Stabilisation thermique des sols

Ces dernières décennies il y a une augmentation de la température sols de pergélisol. Cela entraîne des risques d'apparition d'états de contrainte-déformation au-delà de la conception des sols de fondation, des fondations, des bâtiments et des structures érigés sur ces sols.

Ce grave problème affecte chaque année un nombre croissant d'objets exploités sur des fondations composées de sols de pergélisol (précipitations inégales, affaissement des fondations, destruction d'éléments structuraux, etc. se produisent).

La construction de bâtiments et d'ouvrages sur des sols de pergélisol s'effectue selon deux principes :

Le premier principe repose sur la préservation de l'état de pergélisol des sols pendant toute la durée d'exploitation d'un bâtiment ou d'une structure;

Le deuxième principe implique l'utilisation de sols comme bases à l'état dégelé ou dégelé (le dégel préliminaire est effectué à la profondeur estimée avant le début de la construction ou le dégel est autorisé pendant l'exploitation ;

Le choix du principe dépend de la situation technique et géocryologique. Il est nécessaire de prendre en compte et de comparer la pertinence des principes. Le premier principe implique qu'il est plus rentable de maintenir les sols à l'état gelé que de renforcer les sols dégelés.

Le deuxième principe est plus approprié lorsque le dégel du sol entraîne des déformations des sols de fondation qui se situent dans la plage des valeurs acceptables pour un bâtiment ou une structure particulière. Ce principe convient par exemple aux sols rocheux et durs gelés, dont les déformations sont faibles à l'état dégelé.

Stabilisation thermique des sols

Stabilisation thermique des sols gelés est conçu pour offrir la possibilité d'ériger des bâtiments et des structures selon le deuxième principe.

Un certain nombre de mesures sont utilisées pour maintenir les sols dans un état gelé. L'une des méthodes efficaces et rentables consiste à abaisser la température du sol à l'aide de stabilisants thermiques.

Stabilisateur thermique de sol (TSG) est un siphon vapeur-liquide. Il s'agit d'un dispositif de refroidissement saisonnier chargé de réfrigérant pour abaisser la température du sol.

Le TSG est immergé dans des puits forés à côté de la fondation pour abaisser la température de la masse du sol, qui est la base de la fondation. Une partie de l'appareil est un évaporateur qui prélève la chaleur du sol et un condenseur qui dégage de la chaleur dans l'atmosphère environnante.

Dans le stabilisateur de chaleur, une circulation de convection naturelle du réfrigérant a lieu, qui passe d'un état d'agrégationà l'autre : du gaz au liquide et inversement.

Le réfrigérant condensé (ammoniac liquéfié ou dioxyde de carbone) descend naturellement, sous l'influence de la différence de température, dans la partie inférieure du TSG jusqu'au sol. Après en avoir retiré de la chaleur, il se transforme en vapeur et, en s'évaporant, retourne à la surface, où il transfère à nouveau de la chaleur à l'air ambiant à travers les parois du radiateur-condenseur, se condense. Après le cycle se répète à nouveau.

La circulation du fluide frigorigène peut être en convection naturelle-gravité ou forcée. Cela dépend de la conception du thermostat.

Le type, la conception et le nombre de stabilisateurs thermiques sont sélectionnés sur la base de calculs individuels pour chaque objet.

Les stabilisateurs thermiques ont montré leur efficacité - avec leur aide, il est possible de maintenir les sols dans un état de pergélisol et d'assurer la résistance et la stabilité de la dalle de sol de glace sous la structure.

La circulation par convection du fluide frigorigène est basée sur le gradient de température du sol et de l'air extérieur.

Pendant période estivale, comment

uniquement la température du condenseur - la partie supérieure et atmosphérique du thermostat,

devient supérieure à la température du liquide de refroidissement,

la circulation s'arrête et le processus est suspendu avec un dégel inertiel partiel de la couche supérieure du sol jusqu'au prochain refroidissement.

Schémas d'installations selon la méthode d'installation et de conception:

Stabilisateur thermique de fond de trou (OST)

L'appareil le plus simple qui vous permet d'effectuer des travaux d'installation pour les bâtiments et structures en construction et existants. OST peut être installé à la fois verticalement et à un angle d'inclinaison de 45 degrés par rapport à la surface;

Système horizontal de stabilisateurs thermiques (HTS) est un système de tuyaux d'évaporateur situés dans le même plan horizontal dans la masse du sol, qui est la base de la fondation. Le réfrigérant des tubes de l'évaporateur est transféré vers le condenseur de surface. Le dispositif du GTS est conseillé pour les constructions neuves, lorsqu'il est possible de construire une fosse ;

Système vertical de stabilisateurs thermiques (VST) combine un système horizontal avec des tuyaux d'évaporateur, qui sont reliés à des tuyaux d'évaporateur verticaux qui pénètrent profondément dans le massif du sol. Cette conception permet de geler les sols sur grande profondeur que selon le schéma GTS. Le dispositif VST est conseillé pour les constructions neuves, lorsqu'une fosse est possible ;

système thermostatique, installé dans la base d'un bâtiment ou d'une structure existante à l'aide Forage directionnel.

