Способ изготовления конструкций из льда и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК E02B17/00 

С/)

С

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении ледяных помещений: плотин, труб и т.д., в климатических условиях с преимущественно минусовой температурой. По контуру возводимого сооружения ограничивают слой поступающей воды полым корпусом. Воздействуют на верхний слой воды минусовой температурой до обращения ее в слой льда. Под лед нагнетают под давлением воду, выдавливая образовавшийся слой льда, вновь замораживают поступившую воду, вновь подают воду под давлением под низший слой льда, повторяя этот процесс до получения нужной высоты конструкции. Для осуществления этого способа предложено устройство, представляющее собой полый каркас, устанавливаемым по контуру возводимой ледяной конструкции, и приспособление для подачи воды в полость каркаса. Внутренние поверхности каркаса выполнены из антиадгезионного материала, 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении ледяных временных помещений: плотин, стен и т.д., как в климатических условиях с преимущественно минусовой температурой, так и о теплых условиях в специальных холодильных камерах.

Цель изобретения - повышение эффективности способа, улучшение качества сооружения и повышение безопасности работы.

На фиг.1 изображено устройство в статике; на фиг.2 - то же, в динамике; на фиг.З - то же, вид сверху; на фиг.4 - фрагмент выдавленной части льда.

Устройство состоит из емкости 1, заполненной водой 2, верхний слой которой ограничен пластинами - фильерой 3,

Рабочие внутренние поверхности пластин выполнены из ангиадгезиониого гладкого материала, непримораживаемого к ледяной конструкции 4.

Например, стеклотекстолит. Внешние стороны выполнены из адгезионного шероховатого материала. Пластины -фильеры 3 соединяются с корпусом - емкостью 1 соединительными элементами 5 (шпильки болты или с помощью сварки), которые служат для фиксации устройства относительно емкости 1, в частности, относительно верхнего уровня воды 2, для изменения наклона пластин при изменении температуры окружающей среды, изменения толщины стенок и т.д.

Боковые стенки и дно емкости 1 теплоизолированы теплоизолятором 6, например, керамзитом. Верх емкости 1 с вставленными в нее пластинами 3 открыт для доступа воздействия отрицательной температуры окружающей среды. Вода 2 наЧ

оэ

4 О

сл о

СдЭ

гнетается в емкость 1 под лед 4 насосом 7 по водопроводу 8. Регулирование потока воды осуществляется краном 9. Контроль давления воды 2 осуществляется манометром 10, вода 2 подается из водозабора 11.

Устройство работает следующим образом.

За счет того, что внутренние пластины 3 наклонены в разные стороны так, что та часть их, у которых расстояние между внут- ренними сторонами меньше, располагается внизу, в воде, а та часть, где расстояние больше, остается над уровнем воды.

Устройство имеет вид полой трапециевидной формы. Внутренние стороны пла- стин более гладкие и выполнены из антиадгезионного материала, что позволяет с меньшими затратами усилий льду 4 смещаться относительно материала внутренней поверхности пластины 3; тогда как внешние стороны пластин выполнены из адгезионного материала, и более шероховаты.

При реализации способа выполняются следующие операции: устанавливают гори- зонтально емкость 1 по контуру, возводимой ледяной конструкции 4; устанавливают и закрепляют направляющие пластины- фильеры 3 также по контуру конструкции, соблюдая расстояние между внутренними сторонами пластин; заполняют емкость водой; утепляют дно и боковые стенки емкости; воздействуют на верхний слой воды 2 в емкости 1 между пластинами 3 отрицательной температурой - замораживают его; на- гнетают непрерывно воду 2 под образованный верхний слой льда под давлением; перемещая лед вверх, а часть оо- ды,занявшая место выдавленного льда, попадает в зону промерзания в верхней ча- сти пластин 3, непрерывно примораживается к ранее образованному л ьду. Процесс продолжается до получения необходимой высоты конструкции.

В ходе осуществления способа проис- ходят следующие процессы: замерзает верхний слой воды 2 в емкости 1, тем самым он блокирует нижележащий объем воды, а при дальнейшем промораживании -увеличение толщины льда в оставшейся непроморожен- ной воде возрастает давление (т.к. при превращении воды в лед, его объем увеличивается в 1,1 раза, вода же не сжимается), которое действует на все стороны равномерно, но поскольку емкость - жесткая конструкция, то смещаться может только слой льда 4 внутри пластин 3, так как он слабо примораживается к внутренним сторонам пластин 3. причем пластины наклонены друг от друга под острым углом. Это тем более способствует льду 4, образованному между пластинами 3 легко выдавливаться, если учесть, что площадь примораживаемого льда к стенкам пластин 3 в несколько раз меньше, чем площадь льда 4, под которым создается давление нагнетаемой воды 2, поэтому сила, воздействующая под льдом 4 с меньшим усилием выдавливает его.

После того.как образуется верхний слой льда 4 и начнет подниматься - осуществляется следующая операция - нагнетают воду 2 под лед 4 по водопроводу из водозабора 11 под давлением. Воду нагнетают с производительностью, соответствующей скоро-, сти промораживания льда 4.

Способ и устройство, описанные выше, обладают высокой производительностью, высокоэффективны и надежны в эксплуатации.

Формула изобретения

2,Устройство для изготовления конструкций из льда, включающее полый каркас с открытым верхом, боковыми стенками и днищем, установленный горизонтально по контуру возводимой ледяной конструкции, и приспособление для подачи воды в полость каркаса,отличающееся тем,что оно снабжено направляющими пластинами, размещенными в полости каркаса под острым углом друг к другу, и образующими в сечении по вертикальной плоскости равно- бокую трапецию, обращенную большим основанием вверх,при этом пластины размещены с зазором относительно днища каркаса и выполнены с незатопленной верхней частью, а внутренние поверхности пластин выполнены гладкими из антиадгезионного материала.

/:

Ч.

V

Ю1

(i

I

.

/

хЈ