Способ возведения ограждения места складирования грунта в водоеме при наличии ледяного покрова и устройство для его осуществления — SU 1141149 (original) (raw)
(71) .Новосибирский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института транспортного строительства(56).1. Технология гидромеханиэированных работ. Перевод А.С.Старикова,М "Транспорт", 1980, с.3082, Авторское свидетельство СССРР 971990, кл. Е 02 В 7/06, 1980(54)СПОСОБ ВОЗВЕДЕНИЯ ОГРАЖДЕНИЯМЕСТА СКЛАДИРОВАНИЯ ГРУНТА В ВОДОЕМЕПРИ НАЛИЧИИ ЛЕДЯНОГО ПОКРОВА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ,(57) 1. Способ возведения огражденияместа складирования грунта в водоемепри наличии ледяного покрова, включающиразбивку границ склада на ледяномпокрове, вырезку в ледяном покровепо периметру склада прорези-майныЛО 1141149 А опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу в систему труб хладагента, извлечение из образовавшейся ледянои пепемычки системы труб для многократного.использования, о т л и ч а ю щ ий с я .тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения п тем снижения стоимости, затрат путруда, расходов энергии и материалов, систему труб выполняют в виде криволинейных элементов, после опускания в прорезь-майну систему труб опирают на ледяной покров, подачеи в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания 1 изымают из каналов элементы системы поворотом вокруг центрА кривизны элемента, вставляют в торцы каналов воздухозахватные и воздуховытяжныеприспособления, наращивают мощность ледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве хлафаген.та используют атмосферный холодный воздух.114149 2. Устройство для возведения ограждения места складирования грунта в водоеме прн наличии ледяного покрова, включающее систему труб, продуваемых воздухом с воздухозахватным и Своздуховытяжным приспособлениями, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности возведения ограждения путем снижения стоимости затрат труда, расходов энергии и материалов, сис.тема труб выполнена в виде рядов пакетов, размещенных в шахматном поряд ке в прорези-майне ледяного покрова, при этом каждый из рядов пакетов труб выполнен по окружности с концен: -Изобретение относится к строитель-ству, в частности к области гидротехнического строительства,Известен способ складированиягрунта в водоеме, включающий обозначение границ склада в водоеме пограничными знаками, например вехами,складирование грунта. Складирова.ние грунта производят,на участок, ни.как не огражденный в водоеме10Известно устройство для осуществления данного способа складирования грунта в водоеме, включающеепограничные знаки, например вехи,устанавливаемые на границе участка,отведенного для складирования грунтав водоеме 1 3Недостатки данного способа заклю:чаются в том, что участок для складирования грунта имеет большие размеры, так как течения и волнения вводоеме значительно уполаживаютоткосы склада грунта, причем водоем.загрязняется грунтовыми взвесями,образующимися при складированиигрунта, а также при размыве и уположении откосов уложенного на складгрунта течениями и волнениями в акватории водоема, Этим снижаетсяэффективность способа.30Недостатком устройства для осуществления данного способа являетсяотсутствие ограждения участка, что тричным размещением по глубине водоема, причем трубы в каждом пакетевыполнены с размером поперечногосечения, убывающим по мере приближения местоположения трубы к поверхности ледяного покрова. 3. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что внешняя поверхность труб в пакетах покрыта гидрофобным материалом.4. Устройство по п.2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрыто по наружной поверхности теплоизоляцией. приводит к увеличению размеровучастка за счет оползания откосовсклада грунта при течениях и волнениях в водоеме и загрязнению водоема грунтовыми взвесяМи,Известен также способ возведенияограждения места складированиягрунта в водоеме при наличии ледяного покрова, включающий разбивкуграниц склада на ледяном покрове,вырезку в ледяном покрове по периметру склада прорези-майны, опускание в майну системы труб для замораживания окружающей воды, подачу всистему труб хладагента, извлечениеиз образовавшейся ледяной перемычкисистемы труб для многократного использования.1Устройство для осуществленияизвестного способа возведения ограждения места складирования грунта вводоеме при наличии ледяного покровавключает систему труб, продуваемыхвоздухом, с воздухозахватным и воздуховытяжным приспособлениями 1.21.Недостатки известного способа заключаются в том, что дамбы при отсыпке или намыве грунта в воду имеютбольшие размеры за счет уположения ихоткосов течениями и волнениями вакватории водоема, а при отсыпкегрунта в дамбы происходит загряз-нение водоема грунтовыми взвесями,3 114т.е. снижается эффективность данногоспособа.Недостатками известного устройства являются большие размеры и объем дамб обвалования и появлениегрунтовых взвесей в водоеме привозведении грунтовых дамб, что увеличивает затраты труда и материалов,а также стоимость работ.Цель изобретения - повышение эффективности возведения огражденияпутем снижения стоимости, затраттруда, расходов энергии и материаловЦель достигается тем, что согласно способу систему труб выполняютв виде криволинейных элементов,после опускания в прорезь-майнусистему труб опирают (навешивают)на ледяной покров, подачей в систему труб хладагента образуют в прорези-майне ледовую перемычку с каналами криволинейного очертания,изымают из каналов элементы системы25поворотом вокруг центра кривизныэлемента, вставляют в торцы каналоввоздухозахватные и воздуховытяжныеприспособления, наращивают мощностьледовой перемычки до проектных размеров, причем в качестве,хладагентаиспользуют атмосферный холодныйвоздух.Устройство для осуществленияспособа содержит систему труб, выполненную в виде рядов пакетов,35размещенных в шахматном порядке впрорези-майне ледяного покрова,при этом каждйй из рядов пакетовтруб выполнен по окружности с концентрическим размещением по глубине. 40водоема, причем трубы в каждомпакете выполнены с размером попе- оречного сечения, убывающим по мереприближения местоположения трубык .поверхности ледяного покрова,Причем внешняя поверхность труб в пакетах покрыта гидрофобным материалом.1оКроме того, воздуховытяжное приспособление каждой трубы покрытопо наружной поверхности теплоизоляцией.На фиг,1 изображено место складирования грунта (в зимнее время ),вид сверху; на фиг,2 - ограждениесклада, разрез по высоте в месте. 55размещения пакета труб.На фиг.1 и 2 обозначены ледянойпокров 1 в водоеме, прорезь-майна 2. 1149 4пакеты 3 труб, воздухозахватное 4 и воздуховытяжное 5 приспособления, слой 6 теплоизоляции на воэдуховытяжном приспособлении и дно 7 водоема.Предлагаемые способ и устройство используют следующим образом.Йа ледяном покрове 1 разбивают границы склада, вырезают по периметру склада в ледяном покрове прорезь-майну 2, в которой устанавливают пакеты 3 труб в шахматном порядке. В пакете может быть в зависимости от глубины водоема и грузоподъемности крана разное число труб, На фиг,2 показан пакет, состоящий из трех труб.,Работу выполняют автокраном или краном на гусеничном ходу с ледяного покрова, Опускают в майну 2 сначала трубу Й, затем Й и, наконец, 1, Концы труб опирают на ледяной покров, например; с помощью подкладок, которые укладывают поперек майны 2. Нижнюю трубу 1 н опускают на дно водоема. Все трубы одного пакета устанавливаются концент-, рично.