Способ образования канала в ледяном покрове водоема Советский патент 1992 года по МПК E02B1/00 E02B15/02 

J

Фиг. 2

ел

00

А

о

Изобретение относится к гидротехническому строительству и предназначено для обеспечения транспортных связей в зимнее время,

Цель изобретения - повышение эффективности способа за счет облегчения условий образования ледяных блоков в ледяном покрове, повышения безопасности эксплуатации канала, а также снижения возможности нарушения экологической обстановки в зодо еме. v

На фиг.1 изо брзжен водоем в осенний период с изображением границ будущего канала, разрез; на фиг.2 - то же, с установленным приспособлением для образования ледяных блоков, разрез; на фиг.З - то же, вид в плане; на фиг.4-ячеи приспособления для образования ледяного блока, разрез; на фиг.5 - технология забора ледяных блоков с трассы канала и укладки их на площадки, вид в плане; на фиг.б - площадка с уложенной на нее пирамидой ледяных блоков, разрез.

На фиг. 1-6 приняты следующие обозначения; 1 - акватория водоема; 2 - донный грунт в водоеме; 3 - границы канала в водоеме; 4 - опорные свайки; 5 - приспособление для образования отдельных ледяных блоков; 6 - капроновый шнур; 7 - ячейки приспособления; 8 - стенки ячеек. 9 - монтажная петля; 10 - капроновая нить; 11 - пленочная стенка ячейки; 12-гидрофобный слой между стенками ячеек; 13 - естественный ледяной покров в водоеме; 14, 15 - площадки на естественном ледяном покрове дяя складирования ледяных блоков; 16 - ледяной блок; 17 - окно в естественном ледяном покрове на площадке; 18-пирамида из ледяных блоков; 19 - тросоякорный фиксатор; 20 - самоходная машина со стрелой 21; 22 - канал в ледяном покрове 13; а - расстояние между опорной свайкой и границей канала; Ь - размер стороны ячейки 7; h - ширина пленочной стенки 11 ячейки 7 (толщина ледяного блока 16); И - высота пирамиды 18 из ледяных блоков 16.

Способ выполняют следующим образом.

Загодя до наступления морозов в водоеме разбивают границы будущего канала, намеченного к прокладке в ледяном покрове водоема, который образуется в зимний период. Фиксируют границы 3 канала, например, с помощью опорных сваек 4, которые устанавливают на некотором расстоянии а от границы 3 канала с внешней от нее стороны (фиг. 1). Свайки 4 вдавливают в донный грунт 2 s акватории 1 водоема, Свайки А устанавливают на расстоянии Ь одна от другой, равном размеру

стороны ледяного блока, или на любом рас- стоянии, кратном размеру Ь.

Доставляют приспособление 5 для образования отдельных ледяных блоков. Приспособление 5 выполняют в виде ячеистой решетки из полимерной пленки. Полимерную пленку крепят к капроновому шнуру 6. Ячейки 7 имеют стенки 11, выполненные из полимерной пленка шириной h (см. фиг.4),

0 не менее расчетной толщины ледяного покрова в водоеме, при достижении которой в зимнее время намечено выполнение работ по удалению ледяных блоков с трассы кана5 ла, Каждую стенку 11 ячейки 7 покрывают гидрофобным слоем 12, например слоем солидола (технического жира). В каждой ячейке 7 размещают монтажное захватно-подъемное приспособление, на0 пример монтажную петлю 9 (фиг.4) Петли 9 фиксируют в центре ячейки 7 с помощью капроновых нитей 10. Приспособление 5, размещенное к акватории 1 водоема, имеет вид, изображенный на фиг.2, 3. Работы по

5 установке сваек 4 и приспособления 5 выполняют с помощью плавучего средства, например катера.

С наступлением морозов в акватории 1 водоема образуется ледяной покров 13. Ког0 да толщина естественного ледяного покрова 13 достигнет расчетной толщины h, в качестве которой принимают обычно толщину, при которой ледяной покров в состоянии выдержать нагрузку от веса самоходной ма5 шины 20, чаще всего крана, на ледяной покров выводят машину 20. В стороне от канала, в пределах досягаемости стрелы 21 крана 20, намечают площадки 14, 15 для размещения намеченных к извлечению из

0 ледяного покрова на трассе канала ледяных блоков 16, образовавшихся из замерзшей в ячейках 7 воды.

На каждой площадке 14, 15 прорезают в естественном ледяном покрове 13 окно 17,

5 Рабочим органом на стреле 21 машины 20 (для крана - крюком за петлю 9) зацепляют ледяной блок 16, выдергивают его из ледяного покрова на трассе канала, подымают, поворачивают стрелу к площадке 15 (см.

0 фиг.б). Ледяные блоки 16 на трассе канала имеют несмерзшиеся стенки, поскольку между пленками 11 размещен гидрофобный слой 12, При подъеме блока 16 пленки 11 (см. фиг.4) скользят по гидрофобному слою

5 12, блок б извлекается из ледяного покрова. При этом капроновые шнуры 6 и капроновые нити 10 лопаются у границ блоков. Блок 16, подвешенный к крюку крана 20, повисает в воздухе с обрывками пленок 11 (они тоже могут нарушаться), нитей 10 и шнуров 6.

