Останні розробки з монтажу термостабілізаторів ґрунту. Термостабілізатори ґрунтів. Полімерконтейнерний баластуючий пристрій-модернізована конструкція здвоєна пкбу-мкс
Винахід відноситься до будівництва в зонах вічної мерзлоти, а саме до термостабілізаторів ґрунту для заморожування фундаментів. Термостабілізатор ґрунту містить герметичний вертикально розташований корпус з теплоносієм, у верхній та нижніх частинах якого розташовані зони теплообміну. При цьому щонайменше в одній зоні теплообміну встановлена кільцеподібна вставка, що має підвищену питому поверхню. Зовнішня поверхня вставки контактує з внутрішньою поверхнеюкорпуси у зоні теплообміну. Площа поперечного перерізукільцеподібної вставки не перевищує 20% площі поперечного перерізу порожнини корпусу. Технічний результат полягає у підвищенні теплопередавальних характеристик при збереженні компактності термостабілізатора, а також підвищення ефективності роботи термостабілізатора ґрунту. 5 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до будівництва в зонах вічної мерзлоти, наприклад, біля паль опор ЛЕП, нафто- та газопроводів та інших об'єктів будівництва, а саме до термостабілізаторів ґрунту для заморожування фундаментів.
Відомий двофазний термосифон, що містить принаймні один частково заповнений теплоносієм герметичний корпус з зонами випаровування та конденсації і розташований в останній зоні радіатор з поздовжніми ребрами (Термосваї в будівництві на півночі. - Л.: Будвидав, 1984), с.
Також відомий двофазний термосифон, що містить принаймні один частково заповнений теплоносієм герметичний корпус з зонами випаровування та конденсації та розташований в останній зоні радіатор з поздовжніми ребрами (Патент Росії 96939 МПК F28D 15/00 від 18.02.201.
Недоліком відомих термосифонів є їхня відносно низька ефективність, через що для передачі великих теплових потоків потрібно значне збільшення масогабаритних характеристик двофазного термосифона.
Як прототип було обрано конструкцію, описану в статті, розміщеній в інтернеті за адресою: http://iheatpipe.ru/doc/termostab.pdf. У статті сказано, що «у корпусах із будь-якої сталі необхідно створювати капілярну структуру в зоні випаровування (гвинтова нарізка, спіраль, канавки, сітка тощо). Слід зазначити, що ТС (термостабілізатор) з алюмінієвих сплавів (ТМД-5 всіх моделей, ТТМ і ДОУ-1) при необхідності на внутрішній поверхні зони випаровування, а в інших ТС практично завжди використовуються пружини або спіралі. Так, наприклад, ТС типу ТСГ-6, ТН і ТСН капілярна структура виконується у вигляді витків спіралі з нержавіючої дроту діаметром (0,8-1,2) мм з кроком спіралі 10 мм на внутрішній поверхні ЗІ ДТ». Однак запропоновані у статті варіанти структур (гвинтова нарізка, канавки, сітка і т.д.) дуже складні у виготовленні на внутрішній поверхні труб, через що запропонований варіант зі спіраллю. Крім того, наведені у статті розміри (спіраль із дроту діаметром 0,8-1,2 мм з кроком 10 мм) не дозволяють говорити про капілярність структури в зоні випаровування. Запропонована спіраль або пружина незначно збільшує площу теплообміну і має недостатню ефективність.
Завданням пропонованого винаходу є створення термостабілізатора ґрунту, виконаного у вигляді теплової труби з позитивною орієнтацією, зі збільшеною площею теплообміну для підвищення теплопередавальних характеристик.
Технічним результатом є підвищення ефективності роботи термостабілізатора ґрунту, підвищення теплопередавальних характеристик при збереженні його компактності.
Завдання вирішується, а технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунту містить вертикально герметичний розташований корпус з теплоносієм. У верхній та нижніх частинах корпусу розташовані зони теплообміну. При цьому щонайменше в одній зоні теплообміну встановлена кільцеподібна вставка, що має підвищену питому поверхню. Зовнішня поверхня кільцеподібної вставки контактує з внутрішньою поверхнею корпусу в зоні теплообміну, при цьому площа поперечного перерізу кільцеподібної вставки не перевищує 20% площі поперечного перерізу внутрішньої порожниникорпуси.
Кільцеподібна вставка може бути виконана з металу з губчастою структурою, хаотично поплутаного металевого дроту або являти собою набір тонких тонких металевих плоских сіток.
Кільцеподібна вставка з одного торця може бути забезпечена гофрованим конусоподібним кільцем. Причому діаметр внутрішнього отворуконусоподібного кільця менше внутрішнього діаметракільцеподібної вставки. На зовнішній поверхні конусоподібного кільця виконані виступи для контакту із внутрішньою поверхнею корпусу.
Пропоноване у винаході рішення дозволяє збільшувати площу теплообміну в термостабілізаторі ґрунту більш ніж у 15 разів без збільшення зовнішніх розмірів пристрою.
Надалі винахід ілюструється докладним описомконкретних, але не обмежують справжнє рішення, прикладів його виконання та кресленнями, на яких зображено:
фіг. 1 - варіант виконання термостабілізатора грунту з кільцеподібною вставкою з набору тонких дрібнокомірчастих металевих плоских сіток;
фіг. 2 - варіант виконання термостабілізатора ґрунту з кільцеподібною вставкою з хаотично поплутаного металевого дроту;
фіг. 3 - гофроване кільце.
Термостабілізатор грунту з кільцеподібною вставкою з набору тонких тонких металевих плоских сіток схематично зображений на фіг. 1. Термостабілізатор складається з герметичного вертикально розташованого корпусу 1, виконаного, наприклад, у вигляді порожнистого циліндра. Торці корпусу 1 з двох сторін герметично закриті кришками 2. Усередині корпусу 1 є дві зони теплообміну у верхній і нижній частинах. Корпус 1 в районі верхньої зони теплообміну забезпечений радіатором, тепловідвідними елементами якого виступають пластини 3, встановлені на зовнішній поверхні корпусу 1. У внутрішню порожнину корпусу 1 заливають теплоносій, в якості якого можна використовувати фреон або аміак або інший відомий теплоносій.
Кільцеподібну вставку, що пропонується згідно винаходу, можна встановлювати як у верхній зоні теплообміну, так і в нижній зоні. Однак краще кільцеподібну вставку встановлювати в обох зонах. Конструктивно кільцеподібна вставка може бути виконана у вигляді касети 4, як це представлено на фіг. 1. Касета 4 складається з набору кілець, виконаних з сітки, або набору пластин з безліччю отворів. Касета 4 складається з двох торцевих пластин 7, які стягнуті поздовжніми стрижнями 6 за допомогою гайок 5. Між торцевими пластинами 7 розташовують набір кілець із сітки або пластин з отворами. Зовнішній діаметр касети 4 виконаний рівним внутрішньому діаметру корпусу 1. Касету 4 корпус 1 встановлюють з натягом, для чого корпус 1 нагрівають, а касету охолоджують, після чого касету встановлюють в корпус 1. Така установка дозволяє досягти щільного прилягання вставки до корпусу 1. можливо встановити гофроване кільце 8, представлене на фіг. 3. Гофроване кільце 8 має внутрішній діаметр менше внутрішнього діаметра кільцеподібної вставки, що дозволяє вловлювати охолоджені краплі теплоносія, що вільно падають всередині порожнини вставки, і направляти їх на внутрішню поверхню корпусу 1, що дозволяє збільшити ступінь охолодження корпусу в цій зоні.
