Способ увеличения несущей способности ледяного покрова



Способ увеличения несущей способности ледяного покрова
Способ увеличения несущей способности ледяного покрова

Владельцы патента RU 2626855:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" (ФГБОУ ВПО "ПГУ им. Шолом-Алейхема") (RU)
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Амурский гуманитарно-педагогический государственный университет" (ФГБОУ ВПО "АмГПГУ") (RU)
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук" (ФГБУН "ИМиМ ДВО РАН") (RU)
Земляк Виталий Леонидович (RU)

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы 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. Трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным оснащают расположенным внутри труб нагревательным элементом. Повышение надежности эксплуатации ледяной переправы достигается за счет обеспечения независимости ее грузоподъемности от колебаний уровня воды в водоеме. 2 ил.

 

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: трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным оснащают расположенным внутри труб нагревательным элементом.

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 в виде телескопических опор с одним подвижным и одним неподвижным элементами, оснащенными уплотнительными кольцами для обеспечения герметичности участка их соединения, с заваренными нижними торцами труб и упирают их в дно бассейна. Длина опор 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 h, 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 внутри опоры на участке соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным устанавливают нагревательный элемент, например, в виде индукционного нагревателя. Если в процессе эксплуатации переправы вследствие значительного изменения уровня воды в водоеме возникнет опасность ее повреждения, то включают нагревательный элемент. Намерзший на трубе телескопической опоры лед растает и подвижный элемент телескопической опоры вместе с примерзшим к нему ледяным покровом переместится в нужном ему направлении: при подъеме воды - вверх; понижении уровня - вниз. После этого питание нагревательного элемента отключают и затем на этом участке за счет естественного холода вновь произойдет намерзание льда. Переправа вернется в прежнее рабочее состояние, но только через определенное время, продолжительность которого следует определять соответствующими расчетами или экспериментально. При этом необходимо обеспечить достаточное удаление нагревательного элемента от мест примерзания опор к ледяному покрову или дну и его минимально достаточную мощность во избежание их разрушения при включении нагревательного элемента.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид на переправу; на фиг. 2 - сечение 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), причем трубы 4 выполняют в виде телескопических опор с подвижным элементом 6 и неподвижным 7. Участок 8 соединения подвижного элемента 6 и неподвижного 7 оснащают нагревательным элементом 9, к которому подключен источник питания 10. (фиг. 2 «а», «б»). При включении нагревательного элемента 9 намерзший слой 11 в месте установки нагревателя 9 расплавится, образовав при этом свободную для перемещения подвижного элемента 6 область 12 (фиг. 2 «б»). Ледяной покров 1 вместе с вмороженным в него подвижным элементом 6 и примерзшим слоем 11 (фиг. 2) в зависимости от колебаний уровня воды в водоеме в соответствии с законом гидростатики (законом Архимеда) примут соответствующее положение (либо всплывут, либо погрузятся). После чего источник питания 10 отключают. За счет низких атмосферных температур более холодный воздух вытеснит более теплый, заполнив внутренний объем телескопической опоры, вызовет замерзание воды в области 12 (фиг. 2 «б»), т.е. произойдет восстановление целостности опоры при подъеме воды или замыкание этой области с последующим смерзанием, т.е. залечиванием возникшей неоднородности, при падении уровня воды. В рассмотренных случаях предложенное решение приведет к увеличению несущей способности ледяного покрова, т.е. к достижению заявленного технического результата.

Способ увеличения несущей способности ледяного покрова 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 трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным оснащают расположенным внутри труб нагревательным элементом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы 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.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы увеличивают посредством стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что 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.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы увеличивают посредством стальных труб, опущенных 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.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что 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.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы 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.

Изобретение относится к переправочно-мостовым средствам, а именно к наплавным мостам и паромам. Технический результат - увеличение несущей способности моста за счет увеличения его поперечной прочности.

Изобретение относится к понтонно-переправочным средствам оборудования паромных переправ через водные преграды. Технический результат - сокращение времени наведения переправы и числа занятых для этого людей, обеспечение возможности наведения переправы при большой скорости течения и улучшение эксплуатационных характеристик.

Изобретение относится к соединению звеньев мостов-лент и паромов. Технический результат - сокращение времени соединения звеньев, обеспечение возможности наведения переправы поперек реки при большой ее скорости течения и улучшение эксплуатационных характеристик звена.

Изобретение относится к наплавным мостам, используемым для пропуска железнодорожного подвижного состава, колесной и гусеничной техники при разрушении или реконструкции капитальных мостов через широкие и глубокие водные преграды.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что 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. В верхних концах труб на гибких связях прикрепляют нагревательные элементы, выполненные в виде колец, диаметр которых превышает габариты намерзших на трубах ледяных образований. 2 ил.

Изобретение относится к области военного мостостроения и может быть использовано при наведении наплавного железнодорожного моста из табельного имущества НЖМ-56 через водные преграды. С двух сторон на паромы речной части 2 наплавного моста закрепляют лебедки 3 с канатами. Команда понтонеров с речной части моста перебрасывают стальные канаты лебедок на выводную часть. Паромная команда крепит канаты за кнехты выводной части парома, после чего осуществляется натяжка канатов лебедками, с помощью которых направляют и удерживают выводной паром, пока понтонеры устанавливают винтовые стяжки натяжных стыков. Предлагаемый способ позволяет упростить технологию ввода парома, уменьшить трудозатраты, время ввода и закрепления выводной части парома в линии моста, что в целом сокращает срок наведения наплавного железнодорожного моста через водную преграду. 1 ил.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при транспортировке грузов по ледяным переправам. Способ переправы транспортных средств по ледяному покрову заключается в том, что осуществляют движение по ледяному покрову двух движущихся с резонансной скоростью друг за другом транспортных средств, возбуждающих изгибно-гравитационные волны. При движении одновременно двух транспортных средств одинакового веса их располагают на расстоянии друг от друга, равном длины изгибно-гравитационных волн. В результате обеспечивается безопасность транспортировки грузов по ледяному покрову. 1 ил.