Cette dernière méthode ne nécessite pas l'aménagement de fosses, de tranchées, de renforcements et vous permet de préserver la structure naturelle du sol. Il est permis d'installer un système de stabilisation thermique du sol parallèlement à la construction du bâtiment ou de la structure elle-même, ce qui accélère le processus de construction.

Indicateurs techniques et économiques dans l'application de la stabilisation thermique des sols

Stabilisation thermique des sols à l'aide de divers systèmes TSG permet de réduire jusqu'à 50% le coût de construction et de réduire de près de 2 fois le temps de construction des installations.

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Stabilisation thermique des sols de fondation— un ensemble de mesures de chaleur et de récupération visant à assurer un état thermique stable stable des sols conformément au principe de conception retenu consistant à utiliser les sols comme fondation pendant toute la durée d'exploitation de l'installation (STO Gazprom 2-2.1-390-2009 ).

Lors de la conception de structures sur des sols de pergélisol (PMG), les organismes de conception sont confrontés aux problèmes suivants :

1) Les sols à l'état gelé n'ont pas les caractéristiques de portance nécessaires (sols gelés à haute température), ce qui entraîne une augmentation du nombre de pieux de fondation pour absorber les charges de la structure et une augmentation du coût du projet.

2) La section géologique sur le site de construction est représentée par un MMG de type non fusionnant, ce qui, pendant l'exploitation de l'installation, peut entraîner à la fois leur dégel ultérieur (tassements des fondations) et leur gel (soulèvement des fondations).

3) Pour des raisons technologiques, il existe des restrictions à l'installation d'un sous-sol ventilé sous un bâtiment ou une structure produisant de la chaleur (ou sa hauteur n'est pas suffisante), ce qui, sans mesures supplémentaires, peut entraîner le dégel du MMG.

4) Dans la zone de distribution de MMG, le site conçu tombe sur la zone de distribution des sols dégelés à faible portance.

5) En raison de l'éloignement de la zone de construction et des difficultés de livraison des équipements de forage et de battage de pieux, le Client souhaite réduire les coûts et envisage la possibilité d'aménager une fondation peu profonde au lieu d'une fondation sur pieux.

6) Les sols soulevés sont répandus dans la région, ce qui a impact négatif sur les fondations des ouvrages et conduit à leur déformation (c'est notamment le cas des fondations peu chargées des mâts, des survols, des caissons à petits blocs, etc.).

7) Il est nécessaire de concevoir un barrage en sol local, et des sols ayant les caractéristiques requises (faibles coefficients de filtration) ne suffisent pas.

Tous ces problèmes, à un degré ou à un autre, peuvent être résolus en appliquant des systèmes de stabilisation thermique du sol.

Notre entreprise fonctionne comme un ensemble complet documentation du projet sur la stabilisation thermique des sols (sections : modélisation thermotechnique des systèmes de stabilisation thermique avec prévision de l'état des sols, suivi géotechnique), et modélisation partielle de l'interaction d'un ouvrage et de l'environnement géologique, calculs variables de stabilisation thermique, etc. Un exemple d'application graphique pour le projet peut être visualisé

Un exemple de calcul de la stabilisation thermique des sols à l'aide de BET

Instruments et dispositifs utilisés pour la stabilisation thermique de la base du sol : dispositifs de refroidissement saisonnier ( SDA), des dispositifs de refroidissement toute l'année ( KOU), dispositifs de refroidissement ouverts ( OOU), écrans calorifuges, systèmes de surveillance (loggers, thermocouples, benchmarks).

SEMER ( dans la littérature, on trouve le nom de thermosiphons ou stabilisateurs de chaleur simples) - dispositifs basés sur l'échange de chaleur accéléré entre le sol et l'air grâce aux transformations de phase et à la circulation du fluide caloporteur dans un échangeur de chaleur fermé. Le SDA est constitué d'un condenseur (qui se situe dans la partie aérienne) et d'un évaporateur (partie souterraine), on distingue parfois une partie transit, ce qui est important pour un SDA de type ancre. Les performances du SOU dépendent en grande partie du rapport de la surface de l'évaporateur à superficie totale condensateur. À l'heure actuelle, les SDA sont universellement appliqués dans tous régions du nord Russie. SOU est installé à la fois en position verticale et horizontale. Sur certains appareils avec une grande longueur de la partie évaporative, des pompes sont installées pour accélérer le processus d'échange de chaleur.

