СПОСОБ БЕЗНАЛЕДНОГО ПРОПУСКА ВОДЫ В ПОДМОСТОВЫХ РУСЛАХ МАЛЫХ МОСТОВ
METHOD FOR ICE-FREE WATER PASSAGE IN UNDER-BRIDGE CHANNELS OF SMALL BRIDGES

Изобретение относится к способам борьбы с наледями, а именно к способам борьбы с наледеобразованием в руслах малых водотоков на пересечении их транспортными сооружениями, например автомобильными или железными дорогами.
Известен способ борьбы с наледями, заключающийся в утеплении водоотводных канав, используя покрытия из хвороста и снега или пленки и снега, благодаря чему водоток часть зимнего времени сохраняет положительную температуру (Руководство по проектированию, строительству и эксплуатации искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. М.: Транспорт, 1989. - табл. 4).
Недостатком конструкции является ее несовершенство. Утепление снегом в малоснежных районах является очень ненадежным вариантом. Такая конструкция требует ежегодный монтаж и демонтаж, не может противостоять подъему уровня воды в русле и требует постоянного контроля.
Известен способ борьбы с наледями, заключающийся в создании теплового пояса, представляющего собой канаву, по периметру которой грунт большую часть зимнего времени сохраняет положительную температуру (Борьба с наледями на железных и автомобильных дорогах. Выпуск 7. - М.: Транспорт, 1966. - 110 с.; с. 65).
Ограниченность рассматриваемого способа заключается в том, что термический режим пояса определяется мощностью снежного покрова. При отсутствии снежного покрова или при его малой толщине пояс работает как мерзлотный, ускоряя промерзание грунта и образование мерзлотной перемычки.
Наиболее близким к предлагаемому является способ безналедного пропуска водотоков, заключающийся в спрямлении и углублении русел и дальнейшем их утеплении с помощью различных утеплителей, укладываемых над водотоком (Руководство по проектированию искусственных сооружений автомобильных дорог на водотоках с наледями. - М.: Транспорт, 1978. - 60 с.; с. 21).
В качестве теплоизоляционных материалов используют пенопласты, шлаки, торф. При утеплении шлакам преимуществом является доступность и невысокая стоимость материалов, но при увлажнении теплофизические свойства шлаков ухудшаются, не обеспечивая утепление дренажа.
Пенопласты, в частности экструдированный пенополистирол, обладают недостаточной прочностью на изгиб и любые подвижки конструкции (например вследствие пучения грунтов) могут сломать утепляющие плиты, также для укладки плит пенополистерола требуется выровненная поверхность, что затрудняет производство работ по устройству и содержанию дренажа.
Известен также способ (патент №2151232 "Способы борьбы с наледями в малоснежных районах распространения вечной мерзлоты"), включающий установку над руслом настила с расположенным над ним утеплителем. Перед установкой настила над руслом размещают распределительную решетку, а в русле - трубчатые фильтры, необходимые для снижения удельного давления на слабые грунты наледной поляны и облегчения разгрузки надмерзлотных вод в русло ручья соответственно.
Недостатком такой конструкции является многодетальность и трудоемкость в монтаже и обслуживании. Применение такой конструкции в стесненных условиях, например, под низкими мостами, не позволит разместить всю расчетную конструкцию.
Предлагаемое изобретение позволяет устранить наледеобразование в подмостовом русле за счет его утепления и исключить давление льда на пролетные строения и опоры мостов. Эффективная борьба с наледями при использовании данного способа возможна при всех условиях эксплуатации.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе безналедного пропуска воды в подмостовых руслах малых мостов, включающем утепление русла, согласно изобретению, в отверстии моста углубляют русло и заполняют его дренирующим теплоизоляционным материалом в виде пеностекольного гравия с обеспечением сохранения положительных температур на дне русла для беспрепятственного пропуска воды.
За счет сохранения положительных температур в русле водотока в зимнее время, обеспечивается сток воды за пределы сооружения и выпуск ее в безопасном месте. Защита русла от промерзания возможна при заполнении его материалом, обладающим следующими свойствами:
- дренирующими;
- имеющим округлые формы частиц для уменьшения сопротивления потоку воды;
- возможностью подбора по гранулометрическому составу;
- низким коэффициентом теплопроводности во влажной среде ввиду малой гигроскопичности материала;
- высокими прочностными характеристиками;
- обладающий термической, химической и морозостойкостью.
Использование такого материала исключит необходимость в дополнительном утеплении и обеспечит возможность проведения работ только по единовременному монтажу. В качестве дренирующего теплоизоляционного материала для заполнения русла возможно использование пеностекольного гравия.
На фиг. 1 показан поперечный профиль моста, русло которого заполнено дренирующим теплоизоляционным материалом, где 1 - отверстие моста, 2 - слой укрепления, 3 - углубленное русло, 4 - теплоизоляционный слой, 5 - зона положительных температур.
Способ осуществляется следующим образом.
В отверстии моста 1 углубляют русло 3, которое заполняют дренирующим теплоизоляционным материалом. Верхний слой теплоизоляционного материала покрывают слоем укрепления 2, например каменной наброской.
В процессе эксплуатации вся конструкция заполняется водой. В зимний период часть воды, расположенная сверху, замерзает, образуя с теплоизоляционным материалом теплоизоляционный слой 4, сохраняя на дне русла зону положительных температур 5, что обеспечивает беспрепятственный пропуск воды.