RU2260648C2 - Ice bridge - Google Patents

Ice bridge Download PDF

Info

Publication number
RU2260648C2
RU2260648C2 RU2003109921/03A RU2003109921A RU2260648C2 RU 2260648 C2 RU2260648 C2 RU 2260648C2 RU 2003109921/03 A RU2003109921/03 A RU 2003109921/03A RU 2003109921 A RU2003109921 A RU 2003109921A RU 2260648 C2 RU2260648 C2 RU 2260648C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pipelines
water
ice
cooling plant
cylinders
Prior art date
Application number
RU2003109921/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003109921A (en
Inventor
А.С. Сердечный (RU)
А.С. Сердечный
А.В. Костенко (RU)
А.В. Костенко
А.А. Сердечный (RU)
А.А. Сердечный
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет" (ГОУВПО "КнАГТУ")
Priority to RU2003109921/03A priority Critical patent/RU2260648C2/en
Publication of RU2003109921A publication Critical patent/RU2003109921A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2260648C2 publication Critical patent/RU2260648C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: building, particularly to construct temporary roads across lakes and other water obstacles.
SUBSTANCE: ice bridge includes cooling plant, pipelines connected to cooling plant. Pipelines are submersed in water and suspended by wire ropes. Cooling plant has reducers for pressure reduction, 10 MPa gaseous nitrogen cylinders and liquid nitrogen cylinders adapted to fill pipelines with liquid and gaseous nitrogen mixture. The pipelines include several coiled sections or formed as straight and finned pipes. The pipelines are arranged in several rows and extend in vertical or horizontal directions. The pipelines are submersed for 0.1-5 m depth and are connected by wire ropes to balloons floating at water surface or to finned pipes driven in ground of river bottom and connected one to another by diaphragms. The cooling plant provides water freezing within 3-5 km range and obtains ice having thickness of 3 m or more.
EFFECT: increased water freezing rate.
5 dwg

Description

Ледяная переправа относится к строительству временных дорог через озера и различные водные преграды.Ice crossing refers to the construction of temporary roads through lakes and various water barriers.

Известная ледяная переправа, включающая холодильную установку, связанные с ней посредством разъемных соединений гладкие трубопроводы, выполненные в виде змеевиков отдельными секциями и расположенные горизонтально в несколько рядов и заполненные газом, при этом трубопроводы подвешены на глубине за счет стальных канатов, забиваемых в дно реки (см. патент RU 2125136 С1, 20.01.1999, Е 01 Н 4/00 - наиболее близкий по своей сущности и достигаемому техническому результату и патенты: RU 2039283 С1, 09.07.1995, Е 21 D 9/00 - замораживание водной среды и грунтов за счет подачи по трубам под давлением смеси газообразного и жидкого азота; SU 916644 А, Е 01 D 15/14, 30.03.1982 - образование ледяной переправы за счет намораживания льда на поверхностях металлических, установленных в дно реки).A well-known ice ferry, including a refrigeration unit, smooth pipelines connected via detachable joints made in the form of coils in separate sections and arranged horizontally in several rows and filled with gas, while the pipelines are suspended at a depth due to steel ropes hammered into the bottom of the river (see Patent RU 2125136 C1, 01/20/1999, E 01 H 4/00 - the closest in essence and technical result achieved and patents: RU 2039283 C1, 07/09/1995, E 21 D 9/00 - freezing of water and soil for filing account pipes of pressurized mixture of gaseous and liquid nitrogen; SU 916644 A, E 01 D 15/14, 30.03.1982 - formation of ice due to freezing crossing ice on surfaces of metal installed in the bottom of the river).

Недостатками известной ледяной переправы являются:The disadvantages of the famous ice crossing are:

- невозможность изменения высоты установки труб на различную глубину с таким расчетом, чтобы под слоем льда оставалось пространство для миграции рыб и других моллюсков;- the impossibility of changing the height of the pipe to a different depth so that under the ice layer there is space for the migration of fish and other mollusks;

- малая площадь замораживаемого пространства.- small area of the frozen space.

