Способ снижения ледового давления на гидротехнические сооружения
Владельцы патента RU 2301863:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Хабаровский государственный технический университет" (RU)
Изобретение относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений и предназначено для снижения ледовых нагрузок на гидросооружения при подвижке льда. Для предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на опоры моста при первой подвижке льда весеннего ледохода во льду формируют углубления, разбивающие ледовое поле на фрагменты в виде ромбов с острым углом 30÷60°, обращенным по направлению течения реки, и размером наибольшей стороны ромба не более 1/3 от расстояния между опорами. Причем углубления формируют за счет энергии солнечной радиации путем укладки на ледовое поле за 30÷40 суток до среднемноголетней даты вскрытия реки лент из эластичного материала темного цвета шириной, составляющей от 1 до 1,5 средней толщины льда. Изобретение обеспечивает предотвращение нагромождения льда при первой подвижке льда весеннего ледохода и уменьшение силового воздействия на опоры моста в период осеннего ледохода, повышение безопасности работ при пропуске льда и сокращение эксплуатационных затрат. 1 ил.
Изобретение относится к области эксплуатации гидротехнических сооружений, а, именно к способу снижения ледовых нагрузок на гидросооружения при подвижке льда.
Известен способ предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на сооружение при весеннем ледоходе, при котором до начала вскрытия реки прорубают прорези перпендикулярно оси моста длиной 300 м (150 м выше по течению реки от моста и столько же ниже), глубиной на 2/3 от толщины льда и шириной не больше ширины ската или трака с расстоянием между осями прорезей 3,8-4,5 м (Патент США 4498808, МКИ Е02В 3/00. Способ предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на сооружение при весеннем ледоходе / В.Маникян, Г.Н.Макдональд. №479416. Заявл. 28.03.83. Опубл. 12.02.85).
Недостатком этого способа является возникновение силовых полей как на уровне плавления льда, так и при его подвижке, так как сток воды тающего льда по стенкам и дну прорезей будет неодинаковым.
В качестве ближайшего аналога выбран способ предотвращения нагромождения льда и снижения его давления на опоры моста при первой подвижке льда весеннего ледохода, при котором в ледовом поле нарезают прорези глубиной 2/3 толщины льда в виде решетки с ромбовидными ячейками, острые углы которых ориентированы на фарватер. Угол нарезки прорезей к продольной оси реки на участке мостового перехода 15-30°, расстояние между осями прорезей 5-15 м, длина диагонального поля с верховой стороны 150-500 м, с низовой (1-2) В, где В - ширина ледостава (Патент RU 2188274, МКИ Е02В 3/00. Ледовые процессы и их воздействие на дорожно-мостовые сооружения (А.В.Вдовенко, В.И.Кулиш. Бюл №24. Заявл. 09.11.2000. Опубл. 27.08.2002).
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является предотвращение нагромождения льда и снижение его давления на опоры моста при первой подвижке льда весеннего ледохода.
Указанная задача решается тем, что, в отличие от ближайшего аналога, в период, предшествующий весеннему ледоходу (за 30-40 суток), на ледовое поле укладывают ленты из эластичного синтетического материала (полиэтилен, лавсан) темного цвета (лучше черного) шириной, составляющей от 1 до 1,5 средней толщины льда, так, чтобы эти ленты образовали внутри себя фрагменты непокрытого льда в виде ромбов, острым углом обращенных по направлению течения реки в сторону мостового перехода, и размером наибольшей стороны ромба не более 1/3÷1/4 от расстояния между водными опорами. Для предотвращения сноса или складирования лент ветром их крепят с обеих кромок ко льду анкерами. По мере растопления под лентами льда и возможного погружения лент в воду их необходимо возвращать на поверхность. В случае занесения лент снегом он должен удаляться каким-либо способом (механическим, пневматическим или иным).
Длина обрабатываемой лентами ледового поля с верховой стороны 200÷500 м, с низовой 1-2 ширины реки в створе моста.
Указанные отличия позволяют обеспечить предотвращение нагромождения льда и уменьшения силового воздействия на опоры моста в период весеннего ледохода, повысить безопасность работ при пропуске льда и сократить эксплуатационные затраты.
Сущность способа поясняется чертежом, где показан план мостового перехода, пролетное строение которого не показано.
Пример реализации способа предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на опоры моста при первой подвижке льда весеннего ледохода на ледовое поле укладывают ленты 1 из эластичного материала черного цвета шириной от 1 до 1,5 средней толщины льда и расстоянием между осями 5-15 м в виде решетки 2, ориентируемой на фарватер под углом 15-30°, длиной с верховой стороны 150-500 м, с низовой (1-2)В, где В - ширина ледостава, которая при протайке воды, поступающей с пойм, при первой подвижке льда формирует подвижное реактивное диагональное силовое поле, компонентами которого являются подвижные 3 и неподвижные 4 створные ромбы, объемлющие опоры 5, служащие консолидированными ледорезами 6 для первой подвижки льда, которые дробят и сбрасывают ледорезными гранями ромбовидные льдины и их осколки, выдавливая их в акваторию межопорного пространства с повышенной скоростью течения вешних вод. Для предотвращения сноса и складирования лент ветром их крепят с обеих кромок ко льду анкерами 7.
Преимущества предлагаемого способа предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на опоры моста при первой подвижке льда состоят в том, что реализован синтез ледорезного сооружения, конструктивным элементом которого наряду с опорами моста и акваторией ложа реки является ледовое поле, которое при первой подвижке льда трансформируется в неподвижные ромбические элементы, усиливающие опоры моста, и подвижные элементы нагромождения в виде ромбических элементов диагонального силового поля.
Способ предотвращения нагромождения льда и снижения ледовых нагрузок на опоры моста при первой подвижке льда весеннего ледохода, отличающийся тем, что углубления во льду, разбивающие ледовое поле на фрагменты в виде ромбов с острым углом 30÷60°, обращенным по направлению течения реки, и размером наибольшей стороны ромба не более 1/3 от расстояния между опорами, формируют за счет энергии солнечной радиации путем укладки на ледовое поле за 30÷40 суток до среднемноголетней даты вскрытия реки лент из эластичного материала темного цвета шириной, составляющей от 1 до 1,5 средней толщины льда.
