СПОСОБ ПРОДЛЕНИЯ ПЕРИОДА ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЛЕДОВЫХ ПЕРЕПРАВ Российский патент 2024 года по МПК E01D15/14 

Изобретение относится к области ледотехники, в частности к созданию и продлению времени работы ледовых переправ, используемых для движения транспорта.

Известен способ устройства ледовой переправы, где технический результат достигается за счет помещения под ледяной покров по пути ледяной переправы теплоизоляционного материала [1], для чего в ледяном покрове вдоль намеченного пути ледовой переправы приготавливают прорезь, через которую под лед помещают слой теплоизоляционного материала и затем прижимают его к нижней поверхности ледяного покрова.

Недостатками данного способа являются: трудоемкость и опасность выполнения работ; нецелесообразность нарушения целостности ледового покрова вблизи переправы в весенний период; вмерзание теплоизоляционного материала в тело ледовой переправы, усложняющее демонтаж и возможность его повторного использования.

Известно техническое решение [2] где поверхность льда очищают от снега и накрывают воздухонепроницаемой пленкой. Вентилятором продувают холодным атмосферным воздухом пространство между поверхностью льда и пленкой. Поток холодного воздуха интенсифицирует теплообмен на поверхности льда и обеспечивает его ускоренное охлаждение и увеличение толщины.

Недостатками данного решения являются:

- потребность в наличии специального вентилятора достаточной мощности для создания воздушного потока, способного охлаждать участок ледовой переправы протяженностью хотя бы 20 м;

- необходимость в наличии источника питания для мощного вентилятора (мощной электростанции или сети электропитания 380 В);

- непригодность способа в весеннее время, так как обдув теплым атмосферным воздухом приведет к дополнительному прогреву льда и снижению несущей способности переправы.

Раскрытие изобретения

Задачей изобретения является разработка способа продления периода функционирования ледовых переправ в условиях ослабления несущей способности льда под воздействием положительной температуры воздуха весной, не требующего выполнения сложных технологических операций и специального оборудования.

Технический результат заключается в сохранении прочностных характеристик и несущей способности ледового покрова и обеспечении возможности более длительной эксплуатации ледовой переправы.

Указанный технический результат достигается тем, что предложен способ продления периода функционирования ледовых переправ, включающий укрытие теплоизоляционным материалом проезжей части ледовой переправы и прилегающей с обеих ее сторон ледовой поверхности. При этом, укрытие теплоизоляционным материалом осуществляют на ширину 10-15 м от оси переправы с возможностью его снятия, а перед укрытием осуществляют зачистку от снега проезжей части переправы и прилегающей ледовой поверхности на указанную ширину.

Для укрытия может использоваться теплоизоляционный материал рулонного типа или в виде плит.

На чертеже показана схема реализации способа продления периода функционирования ледовой переправы.

Расчистку ледяной поверхности водоема от снега для организации ледовой переправы производят от оси переправы - 1 на всю ширину полосы для движения транспортных средств - 2 и далее на ширину 10-15 м от оси в обе стороны (полоса поверхности льда, расчищенная от снега - 3). Из собранного снега по краям расчищенной полосы формируют защитные валики - 4, высотой 30-50 см. Расчищенную полосу льда укрывают теплоизоляционным материалом - 5, который прижимают к поверхности льда с помощью подручных материалов - 6 (бревно, брус, металлические изделия, и т.д.). На проезжей части ледовой переправы поверх теплоизоляционного материала укладывают сборно-разборное дорожное покрытие - 7.

Для дополнительного укрепления переправы в ночное время и во время заморозков (при снижении температуры ниже 0°С) теплоизоляционный материал удаляют путем скатывания в рулоны - 8 или складирования отдельных плит в стопки вдоль переправы (не показано). Весной в дневное время, когда теплый атмосферный воздух и прямой солнечный свет негативно воздействуют на лед [3] теплоизоляционный материал укладывают в проектное положение и фиксируют. Для фиксации подойдут любые тяжелые подручные материалы и конструкции - 6, не требующие специального монтажа, которыми теплоизоляционный материал просто прижимается к поверхности льда во избежание его сноса ветром. В отдельных случаях, при наличии, могут использоваться штыри, саморезы и другие крепежные материалы.

Снежные валики - 4, сформированные по краям расчищенной полосы препятствуют заливанию переправы талыми водами и водой из трещин.