Сами трубы являются частями полых торов выполнены по окружности), чтобы можно было извлекать их из образовавшегося вокруг них ледяного массива поворотом вокруг центра кривизны труб. Трубы в пакете имеют разные поперечные сечения: чем глубже опущена в водоем труба, тем больше ее сечение, т.е. диаметры тРуб Ы ( о 1 ( д (в водоемах температура воды наиболее высокая у дна и наименьшая - у ледяного покрова , следовательно, у придонных слоев воды нужно отобрать больше тепла, чтобы заморозить их ). Трубы в пакетах покрыты снаружи составом или пленкой, предохраняющими от смерзаемости .поверхности труб со льдом, который образу,ется вокруг трубВставляют в концы труб воздухозахватные 4 и воздуховытяжные 5 приспособленияВоздуховытяжное приспособление 5 покрыто по наружной поверхности теплоиэоляцией, что способствует повышению интенсивности движения воздуха в трубах. На фиг,2 изображены воздухоэахватны и воздуховытяжные приспособления,выполненные каждое в виде патрубка сдвумя раструбами, установленными взаимноперпендикулярно. Воздухозахватноеи воздуховытяжное приспособленияна каждой трубе устанавливают так,чтобы раструбы их были направленыв противоположные. стороны,Установленные в воду трубы 1- 9вступают в работу - в них происходиттечение воздуха.При ветреной погоде холодный атмосферный воздух, если дует справаили от нас (фиг.2), ударяет в раструбы патрубков 4,. под напором втекает в трубы 1- 1 н , омывает ихстенки, отбирает тепло, поступающеечерез стенки из акватории водоема,и вытекает из раструбов патрубков 5,Увеличению скорости течения воздухав трубах 1- Г( способствует разрежение давления в патрубках 5 из-заобтекания их раструбов попутным ддяних ветром.Если ветер дует слева или на нас,течение воздуха в трубах 1- й проис-ходит в обратном направлении. Вокругтруб 1- 1(1 образуется лед. Слой льданарастает с течением времени. Образуется ледяная пермычка по всейглубине прорези-майны, т.е. от ледяного покрова 1 до дна 7, Установленные в шахматном порядке в четыреряда фиг.1) комплекты труб обеспечивают замораживание участка повсей ширине прорези 2 с единичнойдлиной АА и участка по всей длинепрорези.При отсутствии ветра, в тихую погоду охлаждение и замораживание воды в прорези не прекращается.Поскольку патрубки 4 и 5 присоедине-. ны к трубам 1- ш , их стенки получают тепло от стенок труб, которые, в свою очередь, отбирают тепло у окружающей воды. Температура стенок патрубков 4 и 5 выше температуры окружающего атмосферного воздуха, но ниже . температуры труб 1- В . Пат; рубок 4 омывается холодным воздухом, следовательно, температура воздуха в нем много ниже температуры воздуха в трубе. Более плотный холодный воздух из парубка 4 опускается вниз в трубу и вытесняет воздух в патрубок 5, покрытый слоем теплоизоляции. Через стенки патрубка 5 не отдается тепло окружающему атмосферному воздуху, следовательно, в ратрубке 5 находится теплый, менее плотный воздух. Разница в плотнос После изъятия труб 1- 9 в ледя 45ной перемычке оказываются каналСОС с глубиной расположения вводоеме 00, канал В 02 В с глубиной2 1расположения 00 и кайал АО А с350глубиной расположения 00ЪВставляют в концы каналов А , Вфи С воздухозахватные патрубки 4, ав концы А, В и С воздуховытяжныепатрубки 5 с теплоизоляцией 6,При безветрии холодный воздух посту 55пает в ветрозахватные патрубки 4,протекает по каналам, отбирает отледяных стенок тепло и выносиТ егов атмосферу через воздуховытяжные 5 10 15 И 25 ЗО тях ьоздуха между патрубками 4 и 5 1 в патрубке 4 плотность выше 1 обеспечивает постоянный ток воздуха. в трубах 1- Й 1. Холодный атмосферный воздух протекает в патрубке 4 по тру бе, нагревается от стенок трубы и вытекает в атмосферу из патрубка 5, Именно из условий течения воздуха в трубах в безветренную погоду патрубок 4 назван воздухозахватным, а патрубок 5 - воздуховытяжным.