СПОСОБ СОЗДАНИЯ АРМИРОВАННОЙ ЛЕДОВОЙ ПЕРЕПРАВЫ ДЛЯ ШИРОКИХ ВОДОЕМОВ
METHOD TO CREATE REINFORCED ICE BRIDGE FOR WIDE PONDS

Изобретение относится к области льдотехники и может использоваться при создании переправ по естественному льду для движения автотранспорта.
Известен способ создания ледяной переправы (RU 2459900, E01D 15/14, 27.08.2012), заключающийся во вмораживании в лед по обеим сторонам переправы по всей ее длине стальных тросов, на которые предварительно устанавливают элементы, жестко соединенные с тросами, перед их вмораживанием тросы растягивают, а после их вмораживания растягивающие усилия снимают, для вмораживания тросов с элементами в ледяной покров их разогревают до температуры выше температуры плавления льда посредством пропускания через тросы электрического тока после их погружения в ледяной покров на глубину меньше половины толщины льда; подачу электрического тока прекращают, подготовленную таким образом поверхность ледяной переправы подвергают воздействию низких атмосферных температур (t<0°C) до полного замерзания воды в канавках, возникших при плавлении льда, при этом процесс вмораживания неоднократно повторяют с периодом, достаточным для сохранения ее увеличенной грузоподъемности за счет создания сжимающих усилий.
Недостатками данного способа являются: большие затраты электроэнергии на нагревание тросов, сложность контроля глубины погружения тросов по всей длине. При разной толщине льда имеется большая возможность погружения тросов сквозь лед, а при снятии растягивающих усилий тросы под собственной тяжестью, усиленной тяжестью шайб, могут опуститься ниже нижней кромки льда и не смогут укрепить переправу. В основном ледовые переправы расположены далеко от источников электроэнергии, а использование передвижных автономных электростанций экономически невыгодно.
Известен способ создания ледяной переправы (US 4057967, Е02В 17/02, 15.11.1977), заключающийся во вмораживании по обеим сторонам переправы по всей ее длине стальных тросов, предварительно уложенных в пропиленных во льду траншеях, причем на тросы предварительно устанавливают элементы, жестко соединенные с тросами, а перед их вмораживанием тросы растягивают.
Недостатками известного способа являются длительность процесса увеличения прочности ледяной переправы и сложный процесс пропилки траншей в неокрепшем льду, невозможность обеспечения сохранения предварительной напряженности льда в составе ледяной переправы.
Известен способ создания ледяной переправы (RU 2132898, E01D 15/14, E02D 27/52, 10.07.1999), заключающийся в зачистке ледяной поверхности, по обеим сторонам переправы по всей ее длине образуют канавки глубиной меньше толщины льда, в которые по всей их длине укладывают стальные тросы; затем в канавках формируют сквозные отверстия, через которые канавки заполняют водой, подготовленную таким образом поверхность подвергают воздействию низких температур до полного замерзания воды в канавках.
Недостатками известного способа является необходимость постоянной очистки льда от снега, требующей специальной техники. По всем существующим нормативам допустимая минимальная толщина льда: для гусеничной техники весом 4 т - 20 см; для колесной техники весом 3,5 т - 24 см, еще нужна техника для нарезки канав; поэтому данный способ не ускоряет начало эксплуатации ледовой переправы. Основную нагрузку несет сила сцепления троса с только что замороженной водой в канавках, под действием постоянных нагрузок (даже небольших) происходит пластическая деформация льда, лед медленно «течет», что может привести к разрушению данного сцепления и уменьшению несущей способности ледовой переправы.
Известен способ создания ледяного покрытия на водоемах (RU 2052181, F25C 1/12, 10.01.1996), предусматривающий введение в воду упрочняющего приспособления и последующее вмораживание его в ледяное покрытие естественным холодом, упрочняющее приспособление формируют из троса и размещают его в воде под нижней поверхностью слоя льда, толщина которого составляет 2/3 требуемой толщины ледяного покрытия, при этом во льду проделывают попарно в шахматном порядке лунки. Трос протягивают через них и закрепляют на поверхности за бревна или брусья, натягивают его для придания прямолинейного расположения посредством тракторов или лебедок, а лунки после монтажа тросов замораживают и производят замораживание льда снизу до достижения слоем заданной толщины, причем для обеспечения прочности ледяному покрытию снежный покров с него убирают.
Недостатками известного способа являются: необходимость постоянной очистки льда от снега, требующей специальной техники, достижение толщины льда в 2/3 от требуемой толщины ледяного покрытия и последующие сложные работы. Это приводит к тому, что эксплуатация ледовой переправы начнется в обычные сроки. Весной во время ледохода вся сложная конструкция уйдет под воду в связи с невозможностью демонтажа данной конструкции, что экономически не выгодно.
