Thermal stabilization ng mga lupa

Kamakailang mga dekada mayroong pagtaas sa temperatura permafrost soils. Nagiging sanhi ito ng mga panganib ng paglitaw ng lampas sa disenyo ng mga estado ng stress-strain sa mga lupa ng mga base, pundasyon, gusali at istruktura na itinayo sa naturang mga lupa.

Ang malubhang problemang ito bawat taon ay nakakaapekto sa dumaraming mga pasilidad na nagpapatakbo sa mga pundasyon na binubuo ng mga permafrost na lupa (hindi pantay na pag-ulan, paghupa ng pundasyon, pagkasira ng mga elemento ng istruktura, atbp.).

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

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

Ang pangalawang prinsipyo ay nagsasangkot ng paggamit ng mga lupa bilang mga pundasyon sa isang estado ng lasaw o lasaw (ang paunang lasaw ay isinasagawa sa kinakalkula na lalim bago magsimula ang pagtatayo o pinapayagan ang lasaw 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 mapanatili ang mga lupa sa isang frozen na estado kaysa upang palakasin ang lasaw na mga lupa.

Ang pangalawang prinsipyo ay mas angkop kapag ang pagtunaw ng lupa ay humahantong sa mga pagpapapangit ng mga pundasyon ng mga lupa, na nasa loob ng saklaw ng mga pinahihintulutang halaga para sa isang partikular na gusali o istraktura. Ang prinsipyong ito ay, halimbawa, na angkop para sa mabato at matigas na 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 dinisenyo upang matiyak ang posibilidad ng pagtatayo ng mga gusali at istruktura ayon sa pangalawang prinsipyo.

Ang ilang mga hakbang ay ginagamit upang mapanatili ang mga lupa sa isang frozen na estado. Isa sa mabisa at matipid na paraan ay ang pagpapababa ng temperatura ng lupa gamit mga pampatatag ng init.

Soil thermal stabilizer (TSG) ay isang vapor-liquid siphon. Ito ay isang seasonal cooling device na sinisingil ng refrigerant para mapababa ang 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 naglalabas ng init sa nakapaligid na kapaligiran.

Sa thermostabilizer mayroong isang natural na sirkulasyon ng kombeksyon ng nagpapalamig, na pumasa mula sa isa estado ng pagsasama-sama sa isa pa: mula sa gas hanggang sa likido at pabalik.

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

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

Ang uri, disenyo at bilang ng mga thermal 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 mga lupa sa isang permafrost na estado at matiyak ang lakas at immutability ng ice-soil slab sa ilalim ng istraktura.

Ang sirkulasyon ng convection ng 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 tuktok na layer ng lupa hanggang sa susunod na malamig na snap.

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

Single borehole thermal stabilizer (OST)

Ang pinakasimpleng aparato na nagbibigay-daan sa pag-install ng trabaho na isagawa kapwa para sa mga gusali at istruktura na itinatayo at para sa mga umiiral na. Maaaring i-install ang OST parehong patayo at sa isang anggulo ng 45 degrees sa ibabaw;

Horizontal thermal stabilizer system (HST) 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 na matatagpuan sa ibabaw. Ang pag-install ng isang GTS ay ipinapayong para sa bagong konstruksiyon, kapag posible na gumawa ng isang hukay;

Vertical system ng mga thermal stabilizer (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. Ang disenyo na ito ay nagpapahintulot sa lupa na magyelo mas malalim kaysa sa ilalim ng GTS scheme. Ang pag-install ng VST ay ipinapayong para sa bagong konstruksiyon, kapag posible na bumuo ng isang hukay;

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

Ang huling paraan ay hindi nangangailangan ng pagbuo ng mga hukay, trenches, o pagpapalakas, at pinapayagan ang natural na istraktura ng lupa na mapangalagaan. 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 lupa

Thermal stabilization ng soils gamit iba't ibang sistema Pinapayagan ka ng TSG na bawasan ang mga gastos sa pagtatayo ng hanggang 50% at bawasan ang panahon ng pagtatayo ng mga bagay nang 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 pinahihintulutan lamang na may isang link sa http://site

Ang mga alok na nai-post sa website na ito ay hindi bumubuo ng isang pampublikong alok.