Сущность изобретения состоит в том, что гладкие трубопроводы, выполненные в виде змеевиков отдельными секциями или прямолинейными ребристыми, расположенными горизонтально или вертикально в несколько рядов, подвешиваются на глубину 0,1-5,0 метров стальными канатами к баллонам, плавающим близко к поверхности воды или к трубам с ребрами, обмотанными сеном или соломой, забитыми в грунт дна реки или к трубам с мембранами, расположенными вдоль реки.The essence of the invention lies in the fact that smooth pipelines, made in the form of coils in separate sections or rectilinear ribbed, arranged horizontally or vertically in several rows, are suspended to a depth of 0.1-5.0 meters with steel ropes to cylinders floating close to the surface of the water or to pipes with ribs wrapped in hay or straw clogged into the soil of the river bottom or to pipes with membranes along the river.

На чертежах (фиг.1, 2, 3, 4, 5) изображена конструкция ледяной переправы. На фиг.1 показана конструкция ледяной переправы с горизонтальным расположением трубопроводов относительно поверхности воды. На фиг.2 изображены несколько рядов трубопроводов с горизонтальным положением. На фиг.3 показана ледяная переправа с вертикальным расположением трубопроводов (относительно поперечного слоя воды) в несколько рядов. На фиг.4 изображены трубы с ребрами, забитые в дно реки, а на фиг.5 показаны трубы, забитые в дно реки, которые соединены между собой мембранами.In the drawings (Figs. 1, 2, 3, 4, 5) the construction of the ice ferry is shown. Figure 1 shows the design of the ice ferry with a horizontal arrangement of pipelines relative to the surface of the water. Figure 2 shows several rows of pipelines with a horizontal position. Figure 3 shows an ice crossing with a vertical arrangement of pipelines (relative to the transverse layer of water) in several rows. Figure 4 shows pipes with ribs clogged to the bottom of the river, and figure 5 shows pipes clogged to the bottom of the river, which are interconnected by membranes.

Ледяная переправа содержит холодильную установку, которая снабжена баллонами 1 с газообразным азотом под давлением 10 МПа, редукторами 2 для понижения давления до (0,5-10) МПа и баллонами 3 с жидким азотом, соединенную муфтами с трубопроводами 4 гладкими, выполненными в виде змеевиков отдельными секциями или прямолинейными ребристыми, расположенными горизонтально в несколько рядов, трубопроводы 4 подвешиваются на глубину 0,1-5 метров стальными канатами 5 к баллонам 6, плавающим близко к поверхности воды, или к трубам с ребрами 7, обмотанным сеном или соломой, забитым в грунт дна, или к трубам, соединенным между собой мембранами 8 и расположенным вдоль реки. В конце трубы установлены вентили 9.The ice ferry contains a refrigeration unit, which is equipped with cylinders 1 with gaseous nitrogen at a pressure of 10 MPa, reducers 2 to reduce the pressure to (0.5-10) MPa and cylinders 3 with liquid nitrogen, connected by couplings with smooth pipelines 4 made in the form of coils in separate sections or rectilinear ribbed, arranged horizontally in several rows, pipelines 4 are suspended to a depth of 0.1-5 meters with steel ropes 5 to cylinders 6 floating close to the surface of the water, or to pipes with ribs 7 wrapped in hay and whether straw, clogged in the soil of the bottom, or to pipes interconnected by membranes 8 and located along the river. At the end of the pipe installed valves 9.

Замораживание ледяной переправы осуществляется следующим образом.Freezing an ice crossing is as follows.

