Thermal stabilization ng mga lupa

Ang mga huling dekada tumataas ang temperatura permafrost... Nagdudulot ito ng mga panganib ng lampas sa disenyong batayan ng stress-strain na estado ng mga lupa ng mga pundasyon, pundasyon, gusali at istrukturang itinayo sa naturang mga lupa.

Bawat taon, ang malubhang problemang ito ay nakakaapekto sa pagtaas ng bilang ng mga bagay na pinapatakbo sa mga pundasyon na binuo ng permafrost (nagaganap ang hindi pantay na mga pag-aayos, paghupa ng mga pundasyon, pagkasira ng mga elemento ng istruktura, atbp.).

Ang pagtatayo ng mga gusali at istruktura sa permafrost ay isinasagawa ayon sa dalawang prinsipyo:

Ang unang prinsipyo ay batay sa pagpapanatili ng permafrost na estado ng mga lupa para sa panahon ng buong operasyon ng isang gusali o istraktura;

Ang pangalawang prinsipyo ay nagpapahiwatig ng paggamit ng mga lupa bilang mga pundasyon sa isang lasa o lasaw na estado (ang paunang lasaw ay isinasagawa sa lalim ng disenyo bago magsimula ang konstruksiyon, o ang lasaw ay pinapayagan sa panahon ng operasyon;

Ang pagpili ng prinsipyo ay depende sa engineering at geocryological na sitwasyon. Kinakailangang isaalang-alang at ihambing ang kaangkupan ng mga prinsipyo. Ang unang prinsipyo ay nagpapahiwatig na ito ay mas kumikita upang panatilihing nagyelo ang lupa kaysa palakasin ang lasaw na lupa.

Ang pangalawang prinsipyo ay mas angkop kapag ang lasaw ng mga lupa ay humahantong sa mga pagpapapangit ng mga lupa ng mga pundasyon, na nasa hanay ng mga pinahihintulutang halaga para sa isang partikular na gusali o istraktura. Ang prinsipyong ito, halimbawa, ay angkop para sa mabato at hard-frozen na mga lupa, ang mga deformation na kung saan ay maliit sa lasaw na estado.

Thermal stabilization ng mga lupa

Thermal stabilization ng frozen soils ay idinisenyo upang magbigay ng posibilidad na magtayo ng mga gusali at istruktura ayon sa pangalawang prinsipyo.

Ang ilang mga hakbang ay ginagamit upang panatilihing nagyelo ang mga lupa. Isa sa mga pinaka-epektibo at cost-effective na pamamaraan ay ang pagpapababa ng temperatura ng paggamit ng lupa mga thermostabilizer.

Thermal stabilizer ng mga lupa (TSG) ay isang vapor-liquid siphon. Ito ay isang nagpapalamig-sisingilin, pana-panahong pagpapalamig na aparato para sa pagpapababa ng temperatura ng lupa.

Ang TSG ay inilulubog sa mga drilled well malapit sa pundasyon upang mapababa ang temperatura ng masa ng lupa, na siyang base ng pundasyon. Ang bahagi ng device ay isang evaporator na kumukuha ng init mula sa lupa, at isang condenser na nagbibigay ng init sa kapaligiran.

Sa pampatatag ng init, mayroong isang natural na sirkulasyon ng kombeksyon ng nagpapalamig, na pumasa mula sa isa pinagsama-samang estado sa isa pa: mula sa gas hanggang sa likido at vice versa.

Ang condensed refrigerant (liquefied ammonia o carbon dioxide) ay natural na lumulubog sa ibabang bahagi ng TSG sa lupa sa ilalim ng impluwensya ng pagkakaiba ng temperatura. Matapos kumuha ng init mula sa kanila, ito ay nagiging singaw at, sumingaw, bumalik sa ibabaw, kung saan muli itong naglilipat ng init sa nakapaligid na hangin sa pamamagitan ng mga dingding ng radiator-condenser, at nag-condenses. Pagkatapos ay umuulit muli ang ikot.

Ang sirkulasyon ng nagpapalamig ay maaaring natural na convection-gravity o sapilitang. Depende ito sa disenyo ng thermal stabilizer.

Ang uri, disenyo at bilang ng mga heat stabilizer ay pinili batay sa mga indibidwal na kalkulasyon para sa bawat bagay.

Ang mga thermal stabilizer ay nagpakita ng kanilang pagiging epektibo - sa kanilang tulong, posible na mapanatili ang lupa sa isang permafrost na estado at matiyak ang lakas at kawalan ng pagbabago ng ice-ground slab sa ilalim ng istraktura.

Ang sirkulasyon ng convection na nagpapalamig ay batay sa gradient ng temperatura ng lupa at hangin sa labas.

Sa panahon ng panahon ng tag-init, paano

ang temperatura lamang ng condenser - ang itaas na bahagi ng thermostabilizer na matatagpuan sa kapaligiran,

nagiging mas mataas kaysa sa temperatura ng coolant,

huminto ang sirkulasyon at ang proseso ay sinuspinde sa bahagyang inertial na lasaw ng itaas na layer ng lupa hanggang sa susunod na malamig na snap.