Thermal stabilization ng foundation soils— isang hanay ng mga hakbang sa thermal reclamation na naglalayong tiyakin ang isang matatag na estado ng thermal ng mga lupa alinsunod sa napiling prinsipyo ng disenyo ng paggamit ng mga lupa bilang pundasyon sa buong panahon ng pagpapatakbo ng pasilidad (STO Gazprom 2-2.1-390-2009).

Kapag nagdidisenyo ng mga istruktura sa mga permafrost na lupa (permafrost), nahaharap ang mga organisasyon ng disenyo sa 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 isang pagtaas sa bilang ng mga tambak ng pundasyon upang dalhin ang mga karga mula sa istraktura at isang pagtaas sa gastos ng proyekto.

2) Ang seksyon ng geological sa site ng konstruksiyon ay kinakatawan ng permafrost ng isang hindi pinagsamang uri, na sa panahon ng pagpapatakbo ng pasilidad ay maaaring humantong sa parehong karagdagang lasaw (pag-aayos ng mga pundasyon) at pagyeyelo (pag-angat ng mga pundasyon).

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

4) Sa lugar ng pamamahagi ng permafrost, ang dinisenyo na site ay nahuhulog sa isang lugar ng pamamahagi ng mga lasaw na lupa na may mababang mga katangian ng pagkarga.

5) Dahil sa kalayuan ng lugar ng konstruksyon 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.

6) Laganap ang mga pag-aangat ng lupa sa lugar, na mayroong a negatibong epekto sa mga pundasyon ng mga istraktura at humahantong sa kanilang pagpapapangit (ito ay totoo lalo na para sa mga hindi gaanong na-load na mga pundasyon ng mga palo, overpass, maliit na mga kahon ng bloke, atbp.).

7) Kinakailangang magdisenyo ng isang dam ng lupa para sa mga lokal na layunin, ngunit walang sapat na mga lupa na may mga kinakailangang katangian (mababang filtration coefficients).

Ang lahat ng mga problemang ito, sa isang antas o iba pa, ay maaaring malutas sa pamamagitan ng paggamit 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: thermotechnical modeling ng thermal stabilization system na may hula ng mga kondisyon ng lupa, geotechnical monitoring), pati na rin ang bahagyang pagmomodelo ng pakikipag-ugnayan ng isang istraktura at ang geological na kapaligiran, variable na pagkalkula ng thermal stabilization, atbp. Maaaring matingnan ang isang halimbawa ng isang graphical na aplikasyon para sa proyekto

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

Mga instrumento at device na ginagamit para sa thermal stabilization ng base ng lupa: mga seasonal cooling device ( SOU), mga kagamitan sa paglamig sa buong taon ( KOU), bukas na mga cooling device ( OOU), heat-insulating screen, monitoring system (logger, thermo streamer, benchmark).

SOU ( sa panitikan maaari mong mahanap ang pangalang thermosyphons o single thermal stabilizers) - 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 SOU 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 anchor-type na SOU. Ang pagganap ng SOU ay higit na nakadepende sa ratio ng evaporator area sa kabuuang lugar kapasitor. Sa ngayon, ang mga SOU ay malawakang ginagamit sa lahat hilagang rehiyon Russia. Ang SOU ay naka-install parehong patayo at pahalang. Sa ilang device na may malaking bahagi ng evaporation, naka-install ang mga pump upang pabilisin ang proseso ng pagpapalitan ng init.

SOU na may bifurcated radiator system, sa itaas na bahagi ay mayroong refueling tap (Komi Republic, Vorkuta).

SOU na may isang radiator, sa itaas na bahagi ay may refueling tap (Komi Republic, Vorkuta).

Sou na may bifurcated system ng hilig na V-shaped radiators. Ang isang katulad na anyo ay ipinaglihi para sa higit pa mahusay na trabaho may at walang hangin (Komi Republic, Vorkuta).

SDU na may pahalang na palikpik at ang paggamit ng isang manggas na nagsisilbing kontrolin ang proseso ng pagyeyelo, pati na rin para sa posibilidad na baguhin ang thermal stabilizer.

Ang paggamit ng solong SOU na may pahalang na palikpik para sa pagyeyelo ng bahagi ng site (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, Yubileiny field Gazprom Dobycha Nadym).

Application ng SDU na may vertical fins para sa pagyeyelo ng dam core (Republic of Yakutia (Sakha), Yakutsk).