Наиболее близким является способ создания ледяного покрытия на водоемах, заключающийся в армировании льда с помощью натянутой стальной сетки, вмороженной в нижнюю кромку льда, при этом стальная сетка во время монтажа удерживается на глубине на протяжении всей переправы до полного вмерзания (SU 1325261, F25C 1/02, 23.07.1987). Техническое решение относится к технологии повышения прочности ледового покрова за счет введения в формирующийся покров упрочняющих механических элементов, позволяющих сохранять целостность покрова. Цель изобретения - повышение способности ледового покрытия. Под разделом вода - воздух располагают сетчатый каркас, выполненный из тросов или стержней, при необходимости края этого каркаса закрепляют анкерами на берегах водоема. Каркас располагают вдоль поверхности воды и регулируют высоту его расположения после замерзания первого верхнего слоя, опуская его на глубину, большую толщины первого слоя. Для точного расположения каркаса по уровню воды под сеткой имеются поплавки, поддерживающие сетку под поверхностью воды с тем расчетом, что при замерзании воды и формировании ледового покрова этот каркас находится в теле льда, в его средней части, т.е. внизу покрова. Это позволяет получить прочное армированное ледовое покрытие для его использования под транспортные средства, для перевозки грузов.
Недостатками известного способа являются: сложность регулировки глубины замерзания сетки, применяется только для нешироких водоемов, невозможно освобождение сетки во время ледохода.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание армированной ледовой переправы для широких водоемов с улучшенными техническими характеристиками и увеличенным сроком службы.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе создания армированной ледовой переправы для широких водоемов, заключающемся в армировании льда с помощью натянутой стальной сетки, вмороженной в нижнюю кромку льда, при этом стальная сетка во время монтажа удерживается на глубине на протяжении всей переправы до полного вмерзания, согласно техническому решению стальная сетка удерживается захватами в каждой лунке, а армирование льда производят путем создания прогиба между несущими стальными тросами и послойным вмораживанием вспомогательных тросов снизу, создавая монолит льда по все толщине.
Техническим результатом, достигаемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение ввода переправы для широких водоемов в эксплуатацию в более ранние сроки, повышение грузоподъемности и срока службы переправы весной.
Изобретение поясняется чертежами, где
на фиг. 1 изображена конструкция захвата;
на фиг. 2 изображена конструкция стальной сетки,
на фиг. 3 изображен поперечный разрез армированной переправы.
Вдоль намеченной ледовой переправы через определенное расстояние сверлят лунки и протягивают линь. В каждой лунке линь поддерживается захватами (фиг. 1). Захват регулируется по глубине погружения с помощью упоров 1 и оборудован уловителем троса 2, снабженного защелкой 3 по типу альпинистского карабина, ограничителем 4, а также грузом 5. Стальная сетка состоит из поперечных тросов 6, которые крепятся к несущему тросу 7 двойными крепежами 8. Вспомогательные тросы 9 крепятся к поперечным тросам 6 с помощью одинарных крепежей 10 (фиг. 2 и 3).
Способ создания армированной ледовой переправы осуществляется следующим образом. На выбранном месте переправы во время ледостава при достижении заданной толщины льда, вдоль намеченной ледовой переправы, через определенное расстояние сверлят лунки и протягивают линь с помощью специальных приспособлений, используемых рыбаками для постановки сетей подо льдом. В каждой лунке линь поддерживается захватами на заданной глубине с использованием упоров 1. Возле одного из берегов вырезают узкую майну поперек ледовой переправы и опускают постепенно стальную сетку, вытягивая линь. Узел крепления несущего 7 и поперечного 6 тросов во время движения, подойдя к уловителю троса 2, взаимодействует на защелку 3. Защелка 3 срабатывает, пропуская узел крепления дальше. Ограничитель 4 препятствует сходу несущего троса 7 с уловителя троса 2. Несущие тросы 7 стальной сетки удерживаются во время протягивания в каждой лунке захватами на заданной глубине. На другом берегу через аналогичную майну вытягивают стальную сетку и несущие тросы 7 закрепляют на опорах. Далее, вытягивая несущие тросы 7 и одновременно в каждой лунке задавая упором 1 глубину касания тросом нижней кромки льда, натягивают стальную сетку. Расстояние между лунками рассчитывают таким образом, чтобы поперечные тросы 6 провисали согласно фиг. 3. Через определенное время стальная сетка вмораживается в лед снизу и ледовая переправа готова к эксплуатации. В начальный период вмораживаются несущие тросы 7 и берут нагрузку на себя. По мере увеличения толщины льда снизу нагрузку принимают вспомогательные тросы 9, увеличивая несущую способность армированной ледовой переправы. Последним вмораживается центральный вспомогательный трос. Получается толстый слой льда, армированный послойно стальными тросами, что значительно увеличивает грузоподъемность ледовой переправы. Толщина армированного льда зависит от количества вспомогательных тросов 9 и величины прогиба поперечных тросов 6. Благодаря армированию стальной сеткой льда снизу ледовая переправа пригодна к эксплуатации раньше обычных сроков и увеличивается продолжительность работы весной. Весной за определенное время до ледохода в каждой лунке снимают упоры 1 захвата и освобождают ото льда, натяжение тросов ослабляют таким образом, чтобы стальная сетка опустилась на дно реки под весом захватов, грузов 5 и под собственным весом.