RU2502845C1 - Retaining wall on permafrost soil (versions) - Google Patents

Retaining wall on permafrost soil (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2502845C1
RU2502845C1 RU2012133611/13A RU2012133611A RU2502845C1 RU 2502845 C1 RU2502845 C1 RU 2502845C1 RU 2012133611/13 A RU2012133611/13 A RU 2012133611/13A RU 2012133611 A RU2012133611 A RU 2012133611A RU 2502845 C1 RU2502845 C1 RU 2502845C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
retaining wall
air
cooling devices
circulation pipe
wall according
Prior art date
Application number
RU2012133611/13A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Викторович Гончаров
Original Assignee
Виктор Викторович Гончаров
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Викторович Гончаров filed Critical Виктор Викторович Гончаров
Priority to RU2012133611/13A priority Critical patent/RU2502845C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2502845C1 publication Critical patent/RU2502845C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Bulkheads Adapted To Foundation Construction (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: retaining wall according to the first version is made of tubular sheet piles. At least some piles are equipped with a seasonal cooling device of any available type. Cooling devices are so arranged in the sheet pile to provide for contact of their upper part with atmospheric air. The retaining wall according to the second version comprises seasonal cooling devices made in the form of an air circulation pipe. The cooling devices are placed inside the inner cavity of tubular sheet piles and are installed coaxially or with displacement relative to the axis of the tubular sheet pile. The air circulation pipe is connected in the upper part to atmosphere with the help of a covered hole. The lower part of the pipe is brought near the permafrost soil of the base.
EFFECT: environmental safety, reduced costs, increased reliability of design and lower labour intensiveness of construction.
10 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к подпорным стенкам на многолетнемерзлом грунте, и может быть использовано при строительстве подпорных стенок морских и речных причалов в районах Крайнего Севера.The invention relates to hydraulic engineering, namely, retaining walls on permafrost soil, and can be used in the construction of retaining walls of sea and river berths in the Far North.

Известна шпунтовая подпорная стенка из трубчатых шпунтовых свай, так называемого трубошпунта, включающая стальные трубчатые сваи, соединенные между собой с помощью шпунтовых замков, приваренных на наружных поверхностях труб (RU №106264, 2011 г.) [1].Known sheet pile retaining wall of tubular sheet piles, the so-called sheet pile, including steel tubular piles connected to each other by means of sheet piles welded on the outer surfaces of the pipes (RU No. 106264, 2011) [1].

Указанная известная подпорная стенка характеризуется высокой несущей способностью, благодаря которой она может быть использована при строительстве высоконагруженных портовых сооружений. Технология возведения таких подпорных стенок хорошо отработана. Однако в условиях вечной мерзлоты забитые в мерзлый грунт стальные трубчатые сваи могут в теплое время года повышать температуру грунта в среднем примерно на 0,1 градуса в год, что может привести со временем к оттаиванию мерзлого грунта, и как следствие, деформациям и потере несущей способности подпорной стенки.The specified known retaining wall is characterized by high bearing capacity, due to which it can be used in the construction of highly loaded port facilities. The technology for the construction of such retaining walls is well established. However, in permafrost conditions, steel tubular piles driven into frozen ground can increase the temperature of the soil by an average of about 0.1 degrees per year during the warmer months, which can lead to thawing of frozen ground over time and, as a result, deformation and loss of bearing capacity retaining wall.

Поэтому при возведении гидротехнических сооружений на «вечной мерзлоте» принимают меры для предохранения грунтового основания от оттаивания с помощью различного вида охлаждающих устройств, позволяющих продлить мерзлое состояние грунта в летний период преимущественно с помощью сезонно-охлаждающих устройств.Therefore, when constructing hydraulic structures on permafrost, measures are taken to protect the soil base from thawing with the help of various types of cooling devices, which allow prolonging the frozen state of the soil in the summer, mainly with the help of seasonal cooling devices.

