понтонный мост состоит из плавучих металлических опор и проезжей части, уложенной по балочному металлическому пролетному строению моста. Плавучие опоры представляют собой полые водонепроницаемые металлические корпуса, имеющие при взгляде на мост сбоку трапециевидную форму над грузовой ватерлинией и форму эллипсоидную под грузовой ватерлинией. Опоры соединены попарно на уровне грузовой ватерлинии поперечно ориентированными шарнирами и общими для моста двумя продольными тросами, проходящими через фокусы больших осей корпусных эллипсоидов, с металлическим листом сверху внахлест над резиновым листом снизу в верхней части сопрягаемых шарнирами смежных корпусов. Продольные тросы, проходящие через фокусы больших осей корпусных эллипсоидов, могут крепиться своими концами через талрепы к балочному металлическому пролетному строению моста или к якорным устройствам на берегу. Тросопроводом каждому продольному тросу может служить цилиндр, соединяющий на технологически оправданном уровне два соответствующих борта корпусных эллипсоидов без нарушения водонепроницаемости металлического корпуса. Изобретение позволяет повысить срок службы и грузоподъемность моста. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Морской мост, относящийся к наплавным средствам переправы, может быть использован в перевозках грузов и пассажиров через заливы, проливы и пр. в местах, где обычные мосты не могут работать. Технический результат достигается за счет выполнения морского моста из гигантских шаров-поплавков из жесткого пенопласта в прочной оболочке и проходящих через их середину тросов с трубчатыми элементами путепровода на растяжках и подшипниках, позволяющих поплавкам вращаться вокруг путепровода. 3 ил.

Изобретение относится к ледоведению и льдотехнике и может быть использовано для борьбы с трещинами на дорогах, причалах, аэродромах и других объектах, сооруженных на ледниках и айсбергах. В массиве льда на некотором расстоянии L от края трещины делается наклонная прорезь под углом более 45 градусов в сторону трещины, а по краям этой наклонной прорези делаются вертикальные резы, перпендикулярно распространению трещины, чтобы отрезанный таким образом блок льда под действием силы тяжести соскользнул по наклонной поверхности вниз и закрыл собой трещину. Образовавшаяся на поверхности ледяного сооружения после закрытия трещины блоками льда впадина заполняется снегом, утрамбовывается и укатывается до придания ему необходимой прочности. Предлагаемый способ заделывания трещин обеспечивает надежное блокирование верхнего участка трещины, позволяющее путем подсыпки и уплотнения снега выровнять образовавшуюся впадину и обеспечить необходимые прочностные характеристики поврежденного участка поверхности ледяного сооружения. 3 ил.

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, к наплавным мостам и паромам. Наплавной мост содержит береговые звенья со сходнями, речные звенья, аппарели, переходные звенья. Все звенья соединены между собой стыковочными узлами, выполненными в виде вилки с замыкающим механизмом и уха и установленными попарно на смежных транцах всех видов звеньев. Наплавной мост состоит из двух береговых паромов и речного парома. Береговой паром собирается из берегового звена со сходнями, речных звеньев берегового парома и аппарелей. Речной паром собирается из речных звеньев речного парома, собранных из отдельных понтонов. К транцу речного звена речного парома прикреплены транцами два переходных звена, а к другому транцу каждого переходного звена прикреплены аппарели и речное звено берегового парома. Проезжая часть каждого переходного звена выполнена под углом 6°, а в верхней части его транца, обращенного к речному звену берегового парома, выполнены гнезда установки аппарелей, которые своей нижней частью установлены на проезжую часть речного звена берегового парома. Использование предлагаемого технического решения позволит увеличить длину наплавного моста и пропускную способность моста. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, а именно к понтонным (наплавным) мостам. Наплавной мост-лента с тремя полосами движения проезжей части включает соединенные между собой в продольном и поперечном направлениях посредством стыковых узлов складные речные и береговые звенья, состоящие из шарнирно соединенных понтонов, оснащенных встроенными в палубы проезжими частями. Высота понтонов средней полосы движения больше в 1,4…2 раза высоты понтонов крайних полос движения. Ширина проезжей части средней полосы движения равна 15,3…16 м, а ширина проезжей части каждой крайней полосы движения равна 6,5…7 м. Использование заявленного технического решения позволит повысить грузоподъемность и пропускную способность наплавного моста-ленты примерно в 2 раза за счет увеличения его продольной прочности и уширения проезжих частей крайних полос движения. 7 ил.

