Toprakların termal stabilizasyonu

son on yıllar sıcaklık artıyor permafrost... Bu, bu tür zeminler üzerine inşa edilen temel, temel, bina ve yapıların zeminlerinin tasarımın ötesinde gerilme-şekil değiştirme risklerine neden olur.

Her yıl, bu ciddi sorun, permafrost tarafından oluşturulan temeller üzerinde çalışan nesneleri (düzensiz oturmalar, temellerin çökmesi, yapı elemanlarının tahribatı vb.) artan sayıda etkilemektedir.

Permafrost üzerindeki bina ve yapıların inşaatı iki prensibe göre gerçekleştirilir:

İlk ilke, bir binanın veya yapının tüm işletimi süresince toprakların permafrost durumunun korunmasına dayanır;

İkinci ilke, çözülmüş veya çözülmüş halde toprakların temel olarak kullanılmasını ima eder (inşaat başlamadan önce tasarım derinliğine ön çözdürme yapılır veya işletme döneminde çözülmeye izin verilir;

Prensip seçimi mühendislik ve jeokriolojik duruma bağlıdır. İlkelerin uygunluğunu düşünmek ve karşılaştırmak gerekir. İlk ilke, toprağı donmuş halde tutmanın, çözülmüş toprağı güçlendirmekten daha karlı olduğunu ima eder.

İkinci ilke, toprakların çözülmesi, belirli bir bina veya yapı için izin verilen değerler aralığında olan temellerin topraklarının deformasyonlarına yol açtığında daha uygundur. Bu ilke, örneğin, deformasyonları çözülmüş halde küçük olan kayalık ve sert donmuş topraklar için uygundur.

Toprakların termal stabilizasyonu

Donmuş toprakların termal stabilizasyonu ikinci prensibe göre bina ve yapıların dikilmesine olanak sağlamak için tasarlanmıştır.

Toprakları donmuş halde tutmak için bir dizi önlem kullanılır. En etkili ve uygun maliyetli yöntemlerden biri, toprak sıcaklığının düşürülmesidir. Termostabilizatörler.

Toprakların termal stabilizatörü (TSG) bir buhar-sıvı sifonudur. Zeminin sıcaklığını düşürmek için soğutucu şarjlı, mevsimlik bir soğutma cihazıdır.

TSG, temelin temeli olan toprak kütlesinin sıcaklığını düşürmek için temele yakın açılan kuyulara daldırılır. Cihazın bir parçası, yerden ısı alan bir buharlaştırıcı ve çevredeki atmosfere ısı veren bir yoğunlaştırıcıdır.

Isı stabilizatöründe, soğutucu akışkanın birinden geçen doğal bir konveksiyon sirkülasyonu vardır. toplu durum diğerine: gazdan sıvıya ve tersi.

Yoğunlaştırılmış soğutucu akışkan (sıvılaştırılmış amonyak veya karbon dioksit), sıcaklık farkının etkisi altında doğal olarak TSG'nin alt kısmına düşer. Onlardan ısı aldıktan sonra buhara dönüşür ve buharlaşarak yüzeye geri döner, burada tekrar radyatör kondansatörünün duvarlarından ısıyı çevreleyen havaya aktarır ve yoğunlaşır. Sonra döngü tekrar tekrar eder.

Soğutucu akışkan dolaşımı, doğal konveksiyon-yerçekimi veya zorlamalı olabilir. Termal stabilizatörün tasarımına bağlıdır.

Isı stabilizatörlerinin tipi, tasarımı ve sayısı, her nesne için ayrı hesaplamalara göre seçilir.

Termal stabilizatörler etkinliklerini göstermiştir - onların yardımıyla toprağı permafrost durumunda tutmak ve yapı altındaki buzlu levhanın sağlamlığını ve değişmezliğini sağlamak mümkündür.

Konveksiyonlu soğutucu akışkan sirkülasyonu, zeminin ve dış havanın sıcaklık gradyanına dayanır.

Sırasında yaz dönemi, nasıl

sadece kondansatörün sıcaklığı - atmosferde bulunan termostabilizatörün üst kısmı,

soğutucunun sıcaklığından daha yüksek olur,

sirkülasyon durur ve üst toprak tabakasının bir sonraki soğuk çarpmaya kadar kısmi ataletsel olarak çözülmesiyle süreç askıya alınır.

Kurulum ve tasarım yöntemine göre kurulum şemaları:

Tek delikli termal stabilizatör (OST)

Hem yapım aşamasında hem de mevcut bina ve yapılar için kurulum çalışmaları yapmanızı sağlayan en basit cihaz. OST'nin hem dikey olarak hem de yüzeye 45 derecelik bir eğim açısıyla kurulmasına izin verilir;

Yatay termal stabilizatör sistemi (GST) temelin temeli olan toprak kütlesinde bir yatay düzlemde bulunan bir buharlaştırıcı boru sistemidir. Evaporatör borularından çıkan soğutucu akışkan yüzey kondansatörüne aktarılır. GST cihazı, bir temel çukuru mümkün olduğunda yeni inşaat için tavsiye edilir;

Dikey termal stabilizatör sistemi (VST) dikey evaporatör borularının bağlı olduğu evaporatör borularına yatay bir sistemi birleştirerek toprak kütlesinin derinliklerine iner. Bu tasarım, toprakların dondurulmasını mümkün kılar. büyük derinlik GTS şemasından daha fazla. Bir temel çukuru mümkün olduğunda, yeni inşaat için VST cihazı tavsiye edilir;

Termal stabilizatör sistemi, kullanarak mevcut bir bina veya yapının temeline kurulan Yönlü sondaj.

