Способ монтажа облегченных охлаждающих устройств для температурной стабилизации многолетнемерзлых грунтов

Авторы патента:

Андреев Матвей Андреевич (RU)

Пузанов Василий Витальевич (RU)

Малинкин Александр Сергеевич (RU)

E02D3/115 - замораживанием

Владельцы патента RU 2591272:

Открытое Акционерное Общество "Фундаментпроект" (RU)

Изобретение относится к области строительства в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями и может быть использовано для термостабилизации многолетнемерзлых и замораживания слабых пластичномерзлых грунтов. Способ монтажа облегченных охлаждающих устройств для температурной стабилизации многолетнемерзлых грунтов включает бурение сквозной пологонаклонной скважины, протяжку охлаждающего устройства, снабженного трубами испарителя и конденсатора, соединенными сильфонными рукавами, защищенными бандажами, в скважину до проектного положения, монтаж охлаждающих элементов на конденсаторные трубы охлаждающего устройства. Охлаждающее устройство заранее укладывают в защитную обойму, состоящую из обсадных труб муфтового соединения, оба торца которой снабжены амортизирующими прокладками и завинчены крышками, протягивают в скважину до проектной отметки с одновременным расширением скважины. Конденсаторные участки труб охлаждающего устройства освобождают от защитной обоймы, крепят их за анкеры. В зазор между защитной обоймой и стенками скважины устанавливают цементировочную трубу и извлекают буровым станком защитную обойму с одновременной подачей цементного раствора с водоцементным соотношением В:Ц=0,5 в зазор между охлаждающим устройством и стенками скважины. Технический результат состоит в повышении несущей способности грунтовых оснований, снижение нагрузок от сооружений на облегченные конструкции термостабилизаторов, снижении материалоемкости строительно-монтажных работ. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области строительства в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями, и может быть использовано для термостабилизации многолетнемерзлых и слабых грунтов.

При строительстве зданий и сооружений на многолетнемерзлых грунтах возникает необходимость применения специальных технических средств и технологий для сохранения их температурного режима в течение всего периода их эксплуатации с целью предотвращения ослабления несущей способности грунтов оснований при их оттаивании; при этом к наиболее эффективным технологиям относится использование парожидкостных охлаждающих устройств - двухфазных термосифонов и/или гравитационных тепловых труб, работа которых основана на конвекции легкокипящего жидкого теплоносителя (то же хладагента) под влиянием естественной разности температур охлаждаемого массива грунта и атмосферного воздуха.

Известна конструкция насыпного охлаждаемого основания (RU 2157872 С2, МПК E02D 3/115, опубликовано 20.10.2000), включающая охлаждающие трубы, соединенные с конденсаторной частью, и размещенные над ними слои теплоизоляции и отсыпку грунта; при этом охлаждающие трубы, заполненные низкокипящей жидкостью, размещены внутри защитных труб, выполненных с заглушенным торцом с одной стороны и открытым торцом с другой, и полостью, заполненной теплопроводной жидкостью. Защитные трубы расположены под отсыпкой грунта и слоем теплоизоляции с уклоном 0-10° к продольной оси основания в сторону заглушенных торцов, а открытые торцы выведены за пределы контура отсыпки грунта.

Наиболее распространенным методом установки вышеупомянутых охлаждающих устройств является их предпостроечный монтаж, заключающийся в откопке траншей и котлованов, отсыпке и трамбовке песчаной подушки, установке охлаждающих устройств с последующей засыпкой и трамбованием грунта, и установкой теплоизоляционного слоя.

Однако, при монтаже известных устройств в процессе обратной засыпки грунтом снижается пространственная прочность системы, так как засыпаемый грунт оказывает механическое воздействие на трубы, вследствие чего оси труб смещаются относительно проектного положения. Кроме того, в процессе обратной засыпки, при трамбовании грунта, образуются воздушные прослойки, обладающие существенным термическим сопротивлением.

