ЛЕДОЛОМ - ЭКОЛОГ Российский патент 2016 года по МПК E02B15/02 

Изобретение относится к области экологической охраны рыбной фауны рек и охраны среды обитания людей вблизи рек при весенних паводках, а также предотвращения снижения коэффициента надежности мостовых и иных конструкций на речных переправах.

Известны ледорезы-быки, установленные перед опорами мостов. Отличительной особенностью их является эффективность защиты опор мостов и иных надречных конструкций переправ от разрушающего воздействия потоков льда в ежегодный весенний паводок.

Это устройство может быть принято за аналог.

Аналогу присущи недостатки.

Ледорезы-быки не обеспечивают экологическую охрану рыбной фауны рек, так как не всегда лед, разрушаясь, идет через ледорезы-быки, образовывая при этом затор путем огромных льдин в пролете мостов и иных переправ в экстремальной ситуации, что вызывает необходимость применения мотопропилов льда и взрывных работ, нанося огромный вред рыбной фауне рек, а равно и снижение коэффициента надежности или разрушение конструкций мостов и других надречных сооружений от воздействия вибрационных нагрузок, вызываемых волнами воздушного и структурного шума, на конструктивные связи мостов и иных сооружений, а также создавая и дискомфорт обитания людей в прибрежной зоне.

Наиболее близким устройством к заявленному ЛЕДОЛОМУ-ЭКОЛОГУ является устройство предотвращения внешнего воздействия огромных льдин на подводные зоны опор мостов и надречных сооружений с обеспечением прохода льдин в пролеты мостов и иных сооружений - это механическое измельчение льда мотопилами вдоль фарватера параллельно оси руслового течения совместно с проведением взрывных работ.

Это устройство может быть принято за прототип.

Отличительной особенностью прототипа является то, что льдины режут мотопилами вдоль фарватера реки на полосы шириной не более ширины пролета моста и иных надречных сооружений. Прототипу присущи недостатки, в частности:

- деление льдин по ширине на полосы не более ширины пролета мостов и иных надречных сооружений не исключает применения пиротехнических взрывных работ, так как без взрыва или дополнительно поперечного пропила не исключен разворот длинной льдины поперек течения при упоре на ледорезах-быках перед подводными опорами с образованием затора перед мостом и, соответственно, резкого подъема уровня воды и выхода из берегов с затоплением прибрежной зоны обитания людей с нанесением материального ущерба, а с ним и лишение комфорта проживания, а также сноса переправ, нанесение ущерба экологии состояния рыбной фауны при пиротехнических взрывах льда и, соответственно, нанесение ущерба как в отношении снижения коэффициента надежности переправ, сокращающих срок их службы при ежегодных вибрационных воздействиях колебания волн воздушного и структурного шума, так и нанесение материального ущерба жителям прибрежных зон обитания при их затоплении одновременно с лишением их комфортных условий проживания.

Целью изобретения является создание ЛЕДОЛОМА-ЭКОЛОГА, обеспечивающего отсутствие условий возникновения затора и экстремального подъема уровня воды с исключением вибрационного воздействия волн как воздушного и структурного шума на конструкции мостов и среду прибрежного обитания людей, так и источника гидравлического воздействия на рыбную фауну рек, влекущего массовую гибель малька и взрослых особей, обитающих и проплывающих в зоне взрыва.

Указанная цель достигается тем, что предложен ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ, включающий ледорезы-быки, установленные шахматно в плоскости русла по течению реки выше подводных опор переправы (моста или иного надречного сооружения) на расстоянии (с шагом "L" вдоль реки и поперек реки) не менее длины переправы "L" параллельно оси руслового течения реки, при этом ледорезы-быки снабжены зацепами, в которых закреплены тросы параллельно плавучих гирлянд боновых лент, длиной равных расстоянию от ледорезов-быков первой пары до опор переправы (моста) и длиной не менее длины переправы, например, торцами соединенных один с другим гирлянд еловых бревен или иной некондиционной древесины, устанавливаемых в русле реки перед осенними заморозками, обладающих высоким коэффициентом плавучести и вмерзаемости в лед, а также хорошо и рано прогреваемых в лучах не только весеннего солнца, но и зимнего-ранневесеннего, способствующих опять же раннему протаиванию льда в виде бороздок вдоль бревен и у стен ледорезов-быков по виду раннего протаивания снега до земли у пней и корневой части стволов деревьев, тем самым создавая в борозде льдины при ее основании концентратор напряжений в более тонком слое (сечении) льдин, способствующий быстрому и легкому слому льдины по бороздке вдоль и поперек ледовой полосы при подъеме-вспучивании ее подледной водой при обильном таянии снега надледного и берегового при стоке талой воды в русло реки через уже образовавшиеся трещины борозд бревен еще до отрыва льда от берегов, тем самым способствующей и более раннему отрыву льда от берегов и его всплытию в разрушенном виде.

Предложенное устройство ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ показано на Фиг. 1…4. На Фиг. 1 показано устройство в плане русла реки. На Фиг. 2 показан разрез А-А на Фиг. 1. На Фиг. 3 показано устройство в статике. На Фиг. 4 показано устройство "во вспученном - во всплывшем" состоянии при отрыве льда от берегов.