İkinci yöntem, çukurların, hendeklerin, takviyelerin geliştirilmesini gerektirmez, toprağın doğal yapısını korumanıza izin verir. İnşaat sürecini hızlandıran binanın veya yapının kendisinin inşaatına paralel olarak bir toprak termal stabilizasyon sisteminin kurulmasına izin verilir.

Toprakların termal stabilizasyonunu kullanırken teknik ve ekonomik göstergeler

Toprakların termal stabilizasyonu farklı sistemler TSG, inşaat maliyetini %50'ye kadar azaltmanıza ve inşaat süresini neredeyse 2 kat azaltmanıza olanak tanır.

"Toprakların termal stabilizasyonu" (PDF formatında indirin)

Tüm hakları saklıdır, 2014-2030.

Bu siteden bilgi kopyalamaya yalnızca http:// sitesine bir bağlantı ile izin verilir.

Bu web sitesinde yayınlanan teklifler halka açık bir teklif değildir.

Temel toprakların termal stabilizasyonu- tesisin tüm işletme süresi boyunca zeminleri temel olarak kullanmak için seçilen tasarım ilkesine uygun olarak sabit ve kararlı bir toprak termal durumu sağlamayı amaçlayan bir dizi ısı iyileştirme önlemi (STO Gazprom 2-2.1-390-2009).

Permafrost topraklarda (MMG) yapılar tasarlarken, tasarım organizasyonları aşağıdaki problemlerle karşı karşıyadır:

1) Donmuş durumdaki zeminler, gerekli yük taşıma özelliklerine sahip değildir (yüksek sıcaklıkta donmuş zeminler), bu da yükleri yapıdan absorbe edecek temel kazıklarının sayısında ve maliyetinde artışa yol açar. proje.

2) İnşaat sahasındaki jeolojik bölüm, tesisin işletilmesi sırasında hem daha fazla çözülmelerine (temellerin oturması) hem de donmalarına (temellerin kabarması) yol açabilen, birleşik olmayan bir MMG ile temsil edilir.

3) Teknolojik nedenlerden dolayı, ek önlemler alınmadan MMG'nin çözülmesine yol açabilecek, ısı üreten bir bina veya yapı (veya yüksekliği yeterli olmayan) altında havalandırılmış bir yeraltı düzenlemesi için sınırlamalar vardır.

4) MMG dağıtım alanında, öngörülen alan, düşük taşıma özelliklerine sahip çözülmüş toprakların dağıtım alanına düşer.

5) İnşaat alanının uzaklığı ve sondaj ve kazık ekipmanının teslimatındaki zorluklar nedeniyle, Müşteri maliyetleri azaltmak istiyor ve kazıklı temel yerine sığ bir temel kurma seçeneğini düşünüyor.

6) Bölgede kabaran topraklar yaygın olup, olumsuz etki yapıların temelleri üzerinde ve deformasyonlarına yol açar (bu, özellikle direklerin, üst geçitlerin, küçük blok kutuların vb. hafif yüklü temelleri için geçerlidir).

7) Yerel kullanım için toprak baraj tasarımı gerekli olup, istenilen özelliklere (düşük filtrasyon katsayıları) sahip topraklar yeterli değildir.

Bütün bu problemler, bir dereceye kadar, toprak termal stabilizasyon sistemleri uygulanarak çözülebilir.

Firmamız komple set olarak çalışmaktadır. Proje belgeleri zeminlerin termal stabilizasyonu (bölümler: zemin durumu tahmini ile termal stabilizasyon sistemlerinin termal mühendislik modellemesi, jeoteknik izleme) ve bir yapı ile jeolojik çevrenin etkileşiminin kısmi modellemesi, termal stabilizasyonun değişken hesaplamaları vb. Projeye bir grafik uygulama örneği görüntülenebilir

BET kullanarak toprakların termal stabilizasyonunu hesaplama örneği

Toprak tabanının termal stabilizasyonu için kullanılan cihazlar ve cihazlar: mevsimsel soğutma cihazları ( SB), yıl boyunca soğutma cihazları ( KOÜ), açık soğutma cihazları ( TOK), ısı yalıtımlı ekranlar, izleme sistemleri (kayıt cihazları, termo örgüler, kıyaslamalar).

SOU ( literatürde, termosifonlar veya tekli termal stabilizatörler adı bulunabilir) - faz dönüşümleri ve soğutucunun kapalı bir ısı eşanjöründe dolaşımı nedeniyle toprak ve hava arasındaki hızlandırılmış ısı alışverişine dayanan cihazlar. LDS, bir kondansatör (yerüstü kısmında bulunur) ve bir buharlaştırıcıdan (yeraltı kısmı) oluşur, bazen ankraj tipi bir LDS için önemli olan bir geçiş kısmı ayrılır. SCU'nun verimliliği büyük ölçüde evaporatör alanının Toplam alanı kapasitör. Şu anda, SOA tüm alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. kuzey bölgeleri Rusya. SDU hem dikey hem de yatay olarak kurulur. Uzun buharlaşma parçası olan bazı cihazlarda, ısı transfer sürecini hızlandırmak için pompalar kurulur.