Эффективным способом поддержания или усиления мерзлого состояния грунта в основаниях сооружений является использование низких температур наружного воздуха с помощью термостабилизаторов, называемых также термосваи или сезонно-охлаждающие устройства.An effective way to maintain or enhance the frozen state of the soil in the foundations of structures is to use low outside temperatures with the help of thermal stabilizers, also called thermowells or seasonal cooling devices.

Конструкция термостабилизаторов грунта представляет собой гравитационно-ориентированную тепловую трубу, в которой осуществляется испарительно-конденсационный процесс передачи тепла с помощью паров легкокипящего хладагента, например хладон, пропан, аммиак и т.д., так называемые жидкостные СОУ (см., например, www newfrost. ru [2]). В указанных устройствах жидкий хладагент, находящийся в нижней части термосваи, контактирующей с мерзлым грунтом, имеющим температуру не ниже минус 6 градусов, испаряется, его пары поднимаются вверх и снова конденсируются под воздействием значительно более низких зимних температур атмосферного воздуха. Процесс передачи тепла автоматически прекращается, когда температура наружного воздуха становится одинаковой с температурой мерзлого грунта. Известны также сезонно-охлаждающие устройства парожидкостного и воздушного типов (см., например, книгу Гуревич В.Б. и др. Портовые гидротехнические сооружения. М., Транспорт, 1992 г., стр.243, 246 [3]).The design of soil thermal stabilizers is a gravity-oriented heat pipe, in which the evaporative-condensation process of heat transfer is carried out with the help of low-boiling refrigerant vapors, such as freon, propane, ammonia, etc., the so-called liquid СОУ (see, for example, www newfrost . ru [2]). In these devices, the liquid refrigerant located in the lower part of the thermowell in contact with frozen soil, having a temperature of at least minus 6 degrees, evaporates, its vapor rises and condenses again under the influence of significantly lower winter temperatures of atmospheric air. The heat transfer process automatically stops when the outdoor temperature becomes the same as the temperature of frozen soil. Seasonal-cooling devices of vapor-liquid and air types are also known (see, for example, the book by Gurevich VB and other Port hydraulic structures. M., Transport, 1992, pp. 243, 246 [3]).

Известна подпорная стенка причальной набережной на многолетнемерзлом грунте, содержащая шпунтовые сваи Ларсен 5 и сезонно-охлаждающие устройства жидкостного типа (термосваи), установленные перед шпунтовыми сваями со стороны акватории в предварительно пробуренные для них скважины. Нижний конец каждой термосваи с нижним теплообменником заглублен в вечномерзлый грунт, а верхний расположен выше уровня воды в акватории и защищен от повреждений металлическим отбойным устройством (см. [3], стр.249-250, рис.165). Указанная известная подпорная стенка достаточно трудоемка в строительстве, поскольку после забивки шпунта стенки необходимо произвести бурение скважин для размещения сезонно-охлаждающих устройств, а также установить отбойные устройства для их защиты от воздействия причаливающих судов. Кроме того, применяемые в этой конструкции жидкостные сезонно-охлаждающие устройства недостаточно экологичны, т.к. в случае разгерметизации и утечки хладоносителя, в качестве которого применяются незамерзающие или легкокипящие агрессивные жидкости, может быть нанесен вред окружающей среде.Known retaining wall of the quay embankment on permafrost soil, containing Larsen 5 sheet piles and liquid-type seasonal cooling devices (thermal piles) installed in front of the sheet piles from the water side in the pre-drilled wells for them. The lower end of each thermowell with a lower heat exchanger is buried in permafrost soil, and the upper end is located above the water level in the water area and is protected from damage by a metal fender (see [3], pp. 249-250, Fig. 165). The specified known retaining wall is rather laborious in construction, since after driving the tongue of the wall, it is necessary to drill wells to accommodate seasonal cooling devices, as well as install fenders to protect them from the impact of mooring vessels. In addition, the liquid seasonal cooling devices used in this design are not environmentally friendly, because in case of depressurization and leakage of a coolant, which is used as non-freezing or low-boiling aggressive liquids, environmental damage may be caused.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является создание подпорной стенки, которая обладала бы высокой несущей способностью, надежностью и долговечностью при работе на многолетнемерзлом грунте.Thus, the present invention is the creation of a retaining wall, which would have high bearing capacity, reliability and durability when working on permafrost soil.

