Способ предотвращения образования наледи на пересечении потока воды и насыпи с водопропускным сооружением и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК E01C1/02 E02B9/06 

покрытие размещено нац утепляющим пруцом, теппоаккут 1упирующей и воцосмеситепьной емкостей и выпопнено в виае

споя пористого пьца, а теппокзоп$шионное покрытие потока выпопнено в вице инвентарных скорпуп из пористого бетона.

1. Способ предотвращения образования напеди на пересечении потока воды и насыпи с водопропускным сооружением, . Включающий устройство на пути потока к насыпи утепляющего пруда, выпуск воды из этого пруда под напором, направление потока к водопропускному сооружению в зимнее время под защитой теплоизоляционного покрытия и пропуск потока через насыпь по водопропускной трубе, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности безналецного пропуска потока воды через водопропускное сооружение в насыпи, выпуск воды из утепляющего пруда осуществляют в вице двух потоков - основного с низкой температурой и дополнительного с высокой температурой, при этом дополнитепьный поток подогревают теплом, аккумулированным в летний период в специально созданной теплоаккумулирующей емкости, а затем перед пропуском через чодопропускное сооружение основной и .опотгатепьный потоки смешивают в водосмесктепьной емкости, причем в петний период воду в утеппяоощем пруде и теппоаккумулирующей емкости подогревают естественным теппом, а в зимнее время утепляющий пруд, теплоаккумулирующую и водосмеситепьную ем кости покрывают теплоизоляцией. 2. Устройство для осуществления способа прецотврашекия образования наледи на пересечении потока воды и насыпи с водопропускным сооружением, вклюi чающее утепляющий пруд с экраном, выполненным с водовыпускным окном, (Л размещенным ниже уровня воды в пруде, и теплоизоляшюнное покрытие, размещенное над потоком воды в период отрицательных температур воздуха, отличающееся тем, что устройство снабжено тепюаккумупирующей емкостью, о размещенной между водопропускным соору 00 жением и утепляюидам пруцом, выполненной в виде выемки в грунте запольо ненной фильтруюшим теплопоглощающим ел оо материалом в виде каменной наброски и водосмеситепьной емкостью, выполненной в виде выемки в грунте и разм&щенной между водопропускным сооружением и теппоаккумулирующей емкостью, причем теплоаккумулирующая емкость соединена трубами соответственно с утепляющим прудом и водосмесительной емкостью, сами же сооружения, утепляющий пруд, и теплоаккумулирующая емкость в период положительных температур воздуха снабжены теплопогпощающим покрь тием, выполненным в виде зачерненных плавучих щитов, теплоизоляционное

Изобретение относится к строитепьству автомобипьных и жепезных порог в районах с суровыми кпиматическими успозиями и прецназначено цпя обесп&ченкя безнапецного пропуска потока

воды через воцопропускное сооружение в насыпи.

Известен способ предотвращения образования напеци на пересечении потока воды и насыпи с воцопропускным

сооружением, например насыпи жепезной дороги с водопропускной трубой в ней, вкпючающий образование утепляющего пруда на пути потока воды к водопропускному сооружению и вставки в тепе насыпи из фипьтрующего материапа ClJ .

Известно устройство дпя осуществпени данного способа, включающее водопропускное сооружение и утепляющий пруд перед насыпью Cl j .

Недостатками устройства и способа являются отсутствие гарантии от образования наледи с безнапорной стороны насыпи, а также большой расход специ ального дорогостоящего дренирующего материапа.

Известен также способ предотвращени образования наледи на пересечении ПОТОКЕ воды и насыпи с водопропускным сооружением, включающий устройство на пути потока к насыпи утепляющего пруда, выпуск воды из этого пруда под капором, направление потока к водопропускному со оружению в зимнее время под защитой теплоизоляционного покрытия к пропуск потока через насыпь по водопропускной трубе Г2 .

Известно также устройство для осуществления способа предотвращения образевания наледи на пересечении потока воды и насыпи с водопропускным сооружением, включающее утепляющий пруд с экраном,выполненным с водовыпускным окном, размещенным ниже уровня воды в пруде, и теплоизоляционное покрытие, размещенное над потоком воды в период отрицательны к температур воздуха 21 .

Недостатком известного устройства и способа является невысокая надежность безналедного пропуска потока через воцопропускное сооружение в насыпи, пос.кольку накопление естественного тепла в летнее время для поцогрева воцы потока в зимнее время предусмотрено лишь в утепляющем пруде.

Целью изобретения является повышени надежности безналецного пропуска потока воды через водопропускное сооружение в насыпи.

Поставленная цель постигается тем, что согласно способу выпуск воды из утепляющего пруца осуществляют в виде двух потоков - основного с низкой температурой и дополнительного с высокой температурой, при этом дополнительный поток подогревают теплом, аккумулированным в летний период в специаш но созданной теплоаккумулируюшей емкости, а затем перец пропуском через водопропускное, сооружение основной и дополнительный потоки смешивают в водосмесительной емкости, причем в летний период воду в утепляющем пруде и теплее аккумулирующей емкости подогревают естественным теплом, а в зимнее время утепляющий пруд теплоаккумулирующую и водосмесительную емкости покрывают теплоизоляцией.

Кроме того, устройство снабжено теплаккумулирующей емкостью, размещенной между водопропускным сооружением и утепляющим пруцом, выполненной в виде выемки в грунте, заполненной, фильтрующим теплопоглощающим материалом в виде каменной наброски и воцосмесительной емкостью, выполненной в вице выемки в грунте и размещенной межцу воцопропускным сооружением и теплоаккумулируто щей емкостью, причем теппоаккумулнрутощая емкость соединена трубами соот ветственно с утеппяющим пруцом и воцосмесительной емкостью, сами же сооружения, утепляющий пруц, и тепло- аккумулирующая емкость в периоц положительных температур возцука сиабже- |НЫ теппопоглощаюишм покрытием, выпоп ненньш в вице зачерненных ппавучих щи тов, теппоиэопяционное покрытие размещено над утепляющим прудом, теппоаккумупирующей и воаосмеситепьной емкостей и выполнено в вице споя пористого пьца, а теппоизоп$щионное покрытие потока выполнено в вице инвентарных скорлуп из пористого бетона. На фиг. 1 изображено устройство цля реализации предлагаемого способа пропуска потока воцы в летнее время, виц сбоку; на фиг. 2 - то же, в зимне время, вид сбоку; на фиг. 3 - то же, в летнее время, виц сверху. Устройство включает последовательн размещенные насыпь 1 с воцопропускны сооружением 2 в нем, например железнодорожную насыпь с воцопропускной трубой, воцосмесительную емкость 3, теппоаккумулирующую емкость 4, трубу с запорным приспособлением 6, соединя щую емкости 3 и 4, утепляющий пруд 7 с подпорным экраном 8, имеющим водосливное окно 9, трубу 10 с запорными приспособлениями 11 и 12, соединяющу емкость 4 с пруцом 7, патрубок 13 с запорным приспособлением 14. Позициями обозначены также основной поток 15 воды, ограждающие дамбы 16 утепляющего пруца 7, теплопоглощающе покрытие 17 в виде зачерненных ппавучих ШИТОВ, теплоизолирующее покры -тие 18, в виде слоя пористого льда, водослив 19, фильтрующий теплопоглощающий материал 20 в виде каменной наброски, теплоизоляционное покрытие 21 потока в виде инвентарных скорлуп из пористого бетона, слой 22 гидроизол1шии, неразмываемое ложе 23 водотока, смешанный поток 24 воды, естественный грунт 25. Способ осуществляют в две стадии: в летнее время и в зимнее время. Под летним временем подразумевается период года с положительными температурами атмосферного воздуха (част весны, лето, часть осени), под зимним временем - период с отрицательными температурами атмосферного воздуха (часть осени, зима и часть весны). В летнее время способ осуществляет ся в следующей последовательности. Воду собирают в утепляпощем пруде 7, водную поверхность которого (фиг. 1 и 3) покрывают теплопоглощающим покр тием 1.7, например в виде зачерненных плавучих тцитов, выполненных из мат©1584 риапа высокой теплопроводности. Теплопоглощающим покрытием аккумулируется солнечная энергия, тепло передается им воде. Кроме того, вода нагревается еще и атмосферным воздухом. При этом в пруде 7 происходит расслоение воды: более теплые частицы воды поднимаются к поверхности пруда, более холодные частицы опускаются к дну пруда. При длительном -воздействии летней погоцы вода в пруде 7 прогревается на всю глубину. Тепло водой отдается грунту 25 на дне пруда 7 и аккумулируется им. При закрытых запорных приспособлениях 12,14,11 и 6 вода изливается из пру да 7 через -водосливное окно 9 в подпорном экране 8, стекает по водосливу 19 и в виде оснсжного потока поступает в водосмесительную емкость 3. Отк5к 1вают запорные приспособления 14 и 11. Теплая вода с поверхности пруда 7 через патрубок 13, свободный торец которого размещен в непосредственной близости к теплопоглощающему покрытию 17, поступает в трубу 10 и изливается из ее торца, размещенного у дна теплоаккумулирующей емкости 4. Теплая вода за счет перепада уровней воды в пруде 7 и емкости 4 изливается в емкость 4 под напором, заполняет емкость 4, отдает тепло фильтрующему теппоотдающему материалу 20 и грунту 25, окружающему емкость 4. В течение петь поступающей в емкость 4 теплой водой приносится и аккумулируется материалом 20 и грунтом, смежным с емкостью 4, огромное количество тепла. Кроме того, значительное количество тепла передается в емкость 4 теплопоглощающим покрытием 17, уложенным на поверхности емкости 4. Открывают запорное приспособление 6. Вода из емкости 4 по трубе 5 поступает под напором в водосмесительную ем - . кость 3 в результате перепада уровней воды в емкостях 4 к 3. В емкости 3 вода основного потока 15 и вода из трубы 5 смешиваются и в виде смешанного потока поступает в водопропускное сооружение 2, изливается из него с ни зовой стороны и отводится от насыпи 1 известным способом (по грунтовому руслу). в зимнее время способ осуществляет ся в следующей последовательности: воду собирают в утепляющем пруде 7, водную .поверхность которого (фиг.2) покрывают теплоизолирующ;1м покрытием 18, например в вице споя пористого пьца. Воца в пруце 7 отбирает у грунта 25 цна часть теп па, акхумупирован- ного петом. При этом происходит раоспоенне воаы: наибопее теплая воца

оказывается у цна пруца, наибопее хо- поцная - у поверхности пруда. За1фывают запорное приспособление 14, открывают запорное приспособление 12. Наиболее теплая вода со дна пруда 7

через свободный торец трубы 10 поступет в трубу 1О, проходит запорные приспособления 12 и 11 и изливается на ее торца, размещенного у дна емкоети 4. Фильтруясь через материал 20, воца дополнительно нагревается от н&го. Вода втекает в трубу 5 и поступает из емкости 4 в емкость 3. Там теплая вода смешивается с холодной водой осно ного потока 15, поступающей из пру- да 7 через окно 9, Смешанный поток из емкости 3 поступает в водопропускно сооружение 2 и изливается из него. Чтобы уменьшить потери тепла в емкостях 3 и 4, они покрыты теплоизолирующим покрытием, например, в виде слоя пористого пьца. С этой целью основной поток 15 и смешанный поток закрыты теплоизоляционным покрытием, например, в вице инвентарных скорлуп из пористого бетона.

Подогрев основного потока холодной воды смешением его в емкости 3 с дополнительным потоком тёплой воды предусмотрен для повышения надежности безналедного пропуска через водопропускное сооружение 2. Расход теплой воды регулируется с помощью запорных приспос.облений 11 и 6, Накопленное за лето тепло в грунтах основания пруда 7 и в материале 20 емкости 4 и грунтовом массиве, окружак щем емкость 4, расходуется в течение всего зимнего времени для подогрева воды, пропускаемой через сооружение 2.

Использование изобретения позволяет повысить надежность водопропускных сооружений и сократить затраты на их ремонт и эксплуатацию.

:«

осГ