RU2422765C2 - Device to open ice cover - Google Patents

Device to open ice cover Download PDF

Info

Publication number
RU2422765C2
RU2422765C2 RU2009133099/03A RU2009133099A RU2422765C2 RU 2422765 C2 RU2422765 C2 RU 2422765C2 RU 2009133099/03 A RU2009133099/03 A RU 2009133099/03A RU 2009133099 A RU2009133099 A RU 2009133099A RU 2422765 C2 RU2422765 C2 RU 2422765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive charge
ice
float chamber
ice cover
density
Prior art date
Application number
RU2009133099/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2009133099A (en
Inventor
Евгений Вячеславович Карманов (RU)
Евгений Вячеславович Карманов
Сергей Львович Копнышев (RU)
Сергей Львович Копнышев
Виктор Владимирович Козлов (RU)
Виктор Владимирович Козлов
Владимир Николаевич Охитин (RU)
Владимир Николаевич Охитин
Сергей Степанович Меньшаков (RU)
Сергей Степанович Меньшаков
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ")
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ") filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт химии и механики" (ФГУП "ЦНИИХМ")
Priority to RU2009133099/03A priority Critical patent/RU2422765C2/en
Publication of RU2009133099A publication Critical patent/RU2009133099A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2422765C2 publication Critical patent/RU2422765C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Catching Or Destruction (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)

Abstract

FIELD: explosives.
SUBSTANCE: device comprises an explosive charge installed under an ice cover and a blasting system. The explosive charge is equipped with a floating chamber of a streamlined shape filled with gas or other material, density of which is below water density. The device is arranged with the possibility of its fixation between the ice cover and the explosive charge at the distance L defined according to the formula. The explosive charge is connected to a float chamber via a mechanical element, which ensures increasing the distance between them in a working position. The explosive charge surface facing the float chamber is made of a convex shape. The float chamber is equipped with a unit of engagement to ice. The float chamber volume is selected based on conditions.
EFFECT: invention makes it possible to increase efficiency of ice cover damage, to clean destruction area from ice pieces with a directed explosion of the explosive charge.
5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к ледотехнике, в частности к устройству, используемому в подводных взрывных работах с целью освобождения водной поверхности от образующихся в зимне-весеннее время ледяных заторов и зажоров.The invention relates to ice technology, in particular to a device used in underwater blasting operations to free the water surface from ice jams and blockages formed in winter and spring.

Возможно применение устройства в других областях техники.It is possible to use the device in other areas of technology.

Ледяные заторы и зажоры на реках приводят к повышению в них уровня воды. Наводнения наносят ущерб сельскохозяйственным угодьям и жилищному фонду. Ледяные покровы в акваториях препятствуют проведению геологических разведок месторождений, находящихся под слоем воды, строительству надводных объектов.Ice jams and gorges on the rivers lead to an increase in their water level. Floods damage agricultural land and housing. Ice cover in the water area prevents the conduct of geological exploration of deposits under a layer of water, the construction of surface objects.

Известно техническое решение вскрытия ледяных покровов взрывами зарядов взрывчатого вещества (ВВ), установленных на внешней поверхности льда (В.В.Богородский, В.П.Гаврило, О.А.Недошивин. Разрушение льда. - Л.: Гидрометиздат, 1983).A technical solution is known for opening ice sheets by explosions of explosive charges installed on the outer surface of ice (V.V. Bogorodsky, V. P. Gavrilo, O. A. Nedoshivin. Destruction of ice. - L .: Gidrometizdat, 1983).

Недостаток связан с нерациональным использованием выделившейся на внешней поверхности льда энергии взрыва заряда ВВ из-за противодействия воды взрывной нагрузке, идущей на разрушение льда, и расходом большей части энергии взрыва в атмосферу.The disadvantage is associated with the irrational use of the explosive charge energy released on the outer surface of the ice due to the counteraction of the water to the explosive load, which goes to the destruction of the ice, and the consumption of most of the explosion energy in the atmosphere.

Анализ технического уровня не выявил ближайший аналог, однако известно техническое решение, характеризующее общий уровень техники заявляемого изобретения.Analysis of the technical level did not reveal the closest analogue, however, a technical solution is known that characterizes the general level of technology of the claimed invention.

Известно «взятое за прототип» техническое решение (Козин В.М. Устройство разрушения ледяного покрова, патент RU 2260171, опубликованный 10.09.2006 г.), в котором предлагается разрушать ледяной покров зарядами ВВ, расположенными поочередно над и под поверхностью льда за счет создаваемых при взрыве изгибо-гравитационных волн.Known "taken as a prototype" technical solution (Kozin V.M. Ice cover destruction device, patent RU 2260171, published September 10, 2006), which proposes to destroy the ice cover by explosive charges located alternately above and below the ice surface due to the created in the explosion of bending-gravitational waves.