Технический результат - сокращение по сравнению с прототипом трудоемкости возведения подпорной стенки с обеспечением надежной защиты применяемых сезонно-охлаждающих устройств от механических воздействий и разрушения, а также удобство обслуживания подпорной стенки и исключение загрязнения окружающей среды.The technical result is a reduction in comparison with the prototype of the complexity of the construction of the retaining wall with the provision of reliable protection of the applied seasonal cooling devices from mechanical stress and destruction, as well as ease of maintenance of the retaining wall and the exclusion of environmental pollution.

Поставленная задача решена в предлагаемом изобретении за счет того, что в подпорной стенке для причальных набережных на многолетнемерзлых грунтах, включающей стенку из шпунтовых свай и сезонно-охлаждающие устройства, погруженные нижним концом в замороженный грунт, согласно предлагаемому изобретению шпунтовые сваи выполнены трубчатыми, а сезонно-охлаждающие устройства установлены вертикально во внутренних полостях по меньшей мере части указанных трубчатых шпунтовых свай с обеспечением контакта их верхних концов с наружным атмосферным воздухом.The problem is solved in the present invention due to the fact that in the retaining wall for quay embankments on permafrost soils, including a wall of sheet piles and seasonal cooling devices, immersed at the lower end in frozen soil, according to the invention, the sheet piles are made tubular, and seasonally cooling devices are mounted vertically in the internal cavities of at least a portion of said tubular sheet piles so that their upper ends are in contact with the outside atmospheres th air.

Сезонно-охлаждающие устройства в предлагаемой подпорной стенке могут быть любого известного из уровня техники типа, например жидкостного, установлены с обеспечением контакта их верхней части с атмосферным воздухом, при этом нижний конец каждого из них погружен в мерзлый грунт,Seasonal cooling devices in the proposed retaining wall can be of any type known from the prior art, for example liquid, installed to ensure contact of their upper part with atmospheric air, while the lower end of each of them is immersed in frozen soil,

Поставленная задача решена также за счет того, что в подпорной стенке, преимущественно для причальных сооружений на многолетнемерзлых грунтах, включающей шпунтовые сваи и сезонно-охлаждающие устройства, согласно изобретению шпунтовые сваи выполнены трубчатыми, а сезонно-охлаждающие устройства размещены во внутренних полостях по меньшей мере части трубчатых шпунтовых свай, при этом каждое из упомянутых сезонно-охлаждающих устройств выполнено в виде воздушно-циркуляционной трубы, установленной вертикально с зазором относительно стенок трубчатой шпунтовой сваи и сообщающейся в верхней части с атмосферой с помощью перекрываемого отверстия, а ее нижний конец приближен к мерзлому грунту.The problem is also solved due to the fact that in the retaining wall, mainly for berthing facilities on permafrost soils, including sheet piles and seasonal cooling devices, according to the invention, sheet piles are made tubular, and seasonal cooling devices are located in at least part of the internal cavities tubular sheet piles, with each of the aforementioned seasonal cooling devices made in the form of an air-circulation pipe installed vertically with a gap relative to the walls ok tubular sheet piles and communicating in the upper part with the atmosphere by means of an overlapping hole, and its lower end is close to frozen ground.