SOU avec un système bifurqué de radiateurs, dans la partie supérieure se trouve une grue pour le ravitaillement (République de Komi, Vorkuta).

SOU avec un radiateur, dans la partie supérieure il y a une grue pour le ravitaillement (République de Komi, Vorkuta).

Semez avec un système bifurqué de radiateurs inclinés en forme de V. Ce formulaire a été conçu pour plus travail efficace avec et sans vent (République des Komis, Vorkouta).

SOU avec des ailettes horizontales et l'utilisation d'un manchon qui sert à contrôler le processus de congélation, ainsi qu'à changer le stabilisateur thermique.

L'utilisation d'un seul SDA à ailettes horizontales pour congeler une partie du site (Yamal-Nenets Autonomous Okrug, Yubileinoye field Gazprom dobycha Nadym).

Application d'un système de refroidissement vertical à ailettes pour geler le noyau du barrage (République de Yakoutie (Sakha), Yakutsk).

Modèle d'interaction des systèmes horizontaux de stabilisation thermique d'un seul SDA avec un bâtiment sans sous-sol ventilé.

KOU - les stabilisateurs de température de fonctionnement toute l'année sont connectés à appareils de réfrigération inclus dans temps chaud de l'année. De tels systèmes sont utilisés en règle générale dans deux cas. Le premier est dans des conditions de sol difficiles (sols fluides, etc.), lorsqu'il est nécessaire de geler (abaisser la température) le sol (a) en peu de temps. Le second concerne les objets sur une fondation de surface avec une forte exigence de capacité portante (grands réservoirs), lorsqu'il n'est pas possible d'appliquer un écran calorifuge. La véritable application de KOU existe sur le système d'oléoduc de Kharasavey. Il y a aussi une légende qui sous le bâtiment du Moscou Université d'État un système similaire est utilisé pour fournir une meilleure capacité portante aux argiles du Jurassique.

OU - divers dispositifs de soufflage d'air fonctionnant, en règle générale, en raison du mouvement naturel de l'air. avant de utilisation active Les SOU étaient le principal moyen de refroidissement du sous-sol sous les maisons. L'appareil se compose d'une prise d'air divers modèles et conduit d'air (tuyau). Dans le cas de l'installation d'OOU dans le sous-sol équipé de pare-neige, lorsque l'air passe de la rue à travers un trou étroit, un effet d'étranglement se produit, ce qui abaisse la température dans le sous-sol.

Pour la conception correcte des systèmes de stabilisation thermique, il est nécessaire d'effectuer des calculs d'ingénierie thermique de l'interaction des sols, des structures et des systèmes de stabilisation thermique pendant toute la période de fonctionnement. Réaliser la modélisation avant d'atteindre la température de conception n'est pas suffisant, en raison du possible refroidissement excessif du sol et de l'activation de la fissuration par le gel. Notre société a toutes les autorisations pour la production travail de conception pour la stabilisation thermique du sol, tous les calculs sont effectués sur notre propre logiciel certifié, créé pour la réalisation de tels ouvrages.

Le biomat est une base multicouche entièrement biodégradable, entre les couches desquelles est déposé un mélange de récupération, comprenant des graines de plantes vivaces, des nutriments (minéraux et engrais organiques, promoteurs de croissance des plantes, bactéries formant le sol) et des composants retenant l'eau (sous forme de polymères synthétiques) qui améliorent la capacité du sol à retenir l'humidité.

L'utilisation de biomats vise à protéger et à renforcer les surfaces des remblais et talus en terre, les remblais en terre des canalisations. L'utilisation de biomat est particulièrement efficace dans les conditions naturelles dans les régions du Grand Nord, où environnement naturel est particulièrement sensible aux influences extérieures, et la destruction totale ou partielle en cours du couvert végétal active de manière extrêmement brutale les processus d'érosion hydrique et éolienne, la formation de ravines.

L'utilisation de biomats permet de restaurer pratiquement la couche de sol et de végétation dès la première saison estivale sans poser une couche de sol fertile et sans ensemencement ultérieur d'herbes.

Ils sont fabriqués dans des conditions industrielles et livrés sur le site sous une forme complètement finie. Les constructeurs n'auront qu'à les fixer avec des tiges spéciales sur le site des travaux terminés.

Thermostabilisants du sol.

L'un des domaines les plus importants reflétant pratique moderne la construction du nord est la préservation de l'état traditionnel des sols de pergélisol dans la zone de gestion humaine. Dans cette condition, l'état d'équilibre est maintenu environnement et la stabilité des structures érigées sur ces sols.