Для термостабилизации грунтов также используют охлаждающие устройства различных конструкций, погружаемые в скважины, например, гравитационные тепловые трубы (RU 2387937 C1, МПК F28D 15/02, опубликовано 27.04.2010) содержащие герметичный, частично заправленный теплоносителем трубчатый корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной между ними.

Для облегчения изготовления, транспортировки и монтажа упомянутых устройств их корпус имеет вставки в виде сильфонных рукавов, снабженных жесткой съемной обоймой.

Погружение упомянутых охлаждающих устройств осуществляется статическим вдавливанием, что способствует существенным изгибающим нагрузкам на конструкцию, вызывающим ее критическую деформацию.

Наиболее близким к настоящему изобретению является охлаждающее устройство для температурной стабилизации многолетнемерзлых грунтов и способ монтажа такого устройства (RU 2454506 С2, МПК E02D 3/115, опубликовано 27.06.2012), при котором в пробуренную методом наклонно-направленного бурения скважину протягивается охлаждающее устройство.

Вышеупомянутые способ и устройство применимы при монтаже достаточно прочных и металлоемких охлаждающих устройств, в то время как облегченные конструкции из тонкостенных стальных труб и алюминиевых сплавов, обладающие небольшим термическим сопротивлением и высокой эффективностью охлаждения грунтов, могут при протяжке с большим усилием претерпеть деформации и потерять работоспособность. Кроме того, используемый в процессе бурения бентонитовый раствор со временем в скважине коагулирует, и стенки скважины постепенно обрушаются, а в пространстве между испарителем и упомянутыми стенками образуются воздушные полости, увеличивающие термическое сопротивление и снижающие эффективность работы испарителя.

Технический результат, на который направлено предлагаемое техническое решение, заключается в увеличении несущей способности грунтовых оснований, снижении нагрузок на облегченные конструкции охлаждающих устройств и снижение стоимости строительно-монтажных работ.

Заявленный технический результат достигается тем, что монтаж облегченных охлаждающих устройств для температурной стабилизации многолетнемерзлых грунтов включает бурение сквозной пологонаклонной скважины, протяжку в скважину до проектного положения охлаждающего устройства, содержащего заправленные хладагентом трубы конденсатора и испарителя, соединенные сильфонными рукавами, защищенными бандажами, при этом трубы конденсатора расположены по краям испарителя, а испаритель разделен непроницаемой перегородкой; монтаж охлаждающих элементов на конденсаторные трубы охлаждающего устройства. Согласно изобретению, охлаждающее устройство заранее укладывают в защитную обойму, состоящую из обсадных труб муфтового соединения, оба торца которой снабжены амортизирующими прокладками и завинчены крышками, протягивают в скважину с одновременным расширением скважины. Достигнув проектной отметки, конденсаторные участки труб охлаждающего устройства освобождают от защитной обоймы, крепят их за анкеры, в зазор между защитной обоймой и стенками скважины устанавливают цементировочную трубу и извлекают буровым станком защитную обойму с одновременной подачей цементного раствора с водоцементным соотношением В:Ц=0,5 в зазор между охлаждающим устройством и стенками скважины.

Сквозную пологонаклонную скважину для монтажа охлаждающих устройств бурят с промывкой цементным раствором с водоцементным соотношением В:Ц=0,9.

Особенности конструкции защитной обоймы, в частности наличие достаточно прочных соединений (муфты, крышки) и амортизирующих прокладок, обеспечивают надежную защиту облегченного охлаждающего устройства при его протяжке.

Цементация охлаждающих устройств позволит дополнительно, кроме создания льдогрунтового массива, укрепить окружающие грунты и защитить облегченное охлаждающее устройство от нагрузок сооружения и коррозионных процессов, увеличив, тем самым, срок его службы.

Таким образом, предлагаемое изобретение существенно снизит металлоемкость охлаждающих устройств и увеличит эффективность охлаждения грунтов оснований, что, в свою очередь, увеличит их несущую способность.