В предлагаемой подпорной стенке упомянутая воздушно-циркуляционная труба может быть установлена соосно или со смещением относительно оси трубчатой шпунтовой сваи в сторону грунтовой засыпки причального сооружения и зафиксирована с помощью фиксаторов, закрепленных на ее наружной поверхности по меньшей мере на концевых участках.In the proposed retaining wall, the aforementioned air-circulation pipe can be installed coaxially or offset from the axis of the tubular sheet pile in the direction of the backfill of the berthing structure and fixed with clamps fixed to its outer surface at least at the end sections.

Фиксаторы воздушно-циркуляционной трубы могут быть выполнены в виде ребер или эксцентричных втулок, т.е. втулок с эксцентричными отверстиями.The clamps of the air circulation pipe can be made in the form of ribs or eccentric bushings, i.e. bushings with eccentric holes.

Нижний конец воздушно-циркуляционной трубы может быть выполнен закрытым, т.е. может быть заглушен.The lower end of the air circulation pipe can be closed, i.e. may be drowned out.

Кольцевое пространство между стенками воздушно-циркуляционной трубы и трубчатой шпунтовой сваи, по меньшей мере частично, может быть заполнено утеплителем.The annular space between the walls of the air-circulation pipe and the tubular sheet pile, at least partially, can be filled with insulation.

В верхней части подпорной стенки на участке соприкосновения с водой в качестве утеплителя в указанном кольцевом пространстве может быть использован бетон, преимущественно легкий бетон.In the upper part of the retaining wall in the area of contact with water as a heater in the specified annular space can be used concrete, mainly lightweight concrete.

В предлагаемой подпорной стенке для сообщения с атмосферой каждая воздушно-циркуляционная труба может быть соединена с помощью патрубка с коммуникационным каналом сооружения, снабженным приспособлением, открывающим или перекрывающим доступ атмосферного воздуха.In the proposed retaining wall for communication with the atmosphere, each air circulation pipe can be connected with a pipe to the communication channel of the structure, equipped with a device that opens or closes the access of atmospheric air.

Воздушно-циркуляционная труба, а также фиксаторы и патрубок могут быть выполнены из полиэтилена высокой прочности.The air-circulation pipe, as well as the clamps and pipe, can be made of high-strength polyethylene.

Выполнение шпунтовых свай в подпорной стенке согласно изобретению трубчатыми, т.е. выполненными из труб преимущественно большого диаметра, соединенных между собой с помощью шпунтовых замков, так называемого трубошпунта, значительно увеличивает несущую способность предлагаемой подпорной стенки. Это открывает возможность строительства надежных высоконагруженных портовых сооружений в устьях сибирских рек в зоне вечной мерзлоты.The implementation of sheet piles in the retaining wall according to the invention is tubular, i.e. made of pipes of predominantly large diameter, interconnected by means of tongue-and-groove locks, the so-called pipe tongue, significantly increases the bearing capacity of the proposed retaining wall. This opens up the possibility of building reliable high-load port facilities at the mouths of Siberian rivers in the permafrost zone.

При этом благодаря размещению сезонно-охлаждающих устройств (СОУ) во внутренних полостях несущих шпунтовых трубчатых свай исключаются работы по бурению для них скважин и установке на них защитных кожухов, т.к. в предлагаемой подпорной стенке СОУ защищено корпусом самой трубчатой шпунтовой сваи. Таким образом, трудоемкость возведения предлагаемой подпорной стенки существенно сокращается, конструкция упрощается, надежность увеличивается.Moreover, due to the placement of seasonal cooling devices (SOU) in the internal cavities of the bearing sheet pile tubular piles, work on drilling wells for them and installing protective covers on them is excluded, as in the proposed retaining wall of the JMA is protected by the body of the tubular sheet pile. Thus, the complexity of the construction of the proposed retaining wall is significantly reduced, the design is simplified, the reliability increases.

