RU2651665C2 - Method of increasing capacity of ice cap - Google Patents
Method of increasing capacity of ice cap Download PDFInfo
- Publication number
- RU2651665C2 RU2651665C2 RU2016115949A RU2016115949A RU2651665C2 RU 2651665 C2 RU2651665 C2 RU 2651665C2 RU 2016115949 A RU2016115949 A RU 2016115949A RU 2016115949 A RU2016115949 A RU 2016115949A RU 2651665 C2 RU2651665 C2 RU 2651665C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ice
- pipes
- crossing
- cover
- ferry
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 14
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 5
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 5
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000003776 cleavage reaction Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 1
- 230000007017 scission Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01D—CONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
- E01D15/00—Movable or portable bridges; Floating bridges
- E01D15/14—Floating bridges, e.g. pontoon bridges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Road Paving Structures (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области ледотехники и может использоваться при создании ледяной переправы для транспортировки грузов.The invention relates to the field of ice engineering and can be used to create an ice ferry for transporting goods.
Известно техническое решение (1. Козин В.М. Патент РФ №2135685 от 27.08.1999), в котором способ создания ледяной переправы заключается в размещении подо льдом стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине, причем придонный конец труб выполнен заваренным, а верхний ее конец выступает над ледяной поверхностью. Холодный воздух как более тяжелый поступает внутрь труб, вызывая намерзание льда по всей их наружной поверхности. По истечении времени, достаточного для надежного примерзания нижних и верхних частей труб соответственно к дну бассейна и ледяному покрову и намерзания на поверхностях труб слоя льда необходимой толщины, ледяная переправа готова к эксплуатации.A technical solution is known (1. Kozin VM, RF Patent No. 2135685 dated 08/27/1999), in which the method of creating an ice crossing consists in placing steel pipes under ice, dropped vertically to the bottom of the pool through the through holes formed in the ice cover on both the edges of the crossing along its entire length, with the bottom end of the pipes made brewed, and its upper end protruding above the ice surface. Cold air, as heavier, enters the pipes, causing ice to freeze over their entire outer surface. After a sufficient time has elapsed for reliable freezing of the lower and upper parts of the pipes to the bottom of the pool and the ice cover, respectively, and the ice layer of the required thickness freezes on the pipe surfaces, the ice crossing is ready for operation.
Недостатком способа является опасность его использования при значительных колебаниях уровня воды в водоеме, которые неизбежно возникают в течение всего зимнего периода. Так, при подъеме уровня может произойти отрыв от дна придонных концов труб, а при падении - разрушение самого ледяного покрова в местах его примерзания к верхним концам труб.The disadvantage of this method is the danger of its use with significant fluctuations in the water level in the reservoir, which inevitably occur throughout the winter period. So, when the level rises, detachment of the bottom ends of the pipes can occur, and when they fall, the ice cover itself can be destroyed in places where it freezes to the upper ends of the pipes.
Задачей заявленного изобретения является создание ледяной переправы, несущая способность которой не зависела бы от колебаний уровня воды в водоеме.The objective of the claimed invention is the creation of an ice ferry, the bearing capacity of which would not depend on fluctuations in the water level in the reservoir.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в увеличении степени надежности эксплуатации ледяной переправы.The technical result achieved by solving the problem is to increase the degree of reliability of the operation of the ice crossing.
Существенные признаки, характеризующие изобретениеThe essential features characterizing the invention
Ограничительные: несущую способность ледяного покрова увеличивают посредством стальных труб, опущенных вертикально на дно бассейна через сквозные отверстия, сформированные в ледяном покрове по обоим краям переправы по всей ее длине, причем придонный конец трубы выполнен заваренным, а верхний ее конец выступает над ледяной поверхностью.Restrictive: the load-bearing capacity of the ice cover is increased by means of steel pipes, lowered vertically to the bottom of the pool through the through holes formed in the ice cover on both edges of the crossing along its entire length, the bottom end of the pipe being welded and its upper end protruding above the ice surface.
Отличительные: трубы выполняют в виде телескопических опор, при этом в верхней части неподвижного элемента устанавливают коническую наделку, на верхнюю поверхность которой нанесено антиобледенительное покрытие.Distinctive: the pipes are made in the form of telescopic supports, while in the upper part of the fixed element, conical fitting is installed, on the upper surface of which an anti-icing coating is applied.
Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.