Mga diagram ng pag-install sa pamamagitan ng paraan ng pag-install at disenyo:

Single downhole thermal stabilizer (OST)

Ang pinakasimpleng aparato na nagbibigay-daan sa iyo upang magsagawa ng gawaing pag-install para sa parehong nasa ilalim ng konstruksyon at para sa mga umiiral na gusali at istruktura. Ang OST ay pinahihintulutang mai-install parehong patayo at sa isang anggulo ng pagkahilig na 45 degrees sa ibabaw;

Pahalang na sistema ng mga thermal stabilizer (GST) ay isang sistema ng mga tubo ng pangsingaw na matatagpuan sa isang pahalang na eroplano sa masa ng lupa, na siyang base ng pundasyon. Ang nagpapalamig mula sa mga tubo ng pangsingaw ay inililipat sa condenser sa ibabaw. Ang GST na aparato ay ipinapayong para sa bagong konstruksyon, kapag ang isang hukay sa pundasyon ay posible;

Vertical thermal stabilizer system (VST) pinagsasama ang isang pahalang na sistema, sa mga tubo ng pangsingaw, kung saan nakakonekta ang mga tubo ng patayong pangsingaw, na lumalalim sa masa ng lupa. Ginagawang posible ng disenyo na ito na i-freeze ang mga lupa napakalalim kaysa sa GTS scheme. Ang aparatong VST ay ipinapayong para sa bagong konstruksiyon, kapag ang isang hukay ng pundasyon ay posible;

Thermal stabilizer system, naka-install sa pundasyon ng isang umiiral na gusali o istraktura gamit direksyong pagbabarena.

Ang huling paraan ay hindi nangangailangan ng pagbuo ng mga hukay, trenches, reinforcement, pinapayagan ka nitong mapanatili ang natural na istraktura ng lupa. Pinapayagan na mag-install ng isang sistema ng thermal stabilization ng lupa na kahanay sa pagtatayo ng gusali o istraktura mismo, na nagpapabilis sa proseso ng pagtatayo.

Mga teknikal at pang-ekonomiyang tagapagpahiwatig kapag gumagamit ng thermal stabilization ng mga lupa

Thermal stabilization ng soils gamit iba't ibang sistema Pinapayagan ka ng TSG na bawasan ang gastos ng konstruksiyon ng hanggang 50% at bawasan ang panahon ng konstruksiyon ng halos 2 beses.

"Thermal stabilization ng mga lupa" (i-download sa format na PDF)

Nakalaan ang lahat ng karapatan, 2014-2030.

Ang pagkopya ng impormasyon mula sa site na ito ay pinapayagan lamang gamit ang isang link sa http: // site

Ang mga alok na naka-post sa website na ito ay hindi isang pampublikong alok.

Thermal stabilization ng base soils- isang hanay ng mga hakbang sa pagbawi ng init na naglalayong tiyakin ang isang matatag na matatag na thermal state ng mga lupa alinsunod sa napiling prinsipyo ng disenyo ng paggamit ng mga lupa bilang pundasyon sa buong panahon ng operasyon ng pasilidad (STO Gazprom 2-2.1-390-2009).

Kapag nagdidisenyo ng mga istruktura sa permafrost soils (MMG), nahaharap ang mga organisasyon sa disenyo ng mga sumusunod na problema:

1) Ang mga lupa sa isang frozen na estado ay walang mga kinakailangang katangian na nagdadala ng pagkarga (mataas na temperatura na nagyelo na mga lupa), na humahantong sa pagtaas ng bilang ng mga tambak ng pundasyon na sumisipsip ng mga karga mula sa istraktura at sa pagtaas ng halaga ng ang proyekto.

2) Ang seksyong geological sa lugar ng konstruksyon ay kinakatawan ng isang non-confluent MMG, na sa panahon ng operasyon ng pasilidad ay maaaring humantong sa kanilang karagdagang lasaw (pag-aayos ng mga pundasyon) at pagyeyelo (pagbaba ng mga pundasyon).

3) Para sa mga teknolohikal na kadahilanan, may mga limitasyon para sa pag-aayos ng isang maaliwalas sa ilalim ng lupa sa ilalim ng isang gusali o istraktura na bumubuo ng init (o ang taas nito ay hindi sapat), na, nang walang karagdagang mga hakbang, ay maaaring humantong sa lasaw ng MMG.

4) Sa lugar ng pamamahagi ng MMG, ang inaasahang site ay nahuhulog sa lugar ng pamamahagi ng mga lasaw na lupa na may mababang mga katangian ng tindig.

5) Dahil sa liblib ng lugar ng konstruksiyon at mga kahirapan sa paghahatid ng mga kagamitan sa pagbabarena at pagtatambak, nais ng Customer na bawasan ang mga gastos at isinasaalang-alang ang opsyon na mag-install ng mababaw na pundasyon sa halip na isang pile foundation.

6) Sa lugar, laganap ang umaalon na mga lupa, na mayroon negatibong epekto sa mga pundasyon ng mga istraktura at humahantong sa kanilang pagpapapangit (ito ay totoo lalo na para sa mga lightly load na pundasyon ng mga palo, flyover, maliit na block box, atbp.).

7) Kinakailangang magdisenyo ng earth dam para sa lokal na paggamit, at ang mga lupa na may mga kinakailangang katangian (mababang filtration coefficients) ay hindi sapat.

Ang lahat ng mga problemang ito, sa isang antas o iba pa, ay maaaring malutas sa pamamagitan ng paglalapat ng mga sistema ng thermal stabilization ng lupa.

Ang aming kumpanya ay gumaganap bilang isang kumpletong hanay dokumentasyon ng proyekto sa thermal stabilization ng mga lupa (mga seksyon: thermal engineering modeling ng mga thermal stabilization system na may pagtataya ng estado ng mga lupa, geotechnical monitoring), at bahagyang pagmomodelo ng pakikipag-ugnayan ng isang istraktura at ang geological na kapaligiran, mga variable na kalkulasyon ng thermal stabilization, atbp. Maaaring matingnan ang isang halimbawa ng isang graphical na aplikasyon sa proyekto

Isang halimbawa ng pagkalkula ng thermal stabilization ng mga lupa gamit ang BET

Mga device at device na ginagamit para sa thermal stabilization ng ground base: seasonal cooling device ( SOU), mga kagamitan sa paglamig sa buong taon ( KOU), bukas na mga cooling device ( TOC), heat-insulating screen, monitoring system (loggers, thermo-braids, benchmarks).