Количество шпунтовых трубчатых свай, снабженных СОУ, для каждой подпорной стенки определяется расчетом, исходя из температурно-климатических условий. СОУ могут быть установлены при необходимости в каждой свае или через одну сваю, или через несколько свай.The number of tongue and groove tubular piles equipped with JMA for each retaining wall is determined by calculation based on temperature and climate conditions. JMA can be installed, if necessary, in each pile or through one pile, or through several piles.

В варианте осуществления предлагаемого изобретения, в котором сезонно-охлаждающие устройства в подпорной стенке выполнены в виде воздушно-циркуляционной трубы, сообщенной с атмосферой, в зимний период, когда температура воздуха продолжительное время достигает минус 40 градусов Цельсия, происходит естественная вентиляция грунта, который дополнительно охлаждается поступающим через открытый канал морозным воздухом. Летом, при температурах, превышающих температуру мерзлого грунта, сообщение с атмосферой прекращают, например, установив заглушку или перекрыв кран, которыми может быть оснащен патрубок воздушно-циркуляционной трубы или общий коммуникационный канал причального сооружения, сообщающие внутреннюю полость воздушно-циркуляционной трубы с атмосферным воздухом. Это продлевает мерзлое состояние грунта, который не успевает оттаять за короткий летний период.In an embodiment of the invention, in which the seasonal cooling devices in the retaining wall are made in the form of an air circulation pipe in communication with the atmosphere, in the winter, when the air temperature reaches minus 40 degrees Celsius for a long time, natural ventilation of the soil occurs, which is further cooled coming through an open channel with frosty air. In summer, at temperatures exceeding the temperature of the frozen ground, communication with the atmosphere is terminated, for example, by installing a plug or by shutting off a crane with which the pipe of the air-circulation pipe or the common communication channel of the berthing structure can be connected, communicating the internal cavity of the air-circulation pipe with atmospheric air. This prolongs the frozen state of the soil, which does not have time to thaw over a short summer period.

Преимуществом предлагаемой подпорной стенки из трубошпунта со встроенными сезонно-охлаждающими устройствами воздушного типа является также то, что полностью исключено загрязнение окружающей среды как при возведении стенки, так и при ее работе в течение всего срока службы причального сооружения. Предлагаемая подпорная стенка с сезонно-охлаждающим устройством воздушного типа требует минимального обслуживания, заключающегося лишь в открывании перекрывающих приспособлений для сообщения воздушно-циркуляционной трубы с атмосферой в зимний период и консервировании сезонно-охлаждающего устройства на летний период путем закрытия этих приспособлений.The advantage of the proposed retaining wall of the tongue and groove with built-in seasonal air-cooling devices is also that environmental pollution is completely excluded both during the construction of the wall and during its operation throughout the life of the berthing structure. The proposed retaining wall with a seasonal cooling device of the air type requires minimal maintenance, which consists only in opening the overlapping devices for communicating the air-circulation pipe with the atmosphere in the winter and preserving the seasonal cooling device in the summer by closing these devices.

В случае смещения воздушно-циркуляционной трубы в сторону грунтовой засыпки область дополнительного промораживания грунта также смещается в сторону засыпки, т.к. смещение уменьшает слой теплоизоляции. Такое решение применяют, чтобы исключить намораживание льда вокруг сваи со стороны акватории, что может мешать швартовке судов к подпорной стенке причального сооружения.In case of displacement of the air-circulation pipe towards the soil backfill, the area of additional freezing of the soil also moves towards the backfill, because offset reduces the insulation layer. Such a solution is used to prevent freezing of ice around the pile from the side of the water area, which may interfere with the mooring of vessels to the retaining wall of the berthing structure.