В ледяном покрове по обеим сторонам намеченного пути транспортировки грузов сверлятся ряды сквозных отверстий. Через них под лед вертикально опускают трубы в виде телескопических опор с одним подвижным и одним неподвижным элементами, оснащенными уплотнительными кольцами для обеспечения герметичности участка их соединения, с заваренными нижними торцами труб и упирают их в дно бассейна. Длина опор при этом должна быть достаточной для того, чтобы их верхний конец возвышался над поверхностью ледяного покрова. Для предотвращения возможного всплытия труб их временно закрепляют. Затем подготовленную таким образом ледяную переправу подвергают воздействию отрицательных температур. Холодный тяжелый воздух (t<0°C) поступает внутрь труб, вызывая намерзание льда по всей их наружной поверхности, т.е. образование под ледяным покровом своеобразных ледяных свай (ледяных опор), что, безусловно, повысит прочность ледяной переправы. По истечении времени, достаточного для намерзания на поверхностях труб слоя льда необходимой толщины, ледяная переправа готова к эксплуатации, но только для данного уровня воды в водоеме. Поскольку этот уровень, безусловно, будет колебаться в течение всего периода ледостава, то для устранения его нежелательных последствий в виде разрушения ледяного покрова вблизи опор на верхнюю часть подвижного элемента телескопической опоры, опирающейся на дно бассейна и имеющей больший, чем у подвижного элемента, диаметр, устанавливают коническую наделку, на верхнюю поверхность которой наносят антиобледенительное покрытие, уменьшающее адгезию (примерзание) поверхности по льду. Угол конусности наделки α должен обеспечивать такую вертикальную нагрузку на подвижный элемент телескопической опоры, при которой бы вначале разрушался слой намерзшего на опору льда, а не сам примерзший к ней ледяной покров (эти нагрузки можно определить экспериментально).Rows of through holes are drilled in the ice sheet on both sides of the intended cargo transportation path. Through them, pipes in the form of telescopic supports are vertically lowered through the ice with one movable and one fixed elements equipped with o-rings to ensure the tightness of their connection, with the welded bottom ends of the pipes and abut them in the bottom of the pool. The length of the supports should be sufficient so that their upper end rises above the surface of the ice sheet. To prevent possible ascent of pipes, they are temporarily fixed. Then, the ice crossing thus prepared is subjected to negative temperatures. Cold, heavy air (t <0 ° C) enters the pipes, causing ice to freeze over their entire outer surface, i.e. the formation of peculiar ice piles (ice supports) under the ice cover, which will certainly increase the strength of the ice crossing. After a sufficient time has passed for the ice layer of the required thickness to freeze on the pipe surfaces, the ice ferry is ready for operation, but only for a given water level in the reservoir. Since this level will undoubtedly fluctuate during the entire period of freezing, then to eliminate its undesirable consequences in the form of ice cover destruction near the supports on the upper part of the telescopic support moving element, resting on the pool bottom and having a larger diameter than the moving element establish a conical cladding, on the upper surface of which an anti-icing coating is applied, which reduces the adhesion (freezing) of the surface on ice. The taper angle α of the insertion should provide such a vertical load on the movable element of the telescopic support, in which at first the layer of ice frozen on the support would collapse, and not the ice cover frozen to it (these loads can be determined experimentally).
Таким образом, если в процессе эксплуатации переправы повышается уровень воды в водоеме, то вследствие слабых сил сцепления намерзшего на опору слоя льда с верхней поверхностью конической наделки ледяной покров всплывет, образуя при этом зазор между слоями намерзшего на опорах льда. По истечении времени, достаточного для замерзания воды на данном участке, переправа будет готова к последующей эксплуатации при повысившемся уровне воды.Thus, if during the operation of the crossing the water level in the reservoir increases, then due to the weak adhesion forces of the ice layer frozen on the support with the upper surface of the conical setting, the ice cover will float, forming a gap between the layers of ice frozen on the supports. After a sufficient time has elapsed to freeze water in this area, the crossing will be ready for subsequent operation with an increased water level.
При падении уровня воды конусная наделка начнет разрушать намерзший на подвижном элементе опоры слой льда за счет неизбежно возникающих при этом касательных напряжений (или «скола»). Их величина, очевидно, зависит от угла конусности α и качества антиобледенительного покрытия, т.е. его адгезионных свойств. Вышеупомянутые параметры должны обеспечивать начало разрушения намороженного слоя льда при внедрении в него конусной наделки при максимальном падении уровня воды и одновременном гарантированном сохранении целостности (неразрушенности) ледяного покрова в местах установки опор. В весенний период, когда эксплуатация переправы станет опасной, трубы вынимают.When the water level drops, the cone cladding will begin to destroy the ice layer frozen on the movable support element due to the inevitably occurring tangential stresses (or “cleavage”). Their value, obviously, depends on the taper angle α and the quality of the anti-icing coating, i.e. its adhesive properties. The above parameters should provide the beginning of the destruction of the frozen layer of ice during the introduction of cone cladding at the maximum drop in water level and at the same time guaranteed the integrity (indestructibility) of the ice cover in the places where the supports are installed. In the spring, when the operation of the crossing becomes dangerous, the pipes are removed.
Изобретение поясняется графически, где: на фиг. 1 показан общий вид на переправу; на фиг. 2 - сечение по А-А на фиг. 1 (фиг. 2«а» - при первоначальном уровне воды, фиг. 2«б» - при подъеме уровня, фиг. 2«в» - при понижении уровня).The invention is illustrated graphically, where: in FIG. 1 shows a general view of a crossing; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. 1 (Fig. 2 "a" - at the initial water level, Fig. 2 "b" - when the level rises, Fig. 2 "c" - when the level decreases).
