ЛЕДОВАЯ ПЕРЕПРАВА ЧЕРЕЗ ВОДНОЕ ПРЕПЯТСТВИЕ

Полезная модель относится к области дорожного строительства, а именно к ледовым переправам.
Известна ледовая переправа через водное препятствие, содержащая в поперечном сечении на ширине проезда «b» несущую ледовую конструкцию, которая состоит из двух слоев льда - искусственно намороженного и естественно намороженного (ОДН 218.010-98. Отраслевые дорожные нормы «Автомобильные дороги общего пользования». Инструкция по проектированию, строительству и эксплуатации ледовых переправ. Федеральная дорожная служба России. М., 1998, с.8-9). Особенностью этой переправы является то, что искусственно лед наморожен сверху за счет поливания водой или методом льдодождевания. Недостатком этой конструкции является то, что намороженный лед таким способом является менее прочным.
Известна ледовая переправа через водное препятствие, содержащая в поперечном сечении на ширине проезда «b» несущую ледовую конструкцию с очищенной от снега поверхностью, причем несущая ледовая конструкция состоит из верхнего слоя естественно намороженного льда и нижнего слоя искусственно намороженного льда за счет расчистки поверхности от снега (там же). В этом случае искусственно намороженный лед является «чистым» и, следовательно, более прочным, чем в аналоге.
Недостатком данной конструкции является то, что в ряде случаев скорость ввода в эксплуатацию ледовой переправы оказывается слишком медленной.
Целью предлагаемой полезной модели является увеличение скорости ввода в эксплуатацию ледовой переправы.
1
1
а
a
Для достижения поставленной цели ледовая переправа через водное препятствие содержит в поперечном сечении на ширине проезда «b» несущую ледовую конструкцию с очищенной от снега поверхностью, причем несущая ледовая конструкция состоит из верхнего слоя естественно намороженного льда толщиной «δ» и нижнего слоя искусственно намороженного льда толщиной «δ», дополнительно намороженный лед, который расположен в виде двух полос шириной «а» с расстоянием «с» между осями, при этом каждая полоса дополнительно намороженного льда состоит по высоте из верхней и нижней частей: верхняя часть состоит из повторно намороженного льда в прорези шириной «» в слое естественно намороженного льда, а нижняя часть расположена снизу несущей ледовой конструкции и представляет собой дополнительно намороженный слой льда толщиной «δ» по ширине в пределах прорези, где «» - ширина проезда для левых и правых колес транспорта, м;
;
d - ширина колес, м;
1
1
k - коэффициент, учитывающий возможные отклонения в плане перемещения колес, б/р, k=1÷2.
Сущность представленного технического решения характеризуется чертежом, где представлено поперечное сечение ледовой переправы.
а
а
а
Ледовая переправа через водное препятствие состоит их верхнего слоя 1 естественно намороженного льда, нижнего слоя 2 искусственно намороженного льда за счет расчистки снега на ширине проезда «b», дополнительно намороженного льда в виде двух полос шириной «», расположенных на расстоянии «с» между их осями. Каждая полоса шириной «» состоит по высоте из верхней 3 части и нижней 4 части. Верхняя часть 3 состоит из повторно намороженного льда в прорези, сделанной в слое 1 естественно намороженного льда. Нижняя часть 4 состоит из дополнительно намороженного льда за счет местных особенностей теплообмена в пределах полосы шириной «».
Для пояснения сущности предлагаемого технического решения введены также следующие обозначения:
5 - снежный покров; 6 - вода; 7 - поверхность дна водоема; 8 - отверстие для заполнения водой верхней части 3.
Сооружение ледовой переправы через водное препятствие осуществляют следующим образом. Вначале расчищают снег на ширине проезда «b», когда толщина льда позволяет проходить мотоблоку-снегоочистителю. Далее этот мотоблок оборудуют фрезой, с помощью которой производят нарезку полости 3 примерно на половину толщины льда. В результате этого внизу происходит намораживание части 4. После этой наморозки осуществляют просверливание каналов 8, через которые происходит автоматически заполнение полости 3 и формирование прочного льда, поскольку он образуется в стесненных условиях и поэтому предварительно сжат.
а
1
1
Для увязки значений «», «δ», «δ» проведем следующие рассуждения. Известно, что для обеспечения какой-то температуры твердого массива на глубине «h» от поверхности нужно на поверхности этого массива обеспечить граничные условия, формирующие эту температуру, на площади радиусом r=2h (см. Приложение). На основании этого правила можно сказать, что для формирования в зоне 4 льда толщиной «δ» необходимо, чтобы выдерживалось соотношение
1
а
δ=δ/2, если =4·δ/2=2δ,
а
1
откуда =2δ.
Время намораживания нижнего слоя льда толщиной δ/2 больше, чем верхнего. Оно может быть оценено коэффициентом 0,7 (т.е. верхние δ/2 будут наморожены за 0,3τ). Тогда
,
где τ - время, за которое сформировался лед толщиной «δ», м;
t - средняя температура воздуха за время «τ», град;
1
t - средняя температура воздуха, ожидаемая в ближайшее время.
а
Размер «» должен удовлетворять еще одному условию: ширина полосы «а» должна быть не меньше ширины колеи с некоторым запасом:
а
1
=kd,
1
где k - коэффициент, учитывающий возможные отклонения в плане перемещения колес;
d - ширина колес, м.
Эффективность предложенного технического решения определяется более ранним (порядка недели и более) вводом в эксплуатацию ледяной переправы.