SOU ( sa panitikan, ang pangalang thermosyphons o solong thermal stabilizer ay matatagpuan) - mga aparatong batay sa pinabilis na pagpapalitan ng init sa pagitan ng lupa at hangin dahil sa mga pagbabago sa phase at sirkulasyon ng coolant sa isang closed heat exchanger. Ang LDS ay binubuo ng isang condenser (na matatagpuan sa itaas na bahagi ng lupa) at isang evaporator (sa ilalim ng lupa na bahagi), kung minsan ang isang bahagi ng transit ay pinaghihiwalay, na mahalaga para sa isang anchor-type na LDS. Ang kahusayan ng SCU ay higit na nakadepende sa ratio ng evaporator area sa kabuuang lugar kapasitor. Sa ngayon, ang SOA ay malawakang ginagamit sa lahat hilagang rehiyon Russia. Ang SDU ay naka-install parehong patayo at pahalang. Sa ilang device na may mahabang evaporative na bahagi, naka-install ang mga pump upang mapabilis ang proseso ng paglipat ng init.

Isang SOU na may bifurcated system ng radiators, sa itaas na bahagi ay mayroong refueling valve (Republic of Komi, Vorkuta).

Isang SOU na may isang radiator, sa itaas na bahagi mayroong isang refueling valve (Republic of Komi, Vorkuta).

Maghasik gamit ang isang bifurcated system ng hilig na V-shaped radiators. Ang isang katulad na hugis ay ipinaglihi para sa higit pa epektibong gawain may hangin at walang hangin (Komi Republic, Vorkuta).

FFA na may pahalang na ribbing at ang paggamit ng isang manggas na nagsisilbi upang kontrolin ang proseso ng pagyeyelo, pati na rin para sa posibilidad na baguhin ang thermal stabilizer.

Application ng solong pahalang na palikpik para sa pagyeyelo ng isang bahagi ng site (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Yubileinoye field Gazprom Dobycha Nadym).

Ang paggamit ng isang patayong palikpik para sa pagyeyelo ng Dam core (Republika ng Yakutia (Sakha), Yakutsk).

Isang modelo ng pakikipag-ugnayan ng mga horizontal thermal stabilization system na gawa sa mga solong SOU na may gusaling walang bentilasyon sa ilalim ng lupa.

KOU - Ang mga thermal stabilizer sa buong taon ay konektado sa mga makina ng pagpapalamig kasama sa mainit na panahon ng taon. Ang ganitong mga sistema ay ginagamit, bilang panuntunan, sa dalawang kaso. Ang una ay nasa ilalim ng mahihirap na kondisyon ng lupa (mga umaagos na lupa, atbp.), Kapag kinakailangan na i-freeze (babaan ang temperatura) ang (mga) lupa sa maikling panahon. Ang pangalawa - mga bagay sa isang pundasyon sa ibabaw na may mataas na kinakailangan para sa kapasidad ng tindig (malalaking mga reservoir), kapag hindi posible na gumamit ng screen ng heat-insulating. Ang tunay na aplikasyon ng KOU ay umiiral sa Kharasavey oil pipeline system. Mayroon ding isang alamat na nasa ilalim ng gusali ng Moscow Pambansang Unibersidad upang matiyak ang pinakamahusay na kapasidad ng tindig ng Jurassic clays, isang katulad na sistema ang ginagamit.

OOU - iba't ibang mga air-blowing device ang gumagana, bilang panuntunan, dahil sa natural na paggalaw ng hangin. dati aktibong paggamit Ang mga SDU ang pangunahing paraan ng pagpapalamig sa ilalim ng lupa sa ilalim ng mga bahay. Ang aparato ay binubuo ng isang air intake iba't ibang disenyo at isang air duct (mga tubo). Sa kaso ng pag-install ng TOC sa ilalim ng lupa na may mga kalasag ng niyebe, kapag ang hangin ay dumaan mula sa kalye sa isang makitid na pagbubukas, nangyayari ang isang throttling effect, na nagpapababa ng temperatura sa ilalim ng lupa.

Para sa tamang disenyo ng mga thermal stabilization system, kinakailangan na gumawa ng mga thermal kalkulasyon ng pakikipag-ugnayan ng mga lupa, istruktura at thermal stabilization system para sa buong panahon ng operasyon. Ang pagsasagawa ng mga simulation bago maabot ang temperatura ng disenyo ay hindi sapat, dahil sa posibleng hypothermia ng lupa at ang pag-activate ng frost cracking. Nasa aming kumpanya ang lahat ng mga permit sa produksyon gawaing disenyo para sa thermal stabilization ng lupa, ang lahat ng mga kalkulasyon ay ginawa sa aming sariling sertipikadong software, na nilikha para sa paggawa ng naturang gawain.

Ang biomat ay isang multilayer na ganap na nabubulok na base, sa pagitan ng mga layer kung saan inilalagay ang isang reclamation mixture, kabilang ang mga buto ng pangmatagalang halaman, nutrients (mineral at mga organikong pataba, mga pampasigla sa paglaki ng halaman, bacteria na bumubuo ng lupa) at mga bahaging nagpapanatili ng tubig (sa anyo ng mga sintetikong polimer), na nagpapabuti sa kakayahan ng lupa na mapanatili ang kahalumigmigan.

Ang paggamit ng biomats ay naglalayong protektahan at palakasin ang mga ibabaw ng earth embankments at slope, earth embankments ng pipelines. Ang paggamit ng biomat ay lalong epektibo sa complex natural na kondisyon sa mga rehiyon ng Far North, kung saan likas na kapaligiran lalo itong sensitibo sa mga panlabas na impluwensya, at ang patuloy na kumpleto o bahagyang pagkasira ng takip ng mga halaman ay lubos na nagpapagana ng mga proseso ng pagguho ng tubig at hangin, pagbuo ng gully.