Сущность изобретения поясняется следующими чертежами:

На Фиг. 1 показано положение устройства перед его протяжкой;

На фиг. 2 изображено охлаждающее устройство в защитной обойме;

На Фиг. 3 изображено охлаждающее устройство в стадии завершения его протяжки;

На Фиг. 4 показан процесс извлечения защитной обоймы с одновременной цементацией скважины;

На Фиг. 5 представлена схема завершающего монтажа охлаждающего устройства.

Способ монтажа облегченного охлаждающего устройства реализуется следующим образом.

Перед пробуренной методом ННБ (наклонно-направленное бурение) с промывкой цементным раствором водоцементного отношения (В:Ц)=0,9 скважиной 1, со стороны выхода на поверхность пилотного долота, выкладывают охлаждающее устройство 2, снабженное трубами испарителя 3, конденсаторными трубами 4, сильфонными рукавами 5 в защитном бандаже 6 и непроницаемой перегородкой в испарителе 7 (Фиг. 1). Согласно изобретению, охлаждающее устройство 2 заранее помещают в защитную обойму 8, состоящую из обсадных труб 9, соединенных муфтами 10. С обеих торцов обойму 8 завинчивают крышками 11, фиксирующими через амортизирующие прокладки 12 установленное охлаждающее устройство 2. Одна из крышек 11 защитной обоймы снабжена серьгой 13, с которой соединяют вертлюг и расширитель 14 (Фиг. 2). Затем охлаждающее устройство, защищенное обоймой, протягивают в скважину 1 в сторону бурового станка 15, с необходимым расширением скважины, до выхода на поверхность первой муфты 10 защитной обоймы 8 (Фиг. 3). Далее отвинчивают крышку 11 с прокладкой 12, а в зазор между стенкой расширенной скважины 1 и защитной обоймой 8 устанавливают цементировочную трубу 16 с тампоном 17 и сальниковым уплотнением 18. После уплотнения тампона и сальника трубу конденсатора 4 крепят за анкер 19. Затем, защитную обойму 8 с помощью бурового станка 15 извлекают на поверхность и одновременно в зазор между охлаждающим устройством 2 и стенками скважины 1 насосом 20 через шланг 21 и цементационную трубу 16 подают цементный раствор с водоцементным соотношением В:Ц=0,5; при этом буровой цементный раствор с В:Ц=0,9 вытесняется раствором с В:Ц=0,5 (Фиг. 4).

После полного извлечения защитной обоймы 8 на поверхность конденсаторную трубу 4 освобождают от крепления за анкер 19, цементационную трубу 16 демонтируют, и охлаждающее устройство и скважину оставляют в «покое» на 72 часа до твердения цементного раствора. Затем крайние бандажи 6 с обеих сторон охлаждающего устройства разъединяют левым вращением и сдвигают по конденсаторной трубе 4, освобождая сильфонные рукава 5. Сильфонные рукава 5 изгибают до приведения конденсаторных труб 4 в вертикальное положение и фиксируют крепежными конструкциями, после чего на конденсаторные трубы напрессовывают дисковые реборды 22, и заправленное хладагентом охлаждающее устройство 2 начинает активный процесс охлаждения грунтов основания (фиг. 5).

Предлагаемое техническое решение достаточно универсально, в частности с предложенной конструкцией защитной обоймы и способом монтажа могут быть использованы различные конструкции охлаждающих устройств, в результате чего, будет достигнут заявленный технический результат.

1. Способ монтажа облегченных охлаждающих устройств для температурной стабилизации многолетнемерзлых грунтов, включающий бурение сквозной пологонаклонной скважины, протяжку охлаждающего устройства, снабженного трубами испарителя и конденсатора, соединенными сильфонными рукавами, защищенными бандажами, в скважину до проектного положения, монтаж охлаждающих элементов на конденсаторные трубы охлаждающего устройства, отличающийся тем, что охлаждающее устройство заранее укладывают в защитную обойму, состоящую из обсадных труб муфтового соединения, оба торца которой снабжены амортизирующими прокладками и завинчены крышками, протягивают в скважину до проектной отметки с одновременным расширением скважины, конденсаторные участки труб охлаждающего устройства освобождают от защитной обоймы, крепят их за анкеры; в зазор между защитной обоймой и стенками скважины устанавливают цементировочную трубу и извлекают буровым станком защитную обойму с одновременной подачей цементного раствора с водоцементным соотношением В:Ц=0,5 в зазор между охлаждающим устройством и стенками скважины.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что сквозную полого-наклонную скважину для монтажа охлаждающих устройств бурят с промывкой цементным раствором с водоцементным соотношением В:Ц=0,9.