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

KOU - Ang mga thermostabilizer sa buong taon ay konektado sa mga makina ng pagpapalamig kasama sa mainit na panahon ng taon. Ang ganitong mga sistema ay karaniwang ginagamit sa dalawang kaso. Ang una ay nasa ilalim ng mahirap na kondisyon ng lupa (mga likidong lupa, atbp.), kapag kinakailangan na i-freeze (babaan ang temperatura) ang (mga) lupa sa maikling panahon. Ang pangalawa ay ang mga bagay sa isang pundasyon sa ibabaw na may mataas na kinakailangan para sa kapasidad na nagdadala ng pagkarga (malalaking tangke), kapag hindi posible na gumamit ng screen ng heat-insulating. Ang aktwal na aplikasyon ng CDU ay umiiral sa Kharasaveyskaya oil pipeline system. Mayroon ding isang alamat na nasa ilalim ng gusali ng Moscow Pambansang Unibersidad Upang matiyak ang mas mahusay na kapasidad ng tindig ng Jurassic clays, isang katulad na sistema ang ginagamit.

OOU - iba't ibang mga air injection device na tumatakbo, bilang panuntunan, dahil sa natural na paggalaw ng hangin. dati aktibong paggamit Ang mga CDU ang pangunahing paraan para sa paglamig sa ilalim ng lupa sa ilalim ng mga bahay. Ang aparato ay binubuo ng isang air intake iba't ibang disenyo at air-conducting box (pipe). Kung ang ODU ay naka-install sa isang underground space na nilagyan ng mga snow shield, kapag ang hangin mula sa kalye ay dumaan sa isang makitid na butas, isang throttling effect ang nangyayari, na nagpapababa ng temperatura sa ilalim ng lupa.

Upang maayos na magdisenyo ng mga thermal stabilization system, kinakailangan na magsagawa ng mga kalkulasyon ng thermal engineering ng pakikipag-ugnayan ng mga lupa, istruktura at mga thermal stabilization system para sa buong panahon ng operasyon. Ang pagsasagawa ng pagmomodelo hanggang sa maabot ang temperatura ng disenyo ay hindi sapat, dahil sa posibleng overcooling ng lupa at pag-activate ng frost cracking. Ang aming kumpanya ay may lahat ng mga permit sa produksyon gawaing disenyo para sa soil thermal stabilization, lahat ng kalkulasyon ay ginagawa gamit ang sarili naming certified software na ginawa para sa naturang gawain.

Ang biomat ay isang multi-layer, 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 mga biomat ay naglalayong protektahan at palakasin ang mga ibabaw ng mga embankment at slope ng lupa, at mga embankment ng lupa ng mga pipeline. Ang paggamit ng biomat ay lalong epektibo sa complex natural na kondisyon sa mga lugar ng Far North, kung saan likas na kapaligiran ay lalo na sensitibo sa mga panlabas na impluwensya, at ang patuloy na kumpleto o bahagyang pagkasira ng mga halaman ay lubos na nagpapagana sa mga proseso ng pagguho ng tubig at hangin at pagbuo ng gully.

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

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

Mga thermal stabilizer ng lupa.

Isa sa pinakamahalagang lugar na sumasalamin modernong kasanayan hilagang konstruksiyon ay upang mapanatili ang tradisyunal na estado ng permafrost soils sa pang-ekonomiyang zone 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 sa labas ng hangin gamit ang vapor-liquid thermosiphon 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: pagpapapanatag ng lupa sa mga base ng mga pundasyon at istruktura, mga suporta sa tulay, mga pipeline, mga linya ng kuryente.

Ang disenyo ng soil thermal stabilizer ay isang gravity-oriented heat pipe kung saan ang proseso ng evaporation-condensation ng heat transfer ay isinasagawa gamit ang mga singaw ng isang mababang kumukulong nagpapalamig (freon, propane, ammonia, atbp.). Ang finned 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 sa parehong patayo at hilig na mga posisyon.

Profile ng polymer lining (rail).