Çatallı radyatör sistemine sahip bir SOU, üst kısımda bir yakıt ikmali valfi var (Komi Cumhuriyeti, Vorkuta).

Tek radyatörlü bir SOU, üst kısımda bir yakıt ikmali valfi var (Komi Cumhuriyeti, Vorkuta).

Eğimli V şekilli radyatörlerden oluşan çatallı bir sistemle ekin. Daha fazlası için benzer bir şekil tasarlandı etkili çalışma rüzgarlı ve rüzgarsız (Komi Cumhuriyeti, Vorkuta).

Yatay yivli FFA ve donma sürecini kontrol etmeye ve ayrıca termal stabilizatörü değiştirme olasılığına hizmet eden bir manşon kullanımı.

Sitenin bir bölümünü dondurmak için tekli yatay kanatçıkların uygulanması (Yamalo-Nenets Otonom Okrugu, Yubileinoye sahası Gazprom Dobycha Nadym).

Baraj çekirdeğini dondurmak için dikey yüzgeçlerin kullanılması (Yakutya Cumhuriyeti (Sakha), Yakutsk).

Tek SOU'lardan oluşan yatay termal stabilizasyon sistemlerinin, havalandırılmış yeraltı olmayan bir bina ile etkileşiminin bir modeli.

KOU - yıl boyunca termal stabilizatörler bağlanır soğutma makineleri dahil sıcak zaman Yılın. Bu tür sistemler kural olarak iki durumda kullanılır. Birincisi zor toprak şartlarında (akan topraklar vb.), toprak(lar)ı kısa sürede dondurmak (sıcaklığı düşürmek) gerektiğinde. İkincisi - bir ısı yalıtım ekranı kullanmanın mümkün olmadığı durumlarda, yüksek taşıma kapasitesi (büyük rezervuarlar) gereksinimi olan bir yüzey temelindeki nesneler. KOU'nun gerçek uygulaması Kharasavey petrol boru hattı sisteminde mevcuttur. Moskova binasının altında bir efsane de var. Devlet Üniversitesi Jura killerinin en iyi taşıma kapasitesini sağlamak için benzer bir sistem kullanılır.

OOU -çeşitli hava üfleme cihazları, kural olarak, havanın doğal hareketi nedeniyle çalışır. önce aktif kullanım SDU'lar, evlerin altındaki yeraltını soğutmanın ana yoluydu. Cihaz bir hava girişinden oluşur. çeşitli tasarımlar ve bir hava kanalı (borular). TOC'nin kar kalkanları ile donatılmış yeraltına kurulması durumunda, hava sokaktan dar bir açıklıktan geçtiğinde, yeraltındaki sıcaklığı düşüren bir kısma etkisi meydana gelir.

Termal stabilizasyon sistemlerinin doğru tasarımı için, tüm çalışma süresi boyunca toprakların, yapıların ve termal stabilizasyon sistemlerinin etkileşiminin termal hesaplamalarını yapmak gerekir. Zeminin olası hipotermisi ve don çatlamasının aktivasyonu nedeniyle, tasarım sıcaklığına ulaşmadan simülasyonların yapılması yeterli değildir. Firmamız tüm üretim izinlerine sahiptir. tasarım çalışması Toprağın termal stabilizasyonu için tüm hesaplamalar, bu tür çalışmaların üretimi için oluşturulan kendi sertifikalı yazılımımız üzerinde yapılır.

Bir biyomat, çok yıllık bitki tohumları, besinler (mineral ve organik gübreler, bitki büyüme uyarıcıları, toprak oluşturan bakteriler) ve toprağın nemi tutma yeteneğini geliştiren su tutucu bileşenler (sentetik polimerler şeklinde).

Biyomatların kullanımı, toprak setlerin ve eğimlerin yüzeylerini, boru hatlarının toprak setlerini korumayı ve güçlendirmeyi amaçlamaktadır. Bir biyomatın kullanımı özellikle karmaşık durumlarda etkilidir. doğal şartlar Uzak Kuzey bölgelerinde, nerede doğal çevreözellikle dış etkilere karşı hassastır ve bitki örtüsünün devam eden tamamen veya kısmen yok edilmesi, su ve rüzgar erozyonu, oyuntu oluşumu süreçlerini son derece keskin bir şekilde harekete geçirir.

Biyomatların kullanımı, verimli bir toprak tabakası döşemeden ve ardından çimleri yeniden ekmeden ilk yaz mevsiminde toprak-bitki örtüsü tabakasını pratik olarak eski haline getirmeyi mümkün kılar.

Endüstriyel koşullarda üretilip, eksiksiz olarak şantiyeye teslim edilir. İnşaatçılar, bunları yalnızca tamamlanmış iş sahasında özel çubuklarla sabitlemek zorunda kalacaklar.

