RU197180U1

RU197180U1 - Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений

Info

Publication number: RU197180U1
Application number: RU2019136458U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Владимирович Аникин; Владимир Павлович Мельников; Игорь Евгеньевич Андрианов; Клавдия Анатольевна Спасенникова
Original assignee: Геннадий Владимирович Аникин; Владимир Павлович Мельников; Игорь Евгеньевич Андрианов; Клавдия Анатольевна Спасенникова
Priority date: 2019-11-12
Filing date: 2019-11-12
Publication date: 2020-04-08

Abstract

Полезная модель относится к области строительства на многолетнемерзлых и слабых грунтах, касается выполнения систем замораживания и термостабилизации грунтовых оснований и может использоваться при строительстве жилых и промышленных зданий, а также при укреплении фундаментов сооружений, находящихся в аварийном состоянии, подлежит ремонту и извлекается из фундамента. Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений на мерзлых грунтах состоит из конденсатора 1 и размещенных в отсыпке грунта основания произвольном числе испарителей 6, связанных с конденсатором трубопроводом подачи 2, 3 и отвода теплоносителя 4. Трубопровод подачи 2, 3 и отвода теплоносителя 4 образуют замкнутый через конденсатор 1 контур (1, 2, 3, 4). Подающий трубопровод 2 выполнен в виде вертикальной трубы, переходящей в горизонтальную 3, а отводящий трубопровод 4 выполнен наклонным и к нему присоединены испарители 6, уложенные в основание здания. Большим преимуществом устройства является возможность установки под строящиеся и эксплуатируемые здания и сооружения на мерзлых грунтах, которые нуждаются в укреплении фундаментов, а также выполнять ремонт и замену отдельных труб испарителей без демонтажа всего устройства, при сохранении его высокой промораживающей способности.

Description

Полезная модель относится к области строительства на мерзлых и слабых грунтах, и может быть использована при строительстве жилых и промышленных зданий, при укреплении фундаментов сооружений, находящихся в аварийном состоянии.

Известна система для температурной стабилизации оснований сооружений на вечномерзлых грунтах [патент РФ №2416002, МПК E02D 3/115 (2006.01), 2014]. Система состоит из испарителей, выполненных в виде труб, уложенных в горизонтальной плоскости равномерно по всей площади отсыпки грунта основания. Испарители трубопроводами подачи и отвода теплоносителя связаны с конденсатором, выполненным в виде аппарата воздушного охлаждения с естественным обдувом его оребренной части окружающим воздухом.

Недостатком известной системы температурной стабилизации мерзлого грунта является низкая эффективность замораживания оснований сооружений, а также усложненность системы стабилизации, что обусловлено особенностями конструкции системы. Также к недостаткам системы можно отнести отсутствие ремонтоспособности.

Известно, принятое за прототип, сезонное охлаждающее устройство для стабилизации оснований сооружений на мерзлых грунтах, состоящее из конденсатора и размещенных в отсыпке грунта основания произвольном числе испарителей, связанных с конденсатором трубопроводами подачи и отвода теплоносителя [патент РФ №181403, МПК E02D 3/115 (2006.01), 2018]. Подземные участки трубопроводов подачи и отвода теплоносителя дополнительно выполнены наклонными, при этом наклонный участок трубопровода подачи теплоносителя в испарители расположен ниже уровня испарителей, а уровень трубопровода отвода теплоносителя выше уровня испарителей.

Кроме того, уровень трубопроводов отвода теплоносителя из испарителей установлен в конденсаторе выше возможного наивысшего уровня жидкого теплоносителя.

Недостатками устройства являются невозможность замены и ремонта под зданиями (сооружениями) труб испарителя, пришедших в аварийное состояние, а также установка их под строящиеся или построенные сооружения, которые нуждаются в укреплении фундаментов.

Техническими задачами полезной модели являются возможность установки испарителей под строящиеся и эксплуатируемые здания (сооружения) на мерзлых грунтах, возможность выполнять ремонт и замену отдельных труб испарителей без демонтажа всего устройства, при сохранении его высокой промораживающей способности.

Для решения поставленной задачи устройство для температурной стабилизации оснований сооружений на мерзлых грунтах, состоит из конденсатора и размещенных в отсыпке грунта основания произвольном числе испарителей (один или более одного), связанных с конденсатором трубопроводом подачи и отвода теплоносителя. Трубопровод подачи и отвода теплоносителя образуют замкнутый через конденсатор контур. Конденсатор в полезной модели видоизменен, в нем установлена дополнительная секция с ультразвуковым измерителем уровня жидкости.

Между отличительными признаками и достигаемым техническим результатом существует следующая причинно-следственная связь.

Отличительная особенность предлагаемой полезной модели - возможность ремонта и замены труб испарителей, обеспечивает укрепление фундаментов эксплуатируемых зданий и сооружений в аварийном состоянии.

Проведенный патентный поиск показал, что устройство соответствует критерию «новизна».

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 схематично показано устройство для температурной стабилизации оснований сооружений, а на фиг. 2 - показан конденсатор охлаждающего устройства.

Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений на мерзлых грунтах представляет собой установленный на вышке конденсатор 1, трубопровод подачи теплоносителя, выполненный в виде вертикальной трубы 2, переходящей в горизонтальную 3, и наклонный трубопровод 4 отвода теплоносителя. Расположенные в основании сооружения 5 под поверхностью земли испарители 6 присоединены к наклонному трубопроводу 4.

Трубопровод подачи (трубы 2 и 3) и трубопровод 4 отвода теплоносителя образуют замкнутый через конденсатор 1 контур (1, 2, 3,4).

От конденсатора 1 жидкий теплоноситель (двуокись углерода, аммиак или другой хладагент) по трубам 2, 3 поступает в трубопровод 4, из которого он стекает в испарители 6. Забравший тепло хладагент (теплоноситель) в виде пузырьков газа движется вверх под действием силы Архимеда и поступает в трубопровод 4, далее двухфазная смесь теплоносителя поступает в конденсатор 1.

Газообразный теплоноситель конденсируется в конденсаторе, после чего жидкая фаза хладагента поступает в испарители, в которых происходит его испарение, охлаждающее окружающий его грунт. Цикл многократно повторяется.

Конденсатор, испарители и трубопровод в устройстве для температурной стабилизации могут быть выполнены из бесшовных труб, что позволяет ему выдерживать большие рабочие давления. Объем конденсатора в два раза превышает объем испарителей, а это дает ему возможность работать в критической ситуации, когда вся жидкость попадает в конденсатор. Окончание трубы подачи 7 теплоносителя в конденсатор 1 должно находиться выше уровня отвода жидкости 8 в конденсаторе. В конденсаторе установлена дополнительная секция с ультразвуковым измерителем уровня жидкости 9.

Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений может использоваться при строительстве на вечномерзлых грунтах жилых и промышленных зданий, а также позволяет производить укрепление фундаментов зданий и сооружений, находящихся в аварийном состоянии.

Claims

1. Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений на мерзлых грунтах, состоящее из испарителей, уложенных в основание сооружения и конденсатора, связанного с испарителями трубопроводом подачи и наклонным трубопроводом отвода теплоносителя, отличающееся тем, что трубопровод подачи выполнен в виде вертикальной трубы, переходящей в горизонтальную и образует с наклонным трубопроводом замкнутый через конденсатор контур, к наклонному трубопроводу которого присоединены испарители.

2. Устройство для температурной стабилизации оснований сооружений по п. 1, отличающееся тем, что в конденсаторе в дополнительной секции установлен ультразвуковой измеритель уровня жидкости.