RU2029011C1

RU2029011C1 - Method for erection of ice structure in water reservoir

Info

Publication number: RU2029011C1
Authority: RU
Inventors: Е.С. Гоголев; Г.А. Наумов; Я.А. Кроник
Original assignee: Нижегородский архитектурно-строительный институт; Московский Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1991-06-27
Filing date: 1991-06-27
Publication date: 1995-02-20

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: method for erection of ice structure in water reservoir includes making ice holes 2 on area of erected structure in ice cover 1. Lowered through ice hole 2 onto bottom are cooling devices 3 assembled of hinged in one plane links of perforated tubes 4. Cooling devices are lowered into ice hole so that they lower part is located on bottom 5 in compliance with the preset direction in plan to ensure full freezing of preset mass. Pumped through cooling devices to under ice space is cooled air which appearing from perforations in form of fine bubbles on which, when floating up, ice films are formed due to that under ice space is filled from lower surface of ice cover 1 to bottom with porous artificial ice which together with ice cover forms structure of ice. EFFECT: higher efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть реализовано при строительстве портовых, берегозащитных сооружений, создании площадок под буровые на водоемах в районах вечной мерзлоты. The invention relates to hydraulic engineering and can be implemented in the construction of port, shore protection structures, the creation of sites for rigs on ponds in permafrost areas.

Известен способ строительства острова из многослойного льда, включающий намораживание на естественный ледяной массив слоя льда из пресной воды, подаваемой по трубопроводу из озера на побережье или получаемой из опреснительных установок. На слой искусственного пресного льда намораживается слой льда из морской воды или наращивается слой льда из ледяных блоков естественного льда [1]. A known method of building an island of multilayer ice, including freezing on a natural ice massif a layer of ice from fresh water supplied through a pipeline from a lake on the coast or obtained from desalination plants. An ice layer from sea water is frozen on a layer of artificial fresh ice or an ice layer is built up from ice blocks of natural ice [1].

Недостатком такого способа строительства искусственных островов из льда является использование достаточно сложной технологии строительства с забором и подачей воды из пресного озера на удалении от берега. The disadvantage of this method of constructing artificial islands from ice is the use of a rather complicated construction technology with a fence and water supply from a fresh lake at a distance from the coast.

Прототипом изобретения является способ возведения ледяного сооружения с охлаждением через посредство уложенных труб и образующихся естественных каналов воздуха в теле формируемого ледяного массива при прохождении продуваемого из отверстий труб охлажденного воздуха. The prototype of the invention is a method of erecting an ice structure with cooling through laid pipes and the resulting natural air channels in the body of the ice mass formed by passing cooled air blown from the pipe openings.

Недостатком этого способа является значительный расход металла, потребность подачи воды на поверхность намораживаемого массива, регулирование давления подаваемого в трубы воздуха в течение процесса намораживания. The disadvantage of this method is the significant consumption of metal, the need for water supply to the surface of the freezing array, the regulation of the pressure supplied to the air pipes during the freezing process.

Целью изобретения является повышение эффективности возведения ледяных сооружений. The aim of the invention is to increase the efficiency of the construction of ice structures.

Это достигается тем, что в ледяном покрове готовят проруби, через которые на дно опускают охлаждающие устройства, собранные из шарнирно связанных между собой в одной плоскости звеньев перфорированных труб, концевые части которых размещают на поверхности дна водоема, при этом плоскость изгиба охлаждающих устройств соответствует заданному положению замораживания в плане, назначаемому из условия смыкания образующихся ледяных объемов в воде, затем по охлаждающим устройствам в подледное пространство под избыточным давлением нагнетают холодный воздух до тех пор, пока оно не заполнится пористым искусственным льдом, образующим совместно с ледяным покровом ледяное сооружение. This is achieved by the fact that ice holes are prepared in the ice sheet, through which cooling devices are lowered, assembled from perforated pipe links pivotally connected together in the same plane, the end parts of which are placed on the bottom surface of the reservoir, while the bending plane of the cooling devices corresponds to a predetermined position freezing in the plan assigned from the condition of closure of the formed ice volumes in water, then, by means of cooling devices, under pressure odny to air until it is filled with a porous artificial ice forming co-ice ice structure.