Toprak termal stabilizatörleri.

yansıtan en önemli alanlardan biridir. modern uygulama kuzey inşaatı, insan yönetimi alanındaki geleneksel permafrost durumunun korunmasıdır. Bu koşul altında, denge durumu korunur Çevre ve bu topraklar üzerine inşa edilen yapıların sağlamlığı.

Yapıların temellerinde toprağın donmuş durumunu korumanın veya iyileştirmenin etkili bir yolu, termal stabilizatörler adı verilen buhar-sıvı termosifonları kullanarak dış havanın düşük sıcaklıklarını kullanmaktır.

Termal stabilizatörler, taşıma kapasitesini artırmak için permafrost toprağı soğutmak ve dondurmak için tasarlanmıştır.

Toprak termal stabilizatörlerinin özel kullanım alanı çok geniştir: temellerin ve yapıların temellerinde toprak stabilizasyonu, köprü destekleri, boru hatları, elektrik hatları.

Toprak termal stabilizatörünün tasarımı, düşük kaynama noktalı bir soğutucu akışkanın (freon, propan, amonyak, vb.) Yer üstü nervürlü kısım bir yoğunlaştırıcıdır, termal stabilizatörün toprağa gömülü kısmı bir buharlaştırıcıdır.

Toprak için termal stabilizatör, sızdırmaz bir muhafaza içinde bulunur yapısal elemanlar, hem dikey hem de eğimli pozisyonlarda stabil çalışmasını sağlar.

Polimer astar profili (çıta).

Polimer astar profili korumak için tasarlanmıştır dış yüzey boru hattı, dökme demir veya betonarme ağırlıklar (ağırlık malzemeleri) takarken ve boru hatlarının yalıtım kaplamasını, boru hattını zor arazide sualtı geçiş kasasından çekme işlemi sırasında mekanik hasarlardan korumak için. Neftegaz profilleri, destek elemanları ve boru bağlantı elemanlarının altında astar şiltesi olarak da kullanılabilir.

Profillerin kullanımı, kaplama süresini önemli ölçüde azaltır, boru hattı yalıtım kaplamasının garantili güvenliğini sağlar ve su altı geçişinin hizmet ömrünü uzatır. Profil malzemeleri çürümeye maruz kalmaz, agresif ortamlarda kullanıma uygundur, çevre dostudur, çevreye zarar vermez ve tatlı içme suyu bulunan rezervuarlarda kullanılabilir.

Geogrid.

Geogrid, dengeli bir toprak konumu sağlayan optimum yük stabilizasyonu ve toprak erozyon direnci sağlar.

Geogrid, kıyı kıyı şeridini güçlendirmek için gaz boru hatlarının yapımında kullanılır.

İnşaat veya çalışma sırasında ortaya çıkan yapay olarak oluşturulmuş setler inşaat siteleri, uygun sabitleme kullanılmadan hayal etmek imkansızdır. Eğimlerin direnci bu durumda inşaat hızını artıracak bir geogrid kullanılarak artırılabilir.

Geogrid ile zemin arasında geçen özel bir tabakadan oluşan geogrid dolgu, oluşturulan yapının güvenilirliğinde önemli rol oynar.

Geogrid, su akışlarının enerjisini sınırlar, erozyonu önler ve agrega ile temas bölgesinde eğim boyunca yönlendirilen kesme kuvvetlerini azaltır.

Boru hatlarının yalıtılmış yüzeyinin korunması için polimerik kaya levhası.

Kaya levhası korumak için tasarlanmıştır izole yüzey keskin fraksiyonlu kayalık ve permafrost topraklarda ve ayrıca grus, çakıl ve bireysel taş blokları içeren mineral topraklarda yeraltına döşenirken, dahil olmak üzere 1420 mm çapa kadar boru hatları.

Kaya levhası, özel bir plastik ve aynı zamanda sert kaplama ile dokunmamış sentetik bir malzemeden oluşur. SLP, herhangi bir çaptaki bir boru hattının yalıtılmış yüzeyini korumak için tasarlanmış tamamen yeni, çevre dostu bir kaplamadır. SLP her türlü iklim koşulunda kullanılabilir.

Kaya levha tasarımı aşağıdaki gibi temel gereksinimleri karşılar:

1. Çevrenin ekolojik saflığının sağlanması;
2. Boru hattı kaplama sürecinin basitleştirilmesi (kurulum süreci);
3. Nakliye ve depolama sürecinin basitleştirilmesi;
4. Katodik korumaya müdahale etmez.

Polimer konteyner balast cihazı - modernize edilmiş çift tasarım PKBU-MKS.

Polimer-konteyner balast cihazı-modernize edilmiş çift tasarımlı PKBU-MKS, dört güç kayışı ile birbirine bağlanan iki konteyner ve ayrıca metal ara çerçevelerden oluşan bir üründür. Bu kaplar yumuşak sentetik malzemelerden yapılmıştır. Balast cihazlarının üretimi için, yüksek mukavemet ile ayırt edilen ve toprak koşullarında uzun süreli çalışmayı sağlayan teknik kumaşlar kullanılmaktadır. 1420 mm çapa kadar boru hatlarının yanı sıra su basmış bir hendekte yüzen veya içinde çalıştırılan yapıların balastlanması için kullanılabilirler. bataklık hendek derinliğinin turba birikintilerinin kalınlığını aşması şartıyla.