Изобретение относится к области военных инженерно-технических сооружений и, в частности, может быть использовано для сооружения оперативной и скрытой от противника переправы через водные акватории. Технический результат - повышение эффективности проведения работ для обеспечения невидимости моста путем погружения понтонных секций моста под воду, их последующее соединение друг с другом, спуск и соединение понтонных секций осуществляют в темное время суток, на воде, вдоль берега реки, конец моста, расположенный ниже по течению реки, скрепляют осевым шарниром с берегом, а конец моста, расположенный выше по течению реки, открепляют от берега и перемещают к противоположному берегу. После причаливания моста к берегу его закрепляют, все отверстия понтонных секций одновременно открывают для заполнения внутренних полостей понтонных секций водой до опускания их верхних поверхностей ниже уровня воды на глубину половины колеса боевой машины пехоты (БМП), после чего отверстия закрывают. На концах моста устанавливают закрытые сверху световые источники. После окончания переправы военной техники мост разбирают, выливные отверстия понтонных секций открывают, воду выливают, а отверстия закрывают. 2 ил.

Изобретение относится к области военных, инженерно-технических сооружений и, в частности, может быть использовано для организации и сооружения оперативной и скрытой от противника переправы через водные акватории. Технический результат - создание переправы в любом месте берега водного пространства оперативно и скрытно от авиационных и спутниковых систем. Мост содержит сдвоенные понтоны и дополнительно два моторных понтона, блоки управления которыми замаскированы под моторную лодки, установленные на поверхности моторных понтонов, все понтоны имеют установленные на боковой поверхности понтонов, ниже ватерлинии, на глубину, равную половине высоты колеса грузового автомобиля, закрываемые штуцеры. Все понтоны соединены в колонну, длина которой равна ширине реки в месте предполагаемой установки моста. Сборку моста осуществляют в безопасном месте, на берегу притока или заводи водоема, в ночное время, соединяют понтоны в плавучую колонну, спереди и сзади которой располагают моторные понтоны, колонну притапливают посредством открытия штуцеров каждого понтона до осадки поверхности моста на глубину половины колеса грузового автомобиля, после чего сплавляют к месту запланированной переправы боевых подразделений. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы 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. Трубы выполняют в виде телескопических опор. Участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным оснащают свободно вращающимся вокруг вертикальной оси симметрии подвижного элемента фрагментом коаксиального цилиндра, длина которого должна быть не меньше максимального перепада уровня воды в водоеме. На его поверхности устанавливают винтовую наделку в виде двухзаходного шнека, при этом диаметр труб подвижного, т.е. верхнего, элемента должен быть больше неподвижного, т.е. нижнего, элемента, а концы двухзаходных шнеков оснащают резцами. 2 ил.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. 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. Трубы выполнены в виде телескопических опор. Участок подвижного элемента телескопической опоры в месте его соединения с неподвижным выполняют с неоднородностями в виде, например, переменности толщины стенки труб. Длина участка должна превышать возможный максимальный уровень колебаний воды в водоеме. На верхнем конце выступающей из-подо льда трубы устанавливают генератор, возбуждающий продольные колебания в опорах, и снабжают датчиком обратной связи, который позволяет ему настраиваться на собственные частоты поперечных колебаний, возникающих вследствие трансформации возбуждаемых продольных волн в поперечные в местах неоднородностей волноводов, т.е. на участках труб с переменной толщиной. В верхних частях труб устанавливают теплоизоляционные заглушки. 2 ил.

Изобретение может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что 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, трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным покрывают антиобледенительным слоем, а внутри него устанавливают генератор горизонтальной вибрации. При помощи датчиков обратной связи генератор способен настраиваться на собственную частоту горизонтальных колебаний подвижного элемента с намерзшим на него слоем льда. 2 ил.

Способ ускоренного создания и восстановления ледяной переправы относится к области льдотехники. Изобретение может использоваться для ускорения создания и восстановления ледяной переправы и повышения ее несущей способности, а также для ускоренного замораживания провалившейся под лед техники. Технический результат заключается в увеличении толщины ледяного покрова по всей поверхности ледяной переправы через реку путем искусственного увеличения толщины льда с большей несущей способностью до толщины, необходимой для переправы транспорта, а также в ускорении процесса полного вмораживания в лед провалившегося транспорта для того, чтобы вытащить транспорт на поверхность льда путем накопления и замораживания битого льда к нижней поверхности под ледяной переправой до необходимой толщины для переправы транспорта в подковообразных ловушках, сооруженных из вмороженного в лед подручного материала, например тальника. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к способам создания ледяных переправ для транспортировки грузов. Способ включает зачистку ледяного покрова от снега, размещение под ледяным покровом в месте намеченной ледяной переправы гидравлического сопротивления, ориентированного перпендикулярно направлению подледного течения. Гидравлическое сопротивление создают путем намораживания ледяного барьера с помощью встроенной в лед термобатареи. 2 ил.

Изобретение относится к ледотехнике и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов. Способ состоит в том, что несущую способность ледяного покрова переправы 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. Трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом участок соединения подвижного элемента телескопической опоры с неподвижным оснащают расположенным внутри труб нагревательным элементом. Повышение надежности эксплуатации ледяной переправы достигается за счет обеспечения независимости ее грузоподъемности от колебаний уровня воды в водоеме. 2 ил.

Наверх