Заполнение кольцевого зазора между стенками трубчатой шпунтовой сваи и воздушно-циркуляционной трубы слоем утеплителя, т.е. теплоизоляции, повышает эффективность работы сезонно-охлаждающего устройства, а заполнение верхней части кольцевого зазора в зоне швартовки судов легким бетоном выполняется для повышения прочности трубчатых шпунтовых свай при взаимодействии с судами. Легкий бетон в этом случае служит также в качестве теплоизоляции.Filling the annular gap between the walls of the tubular sheet pile and the air-circulation pipe with a layer of insulation, i.e. thermal insulation, increases the efficiency of the seasonal cooling device, and filling the upper part of the annular gap in the mooring area with lightweight concrete is performed to increase the strength of tubular sheet piles when interacting with ships. Lightweight concrete in this case also serves as thermal insulation.

Изобретение поясняется чертежами, на которых изображены:The invention is illustrated by drawings, which depict:

- на фиг.1 - подпорная стенка согласно первому варианту осуществления предлагаемого изобретения, разрез по шпунтовой трубчатой сваи с размещенным в ней сезонно-охлаждающим устройством жидкостного типа;- figure 1 is a retaining wall according to the first embodiment of the invention, a section through a sheet pile tubular with a liquid-type seasonal cooling device;

- на фиг.2 - подпорная стенка согласно второму варианту осуществления предлагаемого изобретения, разрез по шпунтовой трубчатой свае с размещенным в ней сезонно-охлаждающим устройством воздушного типа;- figure 2 is a retaining wall according to a second embodiment of the invention, a section through a sheet pile tubular with an air-type seasonal cooling device;

- на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2;- figure 3 is a section aa in figure 2;

- на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2.- figure 4 is a section bB in figure 2.

Подпорная стенка согласно предлагаемому изобретению включает совокупность несущих шпунтовых трубчатых свай 1 и совокупность несущих шпунтовых трубчатых свай 2 преимущественно одинакового диаметра. Каждая свая 2, в отличие от сваи 1, снабжена размещенным во внутренней полости ее корпуса 3 сезонным охлаждающим устройством любого известного из уровня техники типа: жидкостного, парожидкостного или воздушного. На фиг.1 изображен вариант осуществления предлагаемого изобретения со встроенным сезонно-охлаждающим устройством 4 жидкостного типа. Каждая из свай 1 и 2 выполнена из трубы большого диаметра с закрепленными на наружной поверхности ее корпуса 3 шпунтовыми замками 5, посредством которых сваи соединены между собой. Сваи 1 и 2 погружены в многолетнемерзлый грунт на проектную глубину и объединены монолитным железобетонным оголовком 6.The retaining wall according to the invention includes a plurality of load-bearing tongue-and-groove tubular piles 1 and a plurality of load-bearing tongue-and-groove tubular piles 2 of substantially the same diameter. Each pile 2, in contrast to the pile 1, is equipped with a seasonal cooling device of any type known in the art located in the internal cavity of its housing 3: liquid, vapor-liquid or air. Figure 1 shows an embodiment of the invention with an integrated seasonal liquid-type cooling device 4. Each of the piles 1 and 2 is made of a large diameter pipe with tongue-and-groove locks 5 fixed on the outer surface of its housing 3, by means of which the piles are interconnected. Piles 1 and 2 are immersed in permafrost soil to the design depth and are combined by a monolithic reinforced concrete head 6.

Сезонно-охлаждающее устройство 4 жидкостного типа погружено нижним концом в замороженный грунт во внутренней полости корпуса 3, а его верхний конец расположен выше уровня воды в акватории и контактирует с атмосферным воздухом. Для обеспечения доступа атмосферного воздуха в корпусе 3 сваи 2 выполнено по меньшей мере одно отверстие 7.A seasonal liquid-type seasonal cooling device 4 is immersed with its lower end in frozen soil in the internal cavity of the housing 3, and its upper end is located above the water level in the water area and is in contact with atmospheric air. To ensure access of atmospheric air in the housing 3 of the piles 2 made at least one hole 7.

Сезонно-охлаждающие устройства описанного выше типа герметичны, они производятся различными производителями и поставляются полностью готовыми к установке на объекте. Размещение их внутри корпусов свай обеспечивает им защиту от механических повреждений и нарушения герметичности.Seasonal cooling devices of the type described above are sealed, they are produced by various manufacturers and are delivered fully ready for installation at the facility. Placing them inside the pile enclosures provides them with protection against mechanical damage and leakage.