PKBU-MKS'nin ana özelliği, metal çerçeve ile boru hattının yalıtım kaplaması arasında temasın olmamasıdır. PKBU-MKS, bir torba ile temsil edilen KCh'nin konteyner kısmını ve ayrıca dört uzunlamasına ve dört enine boruyu - ERRZh sertleştirici ara çerçevelerinin elemanlarını içerir. Gerektiğinde balastlama cihazları şu şekilde gruplar halinde birleştirilebilir: kaplinler... 1420 ila 1620 mm arasında bir boru hattı çapına sahip bir grup, dört cihazdan ve 720–1220 mm çapında iki cihazdan oluşabilir.

Buluş, zorlu mühendislik ve jeokriolojik koşullara sahip alanlardaki inşaat alanıyla, yani permafrost ve zayıf toprakların termal stabilizasyonu ile ilgilidir. Teknik sonuç, uzun termal stabilizatörlerin kurulum sürecinin üretilebilirliğini arttırmak, kurulum süresini azaltmak ve yapının güvenilirliğini arttırmaktır. Teknik sonuç, binaların ve yapıların temellerinde soğuk birikmesi için yıl boyunca etki eden toprakların termal stabilizatörünün, termal stabilizatörün bir çelik borusunu ve bir kondansatörün alüminyum borusunu içermesi, kondansatörün ise kondenserin bir alüminyum borusunu içermesi gerçeğiyle elde edilir. termal stabilizatör, bir kondenser gövdesi, bir kondenser kapağı ve dış kenarları olan iki kanatlı kondansatörden oluşan dikey bir boru şeklinde yapılır, nervür alanı 2,3 m2'den az değildir, ısı stabilizatörü ise bir bir montaj braketi şeklinde üst kısımda askı elemanı. 1 hasta.

Buluş, zorlu mühendislik ve jeokriolojik koşullara sahip alanlarda, yani permafrost ve zayıf toprakların termal stabilizasyonunda inşaat alanı ile ilgilidir.

Sermaye yapılarının yapımı sırasında yolların, üst geçitlerin, petrol kuyuları, tanklar vb. permafrost topraklarda, korumak için özel önlemler alınmalıdır. sıcaklık rejimi tüm çalışma süresi boyunca topraklar ve çözülme sırasında yatak tabanlarının yumuşamasının önlenmesi. Çoğu etkili yöntem genellikle soğutucu ile doldurulmuş ve bir kondansatör parçası ile bağlanmış bir boru sistemi içeren, plastik-donmuş toprak stabilizatörlerinin yapısının tabanındaki konumdur (örneğin: RF patent başvurusu No. 93045813, No. 94027968, No. 2002121575 , No. 2006111380, RF patentleri No. 2384672, No. 2157872.

Genellikle, SPMG kurulumu yapıların inşasından önce gerçekleştirilir: bir çukur hazırlanır, bir kum yastığı dökülür, termal stabilizatörler kurulur, toprak dökülür ve bir ısı yalıtımı tabakası kurulur (Dergi "Temeller, Temeller ve Zemin Mekaniği" , No. 6, 2007, s. 24-28). Yapının inşaatının tamamlanmasından sonra, termal stabilizatörün çalışmasının kontrolü ve onarımı ayrı parçalar ek fazlalık gerektiren çok zor (Journal "Gaz Industry", No. 9, 1991, s. 16-17). Termal stabilizatörlerin sürdürülebilirliğini arttırmak için, bunların bir tıkalı ucu olan, yüksek termal iletkenliğe sahip bir sıvı ile doldurulmuş koruyucu boruların içine yerleştirilmesi önerilmektedir (RF patent No. 2157872). Koruyucu borular, toprak dökümü ve tabanın uzunlamasına eksenine 0-10 ° eğimli bir ısı yalıtım tabakası altına yerleştirilir. Borunun açık ucu toprak konturunun dışına çıkarılır. Bu tasarım, soğutma borularında sızıntı, deformasyon veya diğer kusurlar olması durumunda, bunların çıkarılmasına, üretilmesine izin verir. Bakım onarım ve geri yükleyin. Ancak bu durumda koruyucu borular ve özel bir sıvı kullanılması nedeniyle ürünün maliyeti önemli ölçüde artar.

İşletme döneminde yapıların tabanındaki toprağı soğutmak için kuyulara kurulan çeşitli tasarımlarda (RF patent No. 2327940, RF patent No. 68108) ısı boruları kullanılmaktadır. Isı borularının imalatında, nakliyesinde ve montajında ​​kolaylık sağlamak için gövdelerinde körük şeklinde yapılmış en az bir adet ek bulunur (83831 sayılı faydalı model için RF patenti). Ek, genellikle gövde bölümlerinin göreceli konumunu sabitlemek için sert bir çıkarılabilir klips ile donatılmıştır. Sert kafes, azaltmak için onunla körük arasındaki boşluğu toprakla doldurmak için delinebilir. ısıl direnç... Isı borusunun kuyuya daldırılması, statik girinti vasıtasıyla kesitsel olmalıdır. Bu, yapı üzerinde hasara yol açabilecek büyük bükülme yüklerine yol açar.