После образования ледяной перемычки, что легко установить с помощью ледяного бура, например типа ледобура любителя-рыболова, снимают с труб 1- Й патрубки 4 и 5 и извлекают из ледяной перемычки трубы 1- 1 и путем поворота трубы вокруг центра ее кривизны вручную или механизмом. Для извлечения трубы вручную упираются в конец С, например, трубы 1 и надавливают на него. Поскольку труба 1 покрыта составом, обеспечивающим несмерзаемость трубы с окружающим льдом, труба сдвигается в каналеСО.1 С, конец С оказывается на уровне поверхности ледяного покрова СО, а конец С выдвигается и возвышается над поверхностью ОС ледяного покрова, Часть рабочих с помощью криволинейных ломов упирается в торец С и давлением на него заглубляют его в ледяной канал.СОС, а другая часть рабочих вытягивает конец С изледяного канала. Вытягивают трубу из канала,. взявшись за высунутую из канала часть трубы со стороны ее торца С. Для извлечения трубы механизированным способом можно приспо. собить машины типа легкого экскаватора, будьдозера, автокрана и т,п. Извлеченные трубы направляют на повторное использование.патрубки 5. При ветре течение возду-.ха в каналах может быть как справаналево, так и слева напоаво. в за-висимости от направления воздуха.Приработе системы для замораживания грунта,которая образованаразмещенными впрорези пакетами труб фиг. ),происходитдальнейшее намораживание льда наперемычку,Толщина перемычки увеличи 10вается.Не прекращая и не нарушая работусистемы для замораживания грунта,обпезают ледяное поле по внутреннемуочертанию перемычек, дробят и удаляют ледяной покров над складом, 15а в образовавшуюся, полынью складируют гручт,, При складировании грунта в зимнийпериод рекомендуется грунт уложить сначала по периметру склада так 20чтобы он был уложен у ледяной перемычки со всех сторон склада, а затем укладывать грунт. в направлениик, средине. склада. Такая последовательность укладки грунта приводит 25к.замораживанию грунта, граничащегос ледяным ограждением склада, так;как продувка ледяного ограждениячерез каналы наружным воздухом производится круглый год, в течение которого температура, атмосферного воздуха имеет и отрицательные значения( такой период в Сибири, например,составляет 7 мес ).Таким образом,лолучаем дамбы замороженного грунта по периметру складат.е. устойчивое ограждение, котороепризнано долговечным.На фиг.1 изображено четырехрядное расположение пакетов труб в.про-, 40 рези со сдвижкой пакетов в смежных рядах на половину длины пакета.Сдвижка может быть .на любую расчетную величину ( для четырехрядного расположения - на 1/4 пакетами. Так можно достигнуть желательной интен", сивности наращивания льда по высоте и длине прорези. Число труб в пакете может быть разным в зависимости от глубины водоема и климатической зоны его нахождения.По сравнению с известными предла гаемые способ и устройство обладают следующими преимуществами: работы проводятся зимой, тем самым используется зимний период времени года, который в районах Сибири и Севера на много превышает летний; работы выполняются с ледяного покрова, что упрощает условия проведения работ; используется инвентарное оборудование. в виде криволинейных отрезков труб, а само изделие посильно для изготовления любой строительной организации; используется самый иедефицитный теплоноситель - атмосферный воздух; используется естественный холод для замораживания воды и грунта в ограждении склада ина складе грунта. Таким образом, изобретение обеспечивает получение устойчивого, надежного, дешевого ограждения ,склада грунта с малыми стоимостью, трудоемкостью и материайоемкостью и может найти применение при возведении транспортных гидротехнических . сооружений и сооружений другого, назначения.1141149 Составитель Р.НагорнаяРедактор Н.Джуган 1 Техред С.Йовжий Корректор И.Самборская аказ 457/23ВНИИ аж 649 Подписвенного комитета ССетений и открытийРаушская наб., д,4 Тир ПИ Государс делам изоб сква, Ж