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

Ang paggamit ng mga profile ay makabuluhang binabawasan ang oras ng lining, tinitiyak ang garantisadong kaligtasan ng pipeline insulation coating at pinapalawak ang buhay ng serbisyo ng daanan sa ilalim ng tubig. Ang mga materyales sa profile ay hindi napapailalim sa nabubulok, ay angkop para sa paggamit sa mga agresibong kapaligiran, ay palakaibigan sa kapaligiran, hindi nakakapinsala sa kapaligiran at maaaring magamit 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 paggawa mga lugar ng konstruksyon, ay 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 pagtatayo ng mga pasilidad.

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 nilikha na istraktura.

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.

Polymer rock sheet para sa pagprotekta sa insulated surface ng pipelines.

Ang rock sheet ay inilaan para sa proteksyon nakahiwalay na ibabaw pipelines na may diameter na hanggang sa 1420 mm, kasama, kapag sila ay inilatag sa ilalim ng lupa sa mabato at permafrost na mga lupa na may matalim na mga praksyon, 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 pipeline ng anumang diameter. Maaaring gamitin ang DES sa anumang klimatiko na kondisyon.

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

1. Tinitiyak ang kalinisan ng ekolohiya 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.

Ang polymer container ballasting device ay isang modernized double design na PKBU-MKS.

Ang polymer-container ballasting device - isang modernized na dual design na PKBU-MKS - ay isang produkto na binubuo ng dalawang container na konektado ng apat na power strips, pati na rin ang mga metal spacer frame. Ang mga naturang lalagyan ay gawa sa malambot na sintetikong materyales. Para sa paggawa ng mga ballasting device, ginagamit ang mga teknikal na tela, na lubos na matibay at tinitiyak ang mahabang buhay ng serbisyo sa mga kondisyon ng lupa. Magagamit ang mga ito para sa mga ballasting pipeline na may diameter na hanggang 1420 mm, pati na rin sa mga istrukturang lumulutang sa baha o pinapatakbo sa marshy area 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 ERRZ stiffening spacer frames. Kung kinakailangan, ang mga ballasting device ay maaaring pagsamahin sa mga pangkat gamit mga kabit. Sa diameter ng pipeline na 1420 hanggang 1620 mm, ang grupo ay maaaring binubuo ng apat na device, at may diameter na 720-1220 mm - ng dalawa.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may kumplikadong mga kondisyon ng engineering at geocryological, lalo na sa thermal stabilization ng permafrost at malambot na mga lupa. Ang teknikal na resulta ay upang madagdagan ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang haba na mga thermal stabilizer, bawasan ang oras ng pag-install, at dagdagan ang pagiging maaasahan ng disenyo. Ang teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang buong taon na thermal stabilizer ng lupa para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura ay naglalaman ng isang steel thermal stabilizer pipe at isang aluminum condenser pipe, habang ang thermal stabilizer condenser ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned capacitor na may panlabas na gilid, ang fin area na hindi bababa 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. 1 may sakit.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may kumplikadong mga kondisyon ng engineering at geocryological, lalo na ang thermal stabilization ng permafrost at malambot na mga lupa.

Alam na sa panahon ng pagtatayo ng mga istruktura ng kapital, kalsada, overpass, mga balon ng langis, mga tangke, atbp. sa permafrost soils kinakailangan na mag-aplay ng mga espesyal na hakbang sa pag-iingat rehimen ng temperatura mga lupa sa buong panahon ng operasyon at upang maiwasan ang paglambot ng mga pundasyon na nagdadala ng pagkarga sa panahon ng lasaw. Karamihan mabisang paraan ay ang lokasyon sa base ng istraktura ng mga plastically frozen na stabilizer ng 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 Patents No. 2384672, No. 2157872.