Недостатком указанного технического решения является сложность его технической реализации, связанная с установкой и удержанием подо льдом зарядов ВВ. Расположение зарядов ВВ над и подо льдом создают встречные взрывные нагрузки, которые не обеспечивают освобождение образованной зоны разрушения от кусков льда. Это служит помехой при проведении аварийно-спасательных и строительных работ на реках. В условиях реки куски льда, образующиеся при взрыве зарядов ВВ и увлекаемые течением, вновь образуют заторы.The disadvantage of this technical solution is the complexity of its technical implementation associated with the installation and retention of explosive charges under ice. The location of explosive charges above and below the ice creates oncoming explosive loads that do not ensure the release of the formed destruction zone from pieces of ice. This interferes with the rescue and construction work on the rivers. Under the conditions of the river, the pieces of ice formed during the explosion of explosive charges and carried away by the current again form congestion.

Актуальность изобретения состоит в упрощении установки заряда ВВ подо льдом и направленном использовании энергии взрыва.The relevance of the invention is to simplify the installation of explosive charge under ice and the directed use of explosion energy.

Задачей изобретения является создание устройства, устраняющего недостатки прототипа и аналогов за счет направленного выброса кусков льда из зоны разрушенного ледяного покрова.The objective of the invention is to provide a device that eliminates the disadvantages of the prototype and analogues due to the directed ejection of pieces of ice from the area of the destroyed ice cover.

Технический результат - снижение расхода ВВ, упрощение процесса разрушения ледяного покрова и создания направленного выброса кусков льда.The technical result is a reduction in the consumption of explosives, simplification of the process of destruction of the ice cover and the creation of a directed discharge of pieces of ice.

Это достигается тем, что устройство для вскрытия ледяного покрова включает систему подрыва и заряд взрывчатого вещества, расположенный под ледяным покровом и снабженный поплавковой камерой обтекаемой формы, заполненной газом или иным материалом, плотность которого ниже плотности воды, при этом оно выполнено с возможностью фиксирования расстояния L между ледяным покровом и зарядом ВВ, определяемого по формулеThis is achieved by the fact that the device for opening the ice cover includes a blasting system and an explosive charge located under the ice cover and equipped with a streamlined float chamber filled with gas or other material whose density is lower than the density of water, while it is possible to fix the distance L between the ice sheet and the explosive charge, determined by the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где mз - масса заряда взрывчатого вещества;where m z is the mass of the explosive charge;

k - коэффициент, определяющий расход ВВ.k is a coefficient that determines the consumption of explosives.

Общими признаками изобретения и прототипа является заряд ВВ, находящийся подо льдом, и система подрыва.Common features of the invention and the prototype is the explosive charge under the ice, and a blasting system.

Поплавковая камера обеспечивает надежную установку и закрепление устройства подо льдом за счет малоплотного заполнения ее внутреннего объема и сцепляющего элемента.The float chamber ensures reliable installation and fastening of the device under ice due to the low-density filling of its internal volume and the coupling element.

Необходимый объем поплавковой камеры Vпк выбирается из условияThe required volume of the float chamber V pc is selected from the condition

Figure 00000002
,
Figure 00000002
,

где М - масса устройства;where M is the mass of the device;

ρв - плотность воды;ρ in is the density of water;

Vз - объем заряда взрывчатого вещества,V s - the amount of explosive charge,

а длина поплавковой камеры Lпк - из условияand the length of the float chamber L pc - from the condition

Figure 00000003
,
Figure 00000003
,

где МВВ - масса заряда ВВ;where M BB is the mass of the explosive charge;

ρВВ - плотность ВВ;ρ BB — density of explosives;

S - площадь миделева сечения заряда ВВ.S is the area of the mid-section of the explosive charge.

В преимущественном варианте исполнения устройства массой 25 кг и заряда ТНТ массой 20 кг, необходимой для разрушения и выброса льда толщиной 2 м (максимальная толщина льда в заторах и зажорах), объем поплавковой камеры должен превышать 0,015 м3, а ее длина составлять не менее 0,175 м.In an advantageous embodiment, a device weighing 25 kg and a TNT charge weighing 20 kg, necessary for the destruction and ejection of ice 2 m thick (maximum ice thickness in congestion and jams), the volume of the float chamber must exceed 0.015 m 3 and its length must be at least 0.175 m