Un moyen efficace de maintenir ou d'améliorer l'état gelé du sol dans les fondations des structures consiste à utiliser des températures extérieures basses à l'aide de thermosiphons vapeur-liquide, appelés stabilisateurs thermiques.

Les stabilisateurs thermiques sont conçus pour refroidir et geler le sol du pergélisol afin d'augmenter sa capacité portante.

Le domaine d'utilisation spécifique des stabilisateurs thermiques de sol est très large: stabilisation des sols dans les bases des fondations et des structures, supports de ponts, pipelines, lignes électriques.

La conception du stabilisateur thermique du sol est un caloduc gravitaire, dans lequel le processus d'évaporation-condensation du transfert de chaleur est effectué à l'aide de vapeurs d'un réfrigérant à bas point d'ébullition (fréon, propane, ammoniac, etc.). La partie aérienne à ailettes est un condenseur, la partie du stabilisateur thermique enfouie dans le sol est un évaporateur.

Le stabilisateur thermique pour sol contient à l'intérieur du boîtier hermétique éléments structurels, assurant son fonctionnement stable dans les positions verticales et inclinées.

Polymère de revêtement de profil (rail).

Le profil de revêtement en polymère est conçu pour protéger surface extérieure pipeline lors de l'installation de poids en fonte ou en béton armé (poids), ainsi que pour la protection contre les dommages mécaniques au revêtement isolant des pipelines lors du tirage du pipeline à travers le cas d'une traversée sous-marine en terrain difficile. Les profilés "Neftegaz" peuvent également être utilisés comme tapis de revêtement sous les éléments de support et les raccords de canalisation.

L'utilisation de profilés réduit considérablement le temps de revêtement, assure la sécurité garantie du revêtement isolant de la canalisation et prolonge la durée de vie de la traversée sous-marine. Les matériaux profilés ne sont pas sujets à la décomposition, conviennent à une utilisation dans des environnements agressifs, sont respectueux de l'environnement, ne nuisent pas à l'environnement et peuvent être utilisés dans des réservoirs d'eau potable fraîche.

Géogrille.

La géogrille permet une stabilisation optimale de la charge et une résistance à l'érosion du sol, ce qui assure une position stable du sol.

La géogrille est utilisée dans la construction de gazoducs pour renforcer le littoral côtier.

Les remblais créés artificiellement qui se produisent pendant la construction ou les travaux sur sites de construction, est inimaginable sans une fixation adéquate. Résistance à la pente dans ce cas peut être augmenté à l'aide d'une géogrille, ce qui augmentera le rythme de construction des installations.

Le filler de la géogrille, constitué d'une couche spéciale passant entre la géogrille et le sol, joue un rôle important dans la fiabilité de l'ouvrage en cours de réalisation.

La géogrille retient l'énergie des écoulements d'eau, prévient l'érosion et réduit les forces de cisaillement dirigées le long de la pente dans la zone de contact avec les granulats.

Plaque de roche polymère pour la protection de la surface isolée des canalisations.

La feuille de roche est pour la protection surface isolée pipelines d'un diamètre allant jusqu'à 1420 mm, inclus, lorsqu'ils sont posés sous terre dans des sols rocheux et de pergélisol avec des fractions tranchantes, ainsi que dans des sols minéraux avec des inclusions de gruau, de cailloux, de blocs de pierre individuels.

La feuille de roche se compose d'un matériau synthétique non tissé avec un plastique spécial et en même temps un revêtement dur. SLP est un tout nouveau revêtement écologique conçu pour protéger la surface isolée des canalisations de tout diamètre. SLP peut être utilisé dans toutes les conditions climatiques.

La conception de la plaque rocheuse répond à des exigences de base telles que :

1. Assurer la propreté écologique de l'environnement;
2. Simplification du processus de revêtement du pipeline (processus d'installation);
3. Simplification du processus de transport et de stockage ;
4. N'interfère pas avec la protection cathodique.

Dispositif de lestage de conteneurs en polymère - conception modernisée double PKBU-MKS.

Dispositif de lestage de conteneurs en polymère - un double PKBU-MKS de conception modernisée est un produit composé de deux conteneurs reliés par quatre bandes d'alimentation, ainsi que de cadres d'espacement métalliques. Ces conteneurs sont fabriqués à partir de matériaux synthétiques souples. Pour la production de dispositifs de lestage, des tissus techniques sont utilisés, qui sont très durables et garantissent une longue durée de vie dans les conditions du sol. Ils peuvent être utilisés pour le lestage de canalisations d'un diamètre allant jusqu'à 1420 mm, ainsi que pour les structures flottant dans une tranchée inondée ou exploitées dans zone marécageuseà condition que la profondeur de la tranchée dépasse l'épaisseur des dépôts de tourbe.