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в плавучих объектах, предназначенных для проведения работ широкого спектра назначения. Предложено устройство для соединения корпусов плавучих объектов, содержащее балки швеллерного сечения, вваренные в стыкуемые поверхности соединяемых корпусов, с попарно закрепленными на балках упорами с приваренными к ним распорами и упорами со стыковочными отверстиями, при этом балка с упорами составляет направляющую конструкцию для перемещения клинового стопора, который в своем нижнем положении фиксирует распор одного корпуса в стыковочном отверстии другого, клиновый стопор включает в себя клин, который при перемещении вниз входит в наклонные пазы, образованные внутренней поверхностью упора, имеющего отверстие, и поверхностью распора, и основание, которое фиксируется в нижнем положении. Технический результат заключается в повышении надежности стыкового соединения корпусов плавучего объекта в условиях воздействия динамических (волновых) нагрузок и в сокращении затрат при его разборке и сборке. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение может быть использовано при создании ледовой переправы по естественному льду. Способ создания переправы включает установку до образования естественного ледового покрова на водоеме емкостей с переменной плавучестью. Каждую емкость фиксируют на дне посредством обертывания троса со шлангом вокруг закрепленного в опорах вала и заполняют газом под давлением.Затем упрочняют ледовый покров путем расположения на его поверхности армирующего материала и последующего намораживания на его поверхности слоя льда. После формирования намороженного слоя емкости поднимают, а величину выталкивающей силы, которая противодействует нагрузке, создаваемой транспортными средствами и перемещаемыми грузами, определяют по формуле: где: Vk - водоизмещение одной емкости, м3; В - ширина ледовой переправы, м; ак - ширина одной емкости по ширине переправы, м; bк - длина одной емкости по направлению переправы, м; ρв - плотность воды, кг/м3; ρвоз - плотность воздуха, кг/м3; hпл - толщина льда над поверхностью воды, м; ρл - плотность льда, кг/м3; Рк - вес емкости на воздухе, н; l - длина шлангов к одной емкости, м; Sтш - площадь поперечного сечения шланга, м2; ρмк - плотность материала емкости, кг/м3; g - ускорение свободного падения, м/с2. В летнее время емкости используют в качестве понтонной переправы. 6 ил.

Изобретение может быть использовано при эксплуатации ледяного покрова в качестве ледяных переправ. Устройство для упрочнения ледяной переправы включает ледяной покров, в котором на всем протяжении намеченного пути транспортировки грузов по обеим его сторонам выполнены отверстия, через которые под лед при помощи тросов опущены железобетонные блоки. К верхним концам тросов прикреплены диски. Длина тросов выбрана с таким расчетом, чтобы при возникновении изгибно-гравитационных волн лед не приподнимался над первоначальным положением относительно дна. Расстояние между отверстиями вдоль переправы равно длине резонансных изгибно-гравитационных волн λр. Посередине между ними на расстоянии от них, равном λр/2, подо льдом также установлены диски. По одной и другой сторонам переправы все диски при помощи стоек жестко соединены с прочными горизонтальными балками. 2 ил.

Изобретение относится к области мостостроения и может быть использовано на акватории моря с интенсивным судоходством, в штормовых условиях и при наличии течения и ледохода. Предложенный понтонный мост, в частности, может быть установлен через Керченский пролив. Сущность изобретения заключается в том, что пролетные строения выполнены в виде Г-образной жесткой несущей конструкции, которая верхним концом закреплена шарнирно к соседней Г-образной конструкции, а нижним концом - к понтону тоже с помощью шарнира, причем Г-образные пролетные строения установлены зигзагом. Предложенный мост имеет высокие пролетные строения, позволяющие пропускать под мостом все типы судов, обеспечивая нормальное судоходство, при этом мост обладает устойчивостью за счет зигзагообразного расположения пролетных строений и может иметь протяженность до нескольких километров. 5 ил.

Изобретение относится к ледотехнике и может быть использовано при упрочнении ледяного покрова, используемого в качестве взлетно-посадочных полос для самолетов и ледяных переправ. Способ заключается в закачивании под нижнюю кромку льда через просверленные в нем отверстия холодного (t<0°C) атмосферного воздуха в предварительно приготовленные замкнутые области при понижении уровня воды при отливе. 3 ил.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к эксплуатации ледяных переправ при транспортировке по ним грузов

Наверх