Аналогічну конструкцію може мати і кільцеподібна вставка, виготовлена з металу з губчастою структурою з відкритими порами.
На фіг. 2 показана конструкція термостабілізатора ґрунту, в корпусі 1 якого встановлена кільцеподібна вставка з хаотично поплутаного металевого дроту. Вставка встановлена у верхній зоні теплообміну. Термостабілізатор складається з корпусу 1, виконаного у вигляді порожнистого циліндра. Торці корпусу 1 з двох сторін герметично закриті кришками 2 (друга кришка на фіг. 2 не показана). Корпус 1 у верхній зоні теплообміну забезпечений радіатором, тепловідвідними елементами якого виступають пластини 3, встановлені на зовнішній поверхні корпусу 1.
Конструктивно кільцеподібна вставка з хаотично сплутаного металевого дроту може бути виконана у вигляді касети 9, як це представлено на фіг. 2. Касета 9 складається зі сплутаного металевого дроту (на фіг.2 не позначена), розташованої між двома торцевими пластинами 7, які стягнуті поздовжніми стрижнями 6 за допомогою гайок 5. Кільцеподібна вставка з хаотично сплутаного металевого дроту має форму циліндра. Внутри цилиндра из спутанной металлической проволоки расположена распорная спиральная пружина 10. После установки кассеты в корпус 1 термостабилизатора сжимают распорную спиральную пружину 10, заворачивая гайки 5. При этом распорная спиральная пружина 10 расширяется и прижимает внешнюю сторону цилиндра из спутанной металлической проволоки к внутренней поверхности корпуса 1 Конструкція касети 9 дозволяє досить сильно притиснути вставку з хаотично сплутаного металевого дроту до внутрішньої стінкикорпусу 1, що забезпечує максимальний теплообмін.
Термостабілізатор працює в такий спосіб. Термостабілізатор є теплову трубу з позитивною орієнтацією згідно з ГОСТ 23073-78, тобто. конденсаційна область знаходиться вище за випарну ділянку теплової труби.
Взимку теплоносій, потрапляючи у верхню зону теплообміну, охолоджується. Цьому сприяють низькі температури навколишнього повітря. Охолоджений теплоносій у вигляді крапель під впливом сили тяжіння опускається в нижню зону теплообміну. Для більшої ефективності охолодження верхня зона теплообміну забезпечена радіатором, виконаним у вигляді пластин 3, встановлених на зовнішній поверхні корпусу 1. Винахід дозволяє значно підвищити ефективність охолодження за рахунок збільшення площі теплообміну завдяки використанню вставки, що має підвищену питому поверхню.
У нижній зоні теплообміну термостабілізатора відбувається теплообмін між теплоносієм зі зниженою температурою та ґрунтом, що має температуру вище температури рідкого теплоносія. Рідкий теплоносій нагрівається, переходить у газоподібний стан і піднімається вгору центральним отвором корпусу 1 і кільцеподібної вставки, при цьому грунт із зовнішнього боку корпусу 1 проморожується. При використанні кільцеподібної вставки, що має підвищену питому поверхню, підвищується ефективність теплообміну, однак, поперечна площа кільцеподібної вставки не повинна перевищувати 20% площі поперечного перерізу внутрішньої порожнини корпусу 1. При зайнятості до 20% площі поперечного перерізу порожнини корпусу 1 вставкою не відбувається зниження швидкості руху парів теплоносія, що не погіршує ефективність теплообміну. Якщо площа поперечного перерізу вставки перевищить 20%, швидкість підйому теплоносія істотно знижується і ефективність теплообміну знижується.
Також для підвищення ефективності роботи термостабілізатора можна застосовувати гофроване кільце 8, яке дозволяє направляти теплоносій у вигляді крапель з центральної осьової зони термостабілізатора на стінку корпусу 1, що також підвищує ефективність роботи.
Застосування запропонованого термостабілізатора ґрунту згідно винаходу дозволяє значно підвищити ефективність його роботи, при цьому його зовнішні розмірине змінюються.
1. Термостабілізатор грунту, що містить герметичний вертикально розташований корпус з теплоносієм, у верхній і нижніх частинах якого розташовані зони теплообміну, при цьому щонайменше в одній зоні теплообміну встановлена кільцеподібна вставка, що має підвищену питому поверхню, зовнішня поверхня вставки контактує з внутрішньою поверхнею корпусу зоні теплообміну, причому площа поперечного перерізу кільцеподібної вставки не перевищує 20% площі поперечного перерізу порожнини корпусу.
2. Термостабілізатор ґрунту за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібна вставка виконана з металу з губчастою структурою з відкритими наскрізними порами.
3. Термостабілізатор ґрунту за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібна вставка виконана з хаотично поплутаного металевого дроту.
4. Термостабілізатор ґрунту за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібна вставка являє собою набір тонких тонких металевих плоских сіток.
5. Термостабілізатор ґрунту за п. 1, який відрізняється тим, що кільцеподібна вставка виконана у вигляді касети.
6. Термостабілізатор ґрунту по п. 1, який відрізняється тим, що з одного торця кільцеподібна вставка забезпечена гофрованим конусоподібним кільцем, причому діаметр внутрішнього отвору кільця менше внутрішнього діаметра вставки, а на зовнішній поверхні кільця виконані виступи для контакту з внутрішньою поверхнею корпусу.
Схожі патенти:
Винахід відноситься до будівництва промислових та цивільних об'єктів у кріолітозони з метою забезпечення їх надійності. Термосифон включає конденсатор, випарник і транзитну ділянку між ними у вигляді круглої з обох сторін заглушеної труби, вертикально встановленої і зануреної на глибину випарника в грунт, з порожнини труби відкачано повітря, замість порожнину заправлена аміаком, частина порожнини заповнена рідким аміаком, решта пором аміаку.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами і може бути використане для термостабілізації багаторічномерзлих та заморожування слабких пластично мерзлих ґрунтів.
Винахід відноситься до галузі будівництва на багаторічномерзлих ґрунтах зі штучним охолодженням ґрунтів основи та одночасним обігрівом споруди за допомогою теплового насосу.