La principale caractéristique de PKBU-MKS est l'absence de contact entre le cadre métallique et le revêtement isolant de la canalisation. PKBU-MKS comprend la partie conteneur du CC, représentée par un sac, ainsi que quatre tuyaux longitudinaux et quatre transversaux - éléments des cadres d'espacement de la rigidité ERRR. Si nécessaire, les dispositifs de lestage peuvent être combinés en groupes au moyen de accouplements. Avec un diamètre de canalisation de 1420 à 1620 mm, le groupe peut être composé de quatre appareils et d'un diamètre de 720 à 1220 mm - de deux.

L'invention concerne le domaine de la construction dans des zones à conditions techniques et géocryologiques difficiles, à savoir la stabilisation thermique du pergélisol et des sols mous. Le résultat technique est une augmentation de la fabricabilité du processus d'installation des stabilisateurs thermiques de grande longueur, une réduction du temps d'installation et une augmentation de la fiabilité de la structure. Le résultat technique est obtenu par le fait que le stabilisateur thermique des sols à action toute l'année pour accumuler du froid dans les fondations des bâtiments et des structures contient un tuyau en acier d'un stabilisateur thermique et un tuyau en aluminium d'un condenseur, tandis que le condenseur d'un le stabilisateur thermique est réalisé sous la forme d'un tuyau vertical, composé d'un corps de condenseur, d'un chapeau de condenseur et de deux condenseurs à ailettes avec des côtés externes, dont la surface d'ailettes n'est pas inférieure à 2,3 m 2, tandis que le stabilisateur thermique a un élément d'élingage en partie haute sous forme d'équerre de fixation. 1 malade.

L'invention concerne le domaine de la construction dans des zones à conditions techniques et géocryologiques difficiles, à savoir la stabilisation thermique du pergélisol et des sols mous.

On sait que lors de la construction d'ouvrages d'art, de routes, de viaducs, puits de pétrole, réservoirs, etc. sur les sols de pergélisol, des mesures de conservation particulières doivent être appliquées régime de température sols pendant toute la période d'exploitation et pour éviter le ramollissement des fondations portantes lors du dégel. Plus méthode efficace sont l'emplacement à la base de la structure des stabilisateurs de sol gelés en plastique, contenant généralement un système de tuyaux remplis de réfrigérant et reliés par une partie condenseur (par exemple: demande de brevet de la Fédération de Russie n ° 93045813, n ° 94027968, n ° 2002121575, n°.

Habituellement, l'installation de SPMG est effectuée avant la construction des structures: une fosse est préparée, un coussin de sable est coulé, des stabilisateurs thermiques sont montés, le sol est déversé et une couche d'isolation thermique est installée (Journal "Foundations, Foundations and Soil Mechanics », n° 6, 2007, p. 24-28). Après l'achèvement de la construction de l'installation, contrôle du fonctionnement du stabilisateur thermique et réparation parties séparées est très difficile, ce qui nécessite une redondance supplémentaire (Journal "Gas Industry", n° 9, 1991, p. 16-17). Pour améliorer la maintenabilité des stabilisants thermiques, il est proposé de les placer à l'intérieur de tubes protecteurs à une extrémité bouchée, remplis d'un liquide à haute conductivité thermique (brevet RF n° 2157872). Des tuyaux de protection sont placés sous le remblai et la couche d'isolation thermique avec une pente de 0 à 10° par rapport à l'axe longitudinal de la base. L'extrémité ouverte du tuyau est sortie du contour de déversement du sol. Cette conception permet, en cas de fuite, de déformation ou d'autres défauts des tuyaux de refroidissement, de les supprimer, de produire Maintenance et réinstaller. Cependant, dans ce cas, le coût du produit augmente considérablement en raison de l'utilisation de tuyaux de protection et d'un liquide spécial.

Pour refroidir le sol à la base des structures pendant la période d'exploitation, des caloducs de différentes conceptions sont utilisés (brevet RF n ° 2327940, brevet RF pour le modèle d'utilité n ° 68108) installés dans des puits. Pour assurer la commodité de fabrication, de transport et d'installation des caloducs, leur corps comporte au moins un insert réalisé en forme de soufflet (brevet RF de modèle d'utilité n° 83831). L'insert est généralement équipé d'un support amovible rigide pour fixer la position relative des sections de corps. La cage rigide peut être perforée pour remplir l'espace entre elle et le soufflet avec de la terre pour réduire résistance thermique. L'immersion du caloduc dans le puits est supposée sectionnelle, par indentation statique. Cela conduit à de grandes charges de flexion sur la structure, ce qui peut entraîner des dommages.