На фиг.2 изображено сезонно-охлаждающее устройство 8 воздушного типа согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения, выполненное в виде воздушно-циркуляционной трубы 9, установленной с зазором относительно стенок корпуса 3 сваи 2. В верхней части каждой трубы 9 для сообщения с атмосферой, вварен патрубок 10, соединяющий внутреннюю полость трубы 9 с вентиляционным каналом 11, в качестве которого может служить сборно-монолитный железобетонный канал для коммуникаций гидротехнического сооружения. По краям сооружения на концах канала 11 предусмотрены перекрывающие устройства (не показаны).Figure 2 shows an air-type seasonal cooling device 8 according to the second embodiment of the present invention, made in the form of an air-circulation pipe 9, installed with a gap relative to the walls of the casing 3 of the pile 2. In the upper part of each pipe 9 for communication with the atmosphere, is welded a pipe 10 connecting the internal cavity of the pipe 9 with a ventilation channel 11, which can be a precast-monolithic reinforced concrete channel for communications of a hydraulic structure. At the ends of the structure at the ends of the channel 11, overlapping devices (not shown) are provided.

Воздушно-циркуляционная труба 9 зафиксирована в полости корпуса 3 сваи 2 с помощью фиксаторов 12, в данном случае выполненных в виде продольно расположенных ребер, закрепленных на наружной поверхности воздушно-циркуляционной трубы 9, по меньшей мере, в ее верхней и нижней частях. Воздушно-циркуляционная труба 9 монтируется предварительно на стационарных стендах или в заводских условиях и доставляется на стройку в собранном виде.The air circulation pipe 9 is fixed in the cavity of the casing 3 of the pile 2 with the help of clamps 12, in this case made in the form of longitudinally arranged ribs fixed on the outer surface of the air circulation pipe 9, at least in its upper and lower parts. The air circulation pipe 9 is pre-mounted on stationary stands or in the factory and delivered to the construction site in assembled form.

В варианте осуществления предлагаемого изобретения, изображенном на фиг.2, воздушно-циркуляционная труба 9 установлена со смещением относительно оси корпуса 3 сваи 2 в сторону грунтовой засыпки сооружения за счет того, что фиксаторы 12 в виде ребер выполнены постепенно уменьшающимися по высоте в направлении засыпки. В случае выполнения фиксаторов в виде втулок (не показано) смещение обеспечивается за счет эксцентричного выполнения отверстий, через которые проходит воздушно-циркуляционная труба 9. На фиг.2 пунктиром показана граница замороженного грунта в случае эксцентричной установки воздушно-вентиляционной трубы 9.In the embodiment of the invention shown in FIG. 2, the air circulation pipe 9 is installed with an offset relative to the axis of the casing 3 of the pile 2 towards the backfill of the structure due to the fact that the latches 12 in the form of ribs are made gradually decreasing in height in the direction of the backfill. In the case of latches in the form of bushings (not shown), the displacement is ensured by the eccentric opening of the holes through which the air circulation pipe 9 passes.

Нижний конец трубы 9 выполнен в данном варианте осуществления закрытым, т.е. заглушенным, чтобы исключить его заполнение грунтом при погружении сваи 2.The lower end of the pipe 9 is closed in this embodiment, i.e. muffled to prevent its filling with soil when immersing piles 2.

Кольцевое пространство между воздушно-циркуляционной трубой 9 и корпусом 3 сваи 2 заполнено утеплителем 13 из пенопласта, пенополистирола или тому подобного материала (фиг.3), а в верхней части подпорной стенки в зоне швартовки судов утеплитель частично, со стороны акватории, заменен легким бетоном 14 (фиг.4).The annular space between the air-circulation pipe 9 and the casing 3 of the pile 2 is filled with a heater 13 made of polystyrene foam, polystyrene foam or the like (Fig. 3), and in the upper part of the retaining wall in the mooring area of the ships the heater is partially replaced by light concrete from the water area 14 (FIG. 4).