Mevcut buluşa yakın olarak, uzun termosifonlarla çözülen toprakları dondurarak permafrost üzerindeki setlerden tortuyu çıkarmak için bir yöntem (JSC Rus Demiryolları, FGUP VNIIZhT, “Uzun termosifonlarla çözülen toprakları dondurarak permafrost üzerindeki setlerdeki tortuyu ortadan kaldırmak için teknik talimatlar” M. , 2007). Bu yöntem, yapının karşıt uçlarından birbirine doğru birkaç eğimli kuyunun delinmesini sağlar, ardından soğutma cihazları (termosifonlar) kuyunun son derinliğine statik bir girinti yükü ile daldırılır. Daha önce belirtildiği gibi, bu, soğutma cihazının yapısal elemanları üzerinde önemli tahribatlı yükler ile sonuçlanır.

Mevcut buluşa en yakın buluş No. 2454506 C2 IPC E02D 3/115 (2006.01) "Permafrost toprakların sıcaklık stabilizasyonu için bir soğutma cihazı ve böyle bir cihazı monte etmek için bir yöntem." Bu buluş, uzun ısı stabilizatörlerinin kurulum sürecinin üretilebilirliğini iyileştirmeyi, kurulum süresini kısaltmayı, yapının güvenilirliğini artırmayı ve hasarlı alanları değiştirmeyi ve aynı zamanda cihazın kurulum maliyetini düşürmeyi amaçlamaktadır.

İddia edilen teknik sonuç, permafrost toprağın sıcaklık stabilizasyonu için bir soğutma cihazının kurulumunun şunları içermesi gerçeğiyle elde edilir:

Bir açık delikten geçmek;

Termal stabilizatörün sondaj deliği penetrasyon yönünün tersi yönde broşlama;

Kondansatörlerin montajı.

Termal stabilizatör (uzun termosifon), körük manşonları (körükler) ile birbirine bağlanan, soğutucu ile doldurulmuş kondenser ve evaporatör boruları içerir. Kolların her biri bandajlarla güçlendirilmiştir. Kondenser boruları ısı stabilizatörünün kenarlarında yer alır ve yoğuşturma boruları zemin yüzeyinin üzerine gelinceye kadar broşlama yapılır.

Kondansatörler (ısı eşanjörleri), üzerlerine soğutma elemanları (flanşlar, diskler, kanatçıklar vb. veya farklı bir tasarıma sahip radyatörler) monte edilmiş kondenser tüplerini içerir. Tipik olarak, ısı eşanjörü, kondenser borusu üzerine disk flanşları bastırılarak monte edilir. Bu yöntem, bu tür iklim koşullarında en uygunudur. Gerektiğinde kaynak ve montaj yöntemi ile kullanılabilir. cıvatalı bağlantılar... Mevcut buluş kapsamında başka kapasitörler de kullanılabilir. Ne son montaj kondenser, termal stabilizatörün kuyu içinden çekilmesinden sonra gerçekleştirilir, daha küçük çaplı kuyuların kullanımına izin verir ve büyük malzeme ve işçilik maliyetleri gerektirmez.

Termal stabilizatörün her iki tarafına kapasitör takılması, cihazın verimliliğini artırır. Ve kurulum yöntemi, çok daha uzun uzunluktaki ısı stabilizatörlerinin kullanılmasına izin verir ve sonuç olarak soğutma bölgesini önemli ölçüde arttırır. Kondansatörlerden biri fabrikada takılabilir, bu da zorlu iklim koşullarında kurulum prosedürünü basitleştirir. (Bu buluşa göre ısı dengeleyicinin preslenmesi için olağan prosedür yerine çekme kullanıldığından, ısı dengeleyiciyi kurarken kapasitörün hasar görme riski azalır).

Böylece mevcut buluş, termal stabilizatörün kurulum yönünü değiştirerek uzun termal stabilizatörlerin monte edilmesi işleminin üretilebilirliğini geliştirir; operasyon sayısını ve yapının bir tarafından çalışma yeteneğini azaltarak cihazın kurulum süresini azaltır; kurulumun güvenilirliğini ve güvenliğini arttırır; hasarlı alanları değiştirme prosedürünü basitleştirir. Kurulum işinin düşük maliyeti ve tesisin işletilmesi sırasında zaten gerçekleştirilme olasılığı nedeniyle, arızalı termostabilizatörleri, söküp onarmaktan ziyade ek hatlar döşeyerek değiştirmek daha karlı.

Bilinen teknik çözümün dezavantajı, karmaşık bir tasarım çözümü ve sonuç olarak, sınırlı kazık yerleştirme derinliği ve diğer durumlarda toprağın derin donması nedeniyle dar bir uygulama alanı ve ayrıca düşük verim nedeniyle düşük verimdir. yatay zorlamalı soğutma sistemi.

Mevcut buluşun amacı, yüksek teknolojik ve tasarım gereksinimleri termal stabilizatörün uyumluluğu nedeniyle, tüm çalışma süresi boyunca toprakların sıcaklık rejiminin korunması mimari özellikler yapılar.