На фиг. 1 и 2 иллюстрируют процесс установки охлаждающих устройств; на фиг. 3 - вариант шарнирной связи в одной плоскости из отдельных звеньев перфорированных труб. In FIG. 1 and 2 illustrate the installation process of cooling devices; in FIG. 3 is an embodiment of articulation in one plane from individual links of perforated pipes.

Возведение ледяного сооружения в водоемах выполняют следующим образом. The construction of an ice structure in water bodies is as follows.

В ледяном покрове 1 по площади будущего сооружения готовят проруби 2, в каждую из которых опускают охлаждающее устройство 3 из шарнирно соединенных звеньев перфорированных труб 4. На свободный торец последнего звена устанавливают перфорированную заглушку 5. Опускают охлаждающее устройство 3 таким образом, чтобы сочлененные шарнирно звенья 4 располагались по поверхности дна 6, занимая его неровности, при этом сами охлаждающие устройства должны быть ориентированы по заданным направлениям 7 в плане для обеспечения полного замораживания намеченного массива. In the ice sheet 1, ice holes 2 are prepared according to the area of the future structure, in each of which the cooling device 3 is lowered from the articulated joints of the perforated pipes 4. A perforated plug 5 is installed on the free end of the last link 5. The cooling device 3 is lowered so that the articulated joints 4 located on the surface of the bottom 6, occupying its irregularities, while the cooling devices themselves should be oriented in the given directions 7 in the plan to ensure complete freezing of the pan ennogo array.

После этого в охлаждающие устройства нагнетают холодный воздух, который, вырываясь из перфораций, обрастает при своем всплывании пленками льда в виде ледяных шариков, заполняющих подледное пространство от нижней поверхности ледяного покрова до дна. After that, cold air is pumped into the cooling devices, which, breaking out of the perforations, becomes covered with ice films in the form of ice balls, which fill the under-ice space from the bottom surface of the ice sheet to the bottom.

В случае первоначального замораживания перфорированных отверстий после спуска охлаждающих устройств в воду и затруднений при пропуске холодного воздуха возможно использование вибрации для отрыва частиц льда от стенок. In the case of initial freezing of the perforated holes after the cooling devices are lowered into the water and difficulties in letting cold air in, it is possible to use vibration to break off the ice particles from the walls.

Перфорированные трубы соединены между собой гибким рукавом 8 и жесткой накладкой 9 с шарнирами 10, позволяющими осуществить изгиб только в одной плоскости. Perforated pipes are interconnected by a flexible sleeve 8 and a rigid plate 9 with hinges 10, allowing bending in only one plane.

Предложенный способ возведения ледяных сооружений в водоемах за счет использования подачи холодного воздуха в подледное пространство через систему гибких охлаждающих устройств обеспечит надежное заполнение льдом всего намеченного массива с его неровностями дна. The proposed method of erecting ice structures in ponds by using the supply of cold air into the ice under the ice through a system of flexible cooling devices will ensure reliable filling of the entire planned massif with ice with its bottom irregularities.

Claims

METHOD OF CONSTRUCTION OF ICE CONSTRUCTION IN WATER BODIES, including artificial freezing of ice by passing cold air from holes of cooling devices located under the ice cover, characterized in that, in order to increase the efficiency of the method, ice holes are made in the ice cover through which cooling devices are lowered to the bottom, assembled from links of perforated pipes pivotally connected to each other in the same plane, the end parts of which are placed on the surface of the bottom of the reservoir, while the plane of bending is oh cooling devices are positioned according to a predetermined freezing position in a plan selected from the condition that the resulting ice volumes are closed in water, then cold air is pumped into the ice space under excess pressure until it is filled with porous artificial ice, which forms together with the ice cover ice building.