Proche de la présente invention se trouve un procédé pour éliminer les sédiments des remblais sur le pergélisol en gelant les sols de dégel avec de longs thermosiphons (JSC Russian Railways, Federal State Unitary Enterprise VNIIZhT, "Instructions techniques pour éliminer les sédiments des remblais sur le pergélisol en gelant les sols de dégel avec de longs thermosiphons thermosiphons" M., 2007). Cette méthode consiste à forer plusieurs puits inclinés les uns vers les autres à partir des extrémités opposées de la structure, après quoi les dispositifs de refroidissement (thermosyphons) sont immergés jusqu'à la profondeur finale du puits avec une charge d'indentation statique. Comme déjà indiqué, dans ce cas, des charges destructrices importantes surviennent sur les éléments structurels du dispositif de refroidissement.

La plus proche de la présente invention est l'invention n° 2454506 C2 IPC E02D 3/115 (2006.01) "Dispositif de refroidissement pour la stabilisation de la température des sols de pergélisol et procédé de montage d'un tel dispositif". Cette invention vise à améliorer la fabricabilité du processus d'installation de stabilisants thermiques de grande longueur, en réduisant le temps d'installation, en augmentant la fiabilité de la conception et en remplaçant les zones endommagées, tout en réduisant simultanément le coût d'installation du dispositif.

Le résultat technique revendiqué est atteint par le fait que l'installation d'un dispositif de refroidissement pour la stabilisation de la température des sols de pergélisol comprend :

Passage d'un puits traversant;

Brocher dans le sens opposé au sens de pénétration du puits de stabilisation thermique ;

Installation de condensateurs.

Le stabilisateur thermique (thermosyphon de grande longueur) contient les tubes du condenseur et de l'évaporateur chargés de fluide frigorigène, reliés par des manchons à soufflet (soufflets). Chacune des manches est renforcée par des bandages. Les tuyaux du condenseur sont situés le long des bords du stabilisateur de chaleur et la broche est amenée à une position à laquelle les tuyaux du condenseur seront situés au-dessus de la surface du sol.

Les condenseurs (échangeurs de chaleur) comprennent des tubes de condenseur sur lesquels sont installés des éléments de refroidissement (brides, disques, ailettes, etc. ou radiateurs de conception différente). Typiquement, l'installation de l'échangeur de chaleur est réalisée en pressant les brides du disque sur le tube du condenseur. Cette méthode est la plus pratique dans de telles conditions climatiques. Si nécessaire, soudage et installation au moyen de assemblages boulonnés. Des condensateurs d'autres conceptions peuvent également être utilisés dans le cadre de la présente invention. Quoi l'assemblage final le condenseur est réalisé après avoir tiré le stabilisateur thermique à travers le puits, permet l'utilisation de puits de plus petit diamètre et ne nécessite pas de gros coûts de matériel et de main-d'œuvre.

L'installation de condensateurs des deux côtés du stabilisateur thermique vous permet d'augmenter l'efficacité de l'appareil. Et la méthode d'installation permet l'utilisation de stabilisateurs thermiques de longueur beaucoup plus grande et, par conséquent, une augmentation significative de la zone de refroidissement. L'un des condensateurs peut être monté en usine, ce qui simplifie la procédure d'installation dans des conditions climatiques difficiles. (Étant donné que la présente invention utilise la traction au lieu de la procédure normale de poussée du stabilisateur thermique, le risque d'endommager le condensateur lors de l'installation du stabilisateur thermique est réduit).

Ainsi, cette invention améliore la fabricabilité du procédé de montage de stabilisateurs thermiques de grande longueur en changeant le sens d'installation du stabilisateur thermique ; réduit le temps d'installation de l'appareil en réduisant le nombre d'opérations et la possibilité de travailler d'un côté de la structure; augmente la fiabilité et la sécurité de l'installation; simplifie la procédure de remplacement des zones endommagées. En raison du faible coût des travaux d'installation et de la possibilité de les effectuer déjà pendant le fonctionnement de l'installation, il est plus rentable de remplacer les stabilisateurs thermiques défectueux en posant des lignes supplémentaires que de les démonter et de les réparer.

L'inconvénient de la solution technique connue est une solution de conception complexe et, par conséquent, une portée étroite en raison de la profondeur de pieu limitée et de la congélation profonde du sol dans d'autres cas, ainsi que d'une faible efficacité due au système de refroidissement horizontal forcé.

L'objectif de la présente invention est de créer un stabilisateur thermique de sol rationnel, fiable et répondant à des exigences technologiques et exigences de conception maintenir le régime de température des sols pendant toute la période d'exploitation, grâce à la conformité du stabilisateur thermique caractéristiques architecturales structures.