Isı stabilizatörleri, sahada montaj gerektirmeden kurulum yerine tamamen monte edilmiş halde teslim edilir. Aynı zamanda, hizmet ömrü ve 50 yıllık bir korozyon önleyici kaplamanın hizmet ömrü ile sismik bölgeler (MSK-64 ölçeğinde 9 noktaya kadar) için termal stabilizatör yapılır. Isı stabilizatörü, fabrika yapımı bir korozyon önleyici kaplamaya (çinko) sahiptir.

Kuyu açıldıktan sonra termal stabilizatör doğrudan suya daldırılır. Termostabilizatör ile kuyu duvarı arasındaki boşluk, nem içeriği 0,5 ve daha yüksek olan toprak çözeltisi ile doldurulur. Bir kuyu veya kil-kum karışımı sürerken kullanılan toprak delinir.

Termostabilizatörün dibinin seviyesi ve kuyunun dibinin seviyesi, termostabilizatörün montajı sırasında belirlenir.

Buluşun özü, Şekil 2'de gösterilmektedir. 1.

Termal dengeleyici şunlardan oluşur: termal dengeleyicinin 1 yoğunlaştırıcısı, yoğunlaştırıcının 2 muhafazası, yoğunlaştırıcının kapağı 3, termal dengeleyicinin çelik borusu 4, alüminyum yoğunlaştırıcının borusu 5, termal stabilizatör 6, termal stabilizatör 7'nin mahfazası, termal stabilizatör 8'in ucu, ısı yalıtıcı termal stabilizatör 9'un ara parçası.

Termal stabilizatörün 1 kondansatörü, dikey bir boru şeklinde yapılır - kondansatörün 3 bir kapağı ve dışarıdan iki kanatlı kapasitörden oluşan kondansatörün 2 gövdesi, alüminyum boru yerleştirilerek kanatlar yuvarlanır. kondansatör 5 kaynağa yakın.

Nervür oldukça verimlidir, dönüşlerin sarmal yönü keyfidir. Nervür yüzeyinde, 10 mm'den fazla olmayan dönüşlerde deformasyona izin verilir, haddelemeden sonra boru yüzeyinin alüminyum ile kaplanması, bir alkali ve tuz çözeltisinde kimyasal pasivasyondur. Finiş alanı 2,43 m2'den az değildir.

Termal stabilizatörün etkin bir şekilde soğutulması şu şekilde sağlanır: geniş alan finiş yüzeyleri.

Isı stabilizatörünün gövdesinin, çelik boruların MD otomatik kaynaklanması için makineye kaynaklanmış iki veya üç parçadan yapılmasına izin verilir (standart olmayan dikiş, dönen manyetik kontrollü bir ark ile kaynak yapılır).

Kaynak dikişi, su altında 6,0 MPa (60 kgf / cm2) aşırı basınçta hava ile dayanıklılık ve sıkılık açısından test edilir.

Alüminyum koniyi kaynağa yakın bir yere yerleştirerek kondansatör kanatlarını yuvarlayın.

Nervürün yüzeyinde, derinliği 10 mm'den fazla olmayan dönüşlerde - doğrusal, boyuna ve radyal - sarmal ve ayrıca her bir uçtan 67 çapından daha az yedi dönüşe kadar deformasyona izin verilir. Boru yüzeyinin kaplanması haddelemeden sonra alüminyum - bir alkali ve tuz çözeltisinde kimyasal pasivasyon. Finiş alanı 2,3 m2'den az değildir.

Isı stabilizatörü, üst kısımda montaj braketi şeklinde bir askı elemanına sahiptir. Sapan kullanılarak gerçekleştirilir tekstil sapanlar 0,5 ton kaldırma kapasiteli bir döngü şeklinde.

Isı stabilizatörleri, fabrikada üretilen harici bir korozyon önleyici çinko kaplamaya sahiptir.

Termal stabilizatörlerin montajı için iklim koşulları:

Eksi 40 ° C'den düşük olmayan sıcaklık;

Bağıl hava nemi %25 ila %75;

Atmosfer basıncı 84.0-106.7 kPa (630-800 mm Hg).

Termal stabilizatörlerin kurulum yeri aşağıdaki koşulları karşılamalıdır:

Yeterli aydınlatmaya sahip olun, en az 200 lüks;

Kaldırma cihazları ile donatılmış olmalıdır.

Termostabilizatör ile kuyu duvarı arasındaki boşluk, nem içeriği 0,5 ve daha yüksek olan toprak çözeltisi ile doldurulur. Kullanılan toprak, kuyu veya kil-kum karışımının delinmesi sırasında delinir.

Isı stabilizatörünün 9 ısı yalıtımı, mevsimsel çözülme bölgesinde gerçekleştirilir.

Isı stabilizatörünün çelik boruları için çelik, kuzey koşullarına uyarlanmıştır ve korozyon önleyici çinko kaplamaya sahiptir. Isı stabilizatörü, geniş bir toprak donma yarıçapını korurken, küçük çapı nedeniyle hafiftir.

