Способ изготовления конструкций из льда и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к строительству и может найти применение при возведении ледяных помещений: плотин, труб и т.д., в климатических условиях с преимущественно минусовой температурой. По контуру возводимого сооружения ограничивают слой поступающей воды полым корпусом. Воздействуют на верхний слой воды минусовой температурой до обращения ее в слой льда. Под лед нагнетают под давлением воду , выдавливая образовавшийся слой льда, вновь замораживают поступившую воду, вновь подают воду под давлением под низший слой льда, повторяя этот процесс до получения нужной высоты конструкции. Для осуществления этого способа предложено устройство, представляющее собой полый каркас, устанавливаемым по контуру возводимой ледяной конструкции, и приспособление для подачи воды в полость каркаса. Внутренние поверхности каркаса выполнены из антиадгезионного материала, 2 с.п. ф-лы, 4 ил.

СО)ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК . (я)5 Е 02 В 17/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 4797791/15 (22) 02.01.90 (46) 23.12.92. Бюл. М 47 (76) А.Л,Томилин (56)Авторское свидетельство СССР

N.1220572, .кл. .Е 02 В 17/00, 1981. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ЛЬДА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству и мо>кет йайти применение при возведении ледяных помещений: плотин, труб и т.д., в климатических условиях с преимущественно минусовой температурой, По контуру возводимого соору>кения ограничивают слой поступающей воды полым корпусом, Изобретение относится к области строMTeJ1bcTBB и может быть использовано при возведении ледяных временных помещений: плотин, стен и т,д., как в климатических условиях с преимущественно минусовой температурой, так и в теплых условиях в специальных холодильных камерах.

Цель изобретения — повышение эффектив ости способа, улучшение качества сооружения и повышение безопасности работы.

На фиг.1 изображено устройство в статике; на фиг2 — то же, в динамике; на фиг,3— то же, вид сверху; на фиг.4 — фрагмент вы-. давленной части льда.

Устройство состоит из емкости 1, заполненной водой 2, верхний слой которой огра" ничен пластинами — фильерой 3, Рабочие внутренние поверхности пластин вь.полнены из антиадгезионного глад<и> « Ыао 1784056 АЗ

Воздействуют на верхний слой воды минусовой температурой до обращения ее в слой льда. Под лед нагнетают под давлением воду, выдавливая образовавшийся слой льда, BHoBb замораживают поступившую воду, вновь подают воду под давлением под низший слой льда, повторяя этот процесс до получения нужной высоты конструкции. Для осуществления этого способа предложено устройство, представляющее собой полый каркас, устанавливаемым по контуру возводимой ледяной конструкции, и приспособление для подачи воды в полость каркаса.

Внутренние поверхности каркаса выполнены из антиадгезионного материала, 2 с,п. ф-лы, 4 ил. кого материала, непримораживаемого к ледяной конструкции 4.

Например, . стеклотекстолит. Внешние стороны выполнены из адгезионного шероховатого материала. Пластины — фильеры 3 соединяются с корпусом — емкостью 1 соединительными злементами 5 (шпильки болты или с помощью сварки), которые служат для фиксации устройства относительно емкости 1, в частности, относительно верхнего уровня воды 2, для изменения наклона пластин при изменении температуры окружающей среды, изменения толщины стенок и т.д.

Боковые стенки и дно. емкости 1 теплоизолированы теплоизолятором 6, например, керамзитом. Верх емкости 1 с вставленными в нее пластинами 3 открыт для доступа воздействия отрицательной температуры окружа|ощей среды, Вода 2 на1784056 гнетается в емкость 1 под лед 4 насосом 7 по водопроводу 8. Регулирование потока воды осуществляется краном 9. Контроль давления воды 2 осуществляется манометром 10, вода 2 подается из водозабора 11.

Устройство работает следующим образом.