Открываются вентили баллонов 3, 1 (вентили баллонов на фиг.1 не показаны) и вентили 10, которые расположены на левом берегу озера при замкнутой системе трубопроводов (фиг.1) и вентиль 9 может быть расположен на правом берегу озера при разомкнутой системе трубопроводов (на фиг.1 разомкнутая система трубопроводов не показана). Газообразный азот из баллона 1, в редукторе 2 давление газа понижается до 0,5-1,0 МПа, поступает в баллон 3 с жидким азотом, и под давлением жидкий азот с газообразным азотом заполняют трубопроводы. Хладоагент с температурой 50°С быстро охлаждает трубопроводы и воду до замораживания на расстояние 3-5 км. После заполнения трубопроводов хладоагентом вентили закрываются. Через определенный промежуток времени вентили баллонов 3, 1 и вентили 10 открываются и подается новая порция хладоагента. Подача хладоагента продолжается до тех пор, пока не образуется необходимая толщина льда ледяной переправы. Поскольку конструкция трубопроводов разборная, то ее можно использовать многократно. На малых по ширине реках Сибири и Дальнего Востока с быстрым течением воды выбирается место ледяной переправы с медленным течением воды. Забиваются трубы с ребрами 6, обмотанные сеном или соломой 7, или трубы с мембранами 8 и к ним прикрепляется трубопровод с замкнутой системой охлаждения (см. фиг.1). По трубам подается хладоагент, который быстро замораживает воду. Закристаллизовавшиеся льдинки удерживаются на поверхности ребер труб, соломе (сене) или мембране, ускоряя при этом процесс образования ледяной переправы. Для увеличения диаметра труб, а также площади соприкосновения с водой лучше их обвязывать соломой или сеном.Valves of cylinders 3, 1 are opened (cylinder valves are not shown in Fig. 1) and valves 10, which are located on the left bank of the lake with a closed piping system (Fig. 1), and valve 9 can be located on the right bank of the lake with an open piping system ( 1, an open piping system is not shown). Gaseous nitrogen from the cylinder 1, in the gearbox 2, the gas pressure decreases to 0.5-1.0 MPa, enters the cylinder 3 with liquid nitrogen, and under pressure liquid nitrogen with gaseous nitrogen fill the pipelines. A refrigerant with a temperature of 50 ° C quickly cools the pipelines and water before freezing for a distance of 3-5 km. After filling the pipelines with a refrigerant, the valves close. After a certain period of time, the valves of the cylinders 3, 1 and valves 10 open and a new portion of the refrigerant is supplied. The refrigerant supply continues until the required ice thickness of the ice crossing is formed. Since the design of the pipelines is collapsible, it can be used repeatedly. On small rivers of Siberia and the Far East with a fast flow of water, a place of ice crossing with a slow flow of water is chosen. Clogged pipes with ribs 6, wrapped in hay or straw 7, or pipes with membranes 8 and attached to them a pipeline with a closed cooling system (see figure 1). A refrigerant is supplied through the pipes, which quickly freezes water. Crystallized ice floes are held on the surface of the pipe ribs, straw (hay) or membrane, while accelerating the formation of the ice crossing. To increase the diameter of the pipes, as well as the area of contact with water, it is better to tie them with straw or hay.

На Дальнем Востоке перепад температур ночных и дневных резко меняется, поэтому нарастание льда на ребрах труб и соломе (сене), а также мембране может быстро происходить и без применения системы охлаждения.In the Far East, the temperature difference between night and day changes sharply, therefore, ice growth on the edges of the pipes and straw (hay), as well as the membrane can quickly occur without the use of a cooling system.

Claims (1)