Les thermostabilisants sont livrés sur le site d'installation entièrement assemblés, ne nécessitant aucun assemblage sur site. Dans le même temps, le stabilisateur thermique est conçu pour les régions sismiques (jusqu'à 9 points sur l'échelle MSK-64) avec une durée de vie et une durée de vie d'un revêtement anti-corrosion de 50 ans. Le stabilisateur thermique a un revêtement anti-corrosion (zinc), fabriqué en usine.

Le stabilisateur thermique est immergé immédiatement après le forage du puits. L'espace entre le stabilisateur thermique et la paroi du trou de forage est rempli d'une solution de sol avec une teneur en humidité de 0,5 ou plus. On utilise le sol foré lors du forage d'un puits ou un mélange argilo-sableux.

Le niveau du fond du stabilisateur thermique et le niveau du fond du puits sont déterminés lors de l'installation du stabilisateur thermique.

L'essence de l'invention est illustrée à la Fig. un.

Le stabilisateur de chaleur se compose de : condenseur de stabilisateur de chaleur 1, corps de condenseur 2, capuchon de condenseur 3, tube de stabilisateur de chaleur en acier 4, tube de condenseur en aluminium 5, support de montage de stabilisateur de chaleur 6, corps de stabilisateur de chaleur 7, pointe de stabilisateur de chaleur 8, stabilisateur de chaleur isolant insérer 9.

Le condenseur du stabilisateur thermique 1 est réalisé sous la forme d'un tuyau vertical - le corps du condenseur 2, composé d'un capuchon du condenseur 3 et de deux condenseurs à ailettes à l'extérieur, les ailettes sont enroulées en installant le tube de condenseur en aluminium 5 à proximité à la soudure.

Le finning est très efficace, la direction hélicoïdale des spires est arbitraire. À la surface des ailettes, une déformation sur des tours ne dépassant pas 10 mm est autorisée, le revêtement de la surface du tuyau en aluminium après moletage est une passivation chimique dans une solution d'alcali et de sel. Zone de finning - pas moins de 2,43 m 2 .

Un refroidissement efficace du stabilisateur thermique est obtenu grâce à grande surface surfaces nervurées.

Le corps du stabilisateur thermique peut être constitué de deux ou trois parties, soudées sur l'installation de soudage automatique de tubes en acier MD (le joint n'est pas standard, le soudage est effectué par un arc rotatif à commande magnétique).

La soudure est testée pour sa résistance et son étanchéité avec de l'air à une surpression de 6,0 MPa (60 kgf/cm2) sous l'eau.

Enroulez les ailettes du condenseur en plaçant le tuyau en aluminium avec un cône près de la soudure.

Sur la surface des ailettes, la déformation est autorisée sur les tours d'une profondeur maximale de 10 mm - linéaires, longitudinaux et radiaux - hélicoïdaux, ainsi que jusqu'à sept tours de chaque extrémité inférieurs à un diamètre de 67. Revêtement de la surface du tuyau avec de l'aluminium après moletage - passivation chimique dans une solution d'alcali et de sel. La surface du finning n'est pas inférieure à 2,3 m 2 .

Le stabilisateur de température a un élément d'élingage dans la partie supérieure sous la forme d'un support de montage. L'élingage s'effectue à l'aide élingues textiles sous forme de boucle, d'une capacité de charge de 0,5 tonne.

Les stabilisateurs thermiques ont un revêtement extérieur en zinc anti-corrosion, fabriqué en usine.

Conditions climatiques pour l'installation de stabilisateurs thermiques :

Température non inférieure à moins 40°C ;

Humidité relative de l'air de 25 à 75 % ;

Pression atmosphérique 84,0-106,7 kPa (630-800 mm Hg).

Le lieu d'installation des stabilisants thermiques doit répondre aux conditions suivantes :

Avoir un éclairage suffisant, pas moins de 200 lux ;

Doit être équipé d'engins de levage.

L'espace entre le stabilisateur thermique et la paroi du trou de forage est rempli d'une solution de sol avec une teneur en humidité de 0,5 ou plus. Le sol foré lors du forage du puits est utilisé, ou un mélange argilo-sableux.

L'isolation thermique du stabilisateur thermique 9 est réalisée dans la zone de dégel saisonnier.

L'acier des tubes en acier du stabilisateur thermique est adapté aux conditions du nord et possède un revêtement de zinc anti-corrosion. Le stabilisateur thermique est léger en raison de son petit diamètre, tout en maintenant un large rayon de congélation du sol.

