Устройство для замораживания грунта основания под сооружением

 

О Л И С А и Р

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсиик

Ссщиалистических респ блик

«>667634 (61) Дополнительное к авт, санq--sy (22) Заявлено 260476 (2I) 2352883/29 — 33

2382784 29 33 с присоединением заявки N9

Е 02 В 3/12

Государстоеииый комитет ссср по делам изобретеиий и открытий (23) Приоритет (53) УДК 624. 39. 62 (088. 8) Спубликовано 15,06.79. Бюллетень М 22

Дата опубликования описания 1506" 9

В.Н.Иванов, А.Л,Миндич, Л.Ц.Хрусталев,. )0.А.Александров и И.Vi.Êpaâ÷óê

Ленин градский филиал Государственно ro HpoPHTHo-?I Hzcir ar ел «cHOI o и научно-исследовательского института Аэропроект и Северное отделение Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРА1(ИВАНИЯ ГРУНТА ОСНОВАНИЯ

ПОД COGP5 УБИЕНИЕМ

Изобретение относится к области строительства, а именно, к конструкциям устройств для искусственного за-, мораживания грунта основания под со оружаемые объекты, и может быть ис5 пользовано при строительстве аэродромов и дорог в сложных инженерногеологических условиях, например в районах распространения вечной мерзлоты и сурового климата, на заболоченных участках и т.д.

Известно устройство для замораживания грунта под сооружением, включающее вертикально установленную в 15 грунте трубу, заполненную жидким хладагентом (1) .

Использование этого устройства нерационально при замораживании грунта под основание больших по площади или протяженности объектов, например взлетно-посадочных полос аэродромов или шоссейных дорог, вследствие большой металлоемкости конструкции, обусловленной вертикальной установкой устройства.

Известно также устройство для замораживания грун=a основания под сооружение, включающее испаритель и конденсатор, выполненный в виде труб, ЗО за?1сл не н ны.: хладагB HToM низ кОки и яшим жидким

3То c7pQÉc EG является наиболее б !и 3 ки»; к О. Исы... аемом1 и 306pP те нию .

Оно позволяет создать разнетвл ину:о сеть заполненных хладагентом труб под основанием, ?:меющи? . боль *.. Ую

Ошачт

Однако в =:: Ом „. стройстве на ксн цевом участке трубы испарителя происходи! скопление хладагента, что пр?.водит к его неравномерном распределе ?ги;о.

Неравномер:-:о. распределение хладагента неблагоприятно сказывается на равнопрочности основания и обуславливает возможность просадки одного из участков площадки, что в ряде случаcH-, например, для взлетao-посадочной полосы, недо".óñòèìî.

Цель изобретения — повышение равномернОсти пОля температур в грунте.

Цель достигается за счет того, что в устройстве для замораживания грунтà ocнования под сооружением, включа.ощем испаритель и конденсатОр выполненные в виде труб, заполненных низкокипящим жидким хладагентом, трубы испарителя размещены с Уклоном к продольной оси Основания и выполнены

667634

Формула изобретения с местными уширениями по длине. Каждое уширение может быть выполнено в виде камеры с эллиптическим сечением, продольная ось которого размещена нижЕ продольной оси трубы испарителя, испаритель может быть снабжен дополнительными трубами, установленными с уклоном к краям основания и соединенным с основной трубой испарителя вертикальным патрубкам, а уширение в мЕсте соединения вертикального патрубка с дополнительными трубами испа- 10 рителя выполнено в виде сообщающихся сосудов.