Изобретение относится к области строительства на многолетнемерзлых грунтах с искусственным охлаждением грунтов основания и одновременным обогревом сооружения с помощью теплового насоса.

Теплообменное устройство // 2569388

Изобретение относится к устройствам для теплообмена в дренажной системе, а также на строительной площадке. Устройство для теплообмена в дренажной системе содержит теплообменный компонент, имеющий наружный канал и внутренний канал, причем внутренний канал расположен внутри наружного канала.

Устройство для температурной термостабилизации многолетнемерзлых грунтов // 2556591

Изобретение относится к теплотехнике в области строительства, а именно к индивидуальным сезонно-действующим охлаждающим устройствам - термостабилизаторам грунтов.

Прямоточное естественно-конвективное охлаждающее устройство для термостабилизации мерзлого грунта // 2554955

Изобретение относится к области строительства в районах распространения многолетне-мерзлых грунтов и, конкретно, к устройствам, обеспечивающим мерзлое состояние грунтов оснований сооружений при проектном значении отрицательной температуры.

Способ заправки термостабилизатора // 2548633

Изобретение относится к способу термостабилизации многолетнемерзлых и слабых грунтов и может быть использовано в производстве термосифонов (термостабилизаторов).

Устройство для термостабилизации приустьевой зоны скважин // 2534879

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано при освоении и эксплуатации месторождений, расположенных в зоне многолетнемерзлых пород.

Способ инженерной защиты добывающей платформы плавучего типа от ледовых воздействий в условиях арктического шельфа // 2532941

Изобретение относится к строительству гидротехнических сооружений и может быть применено для создания ограждающей конструкции, предназначенной для защиты добывающей платформы плавучего типа в ледовых условиях арктического шельфа.

Охлаждающее устройство для глубинной температурной стабилизации грунтов, оснований зданий и сооружений // 2527969

Изобретение относится к области строительства, а именно к устройствам для глубинного охлаждения и замораживания грунтов оснований зданий и сооружений, возводимых на многолетнемерзлых грунтах.

Способ и устройство для круглогодичных охлаждения, замораживания грунта основания фундамента и теплоснабжения сооружения на вечномерзлом грунте в условиях криолитозоны // 2519012

Изобретение относится к устройствам регулируемой температурной стабилизации, охлаждения и замораживания грунта основания фундаментов, а также теплоснабжения сооружений на вечномерзлых грунтах (в условиях криолитозоны).

Способ улавливания аммиака узла заправки термостабилизаторов вечномерзлых грунтов // 2515931

Изобретение относится к области строительства на многолетнемерзлых грунтах, в частности к подготовке замораживающих устройств - термостабилизаторов к эксплуатации.

Термосифон // 2593286

Изобретение относится к строительству промышленных и гражданских объектов в криолитозоне с целью обеспечения их надежности. Термосифон включает конденсатор, испаритель и транзитный участок между ними в виде круглой с обеих сторон заглушенной трубы, вертикально установленной и погруженной на глубину испарителя в грунт, из полости трубы откачан воздух, взамен полость заправлена аммиаком, часть полости заполнена жидким аммиаком, остальной объем - насыщенным паром аммиака. Диаметр трубы составляет 33,7×3,5 мм, в испарителе по оси симметрии трубы коаксиально установлена внутренняя труба диаметром 20×2 мм из материала с низким коэффициентом теплопроводности. Степень заполнения термосифона аммиаком составляет 0,45-0,85 (отношение объема жидкости к общему внутреннему объему трубы). Внизу внутренняя труба на длине 600 мм перфорирована шестью отверстиями диаметром 10 мм, длина термосифона 10-16 м, уровень аммиака в испарителе выше торца внутренней трубы не менее 0,1 м, конденсатор с площадью теплообменной поверхности оребрения 2,44 м2, длина оребренной трубы 1,18 м, диаметр оребрения 67 мм. Технический результат состоит в повышении надежности работы термосифона заполненного аммиаком, обеспечении более низких температур охлаждаемого грунта и интенсивности теплообмена при простоте конструктивного исполнения. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Термостабилизатор грунта // 2597010