Винахід відноситься до пристроїв для теплообміну дренажної системи, а також на будівельному майданчику. Пристрій для теплообміну дренажної системі містить теплообмінний компонент, що має зовнішній канал і внутрішній канал, причому внутрішній канал розташований всередині зовнішнього каналу.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах поширення багаторічно-мерзлих ґрунтів і, конкретно, до пристроїв, що забезпечують мерзлий стан ґрунтів основ споруд при проектному значенні негативної температури.
Винахід відноситься до будівництва гідротехнічних споруд і може бути застосовано для створення огороджувальної конструкції, призначеної для захисту платформи добувної плавучого типу в льодових умовах арктичного шельфу.
Винахід відноситься до будівництва, а саме до пристроїв, що використовуються при термомеліорації ґрунтів фундаментів споруд, що зводяться в районах поширення вічної та сезонної мерзлоти. Охолодний пристрій для термостабілізації грунтів основ будівель і споруд містить вертикальний двофазний термостабілізатор, підземна частина якого поміщена у футляр, заповнений теплопровідною рідиною, і закріплена за допомогою радіального і завзятого підшипників, що забезпечують вільне обертання корпусу термостабілізатора навколо вертикальної осі, за чашки-лопаті вітроколеса, закріплені на надземній частині термостабілізатора під кутом 120 градусів щодо один одного. Технічний результат полягає у забезпеченні рівномірного розподілу теплового потоку в системі грунт-футляр-термотабілізатор за рахунок забезпечення закінчення холодоагенту з зони конденсації до зони випаровування у вигляді тонкої кільцевої плівки по внутрішньому периметру корпусу термостабілізатора, а також створення вимушеної конвекції теплоносія у футляр пристрої. 2 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в північних районах і призначене для зведення крижаних інженерних споруд, акумуляції холоду та утворення склепінчастих крижаних споруд для зберігання на (не)плавучих крижаних або льодородних платформах на шельфах морів Технічний результат - підвищення надійності крижаної споруди, який досягається тим, що в способі зведення крижаної споруди, що включає розробку майданчика, на якій встановлюють надувні конструкції з подальшим їх демонтажем і переміщенням у міру необхідності, заповнення їх повітрям, пошарове наморожування пайкериту шляхом набризку водяної пульпи. Вона містить тирсуабо іншого виду деревну масу, додатково перед наморожуванням пайкериту надувні конструкції покривають геоматеріалом у вигляді водопроникного геосинтетичного матеріалу: геосітки або георешітки. 1 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до теплотехніки в галузі будівництва, а саме до термостабілізації ґрунтових основ пальових фундаментів опор трубопроводу та трубопроводів підземної прокладки, розташованих на багаторічномерзлих ґрунтах. Спосіб термостабілізації ґрунтів основ пальових фундаментів опор трубопроводу і трубопроводів підземної прокладки полягає в тому, що виробляють виїмку льодових грунтів в основах пальових фундаментів опор трубопроводу, трубопроводів підземної прокладки і укладання у виїмку композитного матеріалу, установку щонайменше двох термостабілізаторів ґрунту по краях виїмки цьому композитний матеріалмає склад при співвідношенні компонентів мас. %: гравілистий піщаний грунт 60-70, модифікований спінений полімер 20-25, рідкий теплоносій 5-20 або великий піщаний грунт 70-80, модифікований спінений полімер 10-15, рідкий теплоносій 5-20. Для просочення полімеру вибирають рідкий теплоносій, що характеризується високою теплоємністю та низькою температурою замерзання до -25°C. Технічний результат полягає у підвищенні надійності конструкції при будівництві пальових фундаментів опор трубопроводу та трубопроводів підземної прокладки, розташованих на багаторічномерзлих ґрунтах, забезпеченні безпечної експлуатаціїмагістральних нафтопроводів на проектних режимах протягом заданого терміну біля поширення багаторічномерзлих грунтів. 5 з.п. ф-ли, 1 іл., 1 табл.
Винахід відноситься до галузі будівництва трубопроводів підземної прокладки і може бути використане для забезпечення термостабілізації ґрунтів при підземній прокладці трубопроводів на багаторічномерзлих та слабких ґрунтах. Пристрій термостабілізації багаторічномерзлих ґрунтів містить щонайменше два термостабілізатори ґрунту на основі двофазних термосифонів, що включають надземну конденсаторну частину та підземні транспортну та випарувальні частини, і щонайменше один теплопровідний елемент, виконаний у вигляді пластини з теплорозсіюючого матеріалу з коефіцієнтом теплопровідності не менше 5 Вт м⋅К. Щонайменше два термостабілізатори ґрунту встановлені по обидва боки від трубопроводу підземної прокладки, а щонайменше один теплопровідний елемент встановлений під теплоізоляційним матеріалом, що відокремлює трубопровід підземної прокладки від покрівлі багаторічномерзлих ґрунтів, і має отвори для з'єднання з випарними частинами щонайменше двох термостабілізаторів ґрунту . Технічний результат полягає у підвищенні ефективності збереження багаторічномерзлих ґрунтів або заморожування. слабких ґрунтівпідстав об'єктів трубопровідної системидля безпеки протягом призначеного терміну експлуатації на проектних режимах. 2 зв. та 6 з.п. ф-ли, 2 іл., 1 табл., 1 ін.