Karaniwan, ang pag-install ng SPMG ay isinasagawa bago ang pagtatayo ng mga istruktura: ang isang hukay ay inihanda, isang sand cushion ay ibinuhos, ang mga thermal stabilizer ay naka-install, ang lupa ay napuno 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, pagsubaybay sa pagpapatakbo ng thermal stabilizer at pag-aayos mga indibidwal na bahagi ay 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 punan 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 matatagpuan sa labas ng tabas ng punan ng lupa. Ang disenyong ito ay nagbibigay-daan, kung sakaling may tumagas, deformation, o iba pang mga depekto sa mga cooling pipe, na alisin ang mga ito at makagawa ng Pagpapanatili at i-install ito muli. Gayunpaman, sa kasong ito, ang halaga ng produkto ay tumataas nang malaki dahil sa paggamit ng mga proteksiyon na tubo at 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 utility model patent No. 68108), na naka-install sa mga balon. Upang matiyak ang kadalian ng paggawa, transportasyon at pag-install ng mga heat pipe, ang kanilang katawan ay may hindi bababa sa isang insert na ginawa sa anyo ng isang bellows (RF patent para sa utility model No. 83831). Ang insert ay karaniwang nilagyan ng isang matibay na naaalis na clip upang ayusin ang relatibong posisyon ng mga seksyon ng katawan. Ang matibay na hawla ay maaaring may mga butas-butas upang punan ang espasyo sa pagitan nito at ng mga bubuyog ng lupa upang mabawasan thermal resistance. Ang heat pipe ay dapat na ilubog sa seksyon ng balon ayon sa seksyon, sa pamamagitan ng static na pagpindot. Nagreresulta ito sa malalaking baluktot na pagkarga sa istraktura, na maaaring humantong sa pinsala.

Malapit sa kasalukuyang pag-imbento ay isang pamamaraan para sa pag-aalis ng sediment ng mga pilapil sa permafrost sa pamamagitan ng pagyeyelo sa pagtunaw ng mga lupa na may mahabang thermosiphon (JSC Russian Railways, FSUE VNIIZhT, "Mga teknikal na tagubilin para sa pag-aalis ng sediment ng mga embankment sa permafrost sa pamamagitan ng pagyeyelo ng pagtunaw ng mga lupa na may mahabang thermosiphon" M. , 2007). Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng 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 (thermosiphons) ay ilubog hanggang sa huling lalim ng balon na may static pressing load. Tulad ng nabanggit na, lumilikha ito ng mga makabuluhang mapanirang pagkarga sa mga elemento ng istruktura ng cooling device.

Ang pinakamalapit sa kasalukuyang imbensyon ay ang imbensyon No. 2454506 C2 MPK E02D 3/115 (2006.01) "Pampalamig na aparato para sa pag-stabilize ng temperatura ng mga permafrost na lupa at isang paraan para sa pag-install ng naturang aparato." Ang imbensyon na ito ay naglalayong mapabuti ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang haba ng mga thermal stabilizer, pagbawas ng 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 ipinahayag 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 soils ay kinabibilangan ng:

Pagpasa sa isang balon;

Ang paghila sa direksyon na kabaligtaran sa direksyon ng pagbabarena ng thermal stabilizer na rin;

Pag-install ng mga capacitor.

Ang thermal stabilizer (mahabang thermosyphon) ay naglalaman ng mga condenser at evaporator pipe na puno ng nagpapalamig, na konektado ng mga bellows hoses (bellows). Ang bawat isa sa mga manggas ay pinalakas ng mga bendahe. Ang mga condenser pipe ay matatagpuan sa mga gilid ng thermal stabilizer at hinihila sa isang posisyon kung saan ang mga condenser pipe ay matatagpuan sa ibabaw ng lupa.

Kasama sa mga condenser (mga heat exchanger) ang mga condenser pipe na may mga elemento ng paglamig na naka-install sa mga ito (flanges, disks, fins, atbp. o mga radiator ng ibang disenyo). Karaniwan, ang heat exchanger ay naka-install sa pamamagitan ng pagpindot sa mga flanges ng disk papunta sa condenser pipe. Ang pamamaraang ito ay ang pinaka-maginhawa sa ganitong mga klimatiko na kondisyon. Kung kinakailangan, hinang at pag-install sa pamamagitan ng mga bolted na koneksyon. Ang mga kapasitor ng iba pang mga disenyo ay maaari ding gamitin sa loob ng saklaw ng kasalukuyang imbensyon. Ano panghuling pag-install ang condenser ay isinasagawa pagkatapos na hilahin ang thermal stabilizer sa pamamagitan ng balon, pinapayagan ang paggamit ng mga balon ng 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 nagbibigay-daan sa iyo upang madagdagan ang kahusayan ng aparato. 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. Maaaring mai-install ang isa sa mga capacitor sa pabrika, na pinapasimple ang pamamaraan ng pag-install sa mahirap na mga kondisyon ng klimatiko. (Dahil ang kasalukuyang imbensyon ay gumagamit ng paghila sa halip na ang karaniwang pamamaraan ng pagpindot sa thermal stabilizer, ang panganib na masira ang kapasitor kapag ini-install ang thermal stabilizer ay nababawasan.)