Ледяная переправа, включающая холодильную установку, связаные с ней трубопроводы, при этом трубопроводы подвешены на глубине при помощи стальных канатов, отличающаяся тем, что в холодильную установку входят редукторы для понижения давления, баллоны с газообразным азотом под давлением 10 мПа и баллоны с жидким азотом для заполнения трубопроводов смесью жидкого и газообразного азота, которые выполнены в виде змеевиков отдельными секциями или прямолинейными ребристыми, расположены горизонтально или вертикально в несколько рядов и подвешены при помощи стальных канатов на глубину 0,1 - 5,0 м к плавающим у поверхности воды баллонам или к забитым в грунт дна реки ребристым трубам, обвязанным соломой или сеном, или к трубам, соединенным между собой мембранами.An ice ferry, including a refrigeration unit, pipelines connected with it, while the pipelines are suspended at a depth using steel ropes, characterized in that the refrigeration unit includes reducers for lowering pressure, cylinders with gaseous nitrogen under a pressure of 10 MPa, and cylinders with liquid nitrogen for filling pipelines with a mixture of liquid and gaseous nitrogen, which are made in the form of coils in separate sections or rectilinear ribbed, are arranged horizontally or vertically in several rows and sheny by means of wire ropes to a depth of 0.1 - 5.0 m to float at the water surface to the cylinders or hammered into the ground of the river bottom ribbed pipes tied straw or hay, or to the pipes connected with each other membranes.
RU2003109921/03A 2003-04-07 2003-04-07 Ice bridge RU2260648C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109921/03A RU2260648C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Ice bridge

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109921/03A RU2260648C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Ice bridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003109921A RU2003109921A (en) 2004-11-20
RU2260648C2 true RU2260648C2 (en) 2005-09-20

Family

ID=35849186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003109921/03A RU2260648C2 (en) 2003-04-07 2003-04-07 Ice bridge

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2260648C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679329C1 (en) * 2018-02-08 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" Method for creation of ice crossing
RU2695577C1 (en) * 2018-11-07 2019-07-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Method to increase bearing capacity of ice cover
CN113585041A (en) * 2021-08-25 2021-11-02 河北工业大学 Rapid river crossing bridge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
М.Н. ШУПЛИК. Перспективы технологии замораживания грунтов в подземном строительстве. - М.: Подземное пространство мира, 2001, №4, с.28-37. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679329C1 (en) * 2018-02-08 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Приамурский государственный университет имени Шолом-Алейхема" Method for creation of ice crossing
RU2695577C1 (en) * 2018-11-07 2019-07-24 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук Method to increase bearing capacity of ice cover
CN113585041A (en) * 2021-08-25 2021-11-02 河北工业大学 Rapid river crossing bridge
CN113585041B (en) * 2021-08-25 2023-07-18 河北工业大学 Quick river bridge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6099208A (en) Ice composite bodies
RU2561840C2 (en) Underground circuit in system of low temperature energy and method of its generation
RU2260648C2 (en) Ice bridge
KR100924495B1 (en) Deep-Ocean Water Intake Unit Constructing Method
US10687481B2 (en) Method and means for storing heat in the sea for local weather modification
US9242704B2 (en) Floating canal system for seas with tendency to freeze
NL8100901A (en) METHOD FOR MAKING LARGE BODIES OF ICE
RU2003109921A (en) ICE CROSS
CN204098129U (en) Extremely frigid zones insulation pond
CN201457706U (en) Three-station lifting fountain platform
CN101542216B (en) Encasement assembly for installation of sub-surface refrigerant tubing in a direct exchange heating/cooling system and method of mountin refrigerant tubing
RU2430213C1 (en) Berth on river with high amplitude of annual water levels variation in case of ice floating and method of its operation
CN205822331U (en) Combined steel case pedestal water intake structure
Kathiroli et al. Up from the Deep
RU2737319C1 (en) Method of constructing an ice-resistant drilling platform on the shallow shelf of the arctic seas
SU1580891A1 (en) Device for accumulating cool in soil
CN100586867C (en) Seawater desalination method
RU8708U1 (en) COLUMNAL BRACKET BRIDGE ON ETERNAL FROZEN
Cowley et al. A model study of St. Marys River ice navigation
CN211160421U (en) Still water area assembled fountain body bearing structure
KR850001190B1 (en) Method for producing a large ice block
AU2016429336B2 (en) Assembly and system for pumping a volume of fluid through a body of water
CN101700917A (en) Sea water desalinization and pipeline water transfer
CN103408077A (en) Seawater desalination and pipeline water transfer
WO2008062081A2 (en) Method and procedure for distribution and reuse of water

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees