Противоналедное ограждение водопропускной трубы Советский патент 1988 года по МПК E01F5/00 

/7/

Изобретение относится к строительству и эксплуатации железных и автомобильных дорог, в частности водопропускных труб в районах сурового климата. Цель изобретения - повьшение надежности работы. Противоналедное ограждение водопропускной трубы 1 включает размещенный с верховой стороны экран 5 с отверствием и пластинчатую перегородку 13 из теплопроводного материала, установленную шарнир- но на горизонтальной оси и перекрывающую отверствие в экране 5, снабженное решеткой из вертикальных стержней 8 и 9, размещенной в отверствии экрана перед перегородкой с верховой стороны. Пластинчатая перегородка 13 содержит по крайней мере два горизонтальных ряда пластин, размещенных друг над другом, причем низ пластин верхнего ряда размещен с нахлестом со стороны трубы 1 на верхнюю часть пластин нижнего ряда. Вертикальные стержни 8 и 9 выполнены из теплопроводного материала и имеют уменьшающееся вверх сечение. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. § (Л

/2 Г 1S 7

, Изобретение относится к области Устроительства и эксплуатации железных и автомобильных дорог, и частное ти водопропускных сооружений в райо- нах сурового климата.

Цель изобретения - повышение надежности.

На фиг, 1 схематично изображено ограждение, общий вид; на фиг, 2 - элементы ограждения; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1.

Водопропускное сооружение на пересечении водотока и дорожной насьти содержит водопропускную трубу 1 с входным отверствием 2 под насыпью 3 на пересечении наледного водотока 4, аккумулирующий экран 5, например, в виде грунтового вала с отверстием 6, ограниченным вертикальными стенками 7 на всю высоту экран.а. Отверстие экрана 5 перекрыто теплообменной решеткой из вертикальных металлических элементов 8 и 9, например ..чугунных, . причем теплообменная решетка выполнена с массой вертикальных металлических элементов в горизонтальных сечениях, уменьшающейся к верхней части экрана 5. Металлические элементы ус- тановлены, например, съемно на поперечинах 10 vi уступах 11. Со стороны входного отверстия 2 водопропускной трубы 1 к теплообменной решётке примыкает пластинчатая конструкция 12, сос из пластин 13, выполненных, например, из алюминиевого сплава и свободно вращающихся на горизонтальных осях 14, причем низ пластин нижнего ряда размещен с нахлестом на уступ 11, образованный в нижней части отверстия 6 экрана 5, а низ пластин 13 каждого последующего ряда - с нахлестом на верхнюю часть пластин нижерасположенного ряда. Оси 14 пластин 13 крепят- ся, например, к закладным уголкам 15 на вертикальных стенках 7- отверстия 6 экрана. В основании отверстия экрана 5 и на некотором расстоянии вверх по на ледному водотоку 4 от экрана устраи- вается охлаждающая водоток плоская отмостка 16, например, из плоского камня или бетонных плит. Перед отмост кой 16 поперек русла водотока 4 устроена противофильтрационная перемычка 17 , например, из глинистого грунта-. При необходимости по руслу водотока выше участка отложения наледи 18 может быть устроена дополнительная отмостка 19.

Устройство работает следующим образом.

В теплое время года, когда процессы наледеобразования отсутствуют, меренные и паводковые воды пропускаются через теплообменную решетку в отверст ВИИ 6 между пластинами 13, которые под напором потока 20 воды отклоняются в горизонтальном направлении. В период паводков экран регулирует его прохождение через водопропускную трубу, аккумулируя перед собой часть расхода водного потока.

С установлением устойчивых отрицательных температур воздуха налед- ный водоток 4, расход резко снижается , предварительно охлажденный до температуры замерзания на верхней отмост ке 19, распластывается на отмостке16 в основании отверстия 6 .аккумулирующего- экрана 5 в виде слоя воды. На участке теплообменной металлической решетки в пределах слоя воды вокруг металлических элементов 8 (9) намораживаются- ледяные цилиндры за счет отвода потока тепла кристализации воды через металлические элементы теплообменной решетки. Намораживание льда вокруг металических элементов 8 (9) снижает пропускную способность тепло- обменной решетки и вызывает возрастание, гидростатического напора воды, торый распространяется под ледяным

покровом вйерх по течению водотока и вызывает прорыв воды на поверхность, которая растекается тонким слоем по поверхности ледяного покрова и поступает к теплообменной рещетке аккумулирующего экрана 5. При этом вокруг стержней происходит промерзание очередного слоя воды. Пластины 13, выполненные из теплопроводного материала, например из алюминиевого сплава, за счет высокой теплопроводности примерзают к поверхности пластин нижнего ряда раньше, чем очередной слой воды достигнет их поверхности. Благодаря этому задерживается часть воды. Противофильтрационная перемычка 17 исключает образование наледи перед водопропускной трубой 1 за счет подрус- лового потока, вызывая его излив на поверхность охлаждающей отмостки 16, Б результате работы водопропуского сооружения на наледном водотоке в зимний период наледь 18 в полном объеме образуется перед экраном 5, а отверстие водопропускной трубы 1 остается

свободным для пропуска паводковых вод в весенний период. Одновременно исключается опасность выхода наледи на поверхность автодороги или железнодорожного пути.

Весной, с установлением положительных температур, талые воды пропускаются через теплообменную металлическую решетку экрана 5 между пластина- ми 13 по поверхности наледи 18 и сте- KajoT по ледяному уступу, образовавшемуся на выходе из экрана 5 В результате этого, а также под воздействием

солнечной радиации пластины 13 изтеп-15. два горизонтальных ряда, размещенных лопроводного материала оттаивают и не препятствуют термоэрозионному разрушению наледного льда с образованием глубоких промоин.

Формула изобретения

.1 . Противоналедное ограждение водопропускной трубы, содержащее разме20

друг над другом, при этом низ пластин верхнего ряда размещен с нахлестом со стороны трубы на верхнюю часть пластин нижнего ряда.

щенный с верховой стороны экран с от- 25 сечением.

верстием и перегородку, включающую в себя пластину из теплопроводного материала, установленную шарнирно на горизонтальной оси и перекрывающую отверстие в экране, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено решеткой из вертикальных стержней, размещенной в отверстии экрана перед перегородкой с верховой стороны, дополнительными пластинами, шарнирно закрепленными на горизонтальных осях, причем все пластины расположены по меньшей мере в

два горизонтальных ряда, размещенных

друг над другом, при этом низ пластин верхнего ряда размещен с нахлестом со стороны трубы на верхнюю часть пластин нижнего ряда.

/6

Фиг. 2

/4-Д

8

Фиг.З