Винахід відноситься до галузі будівництва та експлуатації будівель у районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих та слабких ґрунтів. Спосіб встановлення термостабілізаторів у провітрюваному підпіллі будівель, що експлуатуються включає буріння, принаймні, однієї вертикальної свердловини в провітрюваному підпіллі без порушення перекриттів будівлі. Установку в свердловині термостабілізатора, що містить заправлену холодоагентом трубу випарника і конденсатор, причому труба виконана з можливістю вигину, радіус якого не перевищує висоту підпілля, що провітрюється. Глибина установки термостабілізатора при цьому така, що конденсатор розташований вище рівня грунту в підпіллі, що провітрюється. Технічний результат полягає у спрощенні процедури монтажу термостабілізаторів під експлуатованим будинком, поліпшенні ремонтопридатності системи охолодження ґрунту та спрощенні її обслуговування, збільшенні несучої здатностіґрунтів основи за рахунок їх охолодження по всій площі підпілля, що провітрюється, експлуатованої будівлі при одночасному зменшенні кількості використовуваних термостабілізаторів і звільненні прилеглої території за рахунок розміщення охолоджуючих елементів у підпіллі, що провітрюється. 3 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва споруд у складних інженерно-геологічних умовах кріолітозони. Винахід спрямовано створення глибинних термосифонів з надглибокими підземними випарниками, порядку 50-100 м і більше, з рівномірним розподілом температури по поверхні випарника, розташованого в грунті, що дозволяє більш ефективно використовувати його потенційну потужність з винесення тепла з грунту і збільшити енергетичну ефективність застосовуваного пристрою . За першим варіантом термосифон разом з гільзою занурюють вертикально в ґрунт на глибину 50 м. Термосифон містить трубчастий герметичний корпус з зонами випаровування, конденсації і транспортною зоною між ними. Конденсатор у зоні конденсації виконаний у вигляді центральної труби великого діаметраі восьми патрубків меншого діаметра із зовнішнім ребра з алюмінію, розташованих навколо центральної труби. Патрубки з'єднані з отворами в ній, а в нижній частині центральної труби розміщений сепаратор з наскрізними патрубками для проходу парокрапельної суміші холодоагенту (аміаку в першому варіанті або вуглекислого газу - у другому) з випарника в конденсатор та стоку конденсату аміаку з конденсатора. Наскрізні патрубки змонтовані на дошці. До патрубка для стоку конденсату, розташованого по центру дошки, знизу приєднана внутрішня поліетиленова труба, яка опущена до низу труби випарника корпусу. В нижній частині поліетиленової трубивиконані отвори для перетікання рідкого холодоагенту в міжкільцевий простір, утворене стінками труб корпусу випарника та внутрішньої труби. За першим варіантом (холодоагент - аміак) термосифон занурений у гільзу, заповнену 25-30%-ною аміачною водою. Ступінь заповнення термосифону рідким аміаком = 0,47-0,52 при 0°С. За другим варіантом термосифон заповнюють вуглекислим газомі занурюють вертикально грунт без гільзи, ступінь заповнення рідким вуглекислим газом ε=0,45-0,47. 2 зв. та 2 з.п. ф-ли, 5 іл., 2 ін.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, де застосовується термостабілізація багаторічномерзлих і пластично-мерзлих ґрунтів, і може бути використано для підтримки їх мерзлого стану або заморожування, у тому числі і в свердловинах, нестійких у стінках і схильних до оползання та обвалування. Спосіб включає буріння вертикальної свердловини порожнистою шнековою колоною (ПШ) до проектної позначки з подальшим вилученням знімного центрального долота, встановлення на верхню частину цементувальної голівки ПШ зі шлангом від цементонасоса, вилучення ПШ з одночасною подачею цементного розчинучерез ПШ до заповнення свердловини та встановлення охолоджуючого пристрою з теплоізоляційним кожухом на конденсаторі (при негативних температурах атмосферного повітря), який демонтують після твердіння цементного розчину. Пропоноване технічне рішення дозволяє забезпечити технологічність монтажу охолоджувальних пристроїв, ефективність процесу охолодження ґрунтів та довговічність охолоджувальних конструкцій, заглиблених у ґрунтовий масив. 2 з.п. ф-ли, 6 іл.
Винахід відноситься до систем для охолодження та заморожування ґрунтів у гірничотехнічному будівництві в областях поширення вічної мерзлоти (кріолітозони), що характеризуються наявністю природних розсолів з негативними температурами (кріопегами). Технічним результатом запропонованого винаходу є підвищення економічності, надійності та стабільності роботи. Технічний результат досягається тим, що система для охолодження і заморожування грунтів, що включає установку підземних теплообмінників з рідким теплоносієм з температурою замерзання нижче нуля градусів за Цельсієм (розсолом), характеризується тим, що в якості рідкого теплоносія використовують кріопеги, причому кріопаг подається в замораж. кріолітозони в теплообмінники. Відпрацьовані кріопеги можуть примусово відводитися масив кріолітозони. Зовнішня частинациркуляційного контуру може бути термоізольована. Технічний результат – підвищення економічності досягається відсутністю енерговитратних холодильних машин та за рахунок відсутності необхідності у приготуванні спеціального розчину, що охолоджує. Технічний результат - підвищення надійності досягається зниженням кількості компонентів системи, ймовірність виходу з ладу кожного з яких відрізняється від нульової. Технічний результат – підвищення стабільності роботи досягається стабільністю температури кріопегу, загальна кількість якого значно перевищує кількість кріопагу, що використовується за сезон. Винахід може успішно застосовуватися при будівництві промислово-цивільних споруд. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.
Пропонований пристрій відноситься до будівництва одноповерхових будівель на багаторічномерзлих ґрунтах зі штучним охолодженням ґрунтів основи будівлі за допомогою теплового насоса та одночасним обігрівом будівлі за допомогою теплового насоса та додаткового джерелатепла. Технічним результатом є створення конструкції фундаменту, що повністю забезпечує обігрів будівлі з одночасним збереженням грунтів основи в мерзлому стані незалежно від зміни клімату і при цьому не викликає надмірного охолодження багаторічномерзлих грунтів, яке може призвести до їх розтріскування, без пристрою підсипки. Технічний результат досягається тим, що поверхневий фундамент для одноповерхової будівлі на багаторічномерзлих грунтах складається з сукупності фундаментних модулів повної заводської готовності, які підключаються до теплового насоса паралельно за допомогою теплоізольованих колекторів гріючого і охолоджуючого контурів теплового насоса, що теплоє, , компенсуючий недолік низькопотенційного тепла, що перекачується тепловим насосом з ґрунту для обігріву будівлі, інтенсивність якого автоматично регулюється в залежності від тепловтрат будівлі та кількості низькопотенційного тепла, що перекачується тепловим насосом. 2 з.п. ф-ли, 2 іл.
Винаходи відносяться до засобів для охолодження ґрунту, що працюють за принципом гравітаційних теплових труб і парорідкістних термосифонів, і призначені для використання при будівництві споруд у зоні вічної мерзлоти. Технічним результатом є спрощення конструкції установки в цілому, що дозволяє зменшити кількість трубопроводів, що виходять на поверхню, що з'єднують зону випаровування із зоною конденсації, без зниження ефективності роботи цих зон. Технічний результат досягається тим, що установка має зону випаровування з декількома патрубками та зону конденсації з декількома конденсаторами, які з'єднані через транспортну зону. Особливості установки полягають у виконанні зони конденсації у вигляді моноблочної конструкції, що має штуцер для стравлювання повітря, та зв'язок її з зоною випаровування через єдиний транспортний канал у вигляді верхнього та нижнього трубопроводів, з'єднаних через запірний вентиль, а також наявність у зоні випаровування колектора, до якого приєднані патрубки. Обидва з'єднання трубопроводу є роз'ємними. Трубопровід і патрубки виконані з легко деформованого матеріалу, а рідкий теплоносій, що використовується, має пари важче повітря. Комплект для спорудження установки включає перший виріб - моноблочний конденсатор, другий виріб - верхній транспортний трубопровід та третій виріб у вигляді послідовно з'єднаних вентиля, трубопроводу та колектора з патрубками. Третій виріб при виготовленні заповнюють теплоносієм, його трубопровід та патрубки згинають у бухти навколо колектора. Конструкція установки та її комплектація забезпечують технічний результат, що полягає у зручнішому транспортуванні та можливості рознесення у часі робіт з розміщення підземної та надземної частин на місці майбутньої експлуатації. Зв'язок цих частин через єдиний зазначений канал і можливість вигину його нижньої частини полегшує розміщення установки за наявності в безпосередній близькості від неї об'єктів, що будуються. Установка після з'єднання її частин не вимагає заправки теплоносієм у несприятливих умовах будівництва та запускається в дію відкриванням вентиля з наступним стравлюванням повітря через штуцер. 2 зв. та 4 з.п. ф-ли, 5 іл.