Изобретение относится к строительству в зонах вечной мерзлоты, а именно к термостабилизаторам грунта для замораживания фундаментов. Термостабилизатор грунта содержит герметичный вертикально расположенный корпус с теплоносителем, в верхней и нижних частях которого расположены зоны теплообмена. При этом по меньшей мере в одной зоне теплообмена установлена кольцеобразная вставка, имеющая повышенную удельную поверхность. Наружная поверхность вставки контактирует с внутренней поверхностью корпуса в зоне теплообмена. Площадь поперечного сечения кольцеобразной вставки не превышает 20% площади поперечного сечения полости корпуса. Технический результат состоит в повышении теплопередающих характеристик при сохранении компактности термостабилизатора, а также повышении эффективности работы термостабилизатора грунта. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

Охлаждающее устройство для термостабилизации грунтов оснований зданий и сооружений // 2597394

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам, используемым при термомелиорации грунтов основания фундаментов сооружений, возводимых в районах распространения вечной и сезонной мерзлоты. Охлаждающее устройство для термостабилизации грунтов оснований зданий и сооружений содержит вертикальный двухфазный термостабилизатор, подземная часть которого помещена в футляр, заполненный теплопроводящей жидкостью, и закреплена с помощью радиального и упорного подшипников, обеспечивающих свободное вращение корпуса термостабилизатора вокруг вертикальной оси, за счет силы ветра, набегающего на чашки-лопасти ветроколеса, закрепленные на надземной части термостабилизатора под углом 120 градусов относительно друг друга. Технический результат состоит в обеспечении равномерного распределения теплового потока в системе грунт-футляр-термотабилизатор за счет обеспечения истечения хладагента из зоны конденсации к зоне испарения в виде тонкой кольцевой пленки по внутреннему периметру корпуса термостабилизатора, а также создания вынужденной конвекции теплоносителя в футляре, повышении эффективности работы устройства. 2 ил.

Способ возведения ледяного сооружения // 2599522

Изобретение относится к области строительства в северных районах и предназначено для возведения ледяных инженерных сооружений, аккумуляции холода и образования сводчатых ледяных сооружений для хранения на (не)плавучих ледяных или ледопородных платформах на шельфах морей. Технический результат - повышение надежности ледяного сооружения, который достигается тем, что в способе возведения ледяного сооружения, включающем разработку площадки, на которой устанавливают надувные конструкции с последующим их демонтажом и перемещением по мере необходимости, заполнение их воздухом, послойное намораживание пайкерита путем набрызга или послойного полива водяной пульпы. Она содержит древесные опилки или какого-либо другого вида древесную массу, дополнительно перед намораживанием пайкерита надувные конструкции покрывают геоматериалом в виде водопроницаемого геосинтетического материала: геосетки или георешетки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ термостабилизации грунтов оснований свайных фундаментов опор трубопровода // 2616029