Йа фиг. 1 и 2 изображено описываемое устройство, план и поперечный разрез; на фиг, 3 — вариант выполне- l5 ния испарителя с дополнительными трубами, поперечный разрез; на фиг. 4 узел 1 на фиг. 2; на фиг. 5 — узел

3 на фиг. 3; на фиг. 6 — разрез A-A фиг. 4. 20

Устройство для замораживания грунта Основания содержит эаглубленные с уклоном к оси основания в грунт трубы испарителя 1 верхнего яруса,соединЕнные патрубками 2 с трубами конденсатора З,установленными над грунтом.По длине трубы испарителя 1 выполнены уширения 4. Трубы испарителя верхнего яруса 1 в центральной части с пбмощью патрубка 5 соединены с трубамИ испарителя нижнего яруса 6.Ниж-. ний ярус труб испарителя б установлен с уклоном к краям основания. Уширение 7 в месте соединения вертикального патрубка 5 с нижним ярусом труб испарителя б выполнено в виде cooeiщающихся сосудов.

Работает устройство следующим образом.

При первоначальной заливке системы 40 жидкий хладагент стекает по наклонной трубе 1 до первого уширения 4, Посла того, как поверхность жидкого хладагента достигает уровня слива в следующее уширение 4 трубы 1 верхнего 45 яруса, начнется заполнение следующего уширения трубы и т.д. до уширений, расположенных у оси площадки замораживания в самой нижней точке верхнего яруса. При дальнейшем увели- 50 чении количества жидкого хладагепта в верхнем ярусе происходит его слив по вертикальному патрубку 5 и наполиение емкости уширения труб 6 нижнего яруса, причем, так как уширение

7, расположенное у вертикального патрубка, выполнено в виде сообщающихся сосудов,. наполнение последующих уширений обоих направлений труб

6 нижнего яруса. происходит одновременно, независимо от того, с какого

60 направления верхнего яруса 1 жидкого хладагента поступает больше.

Коли чест во жидкого хл ада ге нт а, эаправляемого в каждую замкнутую систему, назначается в зависимости 65 от суммарного обьема заполняемых уширений.

В период, когда температура конденсатора 3 ниже температуры испарителя, пары хладагента, поступающие в конденсатор 3 конденсируются и стекает вниз по пути, описанному выше °

Испарение жидкого хладагента происходит в строго фиксированных местах, причем величину зеркала испарения каждого участка можно задавать расчетом.

Поле температур, а следовательно, и объем намораживаемого грунта всего охлаждаемого участка, можно назначить оптимальным для конкретных инженерногеологических условий.

В период, когда температура конденсатора 3 выше температуры испарителя, конденсация паров в конденсаторе 3, расположенном над поверхностью грунта, прекращается и вся система автоматически запирается, но количество холода, поступившего в массив грунта эа зимний период, достаточно для предотвращения его оттаивания летом.

Наличие нижнего яруса труб, установленных под уклоном к краям основания, позволяет промораживать грунт на разную глубину в пределах одного участка.

Саморегулирование системы и исключение переполнения одной из ветвей труб нижнего яруса обеспечивается выполнением уширения в месте соединения вертикального патрубка с нижним ярусам труб в виде сообщающихся сосудов.

1. Устройство для замораживания грунта основания под сооружением, включающее испаритель и конденсатор, выполненные в виде труб, заполненных низкокипящим жидким хладагентом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения равномерности поля температур в грунте, трубы испарителя размещены с уклоном к продольной оси основания и выполнены с местными уширениями по длине.

2. Устройства по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что каждое уширение выполнено в виде камеры с эллиптическим сечением, продольная ось которого размещена ниже продольной оси трубы испарителя„

3. Устройство по пп, 1,2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что испаритель снабжен дополнительными трубами, установленными с уклоном к краям основания и соединенными с основной тру(бой испарителя вертикальным патрубком.

4. Устройство по п.3, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что уширение в месте соединения вертикального пат5 667634 рубка с дополнительными трубами испарителя выполнено в виде сообщающихся сосудов.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертиэе

1. Галеев С. И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением, Л., Стройиздат, 1969, с. 18-20.

2. Патент CLIA Р3217791, кл. 165-45, 1965.

Фиг.t

Риг.,3

Жг.S

Составитель Г.Гаврищук

Техред С . у4игай Корректор Н ° Стец

Редактор Э.Шибаева

Эаказ 3395/26 Тираж 776 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

: 113035, Москва, У(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ", г.Ужгород, ул.Проектная,4