Винахід відноситься до будівництва в зонах вічної мерзлоти, а саме до термостабілізаторів ґрунту для заморожування фундаментів. Термостабілізатор ґрунту містить герметичний вертикально розташований корпус з теплоносієм, у верхній та нижніх частинах якого розташовані зони теплообміну. При цьому щонайменше в одній зоні теплообміну встановлена кільцеподібна вставка, що має підвищену питому поверхню. Зовнішня поверхня вставки контактує із внутрішньою поверхнею корпусу в зоні теплообміну. Площа поперечного перерізу кільцеподібної вставки не перевищує 20 площі поперечного перерізу порожнини корпусу. Технічний результат полягає у підвищенні теплопередавальних характеристик при збереженні компактності термостабілізатора, а також підвищення ефективності роботи термостабілізатора ґрунту. 5 з.п. ф-ли, 3 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора сторони, площа ребра яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме термостабілізації багаторічномерзлих та слабких ґрунтів.
Відомо при будівництві капітальних споруд, доріг, шляхопроводів, нафтових свердловин, резервуарів і т.д. на вічномерзлих ґрунтахнеобхідно застосовувати спеціальні заходи щодо збереження температурного режимуґрунтів протягом усього періоду експлуатації та запобігання розміцненню несучих підставпри відтаванні. Найбільш ефективним методомявляются расположение в основании сооружения стабилизаторов пластично-мерзлого грунта, обычно содержащих систему труб, заполненных хладагентом и соединенных конденсаторной частью (например: патентная заявка РФ №93045813, №94027968, №2002121575, №2006111380, Патенты РФ №2384672, №2157872.
Зазвичай установку СПМГ проводять до будівництва споруд: готують котлован, відсипають піщану подушку, монтують термостабілізатори, виробляють відсипання ґрунту та встановлюють шар теплоізоляції (Журнал «Підстави, фундаменти та механіка ґрунтів, №6, 2007, с. 24-28). Після завершення будівництва споруди контроль роботи термостабілізатора та ремонт окремих частин дуже утруднений, що потребує додаткового резервування (Журнал « Газова промисловість», № 9, 1991, с. 16-17). Для поліпшення ремонтопридатності термостабілізаторів пропонується розміщувати їх усередині захисних труб з одним заглушеним торцем, заповнених рідиною з високою теплопровідністю (патент №2157872 РФ). Захисні труби розташовують під відсипанням ґрунту та шаром теплоізоляції з ухилом 0-10° до поздовжньої осі основи. Відкритий торець труби виведено межі контуру відсипання грунту. Така конструкція дозволяє у разі порушення герметичності, деформації або при інших дефектах труб, що охолоджують, витягувати їх, проводити поточний ремонт і встановлювати назад. Однак у цьому випадку значно збільшується вартість виробу за рахунок використання захисних труб та спеціальної рідини.
Для охолодження ґрунту на підставі споруд в експлуатаційний період використовують теплові труби різних конструкцій (патент РФ №2327940, патент РФ на корисну модель №68108), що встановлюються в свердловини. Для забезпечення зручності виготовлення, транспортування та монтажу теплових труб їх корпус має, принаймні, одну вставку, виконану у вигляді сильфона (патент РФ на корисну модель №83831). Вставка зазвичай має жорстку знімну обойму для фіксації взаємного положення секцій корпусу. Жорстка обойма може мати перфорацію для заповнення простору між нею та сильфоном ґрунтом з метою зменшення теплового опору. Занурення теплової труби в свердловину передбачається посекційне шляхом статичного вдавлювання. Це призводить до великих навантажень, що згинають на конструкцію, що може призвести до її пошкодження.
Близьким до цього винаходу є спосіб усунення осад насипів на вічній мерзлоті заморожуванням грунтів, що відтаюють, довгомірними термосифонами (ВАТ «РЖД», ФГУП ВНИИЖТ, « Технічні вказівкищодо усунення осад насипів на вічній мерзлоті заморожуванням грунтів, що відтаюють, довгомірними термосифонами» М., 2007). Цей спосіб передбачає буріння кількох похилих свердловин назустріч один одному з протилежних кінців споруди, після чого охолоджувальні пристрої (термосифони) занурюються до кінцевої глибини свердловини статичної навантаженням, що вдавлює. Як зазначалося, у своїй виникають значні руйнівні навантаження на конструктивні елементиохолоджувального пристрою.
Найбільш близьким до цього винаходу є винахід №2454506 C2 МПК Е02Д 3/115 (2006.01) «Пристрій для охолодження для температурної стабілізації багаторічномерзлих грунтів і спосіб монтажу такого пристрою». Даний винахід спрямовано підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу установки, збільшення надійності конструкції і заміни пошкоджених ділянок при цьому одночасно зменшується вартість монтажу пристрою.
Заявлений технічний результат досягається тим, що монтаж пристрою для охолодження для температурної стабілізації багаторічномерзлих грунтів включає:
Проходження наскрізної свердловини;
Протяжку у напрямку, зворотному напрямку проходки свердловини термостабілізатора;
Монтаж конденсаторів.
Термостабілізатор (довгомірний термосифон) містить заправлені холодоагентом труби конденсатора та випарника, з'єднані сильфонними рукавами (сильфонами). Кожен із рукавів укріплений бандажами. Труби конденсатора розташовані по краях термостабілізатора і протяг здійснюють до положення, при якому труби конденсатора будуть розташовані над поверхнею грунту.
Конденсатори (теплообмінники) включають труби конденсатора з встановленими на них охолоджувальними елементами (ребордами, дисками, ребрами і т.п.або радіаторами іншої конструкції). Зазвичай монтаж теплообмінника здійснюють шляхом напресування дискових реборд на трубу конденсатора. Такий спосіб є найбільш зручним у таких кліматичних умовах. У разі потреби можуть бути використані зварювання та монтаж за допомогою болтових з'єднань. В рамках цього винаходу можна застосовувати конденсатори іншої конструкції. Те, що остаточний монтаж конденсатора здійснюють після протягування термостабілізатора через свердловину, дозволяє використовувати свердловини меншого діаметра і не потребує великих матеріальних та трудовитрат.
Встановлення конденсаторів по обидва боки термостабілізатора дозволяє підвищити ефективність роботи пристрою. А спосіб встановлення дозволяє використовувати термостабілізатори значно більшої довжини і, як наслідок, значно збільшити зону охолодження. Один із конденсаторів може бути змонтований ще на заводі-виробнику, що спрощує процедуру монтажу у важких кліматичних умовах. (Оскільки замість звичайної процедури вдавлювання термостабілізатора відповідно до цього винаходу використовують протягування, зменшується небезпека пошкодити конденсатор при встановленні термостабілізатора).