В ледяном покрове 1 по обеим сторонам намеченного пути транспортировки грузов 2 сверлятся ряды сквозных отверстий 3. Через них под лед вертикально опускают трубы 4 с заваренными нижними концами и упирают в дно бассейна 5 (фиг. 1), причем трубы выполняют в виде телескопических опор с подвижным элементом 6 и неподвижным 7. (фиг. 2). На верхней части неподвижного элемента 7 устанавливают коническую наделку 8 (фиг. 1, 2) с антиобледенительным покрытием 9 (фиг. 2), угол установки которого α определяет разрушающую толщину намерзшего льда h (фиг. 1).In the
При повышении уровня воды ледяной покров всплывает, образуя вследствие слабости адгезионных свойств льда с покрытием наделок опоры области свободной ото льда воды 10 (фиг. 2«б»), которые затем за счет естественного холода замерзают. В результате сохраняется целостность ледовой переправы, и по истечении времени, достаточного для полного замерзания воды в области 10, она готова к дальнейшей эксплуатации (фиг. 2«б»).When the water level rises, the ice cover floats up, forming due to the weak adhesive properties of the ice with the coating of the cladding supports of the region of ice-free water 10 (Fig. 2 "b"), which then freeze due to natural cold. As a result, the integrity of the ice crossing is maintained, and after a sufficient time for complete freezing of water in
При понижении воды конусная наделка 8 начнет разрушать намерзший на подвижном элементе опоры 6 слой льда 11 (фиг. 2), при этом обломки разрушенного намерзшего льда благодаря их силам плавучести (закону Архимеда) сконцентрируются в области 12 (фиг. 2«в») и после их смерзания с контактирующими с ними поверхностями (ледяным покровом 1 и намерзшим слоем льда 11) дополнительно увеличат несущую способность ледяного покрова в месте создания ледяной переправы. После прекращения значительных колебаний уровня воды в водоеме слой льда 11 вновь примерзнет в зависимости от угла α достаточно прочно к поверхности 9 (фиг. 2«в»), обеспечив дальнейшую безопасную эксплуатацию ледяной переправы. В рассмотренных случаях предложенное решение приведет к увеличению несущей способности ледяного покрова, т.е. к достижению заявленного технического результата.As the water decreases, the
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115949A RU2651665C2 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method of increasing capacity of ice cap |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016115949A RU2651665C2 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method of increasing capacity of ice cap |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016115949A RU2016115949A (en) | 2017-10-26 |
RU2651665C2 true RU2651665C2 (en) | 2018-04-23 |
Family
ID=60153756
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016115949A RU2651665C2 (en) | 2016-04-22 | 2016-04-22 | Method of increasing capacity of ice cap |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2651665C2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135685C1 (en) * | 1998-10-19 | 1999-08-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of building ice crossing |
RU2137877C1 (en) * | 1998-10-19 | 1999-09-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method for creation of ice crossing |
RU2171331C1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-07-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method for erecting temporary ice bridge |
WO2008048778A2 (en) * | 2006-10-21 | 2008-04-24 | Fountainhead, Llc | Highly buoyant and semi-rigid floating islands |
-
2016
- 2016-04-22 RU RU2016115949A patent/RU2651665C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2135685C1 (en) * | 1998-10-19 | 1999-08-27 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method of building ice crossing |
RU2137877C1 (en) * | 1998-10-19 | 1999-09-20 | Институт машиноведения и металлургии ДВО РАН | Method for creation of ice crossing |
RU2171331C1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-07-27 | Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения РАН | Method for erecting temporary ice bridge |
WO2008048778A2 (en) * | 2006-10-21 | 2008-04-24 | Fountainhead, Llc | Highly buoyant and semi-rigid floating islands |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016115949A (en) | 2017-10-26 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6279147B2 (en) | Connecting socket for buoyancy pipe for floating structures | |
RU2642183C2 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2135685C1 (en) | Method of building ice crossing | |
WO1997025483A1 (en) | Ice composite bodies | |
CN100552145C (en) | A kind of self-lifting active ice-resistant damping device | |
RU2626087C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2651665C2 (en) | Method of increasing capacity of ice cap | |
RU2626857C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2622956C1 (en) | Method for increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2695577C1 (en) | Method to increase bearing capacity of ice cover | |
RU2622960C1 (en) | Method for increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2695190C1 (en) | Method to increase bearing capacity of ice cover | |
KR20140000871U (en) | Heli-deck having water draining structure | |
RU2679327C1 (en) | Method of increasing capacity of ice cap | |
CN103822019A (en) | Suspension-in-water conveying pipeline and construction method thereof | |
RU2622967C1 (en) | Method for increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2137877C1 (en) | Method for creation of ice crossing | |
RU2626851C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2626855C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2642728C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2622959C1 (en) | Method for increasing carrying capacity of ice cover | |
RU2171331C1 (en) | Method for erecting temporary ice bridge | |
EP1965005B1 (en) | Device for driving a handrail post into the edge of a slab | |
RU2642726C1 (en) | Method of increasing carrying capacity of ice cover | |
CN110920816A (en) | Novel floating type ice-resistant platform |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180423 |