Kaya, ang imbensyon na ito ay nagpapabuti sa paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang haba na mga 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 magsagawa ng trabaho 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 trabaho sa pag-install at ang posibilidad na maisakatuparan na ito sa panahon ng pagpapatakbo ng pasilidad, mas epektibo ang gastos upang palitan ang mga nabigong thermal stabilizer sa pamamagitan ng paglalagay ng mga karagdagang linya kaysa sa lansagin at ayusin ang mga ito.

Ang kawalan ng kilalang teknikal na solusyon ay ang kumplikadong solusyon sa istruktura at, bilang isang resulta, isang makitid na saklaw ng aplikasyon dahil sa limitadong lalim 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 lupa na nakakatugon sa mataas na teknolohikal at mga kinakailangan sa disenyo pinapanatili ang rehimen ng temperatura ng mga lupa sa buong panahon ng operasyon, salamat sa pagsunod ng thermal stabilizer mga katangian ng arkitektura mga istruktura.

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

Ang thermal stabilizer ay inilubog kaagad pagkatapos ng pagbabarena ng balon. Ang puwang sa pagitan ng thermal stabilizer at ng well wall ay napuno ng solusyon sa lupa na may moisture content na 0.5 o mas mataas. Ang lupa na na-drill out kapag ang pagbabarena ng isang balon o isang clay-sand mixture ay ginagamit.

Ang ilalim na antas ng thermal stabilizer at ang ilalim na antas ng balon ay tinutukoy kapag ini-install ang thermal stabilizer.

Ang kakanyahan ng imbensyon ay inilalarawan sa Fig. 1.

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

Ang thermal stabilizer capacitor 1 ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe - ang capacitor body 2, na binubuo ng isang capacitor cap 3 at dalawang finned capacitor sa labas, ang mga palikpik ay pinagsama sa pamamagitan ng pag-install ng aluminum pipe ng capacitor 5 malapit sa hinangin.

Ang mga palikpik ay lubos na mahusay, ang helical na direksyon ng mga pagliko ay arbitrary. Sa ibabaw ng mga palikpik, pinahihintulutan ang pagpapapangit sa mga pagliko ng hindi hihigit sa 10 mm, ang patong sa ibabaw ng aluminyo na tubo pagkatapos ng pag-roll ay isang chemical passivation sa isang solusyon ng alkali at asin. Ang lugar ng palikpik ay hindi bababa sa 2.43 m2.

Ang epektibong paglamig ng thermostabilizer ay nakakamit dahil sa malaking lugar mga ibabaw ng palikpik.

Ang katawan ng heat stabilizer ay maaaring gawin ng dalawa o tatlong bahagi, hinangin gamit ang isang awtomatikong welding machine para sa mga pipe ng bakal na MD (ang tahi ay hindi pamantayan, ang hinang ay ginaganap na may umiikot na magnetically controlled arc).

Ang hinang ay sinubok para sa lakas at higpit gamit ang hangin sa sobrang presyon na 6.0 MPa (60 kgf/cm2) sa ilalim ng tubig.

Pagulungin ang mga palikpik ng condenser sa pamamagitan ng pag-install ng aluminum pipe na may kono malapit sa weld.

Sa ibabaw ng mga palikpik, pinapayagan 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. Patong sa ibabaw ng aluminyo pipe pagkatapos rolling ay chemical passivation sa isang solusyon ng alkali at asin. Ang lugar ng palikpik ay hindi bababa sa 2.3 m2.

Ang heat stabilizer ay may elemento para sa slinging sa itaas na bahagi sa anyo ng isang 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 thermal 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 mmHg).

Ang lokasyon 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 mekanismo ng pag-aangat.

Ang puwang sa pagitan ng thermal stabilizer at ng well wall ay napuno ng solusyon sa lupa na may moisture content na 0.5 o mas mataas. Ang lupa na na-drill sa panahon ng pagbabarena ng balon o isang clay-sand mixture ay ginagamit.

Ang thermal insulation ng thermostabilizer 9 ay isinasagawa sa seasonal thawing zone.