Таким чином, цей винахід покращує технологічність процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів за рахунок зміни напрямку установки термостабілізатора; зменшує час встановлення пристрою за рахунок зниження кількості операцій та можливості вести роботи з одного боку споруди; збільшує надійність та безпеку монтажу; полегшує процедуру заміни пошкоджених ділянок. Завдяки низькій вартості монтажних робіт і можливості їх проведення вже в процесі експлуатації об'єкта, більш рентабельним є заміна термостабілізаторів, що вийшли з ладу, шляхом прокладання додаткових ліній, ніж їх демонтаж і ремонт.
Недоліком відомого технічного рішенняє складне конструкційне рішення і тому вузька область застосування у зв'язку з обмеженими по глибині закладення палі і при глибокому заморожуванні грунту в інших випадках, а також низький коефіцієнткорисної дії внаслідок горизонтальної системи охолодження примусової дії
Завданням цього винаходу є створення раціонального, надійного термостабілізатора грунтів, що відповідає високим технологічним конструктивним вимогамзбереження температурного режиму ґрунтів протягом усього періоду експлуатації, завдяки відповідності термостабілізатора архітектурним особливостямспоруди.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений у виконанні для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) із терміном служби та терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор занурюється безпосередньо після буріння свердловини. Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Рівень низу термостабілізатора та рівень низу свердловини визначаються під час монтажу термостабілізатора.
Сутність винаходу пояснюється рис. 1.
Термостабілізатор складається з: конденсатора термостабілізатора 1, корпусу конденсатора 2, ковпачка конденсатора 3, труби сталевої термостабілізатора 4, труби алюмінієвої конденсатора 5, скоби монтажної термостабілізатора 6, корпусу термостабілізатора 7, наконечника термостабілізатора 8, вставки.
Конденсатор термостабілізатора 1 виконаний у вигляді вертикальної труби - корпусу конденсатора 2, що складається з ковпачка конденсатора 3 і двох оребрених конденсаторів з зовнішнього боку, ребра накочують, встановивши алюмінієву трубу конденсатора 5 впритул до зварного шва.
Виріб високоефективний, гвинтовий напрямок витків довільний. На поверхні ребра допускається деформування на витках не більше 10 мм, покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра - не менше 2,43 м 2 .
Ефективне охолодження термостабілізатора досягається за рахунок великої площі поверхні ребра.
Корпус термостабілізатора допускається виготовляти із двох-трьох частин, зварених на установці автоматичного зварювання. сталевих трубМД (шов нестандартний, зварювання проводитися магнітокерованою дугою, що обертається).
Зварний шов випробовується на міцність та герметичність повітрям при надмірному тиску 6,0 МПа (60 кгс/см 2 ) під водою.
Ребра конденсатора накочувати, встановивши алюмінієву трубу конусом впритул до зварного шва.
На поверхні ребра допускається деформація на витках глибиною не більше 10 мм - лінійна, поздовжня і радіальна - гвинтова, а також до семи витків з кожного торця менше діаметра 67. Покриття поверхні алюмінієвої труби після накатки - хімічне пасивування в розчині лугу і солі. Площа ребра не менше 2,3 м 2 .
Термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. Стропування здійснюється за допомогою текстильної стропи у вигляді петлі, вантажопідйомністю 0,5 т.
Термостабілізатори мають зовнішнє цинкове антикорозійне покриття, виконане в заводських умовах.
Кліматичні умови проведення монтажу термостабілізаторів:
Температура не нижче мінус 40 ° C;
відносна вологість повітря від 25 до 75%;
Атмосферний тиск 84,0–106,7 кПа (630–800 мм рт.ст.).
Місце для проведення монтажу термостабілізаторів має відповідати таким умовам:
Мати достатню освітленість, щонайменше 200 лк;
Має бути обладнано вантажопідйомними механізмами.
Зазор між термостабілізатором та стінкою свердловини заповнюється ґрунтовим розчином вологістю 0,5 і вище. Використовується ґрунт, вибурений при проходці свердловини або глинисто-піщана суміш.
Теплоізоляція термостабілізатора 9 виробляють у зоні сезонного протаювання.
Сталь для сталевих труб термостабілізатора є адаптованим до умов півночі та має антикорозійне цинкове покриття. Термостабілізатор має невелику вагу завдяки невеликому діаметру, при цьому зберігається широкий радіус промерзання ґрунту.
Термостабілізатори поставляються на місце проведення монтажу повністю зібраними, які не вимагають збирання на місці експлуатації. При цьому термостабілізатор виготовлений для сейсмічних районів (до 9 балів за шкалою MSK-64) з терміном служби антикорозійного покриття 50 років. Термостабілізатор має антикорозійне покриття (цинкове), виконане у заводських умовах.
Термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд, що містить трубу сталеву термостабілізатора і конденсатора двох конденсаторів, ковпачка конденсатора оребрення яких не менше 2,3 м 2 при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби.
Схожі патенти:
Пропонований пристрій відноситься до будівництва одноповерхових будівель на багаторічномерзлих ґрунтах зі штучним охолодженням ґрунтів основи будівлі за допомогою теплового насоса та одночасним обігрівом будівлі за допомогою теплового насоса та додаткового джерела тепла.
Винахід відноситься до систем для охолодження та заморожування ґрунтів у гірничотехнічному будівництві в областях поширення вічної мерзлоти (кріолітозони), що характеризуються наявністю природних розсолів з негативними температурами (кріопегами).
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, де застосовується термостабілізація багаторічномерзлих і пластично-мерзлих ґрунтів, і може бути використано для підтримки їх мерзлого стану або заморожування, у тому числі і в свердловинах, нестійких у стінках і схильних до оползання та обвалування.
Винахід відноситься до галузі будівництва споруд у складних інженерно-геологічних умовах кріолітозони. Винахід спрямовано створення глибинних термосифонів з надглибокими підземними випарниками, порядку 50-100 м і більше, з рівномірним розподілом температури по поверхні випарника, розташованого в грунті, що дозволяє більш ефективно використовувати його потенційну потужність з винесення тепла з грунту і збільшити енергетичну ефективність застосовуваного пристрою .
Винахід відноситься до галузі будівництва, а саме до зведення виробничих або житлових комплексівна вічній мерзлоті. Технічним результатом є забезпечення стабільної низької температури мерзлоти у ґрунтах основ будівельного комплексу за наявності насипного планувального шару ґрунту. Технічний результат досягається тим, що майданчик під будівельний комплекс на вічній мерзлоті містить насипний планувальний шар грунту, розташований на природній поверхні грунту в межах будівельного комплексу, при цьому насипний планувальний шар грунту містить охолоджувальний ярус, розташований безпосередньо на природній поверхні грунту, і розташований на ярусі захисний ярус, при цьому ярус, що охолоджує, містить охолоджувальну систему у вигляді порожнистих горизонтальних труб, розташованих паралельно верхній поверхні майданчика, і вертикальних пустотілих труб, низ яких примикає зверху до горизонтальних труб і порожнина яких з'єднана з порожниною горизонтальних труб, при цьому їх верхній торець має заглушку, вертикальна труба перетинає захисний ярус і межує із зовнішнім повітрям, а захисний ярус містить шар теплоізоляційного матеріалурозташований безпосередньо на охолодному ярусі і захищений зверху шаром ґрунту. 1 з.п. ф-ли, 4 іл.