Ang paggamit ng mga biomat ay ginagawang posible na praktikal na maibalik ang layer ng lupa-mga halaman na nasa unang panahon ng tag-init nang hindi naglalagay ng isang mayabong na layer ng lupa at kasunod na muling paghahasik ng mga damo.

Ang mga ito ay ginawa sa ilalim ng mga kondisyong pang-industriya at inihatid sa site sa isang ganap na tapos na anyo. Ang mga tagapagtayo ay kailangan lamang na i-secure ang mga ito gamit ang mga espesyal na pamalo sa lugar ng natapos na trabaho.

Mga thermal stabilizer ng lupa.

Isa sa pinakamahalagang lugar na sumasalamin modernong kasanayan hilagang konstruksiyon, ay ang pangangalaga ng tradisyonal na estado ng permafrost sa lugar ng pamamahala ng tao. Sa ilalim ng kondisyong ito, ang estado ng balanse ay pinananatili kapaligiran at ang katatagan ng mga istrukturang itinayo sa mga lupang ito.

Ang isang epektibong paraan upang mapanatili o mapahusay ang frozen na estado ng lupa sa mga pundasyon ng mga istraktura ay ang paggamit ng mababang temperatura ng hangin sa labas gamit ang vapor-liquid thermosyphons, na tinatawag na thermal stabilizer.

Ang mga thermal stabilizer ay idinisenyo upang palamig at i-freeze ang permafrost na lupa upang mapataas ang kapasidad ng tindig nito.

Ang lugar ng partikular na paggamit ng mga thermal stabilizer ng lupa ay napakalawak: pag-stabilize ng lupa sa mga base ng mga pundasyon at istruktura, mga suporta ng mga tulay, mga pipeline, mga linya ng kuryente.

Ang disenyo ng thermal stabilizer ng lupa ay isang gravity-oriented heat pipe, kung saan ang proseso ng evaporative-condensation ng heat transfer ay isinasagawa gamit ang singaw ng isang mababang kumukulo na nagpapalamig (freon, propane, ammonia, atbp.). Ang ribbed above-ground na bahagi ay isang condenser, ang bahagi ng thermal stabilizer na nakabaon sa lupa ay isang evaporator.

Ang thermal stabilizer para sa lupa ay naglalaman sa loob ng isang selyadong pabahay mga elemento ng istruktura, tinitiyak ang matatag na operasyon nito kapwa sa patayo at hilig na mga posisyon.

Profile ng polymer lining (lath).

Ang profile ng polymer lining ay idinisenyo upang protektahan panlabas na ibabaw pipeline kapag nag-i-install ng cast-iron o reinforced concrete weights (weighting materials), pati na rin upang protektahan ang insulating coating ng pipelines mula sa mekanikal na pinsala sa panahon ng proseso ng paghila ng pipeline sa pamamagitan ng underwater passage case sa mahirap na lupain. Ang mga profile ng Neftegaz ay maaari ding gamitin bilang lining mat sa ilalim ng mga elemento ng suporta at pipeline fitting.

Ang paggamit ng mga profile ay makabuluhang binabawasan ang oras ng lining, tinitiyak ang garantisadong kaligtasan ng pipeline insulation coating at pinahaba ang buhay ng serbisyo ng underwater crossing. Ang mga materyales sa profile ay hindi napapailalim sa pagkabulok, angkop para sa paggamit sa mga agresibong kapaligiran, palakaibigan sa kapaligiran, hindi nakakapinsala sa kapaligiran at maaaring gamitin sa mga reservoir na may sariwang inuming tubig.

Geogrid.

Ang geogrid ay nagbibigay-daan para sa pinakamainam na pag-stabilize ng pagkarga at paglaban sa pagguho ng lupa, na nagsisiguro ng isang matatag na posisyon ng lupa.

Ginagamit ang geogrid sa pagtatayo ng mga pipeline ng gas upang palakasin ang baybayin sa baybayin.

Artipisyal na nilikhang mga pilapil na lumitaw sa panahon ng pagtatayo o trabaho mga lugar ng konstruksyon, imposibleng isipin nang walang paggamit ng wastong pag-aayos. Paglaban ng mga slope sa sa kasong ito maaaring dagdagan gamit ang isang geogrid, na magpapataas sa bilis ng konstruksiyon.

Ang tagapuno ng geogrid, na binubuo ng isang espesyal na layer na dumadaan sa pagitan ng geogrid at ng lupa, ay gumaganap ng isang mahalagang papel sa pagiging maaasahan ng istraktura na nilikha.

Pinipigilan ng geogrid ang enerhiya ng mga daloy ng tubig, pinipigilan ang pagguho, at binabawasan ang mga puwersa ng paggugupit na nakadirekta sa slope sa contact zone na may pinagsama-samang.

Polymeric rock sheet para sa proteksyon ng insulated surface ng pipelines.

Ang rock sheet ay idinisenyo upang protektahan nakahiwalay na ibabaw mga pipeline na may diameter na hanggang 1420 mm, kasama, kapag inilalagay ang mga ito sa ilalim ng lupa sa mabato at permafrost na mga lupa na may matalim na mga fraction, pati na rin sa mga mineral na lupa na may mga inklusyon ng gruss, pebbles, at indibidwal na mga bloke ng bato.

Ang rock sheet ay binubuo ng isang non-woven synthetic material na may espesyal na plastic at sa parehong oras ay matigas na patong. Ang SLP ay isang ganap na bagong environment friendly na coating na idinisenyo upang protektahan ang insulated surface ng isang pipeline ng anumang diameter. Maaaring gamitin ang SLP sa anumang klimatiko na kondisyon.