Изобретение относится к теплотехнике в области строительства, а именно к термостабилизации грунтовых оснований свайных фундаментов опор трубопровода и трубопроводов подземной прокладки, расположенных на многолетнемерзлых грунтах. Способ термостабилизации грунтов оснований свайных фундаментов опор трубопровода и трубопроводов подземной прокладки заключается в том, что производят выемку льдистых грунтов в основаниях свайных фундаментов опор трубопровода, трубопроводов подземной прокладки и укладку в выемку композитного материала, установку по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта по краям выемки, при этом композитный материал имеет состав при соотношении компонентов, мас. %: гравелистый песчаный грунт 60-70, вспененный модифицированный полимер 20-25, жидкий теплоноситель 5-20 или крупный песчаный грунт 70-80, вспененный модифицированный полимер 10-15, жидкий теплоноситель 5-20. Для пропитки полимера выбирают жидкий теплоноситель, характеризующийся высокой теплоемкостью и низкой температурой замерзания до -25°C. Технический результат состоит в повышении надежности конструкции при строительстве свайных фундаментов опор трубопровода и трубопроводов подземной прокладки, расположенных на многолетнемерзлых грунтах, обеспечении безопасной эксплуатации магистральных нефтепроводов на проектных режимах в течение заданного срока на территории распространения многолетнемерзлых грунтов. 5 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

Способ термостабилизации многолетнемерзлых грунтов и устройство для его реализации // 2620664

Изобретение относится к области строительства трубопроводов подземной прокладки и может быть использовано для обеспечения термостабилизации грунтов при подземной прокладке трубопроводов на многолетнемерзлых и слабых грунтах. Устройство термостабилизации многолетнемерзлых грунтов содержит по меньшей мере два термостабилизатора грунта на основе двухфазных термосифонов, включающих надземную конденсаторную часть и подземные транспортную и испарительные части, и по меньшей мере один теплопроводящий элемент, выполненный в виде пластины из теплорассеивающего материала с коэффициентом теплопроводности не менее 5 Вт/м⋅К. По меньшей мере два термостабилизатора грунта установлены по обе стороны от трубопровода подземной прокладки, а по меньшей мере один теплопроводящий элемент установлен под теплоизоляционным материалом, отделяющим трубопровод подземной прокладки от кровли многолетнемерзлых грунтов, и имеет отверстия для соединения с испарительными частями по меньшей мере двух термостабилизаторов грунта. Технический результат состоит в повышении эффективности сохранения многолетнемерзлых грунтов или замораживания слабых грунтов оснований объектов трубопроводной системы для обеспечения безопасности в течение назначенного срока эксплуатации на проектных режимах. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 1 пр.

Способ установки термостабилизаторов в проветриваемом подполье эксплуатируемых зданий // 2627793

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации зданий в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями, а именно к термостабилизации многолетнемерзлых и слабых грунтов. Способ установки термостабилизаторов в проветриваемом подполье эксплуатируемых зданий включает бурение, по крайней мере, одной вертикальной скважины в проветриваемом подполье без нарушения перекрытий здания. Установку в скважине термостабилизатора, содержащего заправленную хладагентом трубу испарителя и конденсатор, причем труба выполнена с возможностью изгиба, радиус которого не превышает высоту проветриваемого подполья. Глубина установки термостабилизатора при этом такова, что конденсатор расположен выше уровня грунта в проветриваемом подполье. Технический результат состоит в упрощении процедуры монтажа термостабилизаторов под эксплуатируемым зданием, улучшении ремонтопригодности системы охлаждения грунта и упрощении ее обслуживания, увеличении несущей способности грунтов основания за счет их охлаждения по всей площади проветриваемого подполья эксплуатируемого здания при одновременном уменьшении количества используемых термостабилизаторов и освобождении прилегающей территории за счет размещения охлаждающих элементов в проветриваемом подполье. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Охлаждающий термосифон для глубинной термостабилизации грунтов (варианты) // 2629281