Винахід відноситься до галузі будівництва в районах зі складними інженерно-геокріологічними умовами, а саме до термостабілізації багаторічномерзлих і слабких ґрунтів. Технічним результатом є підвищення технологічності процесу монтажу довгомірних термостабілізаторів, зменшення часу встановлення, збільшення надійності конструкції. Технічний результат досягається тим, що термостабілізатор грунтів цілорічної дії для акумуляції холоду в основах будівель і споруд містить трубу сталеву термостабілізатора і алюмінієву трубу конденсатора, при цьому конденсатор термостабілізатора виконаний у вигляді вертикальної труби, що складається з корпусу конденсатора, ковпачка конденсатора сторони, площа ребра яких не менше 2,3 м2, при цьому термостабілізатор має елемент для стропування у верхній частині у вигляді монтажної скоби. 1 іл.
Для роботи в умовах Ямалу передбачається використання спеціальних матеріалів для зміцнення ґрунтових поверхонь – біоматів. Це повноцінний штучний замінник ґрунту на період його відновлення.Біомат являє собою багатошарову основу, що повністю біологічно розкладається, між шарами якої укладена рекультиваційна суміш, що включає насіння багаторічних рослин, поживні речовини(мінеральні та органічні добрива, стимулятори росту рослин, ґрунтоутворюючі бактерії) та вологоутримуючі компоненти (у вигляді синтетичних полімерів), які покращують здатність ґрунту до утримання вологи.
Використання біоматів спрямоване на захист та зміцнення поверхонь ґрунтових насипів та укосів, ґрунтових обвалок трубопроводів. Застосування біомату особливо ефективно у складних природних умовв районах Крайньої Півночі, де природне середовище особливо чутливе до зовнішнім впливам, і повне або часткове знищення рослинного покриву, що відбувається, вкрай різко активізує процеси водної та вітрової ерозії, овроутворення.
Застосування біоматів дозволяє практично відновлювати ґрунтово-рослинний шар уже протягом першого літнього сезонубез укладання родючого шару ґрунтів та подальшого досіву трав.
Вони виготовляються в промислових умовта доставляються на об'єкт у повністю готовому вигляді. Будівельникам залишиться лише закріпити їх за допомогою спеціальних стрижнів на місці робіт, що завершилися.
Термостабілізатори ґрунту.
Одним із найважливіших напрямів, що відображають сучасну практику північного будівництва, є збереження традиційного стану багаторічномерзлих ґрунтів у зоні господарювання людини. При цій умові зберігається рівноважний стан навколишнього середовища та стійкість споруд, що зводяться на цих ґрунтах.
Ефективним способом підтримки або посилення мерзлого стану ґрунту в основах споруд є використання низьких температурзовнішнього повітря за допомогою парорідкістних термосифонів, званих термостабілізаторами.
Термостабілізатори призначені для охолодження та заморожування багаторічномерзлого ґрунту з метою підвищення його несучої здатності.
Область конкретного використання термостабілізаторів ґрунтів дуже широка: стабілізація ґрунту в основах фундаментів та споруд, опор мостів, трубопроводів, ліній електропередач.
Конструкція термостабілізатора грунтів є гравітаційно-орієнтованою тепловою трубою, в якій здійснюється випарно-конденсаційний процес передачі тепла за допомогою парів легкокиплячого холодоагенту (хладону, пропану, аміаку і т.д.). Оребренная надземна частина є конденсатор, заглиблена в грунт частина термостабілізатора є випарником.
Термостабілізатор для ґрунту містить усередині герметичного корпусу конструктивні елементи, що забезпечують його стійку роботу як у вертикальному, так і похилому положеннях.
Профіль (рейка) футерувальний полімерний.
Профіль футерувальний полімерний призначений для захисту зовнішньої поверхні трубопроводу при встановленні чавунних або залізобетонних привантажень (обтяжувачів), а також для захисту від механічних пошкоджень ізоляційного покриття трубопроводів у процесі протягування трубопроводу через футляр підводного переходу в складній місцевості. Профілі «Нафтогаз» можуть також застосовуватися як футерувальні мати під опорними елементами і трубопровідною арматурою.
Застосування профілів значною мірою скорочує час футерування, забезпечує гарантоване збереження ізоляційного покриття трубопроводу та продовжує термін експлуатації підводного переходу. Матеріали профілів не схильні до гниття, придатні для використання в агресивних середовищах, екологічно безпечні, не завдають шкоди. навколишньому середовищіі можуть застосовуватися у водоймищах з прісною питною водою.
Георешітка.
Георешітка дозволяє оптимальним чином зробити стабілізацію навантаження та опір ерозії ґрунту, що забезпечує стабільне положення ґрунту.
Георешітка використовується при будівництві газопроводів для зміцнення прибережної берегової лінії.
Штучно створені насипи, що виникають при будівництві чи роботі на будівельних ділянках, неможливо уявити без застосування належної фіксації. Стійкість укосів у цьому випадку може бути підвищена за допомогою георешітки, яка дозволить збільшити темпи будівництва об'єктів.
Наповнювач георешітки, що складається зі спеціального прошарку, що проходить між георешіткою та ґрунтом, грає важливу рольу надійності створюваної конструкції.
Георешітка стримує енергію потоків води, запобігає ерозії, зменшує сили, що зрушують, спрямовані вздовж схилу в контактній зоні з заповнювачем.
Скельний полімерний лист для захисту ізольованої поверхні трубопроводів.
Скельний лист призначений для захисту ізольованої поверхні трубопроводів діаметром до 1420 мм, включно, при їх підземній прокладці в скельних та вічномерзлих ґрунтах з гострими фракціями, а також у мінеральних ґрунтах із включеннями дерева, гальки, окремих кам'яних брил.
Скальний лист складається з нетканого синтетичного матеріалу зі спеціальним пластичним і водночас твердим покриттям. СЛП – абсолютно нове екологічно чисте покриття, призначене для захисту ізольованої поверхні трубопроводу будь-якого діаметру. СЛП можуть використовуватись у будь-яких кліматичних умовах.
Конструкція скельного листазадовольняє такі основні вимоги, як:
- Забезпечення екологічної чистоти довкілля;
- Спрощення процесу футерування трубопроводу (процесу монтажу);
- Спрощення процесу транспортування та зберігання;
- Не перешкоджає катодному захисту.
Полімерконтейнерний пристрій, що баластує,-модернізована конструкція здвоєна ПКБУ-МКС.