Устройство ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ включает ледорезы-быки 1, установленные шахматно в русле реки 2 выше мостовой или иной переправы 3 с расстоянием "L", снабженные зацепами 4 тросов 5, 6, сцепами 7 бревен 8 боновых гирлянд 9, ломаные льдины 10 в пролете моста-переправы 3 длиной "L".

Работает устройство следующим образом.

В конце лета перед заморозками или в их начале службы ГО (гражданской обороны) или МЧС с использованием плавсредств заводят собранные заранее у берега или на берегу боновые гирлянды лент из некондиционных обожженных бревен или других материалов темного цвета, по воде и соединяют коренными, (верхними), концами тросов с зацепами ледорезов-быков и поперечного троса между ледорезами-быками с целью получения менее узких полос льдин, если пролет переправы (расстояние между опорами переправы) по ширине менее расстояния между ледорезами. ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ готов к эксплуатационному вмерзанию, вытянувшись, благодаря ламинарному течению потока, в параллельные линии, между которыми могут быть установлены поперечные распорки с целью предотвращения прибития любой гирлянды к другой в результате турбулентного течения потока воды на том или ином участках руслового течения, что положительно скажется и на более мелкое деление льдины в поперечном направлении в помощь последней, "вспучивающей" воде. Во время ледохода гирлянды бревен будут служить организованному направлению потоков льда, не позволяя льдинам бессистемно группироваться в "айсберги" и создавать заторовую ситуацию паводка перед опорами пролетов переправы, при этом перед ледоходом поперечные распорки достаточно освободить одним концом, и она займет положение, параллельное гирлянде, не мешая движению льдин между гирляндами. Если река не судоходная, то гирлянды можно не укладывать на берег, оставив их для развлечения и подстраховки купающихся, если это в зоне пляжного отдыха, а при крупнотоннажном судоходстве гирлянды и поперечный трос следует убрать и разместить на берегу для просушки и подготовки, возможно, специальной пропитки безвредной темной смолой - дегтем для более длительной и эффективной эксплуатации. При этом ледорезы-быки следует устанавливать шахматно - один по оси русла, в проекции пролета, а два - параллельно ему и один другому, но в проекции каждый ледорез напротив опор переправы с расстоянием "L" и по фарватеру реки относительно переправы - моста.

Преимущества заявленного устройства

- ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ - это благодарность рыбной фауны рек и людей, обитающих в зоне затопления в весенние паводки, за охрану и развитие рыбной фауны рек, а также и за защиту материальных потерь и здоровья людей вместе с комфортом их обитания;

- увеличение срока службы конструкций переправ (мостов), благодаря отсутствию вибрационного воздействия на фермы переправ от колебания потоков волн воздушного и структурного шума, а равно и негативного влияния этих факторов на людей прибрежного обитания и проживания;

- отсутствие бессмысленных материальных затрат энергетики, отрицательно влияющих как на окружающую экологию, так и на экономику регионов;

- в устройстве могут быть задействованы полностью, 100%, органические экологически чистые материалы, если металлоизделия - тросы заменить равнопрочными пеньковыми изделиями - канатами, а зацепы и сцепы изготовить из нержавеющей стали.

Заявленный ЛЕДОЛОМ-ЭКОЛОГ удовлетворяет требованиям критерия "новизна", поскольку имеет существенные отличительные признаки от прототипа. Удовлетворяет также патентным требованиям критерия "Существенные отличия", поскольку заявителем ни в патентной, ни в технической литературе не обнаружено устройство со свойствами, характерными заявленному устройству. Экономический эффект от внедрения наглядно подтверждает приведенный выше перечень преимуществ.

Изобретение относится к области борьбы с весенними паводками, в частности к области экологической охраны рыбной фауны рек и среды обитания людей вблизи рек при весенних паводках. Ледолом-эколог содержит ледорезы-быки, установленные перед опорами мостов или иных речных переправ. Ледорезы-быки установлены шахматно и параллельно оси русла реки по ее течению выше переправы на расстоянии от нее и между ними не менее ее длины. Ледорезы-быки снабжены тросами с параллельно плавучими гирляндами боновых лент длиной не менее длины переправы. Изобретение обеспечивает отсутствие условий возникновения затора и экстремального подъема уровня воды с исключением вибрационного воздействия волн как воздушного и структурного шума на конструкции мостов и среду прибрежного обитания людей, так и источника гидравлического воздействия на рыбную фауну рек, влекущего массовую гибель малька и взрослых особей, обитающих и проплывающих в зоне взрыва. 4 ил.

Ледолом, включающий ледорезы-быки, установленные перед опорами мостов или иных надречных переправ, отличающийся тем, что ледорезы-быки установлены шахматно и параллельно оси русла реки по ее течению выше переправы на расстоянии от нее и между ними не менее ее длины и снабжены тросами с параллельно плавучими гирляндами боновых лент длиной не менее длины переправы.