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

Ang mga thermal stabilizer ay inihahatid sa lugar ng pag-install na ganap na naka-assemble at hindi nangangailangan ng pagpupulong sa site. Kasabay nito, ang thermal stabilizer ay idinisenyo para sa mga seismic na lugar (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 anti-corrosion coating (zinc), na ginawa sa pabrika.

Isang buong taon na thermal stabilizer ng lupa para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura, na naglalaman ng bakal na thermal stabilizer pipe at isang aluminum condenser pipe, na nailalarawan sa na ang thermal stabilizer condenser ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned capacitor sa labas, na lugar ang mga palikpik na kung saan ay hindi bababa sa 2.3 m 2, habang ang heat stabilizer ay may elemento para sa lambanog 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 pundasyon 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 pagtatayo ng pagmimina sa mga lugar ng permafrost (permafrost zone), 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 plastically frozen soils, at maaaring gamitin upang mapanatili ang kanilang frozen na estado o pagyeyelo, kabilang ang mga balon na hindi matatag sa mga dingding. at madaling kapitan ng pag-slide at pagguho ng lupa.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng pagtatayo ng mga istruktura sa kumplikadong engineering at geological na kondisyon ng permafrost zone. Ang imbensyon ay naglalayong lumikha ng malalim na thermosyphon na may ultra-deep underground evaporators, mga 50-100 m o higit pa, na may pare-parehong pamamahagi ng temperatura sa ibabaw ng evaporator na matatagpuan sa lupa, na ginagawang posible na mas epektibong gamitin ang potensyal na kapangyarihan nito. upang alisin ang init mula sa lupa at dagdagan ang kahusayan ng enerhiya ng aparatong ginamit.

Ang imbensyon ay may kaugnayan sa larangan ng konstruksiyon, lalo na sa pagtatayo ng produksyon o mga residential complex sa permafrost. Ang teknikal na resulta ay upang matiyak ang isang matatag na mababang permafrost na temperatura sa mga pundasyon ng mga lupa ng isang construction complex sa pagkakaroon ng isang bulk leveling na layer ng lupa. Ang teknikal na resulta ay nakakamit na ang site para sa isang construction complex sa permafrost ay naglalaman ng isang bulk grading layer ng lupa na matatagpuan sa natural na ibabaw ng lupa sa loob ng construction complex, habang ang bulk grading layer ng lupa ay naglalaman ng cooling tier na matatagpuan direkta sa natural na ibabaw ng lupa, at matatagpuan sa cooling tier mayroong protective tier, kung saan ang cooling tier ay naglalaman ng cooling system sa anyo ng guwang na pahalang na tubo na matatagpuan parallel sa itaas na ibabaw ng platform, at vertical hollow pipe, sa ibaba na kung saan ay katabi ng mga pahalang na tubo sa itaas at ang lukab nito ay konektado sa lukab ng mga pahalang na tubo, habang ang kanilang itaas na dulo ay may plug, ang patayong tubo ay tumatawid sa proteksiyon na tier at humahantong sa hangin sa labas, at ang proteksiyon na tier ay naglalaman ng isang layer materyal na thermal insulation, direktang matatagpuan sa cooling tier at pinoprotektahan mula sa itaas ng isang layer ng lupa. 1 suweldo f-ly, 4 na may sakit.

Ang imbensyon ay nauugnay sa larangan ng konstruksiyon sa mga lugar na may kumplikadong mga kondisyon ng engineering at geocryological, lalo na sa thermal stabilization ng permafrost at malambot na mga lupa. Ang teknikal na resulta ay upang madagdagan ang paggawa ng proseso ng pag-install ng mahabang haba na mga thermal stabilizer, bawasan ang oras ng pag-install, at dagdagan ang pagiging maaasahan ng disenyo. Ang teknikal na resulta ay nakamit sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang buong taon na thermal stabilizer ng lupa para sa pag-iipon ng malamig sa mga pundasyon ng mga gusali at istruktura ay naglalaman ng isang steel thermal stabilizer pipe at isang aluminum condenser pipe, habang ang thermal stabilizer condenser ay ginawa sa anyo ng isang vertical pipe na binubuo ng isang condenser body, isang condenser cap at dalawang finned capacitor na may panlabas na gilid, ang fin area na hindi bababa sa 2.3 m2, habang ang heat stabilizer ay may elemento para sa slinging sa itaas na bahagi sa anyo ng isang mounting bracket. 1 may sakit.