При относительно тонких льдах расстояние L может быть выдержано длиной поплавковой камеры Lпк (когда Lпк≥L), а для заторов и зажоров толщиной 1…2 м, когда L>Lпк, расстояние L может быть выдержано совместной длиной Lпк+Lмэ поплавковой камеры и механического элемента Lмэ, расположенным между поплавковой камерой и зарядом ВВ с возможностью его раскрытия в рабочее состояние. Раскрытие механического элемента происходит при установке устройства под ледяным покровом (например, вытягивается штанга установленной длины Lмэ до упора).With relatively thin ice, the distance L can be maintained by the length of the float chamber L pc (when L pc ≥L), and for congestion and gouges 1 ... 2 m thick, when L> L pc , the distance L can be maintained with a combined length of L pc + L me of the float chamber and the mechanical element L me located between the float chamber and the explosive charge with the possibility of its disclosure in working condition. The disclosure of the mechanical element occurs when the device is installed under the ice cover (for example, a rod of a specified length L me is pulled to the stop).

Для исключения горизонтального смещения устройства вдоль нижней поверхности льда поплавковая камера имеет обтекаемую форму и зацепляется за нижнюю поверхность льда узлом сцепления, выполненным, например, в виде жестких шипов.To exclude horizontal displacement of the device along the lower surface of the ice, the float chamber is streamlined and is hooked onto the lower surface of the ice by a clutch assembly made, for example, in the form of rigid spikes.

Выброс кусков льда из зоны разрушения обеспечивается направленным выпуклой поверхностью заряда ВВ в сторону льда взрывом.The ejection of pieces of ice from the fracture zone is provided by a directed convex surface of the explosive charge towards the ice explosion.

Изобретение поясняется чертежом, где изображено устройство (схематично) в рабочем состоянии с раскрытым механическим элементом, сцепленное с нижней поверхностью льда.The invention is illustrated by the drawing, which shows the device (schematically) in working condition with the opened mechanical element, coupled to the bottom surface of the ice.

Устройство состоит из корпуса 1, заряда ВВ 2, поплавковой камеры 3, механического элемента 4, узла сцепления 5 со льдом и системы подрыва 6.The device consists of a housing 1, a charge of BB 2, a float chamber 3, a mechanical element 4, a clutch assembly 5 with ice, and a blasting system 6.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Погруженное в воду устройство, например, через лунку фиксируется подо льдом 7 в вертикальном положении действием выталкивающей силы, создаваемой конструкцией поплавковой камеры. Устройство прижимается поплавковой камерой к нижней поверхности льда и стыкуется с ней узлом сцепления, который удерживает устройство от его горизонтального перемещения.A device immersed in water, for example, is fixed through the hole under ice 7 in a vertical position by the buoyancy force created by the design of the float chamber. The device is pressed by the float chamber to the bottom surface of the ice and is joined to it by the clutch assembly, which holds the device from its horizontal movement.

При подаче команды (сигнала) на подрыв происходит инициирование заряда ВВ, под действием взрывной нагрузки разрушается ледяной покров, а расходящаяся в сторону поверхности ледяного покрова взрывная волна выбрасывает куски льда из зоны разрушения.When a command (signal) is given to detonation, an explosive charge is initiated, the ice cover is destroyed under the action of an explosive load, and an explosive wave diverging towards the surface of the ice sheet ejects pieces of ice from the destruction zone.

Claims (5)

1. Устройство для вскрытия ледяного покрова, включающее заряд взрывчатого вещества, установленный под ледяным покровом, и систему подрыва, отличающееся тем, что заряд взрывчатого вещества снабжен поплавковой камерой обтекаемой формы, заполненной газом или иным материалом, плотность которого ниже плотности воды, при этом оно выполнено с возможностью фиксирования расстояния L между ледяным покровом и зарядом ВВ, определяемого по формуле
Figure 00000004

где mз - масса заряда взрывчатого вещества;
k - коэффициент, определяющий расход ВВ.
1. Device for opening ice cover, including an explosive charge installed under the ice cover, and a blasting system, characterized in that the explosive charge is equipped with a streamlined float chamber filled with gas or other material, the density of which is lower than the density of water, while it made with the possibility of fixing the distance L between the ice sheet and the explosive charge, determined by the formula
Figure 00000004

where m z is the mass of the explosive charge;
k is a coefficient that determines the consumption of explosives.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что заряд взрывчатого вещества соединен с поплавковой камерой через механический элемент, обеспечивающий в рабочем состоянии увеличение расстояния между ними.2. The device according to claim 1, characterized in that the explosive charge is connected to the float chamber through a mechanical element that, in working condition, increases the distance between them. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поверхность заряда взрывчатого вещества, обращенная в сторону поплавковой камеры, выполнена выпуклой формы.3. The device according to claim 1, characterized in that the surface of the explosive charge facing the float chamber is made convex. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что поплавковая камера снабжена узлом сцепления со льдом.4. The device according to claim 1, characterized in that the float chamber is equipped with an ice clutch assembly. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что объем поплавковой камеры выбирается из условия
Figure 00000005