Ang disenyo ng rock sheet ay nakakatugon sa mga pangunahing kinakailangan tulad ng:

1. Tinitiyak ang ekolohikal na kadalisayan ng kapaligiran;
2. Pagpapasimple ng proseso ng pipeline lining (proseso ng pag-install);
3. Pagpapasimple ng proseso ng transportasyon at imbakan;
4. Hindi nakakasagabal sa proteksyon ng cathodic.

Polymer container ballasting device - modernized double design PKBU-MKS.

Ang polymer-container ballasting device-modernized double design PKBU-MKS ay isang produkto na binubuo ng dalawang container na konektado ng apat na power strap, pati na rin ang mga metal spacer frame. Ang mga lalagyan na ito ay gawa sa malambot na sintetikong materyales. Para sa paggawa ng mga ballasting device, ginagamit ang mga teknikal na tela, na nakikilala sa pamamagitan ng mataas na lakas at tinitiyak ang pangmatagalang operasyon sa mga kondisyon ng lupa. Magagamit ang mga ito para sa mga ballasting pipeline na may diameter na hanggang 1420 mm, pati na rin ang mga istrukturang lumulutang sa isang baha o pinapatakbo sa latian sa kondisyon na ang lalim ng trench ay lumampas sa kapal ng mga deposito ng pit.

Ang pangunahing tampok ng PKBU-MKS ay ang kawalan ng contact sa pagitan ng metal frame at ang insulating coating ng pipeline. Kasama sa PKBU-MKS ang bahagi ng lalagyan ng KCh, na kinakatawan ng isang bag, pati na rin ang apat na longitudinal at apat na transverse pipe - mga elemento ng ERRZh stiffening frames. Kung kinakailangan, ang mga ballasting device ay maaaring pagsamahin sa mga pangkat sa pamamagitan ng mga kabit... Sa diameter ng pipeline mula 1420 hanggang 1620 mm, ang isang grupo ay maaaring binubuo ng apat na device, at may diameter na 720–1220 mm, ng dalawa.

Ang pag-imbento ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may mahirap na mga kondisyon ng engineering at geocryological, lalo na sa thermal stabilization ng permafrost at mahina na mga lupa. Ang teknikal na resulta ay upang madagdagan ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang thermal stabilizer, bawasan ang oras ng pag-install, at dagdagan ang pagiging maaasahan ng istraktura. Ang teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng ang katunayan na ang thermal stabilizer ng mga lupa ng buong taon na pagkilos para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura ay naglalaman ng isang bakal na tubo ng thermal stabilizer at isang aluminyo na tubo ng condenser, habang ang condenser ng Ang thermal stabilizer ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned condenser na may panlabas na panig, ang ribbing area na kung saan ay hindi mas mababa sa 2.3 m 2, habang ang heat stabilizer ay may isang elemento para sa lambanog sa itaas na bahagi sa anyo ng isang mounting bracket. 1 may sakit.

Ang pag-imbento ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may mahirap na mga kondisyon ng engineering at geocryological, ibig sabihin, thermal stabilization ng permafrost at mahina na mga lupa.

Ito ay kilala na sa panahon ng pagtatayo ng mga istruktura ng kapital, kalsada, overpass, mga balon ng langis, mga tangke, atbp. sa mga permafrost na lupa, ang mga espesyal na hakbang ay dapat gawin upang mapanatili rehimen ng temperatura mga lupa sa buong panahon ng operasyon at pag-iwas sa paglambot ng mga base ng tindig sa panahon ng lasaw. Karamihan mabisang paraan ay ang lokasyon sa base ng istraktura ng mga stabilizer ng plastic-frozen na lupa, kadalasang naglalaman ng isang sistema ng mga tubo na puno ng nagpapalamig at konektado ng isang bahagi ng condenser (halimbawa: RF patent application No. 93045813, No. 94027968, No. 2002121575 , No. 2006111380, RF patent No. 2384672, No. 2157872.

Karaniwan, ang pag-install ng SPMG ay isinasagawa bago ang pagtatayo ng mga istraktura: ang isang hukay ay inihanda, isang sand cushion ay ibinuhos, ang mga thermal stabilizer ay naka-install, ang lupa ay itinatapon at isang layer ng thermal insulation ay naka-install (Journal "Foundations, Foundations and Soil Mechanics , No. 6, 2007, pp. 24-28). Matapos makumpleto ang pagtatayo ng istraktura, kontrolin ang pagpapatakbo ng thermal stabilizer at pagkumpuni magkahiwalay na bahagi napakahirap, na nangangailangan ng karagdagang redundancy (Journal "Gas Industry", No. 9, 1991, pp. 16-17). Upang mapabuti ang pagpapanatili ng mga thermal stabilizer, iminungkahi na ilagay ang mga ito sa loob ng mga proteksiyon na tubo na may isang naka-plug na dulo, na puno ng likido na may mataas na thermal conductivity (RF patent No. 2157872). Ang mga proteksiyon na tubo ay inilalagay sa ilalim ng dump ng lupa at isang layer ng thermal insulation na may slope na 0-10 ° sa longitudinal axis ng base. Ang bukas na dulo ng tubo ay inilabas sa tabas ng lupa. Ang disenyong ito ay nagpapahintulot, sa kaso ng pagtagas, pagpapapangit o iba pang mga depekto sa mga cooling pipe na kunin ang mga ito, Pagpapanatili at i-install muli. Gayunpaman, sa kasong ito, ang halaga ng produkto ay tumataas nang malaki dahil sa paggamit ng mga proteksiyon na tubo at isang espesyal na likido.

