ПРОТИВОЛЕДОВЫЙ ЗАЩИТНЫЙ БАРЬЕР

Полезная модель относится к области гидротехники и может быть использована для разрушения льда на акватории замерзающих водоемов, а также для защиты морской плавучей буровой установки от воздействия льда в течение зимнего времени и в период ледохода.
Известно устройство для защиты морской опоры ото льда, содержащее балку, размещенную между боковыми ограничителями на опоре, заглубленной в дно акватории, демпфирующее приспособление, источник сжатого газа, гидроаккумулятор, управляемый пневмоклапаном, обратный клапан, вентиль, гидролинию, шарниры. Демпфирующее приспособление выполнено в виде гидроцилиндра, корпус которого шарнирно соединен с опорой. Балка установлена под острым углом к опоре и шарнирно закреплена одним концом на дне акватории, а другим шарнирно соединена со штоком гидроцилиндра (АС СССР №1587133, Е02В 15/02, 1990 г.).
Недостатками аналога является то, что технология защиты морской опоры излишне усложнена, наклонная часть морской опоры меняет угол наклона и разламывает лед, создавая усилие для разлома льда, так как чем выше угол наклона, тем большее усилие для этого требуется, поэтому большие углы наклона морской опоры требуют усиления всей конструкции, которая могла бы быть выполнена более экономно и с меньшими затратами, а наличие демпфирующего приспособления усложняет конструкцию.
th
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является ледяной барьер, состоящий из двух рядов свай с наклонной балкой на 60° ориентированной в разные стороны, пространство между рядами свай заполнено битым льдом, пролет между вертикальными сваями затянут сеткой (17 International Symposium on Ice Saint Petersburg, Russia, 21-25 June 2004 International Association of Hydraulic Engineering and Research, c.127, fig.6).
Существенными недостатками прототипа является то, что угол в 60° дает высокие значения ледовых нагрузок на сваи, а наличие сетки формирует сплошное сооружение, вследствие чего также возрастают нагрузки льда.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является уменьшение нагрузки льда сваи за счет уменьшения угла наклона наклонной балки и увеличения площади защитного барьера.
Эта задача решается тем, что в противоледовом защитном барьере, содержащем два ряда свай и наклонную балку согласно данному техническому решению сваи защитного барьера расположены в шахматном порядке, наклонная балка оперта на оголовки свай, причем отметка оголовка свай второго ряда находится на максимальной отметке уровня воды УВ в период ледохода, а отметка оголовка свай первого ряда на отметке нижней поверхности льда в период ледохода, образуя угол наклона β наклонной балки.
Кроме этого, заявленное техническое решение имеет факультативные признаки, характеризующие его частные случаи, конкретные формы его материального воплощения, либо особые условия его использования, а именно:
- опорные площадки наклонной части наклонной балки выполнены так, что они должны перекрывать диапазон колебания уровней воды;
- на каждую сваю защитного барьера установлены, по меньшей мере, две наклонные балки;
- сваи защитного барьера расположенные в шахматном порядке выполнены с возможностью их использования в составе ограждающего барьера.
Отличительными признаками предлагаемого противоледового защитного барьера от указанного выше известного, наиболее близкого к нему, является то, что сваи защитного барьера расположены в шахматном порядке. Наклонная балка опирается на оголовки свай первого и второго ряда. Отметка оголовка свай второго ряда находится на максимальной
отметке уровня воды УВ в период ледохода, образуя угол наклона β наклонной балки, меньший аналогичного угла при сдвоенной установке свай в два ряда.
Заявленная полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 изображен шахматный порядок свай противоледового защитного барьера, вид сверху. На фиг.2 - вид А фиг.1.
Где 1 - свая первого ряда,
2 - наклонная балка,
3 - смежная свая второго ряда,
4 - лед,
Δh - перепад отметок оголовков свай первого и второго ряда,
а - расстояние между сваями в ряду.
Противоледовый защитный барьер работает следующим образом.
Лед 4, приносимый течением V водного потока к защитному барьеру, наползает на наклонные балки 2, ломается изгибом и под действием силы тяжести проваливается между сваями 1 первого ряда, образуя ледяной барьер.
При малых углах наклона наклонных балок 2 около 15-17° лед 4 может, не ломаясь огибать защитный барьер и уноситься по течению.
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет значительно уменьшить нагрузки льда на сваи и как следствие, обеспечить надежность всей конструкции.