где М - масса устройства;
ρв - плотность воды;
Vз - объем заряда взрывчатого вещества.
5. The device according to claim 1, characterized in that the volume of the float chamber is selected from the condition
Figure 00000005

where M is the mass of the device;
ρ in is the density of water;
V s - the amount of explosive charge.
RU2009133099/03A 2009-09-03 2009-09-03 Device to open ice cover RU2422765C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133099/03A RU2422765C2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Device to open ice cover

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2009133099/03A RU2422765C2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Device to open ice cover

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2009133099A RU2009133099A (en) 2011-03-10
RU2422765C2 true RU2422765C2 (en) 2011-06-27

Family

ID=44739499

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009133099/03A RU2422765C2 (en) 2009-09-03 2009-09-03 Device to open ice cover

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2422765C2 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518003C2 (en) * 2011-08-26 2014-06-10 Владимир Анатольевич Ефремов Method and apparatus for protecting object from undesirable precipitation
RU2519072C1 (en) * 2012-12-28 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for river ice cover breaking and device for its implementation
RU2609855C1 (en) * 2015-11-06 2017-02-06 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method to force ice field by surfacing underwater object and ice field forcing device
CN106906828A (en) * 2017-03-31 2017-06-30 中国建筑土木建设有限公司 The blasting construction method of ice sheet bridge foundation ditch under water
RU2649998C1 (en) * 2016-12-26 2018-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Device to open ice cover

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113277039B (en) * 2021-05-25 2022-11-01 中国船舶重工集团公司第七一三研究所 Towed payload laying device based on underwater robot

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2518003C2 (en) * 2011-08-26 2014-06-10 Владимир Анатольевич Ефремов Method and apparatus for protecting object from undesirable precipitation
RU2519072C1 (en) * 2012-12-28 2014-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) Method for river ice cover breaking and device for its implementation
RU2609855C1 (en) * 2015-11-06 2017-02-06 Российская Федерация, от имени которой выступает государственный заказчик Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) Method to force ice field by surfacing underwater object and ice field forcing device
RU2649998C1 (en) * 2016-12-26 2018-04-06 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Device to open ice cover
CN106906828A (en) * 2017-03-31 2017-06-30 中国建筑土木建设有限公司 The blasting construction method of ice sheet bridge foundation ditch under water
CN106906828B (en) * 2017-03-31 2018-09-18 中国建筑土木建设有限公司 The blasting construction method of the underwater bridge foundation pit of ice sheet

Also Published As

Publication number Publication date
RU2009133099A (en) 2011-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2422765C2 (en) Device to open ice cover
Keevin et al. The environmental effects of underwater explosions with methods to mitigate impacts
Ainslie et al. Assessment of natural and anthropogenic sound sources and acoustic propagation in the North Sea
Tripathy et al. Underwater drilling and blasting for hard rock dredging in indian ports-a case study
Fourney et al. Distribution of specific impulse on vehicles subjected to IED’s
SE438691B (en) SEA PLATFORM, SPECIAL FOR ARCTIC CONDITIONS
RU42500U1 (en) ANCHOR PILES
RU2519072C1 (en) Method for river ice cover breaking and device for its implementation
JP6338322B2 (en) Sediment input method
US20200198736A1 (en) Gravity-operated deep-sea anchoring device combining anchor with decelerating
RU2260170C1 (en) Device for breaking riverine ice jam
RU2151998C1 (en) Method for destruction of ice cover
RU2452812C1 (en) Method to destroy ice cover
RU2367826C1 (en) Breaking hydraulic ram
CN206110157U (en) Can explode submerged bucket foundation
KR101690690B1 (en) Ship seized equipment
RU180186U1 (en) DEVICE FOR DESTRUCTION OF ICE IN THE RESERVOIRS
CN204694175U (en) A kind of mud-rock flow is speedily carried out rescue work demolition set of getting rid of the danger
RU2277490C1 (en) Device for breaking ice cover
RU2124178C1 (en) Method of destruction of ice cover
RU102782U1 (en) EXPLOSIVE WELL CHARGE FOR WATERFILLED WELLS
US5033354A (en) Deep operating monitor and destruct device
RU2123662C1 (en) Method of destruction of ice cover
RU2364893C1 (en) Marine seismic exploration complex
Zemlyak et al. Influence of peculiarities of the form of a submerged body on the parameters of generated waves in the ice motion

Legal Events

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

Effective date: 20170904