Способ возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова и устройство для его осуществления Советский патент 1985 года по МПК E02B7/06 

2. Устройство для возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова, включающее систему труб, продуваемых воздухом с воздухозахватным и С50.3ДУХОВЫТЯЖНЫМ приспособлениями, отличающееся тем, что, с целью повьшения эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости затрат труда, расходов энергии и материалов, система труб выполнена в виде рядов пакетов, размещенных в шахматном поряд ке в прорези-майне ледяного покрова, при этом каждый из рядов пакетов труб выполнен по окружности с концен--

тричным размещением по глубине водоема, причем трубы в каждом пакете выполнены с размером поперечного сечения, убывающим по мере приближе ния местоположения трубы к поверхности ледяного покрова.

3.Устройство по п.2, о т л и чающееся тем, что внешняя поверхность труб в пакетах покрыта ,гидрофобным материалом.

4.Устройство по п.2, отличающееся тем, что воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрыто по наружной поверхности теплоизоляцией.

1. Способ возведения огралодения . места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова,включающий разбивку границ склада на ледяном покрове, вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны. опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледяной пе пемычки системы труб для многократного .использования, отличающ И-и с я тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости, затрат труда, расходов энергии и материалов, систему труб выполняют в виде криволинейных, элементов, после опускания в прорезь- айну систему труб опирают на ледяной покров, подачей в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания, изымают из каналов элементы системы поворотом вокруг центрй кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжные приспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве хлаДагента используют атмосферный холоднь1й оздух. 4 СО

Изобретение относится к строитель ству, в частности к области гидротехнического строительства.

Известен способ складирования грунта в водоеме, включающий обозначение границ склада в водоеме пограничными знаками, например вехами, И складирование грунта. Складироваг кие грунта производят .на участок, никак не огражденный в водоеме.

Известно устройство для осуществления данного способа складирования грунта в водоеме, включающее пограничные знаки, например вехи, устанавливаемые на границе участка, отведенного для складирования грунта в Водоеме Cl .

Недостатки данного способа заклют чаются в том, что участок для складирования грунта имеет большие размеры, так как течения и волнения в водоеме значительно уполаживают откосы склада грунта, причем водоем загрязняется грунтовыми взвесями, образующимися при складировании грунта, а также при размыве и уположении откосов уложенного на склад грунта течениями и волнениями в акватории водоема. Этим снижается эффективность способа.

Недостатком устройства для осуществления данного способа является отсутствие ограждения участка, что

приводит к увеличению размеров участка за счет оползания откосов склада грунта при течениях и волнениях в водоеме и загрязнению водоема грунтовыми взвесями.

Известен также способ возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова, включающий разбивку границ склада на ледяном покрове, вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны, опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледяной перемычки системы труб для многократного использования.

Устройство для осуществления известного способа возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова включает систему труб, продуваемых воздухом, с воздухозахватным и воздуховытяжным приспособлениями C2J.

Недостатки известного способа заключаются в том, что дамбы при отсыпке или намыве грунта в воду имею большие размеры за счет уположения и откосов течениями и волнениями в акватории водоема, а при отсыпке грунта в дамбы происходит загряз- k нение водоема грунтовыми взвесями.

т.е. снижается эффективность данног способа.

Недостатками известного устройства являются большие размеры и объем дамб обвалования и появление грунтовых взвесей в водоеме при возведении грунтовых дамб, что увел чивает затраты труда и материалов, а также стоимость работ.

Цель изобретения - повышение эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости, затрат труда, расходов энергии и материалов.

Цель достигается тем, что согласно способу систему труб выполняют в виде криволинейных элементов, после опускания в прорезь-майну систему труб опирают (навешивают) на ледяной покров, подачей в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания, изымают из каналов элементы системы поворотом вокруг центра кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжные приспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве ;хладагента используют атмосферный холодный воздух.

Устройство для осуществления способа содержит систему труб, выполненную в- Виде рядов пакетов, размещенных в шахматном порядке в прорези-майне ледяного покрова, при этом каждйй из рядов пакетов труб выполнен по окружности с концентрическим размещением по глубине водоема, причем трубы в пакете выполнены с размером попе- речного сечения, убывающим по мере приближения местоположения трубы к ловедззш.ости дедянрго покрова.

Причем внешняя поверхность труб в пакетах покрыта гидрофобным материало Iо

Кроме того, воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрыто по наружной поверхности теплоизоляцией.

На фиг.1 изображено место складирования грунта (в зимнее время ), вид сверху; на фиг.2 - ограждение склада, разрез по высоте в месте, размещения пакета труб.

На фиг.1 и 2 обозначены ледяной покров 1 в водоеме, прорезь-майна 2

1411494

пакеты 3 труб, воздухозахватное 4 и воздуховытяжное 5 приспособления, слой 6 теплоизоляции на воздуховы- тяжком приспособлении и дно 7 водоема.

Предлагаемые способ и устройство используют следующим образом.

На ледяном покрове I разбивают границы склада, вырезают по периметру склада в ледяном покрове

прорезь-майну 2, в которой устанавливают пакеты 3 труб в шахматном порядке. В пакете может быть в . зависимости от глубины водоема и грузоподъемности крана разное число труб. На фиг-.2 показан пакет, состоящий из трех труб. .Работу выполняют автокраном или краном на гусеничном ходу с ледяного покрова. Опускают

0 в майну 2 сначала трубу Ш , затем IJ и, наконец, Г. Концы труб опирают на ледяной покров, например, с помощью подкладок, которые укладывают поперек майны 2. Нижнюю трубу 1н опускают на дно водоема. Все трубы одного пакета устанавливаются концентрично.

Сами трубы являются частями полых торов- (выполнены по окружности),

0 чтобы можно было извлекать их из образовавшегося вокруг них ледяного массива поворотом вокруг центра кривизны труб. Трубы в пакете имеют разные поперечные сечения: чем

- глубже опущена в водоем труба, тем больше ее сечение, т.е.диаметры труб с/ olj cJj (в водоемах температура воды наиболее высокая у дна и наименьшая - у ледяного

Q покрова , следовательно, у придонных слоев воды нужно отобрать больше тепла, чтобы заморозит их). Трубы в пакетах покрыты снаружи составом или пленкой, предохраияс ющими от смерзаемости .поверхности труб со льдом, образу,ется вокруг труб..

Вставляют в концы труб воздухозахватные 4 и воздуховытяжиые 5 приg способлеиия. Воздуховытяжное приспособление 5 покрыто по наружной поверхности теплоизоляцией, что способствует повышению интенсивности движения воздуха в трубах.

5 На фиг.2 изображены воздухозахватньч и воздуховытяжные присйособления,выполненные каждое в виде патрубка с двумя раструбами,установленными взаимно йерпендикулярно. Воздухозахватное и воздуховытяжноё приспособления на каждой трубе устанавливают так, чтобы раструбы их были направлеиы в противоположные- стороны. . Установленные в воду трубы Г- iS вступают в работу - в них происходи течение воздуха. При ветреной погоде холодный атмосферный воздух, если дует справа или от нас (4яяг.2) , ударяет в раструбы патрубков 4,. под напором втекает в трубы Г- Щ , омывает их стенки, отбирает те.пло, nocTynajomee через стенки изакватории водоёма, и вытекает из раструбов патрубков 5 Увеличению скорости течения воздуха в трубах I- Ш способствует разрежение давления в патрубках 5 из-за обтекания их раструбов попутным для них ветром. Если ветер дует слева или на нас течение воздуха в трубах I- Ш проис ходит в обратном направлении. Вокру труб I-ш образуется лед. Слой льда нарастает с течением времени. Образуется ледяная пермычка по всей глубине прорези-майны, т.е. от ледя ного покрова 1 до дна 7. Установленные в шахматном порядке в четыре ряда (фиг.1) комплекты труб обеспечивают замораживание участка по всей ширине прорези 2 с единичной длиной АА и участка-по всей длине прорези. . При отсутствии ветра,в тихую погоду охлаждение и замораживание воды в прорези не прекращается. Поскольку патрубки 4 и 5 присоедине ны к трубам I- ш , их стенки получа ют тепло от стенок труб, которые, в свою очередь, отбирают тепло у окружающей воды. Температура стенок патрубков 4 и 5 выше температуры окружающего атмосферного воздуха, но ниже . температуры труб I- i( . Пат рубок 4 омьшается холодным воз духом следовательно, температура воздуха нем много ниже температуры воздуха в трубе. Более плотный холодный вдздух из патрубка 4 опускается вниз в трубу и вытесняет воздух в патрубок 5, покрытый слоем теплоизо ляции. Через стенки патрубка 5 не отдается тепло окружающему атмосфер ному воздуху, следовательно, в jiaтрубке 5 находится теплый, менее плотный воздух. Разница в плотнос1496тях воздуха между патрубками 4 и 5 (в патрубке 4 плотность выше) обеспечивает постоянный ток воздуха, в трубах Г- jj . Холодный атмосферной воздух протекает в патрубке 4 по трубе, нагревается от стенок трубы и вытекает в атмосферу из патрубка 5. Именно из условий течения воздуха в трубах в безветренную погоду патрубок 4 назйан в,оздухозахватным, а патрубок 5 - воздуховытяжным. : После образования ледяной перемычки, что,легко установить с помощью ледяного бура,например типа ледобура любителя-рыболова,снимают с труб 1-Ш патрубки 4 и 5 и извлекают из ледяной перемычки трубы Г- 1Й путем поворота трубы вокруг центра ее крнвнзНЫ вручную или механизмом. Для извлечения трубы вручную упираются в конец С, например, трубы I н надавливают на него. Поскольку труба I покрыта составом, обеспечивакяцим несмерзаемость трубы с окружающим льдом, труба сдвигается в канале „ , конец С оказывается на уровне поверхности ледяного покрова СО, а конец С выдвигается и возвышается над поверхностью ОС ледяного покрова. Часть рабочих с помощью криволинейных ломов упирается в торец С и давлением на него заглубляют его в ледяной канал , а другая часть рабочих вытягивает конец С из ледяного канала. Вытягивают трубу из канала, взявшись за высунутую из канала часть трубы со стороны ее торца C-i. Для извлечения трубы механизированным способом можно приспо собить машины типа легкого экскаватора, бульдозера, автокрана и т..п. Извлеченные трубы направляют на повторное использование. После изъятия труб I- Iji в ледяной перемычке оказываются канал СО С с глубиной расположения в водоеме 00, канал с глубиной расположения OOj и канал АО, А с глубиной расположения 00,. Вставляют в концы каналов А., В и С воздухозахватные патрубки 4, а в концы А, В и С воздуховытяжные патрубки 5 с теплоизоляцией 6. При безветрии холодный воздух поступает в ветрозахватные патрубки 4, протекает по каналам, отбирает от ледяных стенок тепло и выноси его в атмосферу через воздуховытяжные

патрубки 5. При ветре течение воздуг ха в кансшах может быть как справа налево,.так и слева направо, в зависимости от направления воздуха.При

-работе системы для замораживания грунта, которая образована размещенными в прорези пакетами труб фиг. 1 ,происход дальнейшее наморйживайие льда на

перемычку.Толщина перемычки увеличивается.

Не прекращая и не нарушая работу системы для замораживания грунта, обрезают ледяное поле по внутреннему очертанию перемычек, дробят и удаляют ледяной покров над скл.адом, а в образовавшуюся, полынью складируют грунт,

. При складировании грунта в зимний период рекомендуется грунт уложить сначала по периметру склада так чтобы он был уложен у ледяной перемычки со всех сторон склада, а затем укладывать грунт в направлении к. средине склада. Такая прследовательность укладки грунта приводит к замораживанию грунта, граничащего

с ледяным ограждением склада, так ; как продувка ледяного ограждения через каналы наружным воздухом производится круглый год, в течение которого темаература. атмосферного воздуха имеет и отрицательные значения

( такой период в Сибири, например, составляет 7 мес ).

Таким образом,лолучаем дамбы замороженного грунта по периметру склада т.е. устойчивое ограждение, которое признано долговечным.

На фиг.Г изображено четырехрядное расположение пакетов труб в.прорези со сдвижкой пакетов в- смежных рядах на половину длины пакета. Сдвижка может быть на любую расчетную величину ( для четырехрядного расположения - на 1/4 пакета). Так можно достигнуть желательной интентсивности наращивания льда по высоте и длине прорези. Число труб в пакете может быть разным в зависимост от глубины водоема иклиматической зоны его нахождения.

По сравнений с известными предла гаемые способ и устройство обладают следующими преимуществами: работы проводятся зимой, тем самым . используется зимний период времени года, который в районах Сибири и Севера на много превьшает летний; работы выполняются с ледяного покрова, что упрощает условия проведения работ; используется инвентарное оборудование в виде криволинейных отрезков труб, а само изделие посильно для изготовления любой строительной организации; используется самый недефицитный теплоноситель атмосферный воздух; используется естественный холод для замораживания воды и грунта в ограждении склада и на складе грунта.

Таким образом, изобретение обес печивает получение устойчивого,, надежного, дешевого ограждения .склада грунта с малыми стоимостью трудоемкостью и материалоемкостью и может найти применение при возведении транспортных гидротехнических сооружений и сооружений другога назначения.

N4