Isı stabilizatörleri, sahada montaj gerektirmeden kurulum yerine tamamen monte edilmiş halde teslim edilir. Aynı zamanda, 50 yıllık korozyon önleyici kaplamanın hizmet ömrü ile sismik bölgeler için (MSK-64 ölçeğinde 9 noktaya kadar) termal stabilizatör yapılır. Isı stabilizatörü, fabrika yapımı bir korozyon önleyici kaplamaya (çinko) sahiptir.

Binaların ve yapıların temellerinde soğuk birikmesi için toprakların yıl boyunca termal stabilizatörü, bir termal stabilizatörün çelik borusunu ve bir kondansatörün alüminyum borusunu içeren, termal stabilizatörün kondansatörünün şeklinde yapılmış olmasıyla karakterize edilir. bir yoğuşturucu gövdesi, bir yoğuşturucu kapağı ve dışta iki kanatlı yoğuşturucudan oluşan, nervür alanı 2,3 m2'den az olmayan dikey bir boru, ısı stabilizatörü ise formda üst kısımda askı için bir elemana sahiptir. bir montaj braketinden.

Benzer patentler:

Önerilen cihaz, bir ısı pompası kullanarak binanın tabanının topraklarının yapay olarak soğutulması ve bir ısı pompası kullanılarak binanın aynı anda ısıtılması ile permafrost topraklarda tek katlı binaların inşası ile ilgilidir ve ek kaynak sıcaklık.

Buluş, negatif sıcaklıklara sahip doğal tuzlu suların (kriopegler) mevcudiyeti ile karakterize edilen permafrost (kriolitozon) alanlarında madencilik mühendisliğinde toprakların soğutulması ve dondurulması için sistemler ile ilgilidir.

Buluş, permafrost ve plastik-donmuş toprakların termal stabilizasyonunun kullanıldığı karmaşık mühendislik ve jeokriolojik koşullara sahip alanlardaki inşaat alanıyla ilgilidir ve donmuş hallerini veya donmalarını korumak için kullanılabilir, bu alanlarda stabil olmayan kuyular dahil. duvarlar ve kaymaya ve kaya düşmesi oluşumuna eğilimlidir.

Buluş, permafrost'un karmaşık jeoteknik koşullarında yapıların inşası alanına ilişkindir. Buluş, 50-100 m ve daha fazla mertebesinde ultra-derin yeraltı evaporatörleri ile, zeminde bulunan evaporatörün yüzeyi üzerinde homojen bir sıcaklık dağılımına sahip, potansiyelinin daha verimli kullanılmasını sağlayan derin termosifonlar yaratmayı amaçlamaktadır. Yerden ısıyı uzaklaştırmak ve kullanılan cihazın enerji verimliliğini artırmak için güç...

Buluş, inşaat alanıyla, yani üretim veya konut kompleksleri permafrost üzerinde. Teknik sonuç, toplu bir tesviye toprak tabakası varlığında inşaat kompleksinin temellerinin topraklarında sabit bir düşük sıcaklık permafrost sağlamaktır. Teknik sonuç, permafrost üzerindeki inşaat kompleksi sahasının, inşaat kompleksi içindeki doğal toprak yüzeyinde bulunan bir toplu tesviye toprak tabakası içermesi ve dökme tesviye toprağı tabakasının doğrudan doğal toprak üzerinde bulunan bir soğutma tabakası içermesi gerçeğiyle elde edilir. soğutma katmanı üzerinde yer alan ve bir soğutma katmanı üzerinde bulunan koruyucu katman, soğutma katmanı ise sitenin üst yüzeyine paralel yerleştirilmiş içi boş yatay borular şeklinde bir soğutma sistemi ve alt kısmı sitenin tepesine bitişik olan dikey içi boş borular şeklinde bir soğutma sistemi içerir. yatay borular ve boşluğu yatay boruların boşluğuna bağlıdır, üst uçlarında tapa bulunurken, yükseltici muhafaza tabakasını geçer ve dış havaya bitişiktir ve muhafaza tabakası bir tabaka içerir ısı yalıtım malzemesi doğrudan soğutma güvertesinde bulunur ve yukarıdan bir toprak tabakası ile korunur. 1 wp cl, 4 dwg

Buluş, zorlu mühendislik ve jeokriolojik koşullara sahip alanlardaki inşaat alanıyla, yani permafrost ve zayıf toprakların termal stabilizasyonu ile ilgilidir. Teknik sonuç, uzun termal stabilizatörlerin kurulum sürecinin üretilebilirliğini arttırmak, kurulum süresini azaltmak ve yapının güvenilirliğini arttırmaktır. Teknik sonuç, binaların ve yapıların temellerinde soğuk birikmesi için yıl boyunca etki eden toprakların termal stabilizatörünün, termal stabilizatörün çelik bir borusunu ve kondansatörün bir alüminyum borusunu içermesi, kondansatörün ise kondenserin bir alüminyum borusunu içermesi gerçeğiyle elde edilir. termal stabilizatör, bir kondenser gövdesi, bir kondenser kapağı ve dış kenarları olan, nervür alanı 2,3 m2'den az olmayan iki kanatlı kondansatörden oluşan dikey bir boru şeklinde yapılırken, ısı stabilizatörü bir elemana sahiptir. bir montaj braketi şeklinde üst kısımda askı için. 1 hasta.