Upang palamig ang lupa sa base ng mga istruktura sa panahon ng pagpapatakbo, ginagamit ang mga heat pipe ng iba't ibang disenyo (RF patent No. 2327940, RF patent para sa utility model No. 68108) na naka-install sa mga balon. Upang matiyak ang kaginhawahan ng pagmamanupaktura, transportasyon at pag-install ng mga heat pipe, ang kanilang katawan ay may hindi bababa sa isang insert na ginawa sa anyo ng isang bubulusan (RF patent para sa utility model No. 83831). Ang insert ay karaniwang nilagyan ng isang matibay na naaalis na clip para sa pag-aayos ng kamag-anak na posisyon ng mga seksyon ng katawan. Ang matibay na hawla ay maaaring butas-butas upang punan ang espasyo sa pagitan nito at ng bubulusan ng lupa upang mabawasan thermal resistance... Ang paglulubog ng heat pipe sa balon ay dapat na sectional, sa pamamagitan ng static indentation. Ito ay humahantong sa malalaking pag-load ng baluktot sa istraktura, na maaaring humantong sa pinsala.

Malapit sa kasalukuyang imbensyon ay isang paraan para sa pag-alis ng sediment mula sa mga pilapil sa permafrost sa pamamagitan ng pagyeyelo sa pagtunaw ng mga lupa na may mahabang thermosyphons (JSC Russian Railways, FGUP VNIIZhT, "Mga teknikal na tagubilin para sa pag-aalis ng sediment sa mga embankment sa permafrost sa pamamagitan ng pagyeyelo sa pagtunaw ng mga lupa na may mahabang thermosyphons" M. , 2007). Ang pamamaraang ito ay nagbibigay para sa pagbabarena ng ilang mga hilig na balon patungo sa isa't isa mula sa magkabilang dulo ng istraktura, pagkatapos kung saan ang mga cooling device (thermosyphons) ay ibinaon hanggang sa huling lalim ng balon na may static na indentation load. Tulad ng nabanggit na, nagreresulta ito sa makabuluhang mapanirang pagkarga sa mga elemento ng istruktura ng cooling device.

Ang pinakamalapit sa kasalukuyang imbensyon ay ang imbensyon No. 2454506 C2 IPC E02D 3/115 (2006.01) "Isang pampalamig na aparato para sa pag-stabilize ng temperatura ng mga permafrost na lupa at isang paraan para sa pag-mount ng naturang aparato." Ang imbensyon na ito ay naglalayong mapabuti ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang thermal stabilizer, bawasan ang oras ng pag-install, pagtaas ng pagiging maaasahan ng istraktura at pagpapalit ng mga nasirang lugar, habang sabay na binabawasan ang gastos ng pag-install ng aparato.

Ang inaangkin na teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang pag-install ng isang cooling device para sa pag-stabilize ng temperatura ng permafrost na lupa ay kinabibilangan ng:

Pagpasa sa isang butas;

Broaching sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng borehole penetration ng thermal stabilizer;

Pag-install ng mga capacitor.

Ang thermal stabilizer (mahabang thermosyphon) ay naglalaman ng mga condenser at evaporator pipe na puno ng nagpapalamig, na konektado sa pamamagitan ng bellows sleeves (bellows). Ang bawat isa sa mga manggas ay pinalakas ng mga bendahe. Ang mga condenser pipe ay matatagpuan sa mga gilid ng heat stabilizer at ang broaching ay isinasagawa hanggang ang mga condenser pipe ay matatagpuan sa ibabaw ng ibabaw ng lupa.

Kasama sa mga condenser (mga heat exchanger) ang mga condenser tube na may mga elemento ng paglamig na naka-install sa mga ito (flanges, disc, fins, atbp., o mga radiator ng ibang disenyo). Karaniwan, ang heat exchanger ay ini-mount sa pamamagitan ng pagpindot sa mga flanges ng disc papunta sa condenser tube. Ang pamamaraang ito ay pinaka-maginhawa sa ganitong mga klimatiko na kondisyon. Kung kinakailangan, ang hinang at pag-install ay maaaring gamitin sa pamamagitan ng mga bolted na koneksyon... Ang iba pang mga capacitor ay maaari ding gamitin sa loob ng saklaw ng kasalukuyang imbensyon. Ano huling pagtitipon ang condenser ay isinasagawa pagkatapos na hilahin ang thermostabilizer sa pamamagitan ng balon, pinapayagan ang paggamit ng mga balon na mas maliit na diameter at hindi nangangailangan ng malaking gastos sa materyal at paggawa.

Ang pag-install ng mga capacitor sa magkabilang panig ng thermal stabilizer ay nagpapabuti sa kahusayan ng device. At ang paraan ng pag-install ay nagpapahintulot sa paggamit ng mga heat stabilizer ng mas mahabang haba at, bilang isang resulta, makabuluhang taasan ang cooling zone. Ang isa sa mga capacitor ay maaaring mai-install sa pabrika, na pinapasimple ang pamamaraan ng pag-install sa mahirap na mga kondisyon ng klimatiko. (Dahil ang paghila ay ginagamit sa halip na ang karaniwang pamamaraan para sa pagpindot sa heat stabilizer alinsunod sa kasalukuyang imbensyon, ang panganib na mapinsala ang kapasitor kapag nag-install ng heat stabilizer ay nababawasan).

Kaya, ang kasalukuyang imbensyon ay nagpapabuti sa paggawa ng proseso ng pag-mount ng mahabang thermal stabilizer sa pamamagitan ng pagbabago ng direksyon ng pag-install ng thermal stabilizer; binabawasan ang oras ng pag-install ng aparato sa pamamagitan ng pagbawas sa bilang ng mga operasyon at ang kakayahang magtrabaho mula sa isang bahagi ng istraktura; pinatataas ang pagiging maaasahan at kaligtasan ng pag-install; pinapasimple ang pamamaraan para sa pagpapalit ng mga nasirang lugar. Dahil sa mababang halaga ng gawaing pag-install at ang posibilidad na maisakatuparan na ito sa panahon ng pagpapatakbo ng pasilidad, mas kumikitang palitan ang mga nabigong thermostabilizer sa pamamagitan ng paglalagay ng mga karagdagang linya kaysa sa lansagin at ayusin ang mga ito.