За счет того, что внутренние пластины

3 наклонены в разные стороны так, что та часть их, у которых расстояние между внутренними сторонами меньше, располагается внизу, в воде, а та часть, где расстояние больше, остается над уровнем воды, Устройство имеет вид полой трапециевидной формы. Внутренние стороны пластин более гладкие и выполнены из антиадгезионного материала, что позволяет с меньшими затратами усилий льду 4 смещаться относительно материала внутренней поверхности пластины 3; тогда как внешние стороны пластин. выполнены из адгезионного материала, и более шероховаты.

При реализации способа выполняются следующие операции: устанавливают горизонтально емкость 1 по контуру, возводимой ледяной конструкции 4; устанавливают и закрепляют направляющие пластиныфильеры 3 также по контуру конструкции, соблюдая расстояние между внутренними сторонами пластин; заполняют емкость водой; утепляют дно и боковые стенки емкости; воздействуют на верхний слой воды 2 в емкости 1 между пластинами 3 отрицательной температурой — замораживают его; нагнетают непрерывно воду 2 под образованный верхний слой льда под давлением; перемещая лед вверх, а часть воды,занявшая место выдавленного льда, попадает в зону промерэания в верхней части пластин 3, непрерывно примораживается к ранее образованному льду. Процесс продолжается до получения необходимой высоты конструкции.

B ходе осуществления способа происходят следующие процессы: замерзает верхний слой воды 2 в емкости 1, тем самым он блокирует нижележащий объем воды, а при дальнейшем прощ)раживании -увеличение толщины льда в оставшейся непромороженной воде возрастает давление (т.к. при превращении воды в лед, его объем увеличивается в 1,1 раза, вода же не сжимается), которое действует на все стороны равномерно, но поскольку емкость — жесткая конструкция, то смещаться может только слой льда 4 внутри пластин 3, так как он слабо примораживается,к внутренним сторонам пластин 3, причем пластины наклоне.мой конструкции, в ограниченный объем по35 мещают направляющие пластины, а после

5

20 ны друг от друга под острым углом, Это тем более способствует льду 4, образованному между пластинами 3 легко выдавливаться, если учесть, что площадь примораживаемого льда к стенкам пластин 3 в несколько раз меньше, чем площадь льда 4, под которым создается давление нагнетаемой воды 2, поэтому сила, воздействующая под льдом 4 с меньшим усилием выдавливает его.

После того,как образуется верхний слой льда 4 и начнет подниматься — осуществляется следующая операция — нагнетают воду

2 под лед 4 по водопроводу из водозабора

11 под давлением. Воду нагнетают с произ- . водительностью, соответствующей скорости промораживания льда 4.

Способ и устройство, описанные выше, обладают высокой производительностью, высокоэффективны и надежны в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Способ изготовления конструкций из льда, заключающийся в намораживании льда во внутреннем пространстве, ограниченном контуром каркаса конструкции, под воздействием отрицательных температур естественного или искусственного происхождения, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа, улучшения качества сооружения и повышения безопасности работ, ограничивают слой воды полым корпусом по контуру воэводизамерзания верхнего слоя воды под образующийся слой льда нагнетают под давлением воду до выдавливания вверх этого слоя льда по направляющим пластинам и повторяют этот процесс непрерывно до получения нужной высоты конструкции.

2. Устройство для изготовления конструкций из льда, включающее полый каркас с открытым верхом, боковыми стенками и днищем, установленный горизонтально по контуру возводимой ледяной конструкции, и приспособление для подачи воды в полость каркаса, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено направляющими пластинами, размещенными в полости каркаса под острым углом друг к другу, и образующими в сечении по вертикальной плоскости равнобокую трапецию, обращенную большим основанием вверх,при этом пластины размещены с зазором относительно днища каркаса и выполнены с незатопленной верхней частью, а внутренние поверхности пластин выполнены гладкими из антиадгеэионного материала.

1784056

178405б

Ри а

Составитель А,Томилин

Редактор М,Кузнецова Техред М,Моргентал Корректор Л,Филь

Заказ 4527 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раущская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, л.Гагарина, 101