Сборно-разборные дорожные покрытия (СРДП) - 7 укладывают поверх теплоизоляционного материала - 5 для обеспечения большей безопасности движения за счет снижения нагрузки на лед, путем распределения ее на большую поверхность переправы. Укладка (СРДП) избавляет от необходимости фиксации теплоизоляционного материала на проезжей части ледовой переправы, препятствует его смещению и защищает от непосредственного воздействия транспортных средств.

Продление периода функционирования ледовой переправы достигается путем замедления процесса теплообмена с окружающим атмосферным воздухом и исключения воздействия на лед прямых солнечных лучей в весенний период эксплуатации переправы за счет использования теплоизоляционного материала - 5, покрывающего поверхность переправы - 2 и прилегающей территории - 3. Известно, что во время таяния лед темнеет, что притягивает еще больше тепловой энергии солнца и ускоряет процесс разрушения связей между кристаллами льда [3], и, в результате, приводит к снижению его прочности и несущей способности, а также ускоренному вымыванию текущей под ним водой. Лед, укрытый теплоизоляционным материалом, сохраняет естественную кристаллическую структуру, устойчив к вымыванию текущей под ним водой, дольше сохраняет свою толщину и несущую способность. Укрытие теплоизоляционным материалом прилегающей территории с обеих сторон переправы позволяет замедлить неминуемый процесс разрушения кристаллической решетки укрытого льда - 9 от соприкосновения с неукрытым льдом - 10 (в котором активируются процессы таяния), сохраняя более широкую полосу прочного льда и обеспечивая большую прочность переправы. Снятие теплоизоляционного материала в период отрицательных температур, особенно ночью, способствует восстановлению кристаллической структуры льда и укреплению льда на поверхности. Использование рассмотренного способа позволяет продлить период функционирования ледовой переправы на 1-2 недели, в зависимости от конкретных погодных условий, что дает значительный экономический эффект при высокой интенсивности использования переправы.

Стоит обратить внимание, что в регионе, где используются ледовые переправы, теплоизоляционный материал не является редкостью. Кроме того, теплоизоляционный материал, использованный указанным способом на ледовой переправе, в большинстве случаев, можно использовать повторно на следующий год, либо в строительстве объектов по его прямому предназначению.

Представленный способ продления периода функционирования ледовых переправ, используемых для движения транспорта, в условиях ослабления несущей способности льда под воздействием положительной температуры воздуха весной, прост в осуществлении, не требует выполнения сложных технологических операций и специального оборудования. Все мероприятия могут быть выполнены вручную силами дежурной смены ледовой переправы с использованием подручных средств и практически любого теплоизоляционного материала.

Список использованных источников:

1. Патент на изобретение RU №2149945 Способ создания ледяной переправы, опубл. 27.05.2000 г., Бюл. №15.

2. Патент на изобретение RU №2350711 Способ создания ледяной переправы, опубл. 27.03.2009 г., Бюл. №9.

3. Богородский В.В., Гаврилов В.П. Лед. Физические свойства. Современные методы гляциологии. - Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 384 с.

Изобретение относится к области ледотехники. Технический результат - продление периода функционирования ледовой переправы в условиях ослабления несущей способности льда под воздействием положительной температуры воздуха весной. Осуществляют укрытие проезжей части ледовой переправы и прилегающей с обеих ее сторон ледовой поверхности теплоизоляционным материалом с возможностью его снятия на ширину 10-15 м от оси переправы. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ продления периода функционирования ледовой переправы, включающий укрытие теплоизоляционным материалом проезжей части ледовой переправы и прилегающей с обеих ее сторон ледовой поверхности, отличающийся тем, что укрытие теплоизоляционным материалом осуществляют на ширину 10-15 м от оси переправы с возможностью его снятия, а перед укрытием теплоизоляционным материалом осуществляют зачистку от снега поверхности, подлежащей укрытию.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что теплоизоляционный материал выполнен в виде плит или рулонного типа.

3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что при температуре ниже 0°С теплоизоляционное покрытие снимают.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что по обеим сторонам от ледовой переправы из собранного снега устраивают снежные валики для препятствования заливанию талыми водами и водой из трещин.

5. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что теплоизоляционный материал фиксируют в заданном положении путем прижатия тяжелыми предметами или конструкциями или закрепляют штырями или саморезами.

6. Способ по любому из пп. 1, 2, отличающийся тем, что поверх теплоизоляционного материала на проезжей части переправы укладывают сборно-разборные дорожные покрытия из металла, дерева или полимерных материалов.