Ang kawalan ng kilalang teknikal na solusyon ay isang kumplikadong solusyon sa disenyo at, bilang isang resulta, isang makitid na lugar ng aplikasyon dahil sa limitadong lalim ng paglalagay ng pile at malalim na pagyeyelo ng lupa sa ibang mga kaso, pati na rin ang mababang kahusayan dahil sa horizontal forced-action cooling system.

Ang layunin ng kasalukuyang imbensyon ay lumikha ng isang makatwiran, maaasahang thermal stabilizer ng mga lupa na nakakatugon sa mataas na teknolohikal at mga kinakailangan sa disenyo pagpapanatili ng rehimen ng temperatura ng mga lupa sa buong panahon ng operasyon, dahil sa pagsunod sa thermal stabilizer mga katangian ng arkitektura mga istruktura.

Ang mga heat stabilizer ay inihahatid sa lugar ng pag-install na ganap na naka-assemble, na hindi nangangailangan ng pagpupulong sa site. Kasabay nito, ang thermal stabilizer ay ginawa para sa mga seismic na rehiyon (hanggang sa 9 na puntos sa MSK-64 scale) na may buhay ng serbisyo at buhay ng serbisyo ng isang anti-corrosion coating na 50 taon. Ang heat stabilizer ay may factory-made anti-corrosion coating (zinc).

Ang thermal stabilizer ay direktang inilubog pagkatapos ng pagbabarena ng balon. Ang puwang sa pagitan ng thermostabilizer at ng borehole wall ay puno ng solusyon sa lupa na may moisture content na 0.5 at mas mataas. Ang lupang ginamit ay binubura kapag nagtutulak ng balon o pinaghalong luad-buhangin.

Ang antas ng ilalim ng thermostabilizer at ang antas ng ilalim ng balon ay tinutukoy sa panahon ng pag-install ng thermostabilizer.

Ang kakanyahan ng imbensyon ay inilalarawan sa Fig. 1.

Ang thermal stabilizer ay binubuo ng: ang condenser ng thermal stabilizer 1, ang housing ng condenser 2, ang cap ng condenser 3, ang steel pipe ng thermal stabilizer 4, ang pipe ng aluminum condenser 5, ang mounting bracket ng thermal stabilizer 6, ang housing ng thermal stabilizer 7, ang dulo ng thermal stabilizer 8, ang insert ng heat-insulating thermal stabilizer 9.

Ang condenser ng thermal stabilizer 1 ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe - ang katawan ng condenser 2, na binubuo ng isang cap ng condenser 3 at dalawang finned capacitor mula sa labas, ang mga palikpik ay pinagsama, inilalagay ang aluminyo pipe ng ang condenser 5 malapit sa weld.

Ang ribbing ay lubos na mahusay, ang helical na direksyon ng mga pagliko ay arbitrary. Sa ibabaw ng ribbing, pinahihintulutan ang pagpapapangit sa mga pagliko ng hindi hihigit sa 10 mm, ang patong ng ibabaw ng pipe na may aluminyo pagkatapos ng rolling ay chemical passivation sa isang solusyon ng alkali at asin. Ang lugar ng palikpik ay hindi bababa sa 2.43 m 2.

Ang mabisang paglamig ng thermal stabilizer ay nakakamit ng malaking lugar mga ibabaw ng palikpik.

Ang katawan ng heat stabilizer ay pinahihintulutang gawin ng dalawa o tatlong bahagi, na hinangin sa makina para sa awtomatikong hinang ng mga bakal na tubo MD (non-standard na tahi, ang welding ay isinasagawa gamit ang isang umiikot na magnetically controlled arc).

Ang welded seam ay nasubok para sa lakas at higpit ng hangin sa isang overpressure na 6.0 MPa (60 kgf / cm 2) sa ilalim ng tubig.

I-roll ang condenser fins, ilagay ang aluminum cone malapit sa weld.

Sa ibabaw ng ribbing, pinahihintulutan ang pagpapapangit sa mga pagliko na may lalim na hindi hihigit sa 10 mm - linear, longitudinal at radial - helical, pati na rin hanggang pitong pagliko mula sa bawat dulo na mas mababa sa diameter 67. Pahiran ang ibabaw ng pipe na may aluminyo pagkatapos gumulong - chemical passivation sa isang solusyon ng alkali at asin. Ang lugar ng palikpik ay hindi bababa sa 2.3 m 2.

Ang heat stabilizer ay may slinging element sa itaas na bahagi sa anyo ng mounting bracket. Ang tirador ay isinasagawa gamit ang tela lambanog sa anyo ng isang loop, na may kapasidad na nakakataas na 0.5 tonelada.

Ang mga heat stabilizer ay may panlabas na anti-corrosion zinc coating, na ginawa sa pabrika.

Mga kondisyon ng klima para sa pag-install ng mga thermal stabilizer:

Temperatura na hindi mas mababa sa minus 40 ° C;

Kamag-anak na kahalumigmigan ng hangin mula 25 hanggang 75%;

Presyon ng atmospera 84.0-106.7 kPa (630-800 mm Hg).

Ang lugar para sa pag-install ng mga thermal stabilizer ay dapat matugunan ang mga sumusunod na kondisyon:

Magkaroon ng sapat na pag-iilaw, hindi bababa sa 200 lux;

Dapat na nilagyan ng mga kagamitan sa pag-angat.

