Устройство для замораживания грунта основания под сооружением Советский патент 1979 года по МПК E02D3/12 

Изобретение.ОТНОСИТСЯ к области строительства, а именно, к конструТ циям устройств для искусственного йа мораживания грунта основания под ii(f;s оружаемые объекты, и может быть использовано при строительстве аэродромов и дорог в сложных ииженерногеологических условиях, например в районах распространения вечной мерзлоты и сурового климата, на заболоченных участках.и т.д. Известно устройство для замораживания грунта под сооружением, вклччающее вертикально установленную в грунте трубу, заполненную жидким ; „. хладагентом II) ., , . Использование этого устройства нерационально при замораживании грун та под основание больших по площади или протяженности объектов, например взлетно-посадочных полос аэродрсЭмЬв или шоссейных дорог, вследствие боль шой металлоемкости конструкции, обусловленной вертикальной установкой устройства. Известно также устройство для замораживания грунта основания под сооружение, включающее испаритель и-.- -конденсатор, выполненный в виде труб заполненных хладагентом низкокипящим жидкйм 2 . Это устройство является наиболее близким к опйсыва ёмбму изобретению. Оно позволяет создать разветвленную сеть заполненных хладагентом груб под основанием , имеющим большую площадь. Однако в этом устройстве на концевом уча с гкетрубы -испарителя про- исхбДйт скоплейиё Хлад гё й а,что приводит к его не)ав номер ному распределению. Неравномерное распределение хладагента неблагоприятно сказывается на равнопрочности основания и обуславливает возможность просадки одного из участков площадки, что в ряде случаев, например, д лявз Лётно-посадочной полосы, недопустимо. Цель изобретения - повышение равномерности поля температур в грунте. Цель достигается за счет того, что в устройстве для замораживания грунта основания под сооружением, включающем испаритель и конденсатор, выполненные в виде труб, заполненных низкокипящим жидким хладагентом, трубы испарителя размещены с уклономк продольной оси основания и выполнены с местными уширениями по длийе. Каждое уширение может быть выполнено в виде камеры с эллиптическим сечением йродольная. ось которого размещена П1рдй6льной оси трубы испарителя испаритель может бать снабжен допол нительными трубами, установленными с уклоном к краям основания и соеди нёйным с основной трубой испарителя вертикальным патрубксгм, а уширение -1- йестё соединения вертикального Жт рубка с дополнительными трубами испа выполнено в виде сообщающихся сосудов. .,.:.;.;,./... 1,. ..:,.,.„„ Нафиг. I и 2 и Ь61раженЬ7опйс ы мое устройство, план и поперечный разрез; на фиг. 3 - вариант выполне нйя испарителя с доп6лнитёл;ьнь1ми тру бами, поперечный разрез; на фиг. 4 узел I на фиг. 2; на фиг. 5 - узел В на фиг. 3; на фиг. 6 - разрез А-А фиг. 4. . .-: - 1- Устройство для за:мбраживания грунта основания содержит заглубленные с $ КШШМ 6би Шйоваййя в грунт тру6ы йс1та ритёля 1 верхнего яруса,с6ё- . дйнённые патрубка1 и 2 с трубами конденсатора 3,установленными над грунтом.По длине трубы испарителя Т выполнены уширения 4 .ЙРУёы испарителя верхн,его яруса 1 в центральной части ;; с прмощьй пагрубка 5 соединены с трУ бами и спарителя нижнего яруса б.Ш1ЖНИИ ярус труё испарителя 6 устайовлё с уклоном к краям основания. Уширение 7 5 месте соединения ве этикально Ъо патрубка 5 с нижним ярусом труб испарителя 6 выполнено ввиде сообщающихся сосудов.

Раёотаёт устройство следующим образом. . . ,. При первоначальнойзаливке системы жидкий хладагент стекает по наклонной трубе 1 до первоТо уширения 4. После toro, как поверхность жидкого хлад- . агента достигает уровня слива еле-,-, дукицее уишрение 4 трубы 1 верхнего яруса, :начнется7за1пдлнёние следуюгцего уширения трубы и т.д. до уши ре-.. .„, НИИ, расположенных у оси площадки . : з1а1йго15ЖжйВаййя а самой нижней точке , верхнего яруса. При дальнейшем увеличений количества жидкого хладагента S верхнем ягрусе происходит ,егр слив .;, по вертикальному патрубку 5 и наполнение емкости уширения труб .6 нижнего яруса, причем, так kaK уширение 7, расположенное у вертикального патрубка, выполнено в виде сообщаю(цихсй сосудов,- наполнение последующий: уширений обоих Направлений труб . 6 нижнего яруса: пpt5иcxoдит одновременно, независимо от того, с какого

направления верхнего яруса 1 жидкого хладагеита поступает больше. , , - ; Кол ичёство жидкого хладатента,

| 1ШйШШ7& в Ш йУю зймкнУ 1

б ёТёйу; ШЭНачается в зависимости

Формула изобретения

1.Устройство для замораживания грунта основания под сооружением, включающее испаритель и конденсатор, выполненные в виде труб, заполненных ййзкбкипящйм жидким, хладагентом,

о т л и чаю Щ ее с я тем, что с целью обеспечения равномерности поля температур В грунте, трубы испарителя рё1змещбн с уклоном к продольной ОЙй сййОйЖйги и выйолнены с местнь1ми уширениями по длине.

2.Устройство по П.1, о т л и - ч а ю щ е ё С я тем, что каждое уширение вы,полнено в виде камеры с эллиптическим сечением, продольная ось

5 которого размещена ниже продольной реи трубы испарителя.,

3.Устройство по пп. 1,2, от л и ч а ю щ е е с я тем, что испаритель снабжен дополнительными трубами, 0 установленными с уклоном к краям осноВа ния и соединенными с основной тру1бой испарителя вертикальным патрубком.

4« по п.З, о т л и ч а ю щ ё Я тем, что уширение в 5 месте соединения вертикального патот суммарного объема 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. Испаре ние жидкого хладагента происходит в строго фиксированных местах, причем величину зеркала испарения каждого участка можно задавать расчетом. )А, -.-.- ,. . . Поле температур, а следовательно, и o6jbeM навораживаемого грунта всего охлаждаемогоучастка, можно назначить оптимальным для конкретных инженерногеологических условий. В период, когда-температура конденсатора 3 вьлде температуры испарителя, конденсация паров в конденсаторе 3, расположенном над поверхностью грунта, прекращается и вся система /автоматически запирается, но количество холода| поступившего sйасбйв грунта за зимний период, достаточно для предотвращения его оттаивания лет&м. 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 в&пЬЛнеНй ёй Тшйрения в месте соедине-; ния вертикального патрубка с нижним ярусом труб в виде сообщающихся сосудов.

рубка с дополнительными трубами испарителя выполнено в виде сообщающихся сосудов. ,

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

в

1.Гапеев С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением, Л., Стройиэдат, 1969, с.. 18-20..

2. Патент СИА №3217791, кл. 165-45, 1965. .