К первому блоку 16 (см. фиг.6), подвешенному над площадкой 14, прикрепляют тросоякорный фиксатор 19 Устанавливают блок 16 над окном 17, бросают в него тросоякорный фиксатор 19. Опускают блок 16 на ледяной покров 13 площадки 14. Якорь фиксатора 19 впивается в донный грунт 2. Мок- рыйледяной блок 16 примерзает к ледяному покрову 13. Извлекают из ледяного покрова на трассе канала другие блоки и укладывают их на площадку 14 рядом с блоком 16 в виде пирамиды. Перемещают машину 20 (направление перемещения машины 20 на фиг.5 показано стрелкой) к неочищенному от ледяных блоков участку трассы канала и повторяют операции по извлечению ледяных блоков 16 и укладке их в виде пирамиды на площадках 15 и последующих. Дают время на смерзание в единый массив мокрых блоков на каждой площадке. В итоге образуют канал 22.

Известно, что наплавное ледяное поле

13в акватории 1 обладает высокой пластичностью. При длительном воздействии нагрузки от ледяной пирамиды на площадке

14ледяное поле прогибается, образуются лучевые и концентрические трещины, происходит пролом в ледяном поле 13 Пирамида проваливается в акваторию 1. При этом ледяной массив в виде пирамиды не опрокидывается, он сохраняет расположение вершиной пирамиды гверх Вода зимой вокруг пирамиды замерзает, ледяной покров 13 смерзается с затопленной пиоамидой

Весной, при таянии льда, ледяной покров 13 истаивает быстрее, чем ледяной массив пирамиды. Заякоренная пирамида остается на фиксированном месте, ледяной ее массив истаивает позже ледяного покрова 13. Чтобы после истаивания ледяного массива пирамиды в акватории 1 или на грунте 2 не оказались сплетения обрывков пленки, капроновых нитей и шнуров, сразу после истаивания ледяного покрова 13 целесообразно на плавучем средстве подойти к пирамиде и охватить ее сеткой. Хорошо прикрепить к тросоякорному фиксатору кроме сетки и буек. После истаивания льда пирамиды сетку с остатками пленки, капрона и тросоякорный фиксатор (весной или летом) извлекают из акватории 1.

Предложенный способ устройства канала в ледяном покрове водоема позволяет достичь облегчения условий образования ледяных блоков на трассе канала, облегчения выемки ледяных блоков из ледяного по- кропа, представляет возможность фиксированного размещения ледяных блоков в акватории, без внесения изменений в экологию

водоема. В целом достигается повышение эффективности устройства канала.

Формула изобретения

Способ образования канала в ледяном

покрове водоема, включающий разбивку границ канала в водоеме, образование отдельных ледяных блоков в естественном ледяном покрове водоема в пределах границ

канала, захват ледяных блоков рабочим органом перемещающейся по ледяному покрову самоходной машины, удаление ледяных блоков с трассы канала, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет облегчения условий образования ледяных блоков в ледяном покрове, повышения безопасности эксплуатации канала, а также снижения возможности нарушения экологической обсталовки в водоеме, разбивку границ канала и

их фиксацию относительно дна водоема

производят в осенний период с плавучего

средства до образования в водоеме естественного ледяного покрова, в пределах границ канала в водоеме размещают и фиксируют приспособление для образования отдельных ледяных блоков, выполненное в виде ячеистой конструкции со

стенками из полимерной пленки, которые покрывают слоем гидрофобного вещества и размещают в центре каждой ячейки монтажный элемент с незатопленной монтажной петлей с фиксацией его положения в

центре ячейки, а после образования естественного ледяного покрова в водоеме в пределах границ канала и за его пределами в зимнее время года на ледяном покрове вне границ канала намечают площадки для рззмещения ледяных блоков, в каждой из которых в естественном ледяном покрове прорезают окно, после чего с помощью самоходной машины с подъемным приспособлением вынимают за монтажную петлю из

ячейки приспособления для образования ледяных блоков первый блок, приподнимают его и присоединяют к нему тросоякорный фиксатор, который затем опускают в окно близлежащей площадки, а над окном

на ледяной покров устанавливают ледяной блок, после чего извлекают из ячеек по трассе канала смежные с первым блоком ледяные блоли и последовательно укладывают ихглоями вокруг первого блока с образованием пирамиды, направленной вершиной вверх, затем переходят к следующему по трассе канала неочищенному участку и повторяют операции по извлечению ледяных блоков и укладке их в виде пирамиды на соседней площадке.

Использование: транспортное техническое строительство. Сущность изобретения: на трассе будущего канала устанавливают ячеистое приспособление 5 для образования ледяных блоков. Приспособление выполнено из полимерной пленки. Ячеи имеют пленочные стенки, покрытые гидрофобным слоем. При замерзании воды в ячейках образуются ледяные блоки. Их извлекают краном и укладывают ледяные блоки на площадки. В водоеме Образуется канал в ледяном покрове. 6 ил.

Фиг.З

1

fc.S

1758140

Г ГИ5