Способ возведения ледяного сооружения

 

Использование: в области гидротехнического строительства, касается способов возведения ледяных сооружений и может найти применение в водоемах с небольшой скоростью воды в условиях холодного климата. Сущность изобретения: в способе, включающем выполнение по периметру сооружения в ледяном покрове 1 кольцевой прорези, намораживание воды на поверхность льда для образования ледяного массива 6, опускание на дно водоема ледяного массива, перед намораживанием воды на поверхность ледяного покрова в кольцевую прорезь опускают снабженный балластом 4 гибкий водонепроницаемый элемент 3, закрепляют его на поверхность ледяного покрова, после чего осуществляют опускание в воду ледяного массива вместе с гибким элементом до контакта элемента с дном водоема с образованием между ледяным массивом дном водоема полости, затем выполняют в ледяном массиве сквозные отверстия 7, подают через эти отверстия в полость морозный воздух и образуют под ледяным массивом внутри водный лед, после производят намораживание льда на поверхность образованного ледяного сооружения. 5 ил.

Изобретение относится к гидротехническому строительству, касается способов возведения ледяных сооружений и может найти применение в водоемах с небольшой скоростью воды, в озерах и прибрежных водах Арктики.

Известен способ возведения ледяного сооружения, включающий намораживание воды на поверхность ледяного покрова, предварительное выполнение по периметру сооружения кольцевой прорези, опускание и закрепление ледяного массива с дном водоема вертикальными термосифонами.

Недостатками способа являются высокая материалоемкость и большие трудозатраты и сроки возведения сооружения.

Цель изобретения состоит в повышении эффективности способа.

Поставленная цель достигается тем, что перед намораживанием воды на поверхность льда в кольцевую прорезь опускают снабженный балластом гибкий водонепроницаемый элемент и закрепляют его на поверхности ледяного покрова, после чего осуществляют опускание в воду ледяного массива вместе с гибким элементом до контакта элемента с дном водоема и с образованием между ледяным массивом и дном водоема полости, затем выполняют в ледяном массиве сквозные отверстия, подают через эти отверстия в полость морозный воздух и образуют под ледяным массивом внутриводный лед, после чего производят намораживание льда на поверхность образованного ледяного сооружения.

На фиг. 1 в плане показано ледяное сооружение круглой формы; на фиг.2 ледяная переправа; на фиг.3-5 ледяное сооружение, разрезы.

Выполняют ледяное сооружение следующим образом.

На поверхности ледяного покрова 1 толщиной 10-15 см по периметру сооружения выполняют кольцевую прорезь 2, в которую опускают гибкий водонепроницаемый элемент 3 из плащевой ткани. Предварительно к нижней кромке гибкого элемента 3 через одинаковое расстояние закрепляют утяжелители 4 для создания натяжения в гибком элементе. Высоту подводной части элемента 3 принимают в зависимости от перепада высот дна 5 водоема. Верхнюю кромку элемента 3 закрепляют на поверхности ледяного покрова 1, после чего выполняют намораживание воды на поверхность льда. По мере наращивания льда образуется ледяной массив 6, который под собственным весом опускается в воду. Поверхностное намораживание льда прекращают в тот период, когда утяжелители 4 касаются дна 5 водоема в нижней его точке. В результате под ледяным массивом 6 образуется заполненная водой замкнутая полость. После этого по всей площади в ледяном массиве 6 выполняют сквозные отверстия 7, расстояние между которыми принимают несколько меньше, чем расстояние между отверстием и гибким элементом 3. Через отверстия подают в замкнутую полость с водой морозный воздух, который, смешиваясь с водой, охлаждает воду до температуры начала ее замерзания. Нагреваясь от воды, воздух выходит через смежные отверстия в атмосферу. При таком способе охлаждения небольшой объем воды в замкнутой полости охлаждается до температуры замерзания в течение нескольких минут.

В период фазового перепада в воде образуются гранулы льда, которые при дальнейшем охлаждении полностью заполняют полость под ледяным массивом 6 и образуют массив 8 из внутриводного льда. Подачу морозного воздуха прекращают, когда массив льда 8 превышает объем полости под ледяным массивом 4. После этого на поверхность ледяного массива снова намораживают воду до заданной отметки. Вес сооружения увеличивается и массив внутриводного льда 8 вдавливается в грунт, смерзается с грунтом, обеспечивая плотный контакт с дном водоема.

Если ледяное сооружение предназначено для временной эксплуатации, к которым относится ледяная переправа, дополнительных источников охлаждения сооружения не требуется.

Предложенная технология возведения ледяных сооружений позволяет существенно снизить срок строительства и повысить их надежность за счет обеспечения прочного контакта ледяного массива из внутриводного льда с неровной поверхностью дна водоема при меньших трудозатратах.

Формула изобретения

СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ЛЕДЯНОГО СООРУЖЕНИЯ, включающий выполнение по периметру сооружения в ледяном покрове кольцевой прорези, намораживание воды на поверхность льда для образования ледяного массива и опускание на дно водоема ледяного массива, отличающийся тем, что перед намораживанием воды на поверхность льда в кольцевую прорезь опускают снабженный балластом гибкий водонепроницаемый элемент и закрепляют его на поверхности ледяного покрова, после чего осуществляют опускание в воду ледяного массива вместе с гибким элементом до контакта элемента с дном водоема и с образованием между ледяным массивом и дном водоема полости, затем выполняют в ледяном массиве сквозные отверстия, подают через эти отверстия в полость холодный воздух и образуют под ледяным массивом внутриводный лед, после этого производят намораживание льда на поверхность образованного ледяного сооружения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5