Изобретение относится к способу производства льда и может быть использовано при восстановлении разрушенных ледовых переправ.The invention relates to a method for producing ice and can be used to restore destroyed ice crossings.
Известен способ создания ледовых переправ, предусматривающий замораживание воды с образованием ледяного покрова, где после образования первого ледяного покрова его разрушают, образовавшуюся водоледяную смесь перемешивают и производят повторное замораживание. Этот способ взят за прототип (а.с. № 1809266, МКИ Г 25 С 3/04, от 15.04.93, Бюл. № 14).A known method of creating ice crossings, providing for freezing water with the formation of an ice cover, where after the formation of the first ice cover it is destroyed, the resulting ice-water mixture is mixed and re-freezing is performed. This method is taken as a prototype (AS No. 1809266, MKI G 25 C 3/04, 04/15/93, Bull. No. 14).
Недостатком этого способа является медленное восстановление ледовой переправы.The disadvantage of this method is the slow recovery of the ice crossing.
Техническим результатом изобретения является ускоренное восстановление нарушенной ледовой переправы и ее несущей способности.The technical result of the invention is the accelerated restoration of the broken ice crossing and its bearing capacity.
Технический результат достигается тем, что в способе создания ледовых переправ, предусматривающем использование ледокола с последующим замораживанием разрушенной части переправы, новым является то, что при толщине льда более 0,5 м на некотором удалении от ледовой переправы в судовом канале останавливают транспортные суда, которые ледоход обходит задним ходом на расстоянии, большем ширины судового канала, и вырезают часть ледяного поля, образуя прорезь, по которой ледокол возвращается в исходное положение, а затем вырезанную часть ледяного поля ледокол заводит в судовой канал с уплотнением до полного смерзания.The technical result is achieved by the fact that in the method of creating ice crossings, involving the use of an icebreaker, followed by freezing the destroyed part of the crossing, the new thing is that when the ice thickness is more than 0.5 m at some distance from the ice crossing in the ship’s canal, ships that stop the ice stop bypassing in reverse at a distance greater than the width of the ship’s canal, and cut out part of the ice field, forming a cut through which the icebreaker returns to its original position, and then the cut out part of the ice th field starts icebreaker in the ship with the seal channel until complete freezing.
После образования канала в ледяном поле толщиной более 0,5 м ледоходом вырезают его часть размером немногим более ширины канала и с уплотнением заводят в канал, заполняя участок существующей ледовой переправы, полное восстановление которой происходит после полного смерзания вырезанной части ледяного поля со стенками канала. Быстрое восстановление ледовой переправы (в течение часа) объясняется явлением сублимации, которой обладает лед, состоящий из нескольких частей, он быстро восстанавливает свою целостность под влиянием незамерзающего тонкого слоя воды, всегда имеющей место на поверхности льда независимо от температуры. От температуры льда зависит только толщина поверхностного слоя, находящегося в состоянии жидкой фазы. Восстановление целостности льда из отдельных частей происходит и при 0°С.After the formation of the channel in an ice field with a thickness of more than 0.5 m, an ice drift cuts out a part of it slightly larger than the width of the channel and leads it into the channel with a seal, filling in the section of the existing ice crossing, which is completely restored after the freezing of the cut out part of the ice field with the channel walls. The rapid restoration of the ice crossing (within an hour) is explained by the phenomenon of sublimation, which ice, which consists of several parts, has, it quickly regains its integrity under the influence of a non-freezing thin layer of water, which always takes place on the ice surface regardless of temperature. Only the thickness of the surface layer in the state of the liquid phase depends on the ice temperature. Restoration of the integrity of ice from individual parts occurs at 0 ° C.
Кроме восстановления целостности ледяного покрова происходит увеличение его несущей способности за счет так называемого "арочного эффекта", возникающего после предварительного уплотнения заведенной части ледяного поля. Уплотнение льда также способствует быстрому восстановлению его целостности и в местах вновь возникших трещин.In addition to restoring the integrity of the ice cover, there is an increase in its bearing capacity due to the so-called "arch effect" that occurs after preliminary compaction of the wound part of the ice field. The compaction of ice also contributes to the rapid restoration of its integrity in places of newly created cracks.
На чертеже дана схема осуществления способа.The drawing shows a diagram of the method.
Данный способ осуществляется по следующей схеме. На некотором удалении от предполагаемой ледовой переправы через судовой канал в ледяном покрове останавливаются транспортные суда 2, 3. Ледокол 1 задним ходом обходит суда на расстоянии более ширины канала, образуя прорезь 4. Затем по прорези 4 возвращается в исходное положение. После чего, набрав необходимую скорость, своим телом загоняет вырезанную плиту 5 в судовой канал 6 до уплотнения. Уплотненная часть обозначается вешками (буями) 7, расстояние между которыми не должно быть меньше 50 толщин ледяного покрова (например, при толщине льда 1 м расстояние должно составлять 50 м). Данный способ создания переправы наиболее эффективен при толщине льда более 0,5 м, при котором восстановление ледовой переправы происходит в пределах одного часа. При толщинах ледяного покрова менее 0,5 м эффективным способом является создание водоледяной смеси в месте переправы через судовую прорезь.This method is carried out according to the following scheme. At a certain distance from the supposed ice crossing through the ship channel, transport vessels 2, 3 stop in the ice cover. The icebreaker 1 backwards the ships at a distance greater than the channel width, forming a slot 4. Then, through slot 4, it returns to its original position. Then, having gained the necessary speed, with his body pushes the cut plate 5 into the ship channel 6 before compaction. The sealed part is indicated by the poles (buoys) 7, the distance between which should not be less than 50 thicknesses of the ice cover (for example, with an ice thickness of 1 m, the distance should be 50 m). This method of creating a crossing is most effective when the thickness of the ice is more than 0.5 m, in which the restoration of the ice crossing occurs within one hour. If the thickness of the ice cover is less than 0.5 m, an effective way is to create an ice-water mixture at the point of crossing through the ship's slot.
Явление сублимации льда позволяет восстанавливать монолитный лед из отдельных блоков за короткое время (в пределах одного часа). Образование монолитного льда из водоледяной смеси происходит более продолжительное время (более месяца). Кроме того, в пределах канала разрушение отдельных блоков (размеры блоков соизмеримы с размерами канала) льда происходит, в основном, от сжимающих напряжений (эффект распада или “арочный” эффект). Прочность ледяного покрова при сжатии в 1,5 раза превышает прочность от изгибных деформаций. Отсюда имеет место увеличение несущей способности ледяного покрова.The phenomenon of sublimation of ice allows you to restore monolithic ice from individual blocks in a short time (within one hour). The formation of monolithic ice from an ice-water mixture takes a longer time (more than a month). In addition, within the channel, the destruction of individual blocks (block sizes are commensurate with the channel dimensions) of ice occurs mainly from compressive stresses (decay effect or “arched” effect). The compressive strength of the ice sheet is 1.5 times greater than the flexural strength. Hence there is an increase in the bearing capacity of the ice sheet.