Les thermostabilisants sont livrés sur le site d'installation entièrement assemblés, ne nécessitant aucun assemblage sur site. Dans le même temps, le stabilisateur thermique est conçu pour les régions sismiques (jusqu'à 9 points sur l'échelle MSK-64) avec une durée de vie du revêtement anti-corrosion de 50 ans. Le stabilisateur thermique a un revêtement anti-corrosion (zinc), fabriqué en usine.

Stabilisateur thermique de sol à action toute l'année pour accumuler du froid dans les fondations de bâtiments et de structures, contenant un tube stabilisateur thermique en acier et un tube condenseur en aluminium, caractérisé en ce que le condenseur stabilisateur thermique est réalisé sous la forme d'un tube vertical constitué d'un corps de condenseur, un chapeau de condenseur et deux condenseurs à ailettes à l'extérieur, dont la surface des ailettes n'est pas inférieure à 2,3 m 2, tandis que le stabilisateur thermique a un élément d'élingage dans la partie supérieure sous la forme d'un support de montage.

Brevets similaires :

Le dispositif proposé concerne la construction de bâtiments à un étage sur des sols de pergélisol avec refroidissement artificiel des sols de base du bâtiment à l'aide d'une pompe à chaleur et chauffage simultané du bâtiment à l'aide d'une pompe à chaleur et source supplémentaire Chauffer.

L'invention concerne des systèmes de refroidissement et de congélation de sols en construction minière dans des zones de permafrost (permafrost zone) caractérisées par la présence de saumures naturelles à température négative (cryopegs).

L'invention concerne le domaine de la construction dans des zones à conditions techniques et géocryologiques difficiles, où la stabilisation thermique du pergélisol et des sols gelés plastiquement est utilisée, et peut être utilisée pour maintenir leur état gelé ou gelé, y compris dans des puits instables dans les parois et susceptibles de glisser et de s'effondrer.

L'invention concerne le domaine de la construction d'ouvrages dans des conditions techniques et géologiques complexes du pergélisol. L'invention vise la création de thermosiphons profonds avec des évaporateurs souterrains ultra-profonds, de l'ordre de 50-100 m ou plus, avec une répartition de température uniforme sur la surface de l'évaporateur situé dans le sol, ce qui permet de plus utiliser efficacement sa puissance potentielle pour évacuer la chaleur du sol et augmenter l'efficacité énergétique de l'appareil utilisé.

L'invention concerne le domaine de la construction, à savoir la construction de bâtiments industriels ou complexes résidentiels sur le pergélisol. Le résultat technique est d'assurer une basse température stable du pergélisol dans les sols de fondation du complexe de bâtiments en présence d'une couche de sol de planification en vrac. Le résultat technique est obtenu par le fait que le site du complexe de bâtiments sur le pergélisol contient une couche de sol de planification en vrac située sur la surface naturelle du sol à l'intérieur du complexe de bâtiments, tandis que la couche de sol de planification en vrac contient un niveau de refroidissement situé directement sur la surface naturelle du sol, et situé sur le niveau de refroidissement est un niveau de protection, tandis que le niveau de refroidissement contient un système de refroidissement sous la forme de tuyaux horizontaux creux situés parallèlement à la surface supérieure de la plate-forme, et de tuyaux creux verticaux, le fond dont jouxte les tuyaux horizontaux par le dessus et dont la cavité est reliée à la cavité des tuyaux horizontaux, tandis que leur extrémité supérieure est munie d'un bouchon, le tuyau vertical traverse le niveau de confinement et borde l'air extérieur, et le confinement contient une couche matériau d'isolation thermique situé directement sur le niveau de refroidissement et protégé par le dessus par une couche de sol. 1 z.p. f-ly, 4 malades.

L'invention concerne le domaine de la construction dans des zones à conditions techniques et géocryologiques difficiles, à savoir la stabilisation thermique du pergélisol et des sols mous. Le résultat technique est une augmentation de la fabricabilité du processus d'installation des stabilisateurs thermiques de grande longueur, une réduction du temps d'installation et une augmentation de la fiabilité de la structure. Le résultat technique est obtenu par le fait que le stabilisateur thermique des sols à action toute l'année pour accumuler du froid dans les fondations des bâtiments et des structures contient un tuyau en acier d'un stabilisateur thermique et un tuyau en aluminium d'un condenseur, tandis que le condenseur d'un le stabilisateur thermique est réalisé sous la forme d'un tuyau vertical, composé d'un corps de condenseur, d'un chapeau de condenseur et de deux condenseurs à ailettes avec des côtés externes, dont la surface d'ailettes est d'au moins 2,3 m2, tandis que le stabilisateur thermique a un élément pour élingage dans la partie supérieure sous la forme d'un support de montage. 1 malade.