Изобретение относится к области строительства сооружений в сложных инженерно-геологических условиях криолитозоны. Изобретение направлено на создание глубинных термосифонов со сверхглубокими подземными испарителями, порядка 50-100 м и более, с равномерным распределением температуры по поверхности испарителя, расположенного в грунте, что позволяет более эффективно использовать его потенциальную мощность по выносу тепла из грунта и увеличить энергетическую эффективность применяемого устройства. По первому варианту термосифон вместе с гильзой погружают вертикально в грунт на глубину 50 м. Термосифон содержит герметичный трубчатый корпус с зонами испарения, конденсации и транспортной зоной между ними. Конденсатор в зоне конденсации выполнен в виде центральной трубы большого диаметра и восьми патрубков меньшего диаметра с внешним оребрением из алюминия, расположенных вокруг центральной трубы. Патрубки соединены с отверстиями в ней, а в нижней части центральной трубы размещен сепаратор со сквозными патрубками для прохода парокапельной смеси хладагента (аммиака в первом варианте или углекислого газа - во втором) из испарителя в конденсатор и стока конденсата аммиака из конденсатора. Сквозные патрубки смонтированы на трубной доске. К патрубку для стока конденсата, расположенного по центру доски, снизу подсоединена внутренняя полиэтиленовая труба, которая опущена до низа трубы корпуса испарителя. В нижней части полиэтиленовой трубы выполнены отверстия для перетока жидкого хладагента в межкольцевое пространство, образованное стенками труб корпуса испарителя и внутренней трубы. По первому варианту (хладагент - аммиак) термосифон погружен в гильзу, заполненную 25-30%-ной аммиачной водой. Степень заполнения термосифона жидким аммиаком ε=0,47-0,52 при 0°С. По второму варианту термосифон заполняют углекислым газом и погружают вертикально в грунт без гильзы, степень заполнения жидким углекислым газом ε=0,45-0,47. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил., 2 пр.

Способ монтажа охлаждающих устройств для температурной стабилизации многолетнемёрзлых грунтов, неустойчивых в стенках скважин // 2634315

Изобретение относится к области строительства в районах со сложными инженерно-геокриологическими условиями, где применяется термостабилизация многолетнемерзлых и пластично-мерзлых грунтов, и может быть использовано для поддержания их мерзлого состояния или замораживания, в том числе и в скважинах, неустойчивых в стенках и склонных к оползанию и обвалообразованию. Способ включает бурение вертикальной скважины полой шнековой колонной (ПШ) до проектной отметки с последующим извлечением съемного центрального долота, установку на верхнюю часть ПШ цементировочной головки со шлангом от цементонасоса, извлечение ПШ с одновременной подачей цементного раствора через ПШ до заполнения скважины и установку охлаждающего устройства с теплоизоляционным кожухом на конденсаторе (при отрицательных температурах атмосферного воздуха), который демонтируют после твердения цементного раствора. Предлагаемое техническое решение позволяет обеспечить технологичность монтажа охлаждающих устройств, эффективность процесса охлаждения грунтов и долговечность охлаждающих конструкций, заглубленных в грунтовый массив. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Система для охлаждения и замораживания грунта // 2634765

Изобретение относится к системам для охлаждения и замораживания грунтов в горнотехническом строительстве в областях распространения вечной мерзлоты (криолитозоне), характеризующихся наличием природных рассолов с отрицательными температурами (криопэгами). Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение экономичности, надежности и стабильности работы. Технический результат достигается тем, что система для охлаждения и замораживания грунтов, включающая установку подземных теплообменников с жидким теплоносителем с температурой замерзания ниже нуля градусов по Цельсию (рассолом), характеризуется тем, что в качестве жидкого теплоносителя используют криопэги, причем криопэг подается в замораживающие колонки из криолитозоны в теплообменники. Отработанные криопэги могут принудительно отводиться в массив криолитозоны. Наружная часть циркуляционного контура может быть термоизолирована. Технический результат – повышение экономичности достигается отсутствием энергозатратных холодильных машин и за счет отсутствия необходимости в приготовлении специального охлаждающего раствора. Технический результат – повышение надежности достигается снижением количества компонентов системы, вероятность выхода из строя каждого из которых отличается от нулевой. Технический результат – повышение стабильности работы достигается стабильностью температуры криопэга, общее количество которого значительно превышает количество используемого за сезон криопэга. Изобретение может с успехом применяться при строительстве промышленно-гражданских сооружений. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.