Полімерно-контейнерний пристрій, що баластує,-модернізована конструкція здвоєна ПКБУ-МКС є виробом, який складається з двох контейнерів, з'єднаних чотирма силовими стрічками, а також металевих розпірних рамок. Такі контейнери виготовляють із м'яких. синтетичних матеріалів. Для виробництва пристроїв, що баластують, використовують технічні тканини, які відрізняються високою міцністю і забезпечують тривалість експлуатації в ґрунтових умовах. Їх можна застосовувати для баластування трубопроводів, діаметр яких становить до 1420 мм, а також тих споруд, які плавають в обводненій траншеї або експлуатуються в болотистій місцевості за умови, що глибина траншеї перевищує потужність покладів торфу.
Основною особливістю ПКБУ-МКС є відсутність контакту металевої рамки із ізоляційним покриттям трубопроводу. ПКБУ-МКС включає контейнерну частину КЧ, представлену одним мішком, а також чотирьох поздовжніх і чотирьох поперечних труб - елементів розпірних рамок жорсткості ЕРРЖ. У разі необхідності пристрої, що баластують, можуть бути об'єднані в групи за допомогою з'єднувальних муфт. При діаметрі трубопроводів від 1420 до 1620 мм група може складатися із чотирьох пристроїв, а при діаметрі 720–1220 мм – із двох.
Термостабілізація ґрунтів
Останні десятиліття відзначається зростання температури вічномерзлих ґрунтів. Це викликає ризики виникнення запроектних напружено-деформованих станів ґрунтів основ, фундаментів, будівель та споруд, що зводяться на таких ґрунтах.
Ця серйозна проблема з кожним роком торкається все більша кількістьоб'єктів, що експлуатуються на підставах, складених вічномерзлими ґрунтами (відбуваються нерівномірні опади, просідання фундаментів, руйнування елементів конструкцій тощо).
Зведення будівель та споруд на вічномерзлих ґрунтах ведеться за двома принципами:
Перший принцип ґрунтується на збереженні вічномерзлого стану ґрунтів на період усієї експлуатації будівлі чи споруди;
Другий принцип має на увазі використання ґрунтів як підстав у відтаювальному або відтаювальному стані (проводиться попереднє відтавання на розрахункову глибину до початку будівництва або допускається відтавання в період експлуатації;
Вибір принципу залежить від інженерно-геокріологічної ситуації. Необхідно врахувати та порівняти доцільність принципів. Перший принцип передбачає, що вигідніше підтримувати ґрунти в мерзлому стані, ніж посилювати ґрунти, що розтанули.
Другий принцип більше підходить, коли відтавання ґрунтів призводить до деформацій ґрунтів основ, що знаходяться в області допустимих значеньдля конкретної будівлі чи споруди. Цей принцип, наприклад, підходить для скельних і твердомерзлих ґрунтів, деформації яких невеликі у стані.
Термостабілізація ґрунтів
Термостабілізація мерзлих ґрунтівпокликана забезпечити можливість зведення будівель та споруд за другим принципом.
Для підтримки ґрунтів у мерзлому стані застосовується низка заходів. Одним з ефективних та економічно доцільних методів є зниження температури ґрунтів за допомогою термостабілізаторів.
Термостабілізатор ґрунтів (ТСГ)являє собою парорідкісний сифон. Це заправлений холодоагентом сезонний охолодний пристрій для зниження температури грунтів.
ТСГ занурюють у пробурені свердловини поруч із фундаментом зниження температури масиву грунту, що є основою фундаменту. Частина пристрою являє собою випарник, що забирає тепло з ґрунтів, і конденсатор, що віддає тепло в навколишню атмосферу.
У термостабілізаторі відбувається природна конвекційна циркуляція холодоагенту, який переходить з одного агрегатного стану до іншого: з газу в рідину і назад.
Сконденсований холодоагент (зріджений аміак або діоксид вуглецю) природним чином під дією різниці температур опускається в нижню частину ТСГ до ґрунтів. Після, забравши від них тепло, перетворюється на пару і, випаровуючись, повертається на поверхню, де знову передає тепло навколишньому повітрю через стінки радіатора-конденсатора, що конденсується. Після циклу повторюється знову.
Циркуляція холодоагенту може бути природною конвекційно-гравітаційною або примусовою. Це залежить від конструкції термостабілізатора.
Тип, конструкція та кількість термостабілізаторів підбираються на основі індивідуальних розрахунків для кожного об'єкта.
Термостабілізатори показали свою ефективність, - з їх допомогою вдається підтримувати ґрунти у вічномерзлому стані та забезпечувати міцність та незмінність льодоґрунтової плити під спорудою.
Конвекційна циркуляція холодоагенту ґрунтується на градієнті температур ґрунтів та зовнішнього повітря.
Під час літнього періоду, як
тільки температура конденсатора - верхньої, що знаходиться в атмосфері частини термостабілізатора,
стає вище температури теплоносія,
циркуляція припиняється і зупиняється процес з частковим інерційним відтаванням верхнього шару грунту до наступного похолодання.
Схеми установок за способом монтажу та конструкції:
Поодинокий свердловинний термостабілізатор (ОСТ)
Найбільш простий пристрій, що дозволяє проводити монтажні роботияк для споруджуваних, так і для існуючих будівель та споруд. ОСТ допускається встановлювати як вертикально, і під кутом нахилу 45 градусів до поверхні;
Горизонтальна система термостабілізаторів (ГСТ)являє собою систему труб-випарників, розташованих в одній горизонтальній площиніу масиві ґрунту, що є основою фундаменту. Холодоагент із труб випарника переноситься до конденсатора, розташованого на поверхні. Влаштування ГСТ доцільне при новому будівництві, коли можливе влаштування котловану;
Вертикальна система термостабілізаторів (ВСТ)поєднує в собі горизонтальну систему, до труб-випарників, якою приєднані вертикальні труби-випарники, що йдуть углиб масиву ґрунту. Ця конструкція дозволяє заморожувати ґрунти на більшу глибину, ніж за схемою ГСТ. Пристрій ВСТ доцільний при новому будівництві, коли можливе влаштування котловану;
Система термостабілізаторів,встановлюються в основу існуючої будівлі або споруди за допомогою похило-спрямованого буріння.
Останній метод не вимагає розробки котлованів, траншей, зміцнення, дозволяє зберегти природну структуру ґрунтів. Допустимо влаштування системи термостабілізації грунтів паралельно з будівництвом самої будівлі або споруди, що прискорює процес будівництва.
Техніко-економічні показники при застосуванні термостабілізації ґрунтів
Термостабілізація ґрунтів за допомогою різних систем ТСГ дозволяє знизити вартість будівництва до 50% та скоротити термін будівництва об'єктів майже у 2 рази.
"Термостабілізація ґрунтів" (завантажити у PDF форматі)
Усі права захищені, 2014-2030.
Копіювання інформації з даного сайту допускається лише з посиланням на http://сайт
Пропозиції, розміщені на цьому сайті, не є публічною офертою.