Ang puwang sa pagitan ng thermostabilizer at ng borehole wall ay puno ng solusyon sa lupa na may moisture content na 0.5 at mas mataas. Ang lupang ginamit ay binubutas sa panahon ng pagbabarena ng isang balon, o isang pinaghalong luad-buhangin.

Ang thermal insulation ng heat stabilizer 9 ay ginagawa sa seasonal thawing zone.

Ang bakal para sa mga bakal na tubo ng heat stabilizer ay inangkop sa mga kondisyon ng hilaga at may anti-corrosion zinc coating. Ang heat stabilizer ay magaan dahil sa maliit na diameter nito, habang pinapanatili ang malawak na radius ng pagyeyelo ng lupa.

Ang mga heat stabilizer ay inihahatid sa lugar ng pag-install na ganap na naka-assemble, na hindi nangangailangan ng pagpupulong sa site. Kasabay nito, ang thermal stabilizer ay ginawa para sa mga seismic na rehiyon (hanggang sa 9 na puntos sa MSK-64 scale) na may buhay ng serbisyo ng anti-corrosion coating na 50 taon. Ang heat stabilizer ay may factory-made anti-corrosion coating (zinc).

Isang buong taon na thermal stabilizer ng mga lupa para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura, na naglalaman ng isang steel tube ng isang thermal stabilizer at isang aluminum tube ng isang condenser, na nailalarawan sa na ang condenser ng thermal stabilizer ay ginawa sa anyo ng isang vertical tube na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned condenser sa labas, isang lugar na ribbing na kung saan ay hindi mas mababa sa 2.3 m 2, habang ang heat stabilizer ay may elemento para sa slinging sa itaas na bahagi sa anyo ng isang mounting bracket.

Mga katulad na patent:

Ang iminungkahing aparato ay nauugnay sa pagtatayo ng isang palapag na mga gusali sa permafrost na mga lupa na may artipisyal na paglamig ng mga lupa ng base ng gusali gamit ang isang heat pump at sabay-sabay na pag-init ng gusali gamit ang isang heat pump at karagdagang mapagkukunan init.

Ang imbensyon ay nauugnay sa mga sistema para sa paglamig at pagyeyelo ng mga lupa sa engineering ng pagmimina sa mga lugar ng permafrost (cryolithozone), na nailalarawan sa pagkakaroon ng mga natural na brine na may negatibong temperatura (cryopegs).

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may kumplikadong engineering at geocryological na kondisyon, kung saan ginagamit ang thermal stabilization ng permafrost at plastic-frozen na mga lupa, at maaaring gamitin upang mapanatili ang kanilang frozen na estado o pagyeyelo, kabilang ang mga balon na hindi matatag sa pader at madaling kapitan ng pag-slide at rockfall formation.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng pagtatayo ng mga istruktura sa kumplikadong geotechnical na mga kondisyon ng permafrost. Ang imbensyon ay naglalayong lumikha ng malalim na thermosyphon na may ultra-deep underground evaporators, sa pagkakasunud-sunod ng 50-100 m at higit pa, na may pare-parehong pamamahagi ng temperatura sa ibabaw ng evaporator na matatagpuan sa lupa, na nagbibigay-daan sa mas mahusay na paggamit ng potensyal nito. kapangyarihan upang alisin ang init mula sa lupa at pataasin ang kahusayan ng enerhiya ng device na ginamit ...

Ang imbensyon ay may kaugnayan sa larangan ng konstruksiyon, lalo na ang pagtatayo ng produksyon o mga residential complex sa permafrost. Ang teknikal na resulta ay upang matiyak ang isang matatag na mababang temperatura ng permafrost sa mga soils ng mga pundasyon ng construction complex sa pagkakaroon ng isang bulk leveling layer ng lupa. Ang teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang site para sa construction complex sa permafrost ay naglalaman ng isang bulk leveling soil layer na matatagpuan sa natural na ibabaw ng lupa sa loob ng construction complex, habang ang bulk leveling soil layer ay naglalaman ng cooling layer na matatagpuan direkta sa natural na lupa. ibabaw at matatagpuan sa isang cooling tier, isang proteksiyon na tier, habang ang cooling tier ay naglalaman ng isang cooling system sa anyo ng mga guwang na pahalang na tubo na matatagpuan parallel sa itaas na ibabaw ng site, at mga vertical na guwang na tubo, na ang ilalim ay magkadugtong sa tuktok ng ang mga pahalang na tubo at ang lukab nito ay konektado sa lukab ng mga pahalang na tubo, habang ang kanilang itaas na dulo ay may plug, ang riser ay tumatawid sa containment layer at nasa tabi ng hangin sa labas, at ang containment layer ay naglalaman ng isang layer materyal na thermal insulation direktang matatagpuan sa cooling deck at protektado mula sa itaas ng isang layer ng lupa. 1 wp cl, 4 dwg

Ang pag-imbento ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may mahirap na mga kondisyon ng engineering at geocryological, lalo na sa thermal stabilization ng permafrost at mahina na mga lupa. Ang teknikal na resulta ay upang madagdagan ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang thermal stabilizer, bawasan ang oras ng pag-install, at dagdagan ang pagiging maaasahan ng istraktura. Ang teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng ang katunayan na ang thermal stabilizer ng mga lupa ng buong taon na pagkilos para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura ay naglalaman ng isang bakal na tubo ng thermal stabilizer at isang aluminyo na tubo ng condenser, habang ang condenser ng Ang thermal stabilizer ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned condenser na may panlabas na panig, ang ribbing area na kung saan ay hindi mas mababa sa 2.3 m2, habang ang heat stabilizer ay may elemento. para sa lambanog sa itaas na bahagi sa anyo ng isang mounting bracket. 1 may sakit.