Способ замораживания грунта и устройство для его осуществления Советский патент 1987 года по МПК F25D3/00 

паров жидкой углекислоты, подаваемой из баллона 3 в коллектор (К) 2 н трубы (т) 1 под давлением 6 - 6,5 МПа. При установке опорной плиты (ОП) 6 на грунт Т 1 вдавливаются в грунт массой машины и опор. При открытии запорной арматуры 4 а К 2 и герметичные вкладьшш (В) 7, установленные внутри Т 1, поступает жидкая углекислота. При достижении давления в В 76 МПа Б 7 разрушаются, и давле1

Изобретение относится к созданию опор для подъемно-транспортных машин и может быть использовано для отверждения мягкого или обводненного грунта под опорами подъемно-транспортного оборудования путем замораживания грунта.

Целью является ускорение замораживания .и удешевление процесса.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - то же, под опорами подъемно-транспортных средств.

Устройство содержит вводимые в грунт трубы 1, коллектор 2, сообщенный с баллоном 3 .для жидкого хладагента и запорную арматуру 4 гибкие трубопроводы 5, опорную плиту 6, причем трубы 1 выполнены перфорированными и каждая из них имеет внутри герметичный трубчатый вкладьш 7, стенки которого рассчитаны на разрушение при давлении 6 МПа, при этом с коллектором 2 сообщены полости вкладышей.

Плита 6 (фиг.2) содержит внутри коллектор 2 с каналами 8,9 и 10 для циркуляции хладагента, причем канал 8 заканчивается резьбовымк гнездами, в которые ввернуты штуцеры 11 через уплотнительные прокладки 12. К штуцерам 11 присоединены гибкие трубопроводы 5 для подвода жидкой углекислоты из баллона 1„ В канал 9 через прокладку 13 ввернут штуцер 14 для присоединения гибкого трубопровода, отводящего газообразную углекислоту. Каналы 10 вьтолнены в бо- бьпиках 15 на днище плиты 6. К бобышние падает до атмосферного. Происходит фазов 1Й переход - отвержде}ше жидкой углекислоты в К 2 и Т 1. Этот процесс сопровождается отбором тепла от грунта. Дальнейшее замораживание грунта происходит за счет сублимации твердой углекислоты и перегрева холодного газа. При этом часть газа через перфорацию Т 1 выпускается в грунт и дополнительно охлаждает его. 2 с.п. ф-лы. 2 ил.

кам 15 при помощи разъемных соединений, например накидных гаек 16, присоединены замораживающие трубы 1 и

вкладьшш 7. Каждый вкладыш 7 зажат между фланцем замораживающей трубы 1 и бобышкой 15, так что внутренняя полость вкладьша 7 является продолжением канала 10. Замораживающие трубы 1 перфорированы отверстиями для выхода части газообразной углекислоты в грунт.

Способ замораживания грунтов на данном устройстве осуществляют следующим образом.

Устанавливают опорную плиту 6 (фиг. 1) в рабочее положение. Замо- раживаюпдие трубы 1 массой подъемно- транспортной машины вдавливают в

грунт до соприкосновения опорной плиты 6 с грунтом.

Открывают запорную арматуру 4, установленную снизу баллона 3, жидкая углекислота истекает из баллона

3 под давлением через гибкие трубопроводы 5 в каналь плиты 6, Вследствие расширения углекислоты в каналах плиты 6 и внутренней полости вкладышей 7 первоначально давление в каналах плиты 6 и вкладышей 7 падает,что приводит к понижению температуры уг- лексилоты и конструкции устройства за счет частичного испарения жидкости. Охлаждение плиты 6 и вкладышей 7

вызывает конденсацию части испарившейся углекислоты на дне вкладышей 7.

Углекислота поступает из балпона 3 в каналы плиты 6 и вкладыши 7 в жидкой фазе и полностью заполняет их.

При дальнейи1ем повь шении давления и

достижении им значения 6 МПа вкладыши 7 разрушаются. Вследствие резкого падения давления во вкладышах 7 и каналах плит 6 до давления, близкого к атмосферному (выхлоп), жидкая углекислота в каналах плит 6 и внутри замораживающих труб 1 переходит в твердую фазу. При этом часть углекислоты испаряется и с температурой порядка 195-200 К через перфорацию замораживающих труб 1 проникает в грунт, охлаждая его.

Дальнейшая заморозка грунта идет за счет отбора тепла через стенки замораживающих труб 1 и днище плиты

6на сублимацию твердой углекислоты внутри труб 1 и плиты 6.

Для следующего цикла работы необходима замена герметичных вкладышей

7из комплекта запасных частей, что обеспечивает ускорение замораживания и удешевление процесса.

Отверждение грунта происходит за счет его замораживания при фазовом переходе углекислоты из жидкого состояния в твердое, последующей сублимации твердой углекислоты и использовании теплоты перегрева холодного СО, при его выходе в грунт.

Формула изобретения

1. Способ замораживания грунта, предусматривающий размещение в нем труб и подачу в них жидкого хладагента, отличающийся тем, что, с целью ускорения замораживания и удешевления процесса, в качестве

хладагента используют углекислоту и подают ее в трубы до достижения давления 6-6,5 МПа, а после заполнения производят сброс давления до атмосферного для перевода углекислоты в

твердое состояние, а затем отводят продукты сублимации в грунт.

7. Устройство для замораживания грунта, содержащее трубы, коллектор, сообщенный с баллоном для жидкого

хладагента, и запорную арматуру,о т- лич ающе.е с я тем, что, с целью ускорения замораживания и удешевления процесса, устройство содержит опорную плиту и коллектор, размещенный в ней, а трубы выполнены перфорированными и каждая из них имеет внутри герметичный трубчатый вкла- дьш, стенки которого рассчитаны на разрушение при давлении 6 МПа, при

этом с коллектором сообщены полости вкладышей.

Газ СО2 В .,

Валлон

12 10

L

тидкай coi (J3 боллона

Изобретение относится к созданию опор для подъемно-транспортных машин посредством замораживания грунта под ними. Целью изобретения является ускорение замораживания и удешевление процесса. Изобретение позволяет упрочнять слабые и обводненные грунты под опорами подъемно-транспортных машин путем отбора тепла от грунта на испарение,сублимацию и пе(Л СлЭ 00 4 00