В холодное время года при минусовых температурах перекрывающие приспособления канала 11 открывают, морозный воздух поступает через канал 11 и патрубок 10 во внутреннюю полость воздушно-циркуляционной трубы 9 и, будучи более тяжелым, опускается вниз, к мерзлому грунту, поддерживая его замороженное состояние. Когда температура атмосферного воздуха становится равной или превышает температуру многолетнемерзлого грунта, перекрывающие приспособления канала 11 закрывают.In the cold season at sub-zero temperatures, the channel 11 covering devices are opened, frosty air enters through the channel 11 and the pipe 10 into the internal cavity of the air-circulation pipe 9 and, being heavier, goes down to the frozen ground, maintaining its frozen state. When the temperature of the air becomes equal to or exceeds the temperature of the permafrost, the overlapping devices of the channel 11 are closed.

В подпорной стенке согласно второму варианту осуществления предлагаемого изобретения для сохранения грунта в замороженном состоянии по сути применен принцип, известный в гидротехнике как принцип «проветриваемого подполья», без использования каких-либо специальных замораживающих устройств, только за счет глубокой естественной вентиляции грунта морозным воздухом в холодное время года. Это позволило создать экономичную, экологически безопасную подпорную стенку, требующую минимального обслуживания.In the retaining wall according to the second embodiment of the invention, the principle known in hydraulic engineering as the principle of “ventilated underground” without the use of any special freezing devices, only due to deep natural ventilation of the soil with frosty air in the cold, is essentially applied to preserve the soil in a frozen state. season. This allowed the creation of an economical, environmentally friendly retaining wall that requires minimal maintenance.

Claims (10)

1. Подпорная стенка, преимущественно, для причальных сооружений на многолетнемерзлых грунтах, включающая стенку из шпунтовых свай и вертикально установленные сезонно-охлаждающие устройства, отличающаяся тем, что шпунтовые сваи выполнены трубчатыми, а сезонно-охлаждающие устройства размещены во внутренних полостях по меньшей мере части трубчатых шпунтовых свай с обеспечением возможности контакта их верхних концов с наружным атмосферным воздухом.1. Retaining wall, mainly for berthing facilities on permafrost soils, including a wall of sheet piles and vertically mounted seasonal cooling devices, characterized in that the sheet piles are made tubular, and the seasonal cooling devices are located in the internal cavities of at least part of the tubular sheet piles with the possibility of contact of their upper ends with external atmospheric air. 2. Подпорная стенка по п.1, отличающаяся тем, что сезонно-охлаждающие устройства выполнены жидкостного типа, при этом их нижние концы погружены в грунт.2. The retaining wall according to claim 1, characterized in that the seasonal cooling devices are made of liquid type, while their lower ends are immersed in the ground. 3. Подпорная стенка, преимущественно, для причальных сооружений на многолетнемерзлых грунтах, включающая шпунтовые сваи и сезонно-охлаждающие устройства, отличающаяся тем, что шпунтовые сваи выполнены трубчатыми, а сезонно-охлаждающие устройства размещены во внутренних полостях по меньшей мере части трубчатых шпунтовых свай, при этом каждое из упомянутых сезонно-охлаждающих устройств выполнено в виде вертикально установленной с зазором относительно стенок трубчатой шпунтовой сваи воздушно-циркуляционной трубы, сообщающейся в верхней части с атмосферой с помощью перекрываемого отверстия, а ее нижний конец приближен к мерзлому грунту.3. The retaining wall, mainly for berthing facilities on permafrost soils, including sheet piles and seasonal cooling devices, characterized in that the sheet piles are made tubular, and the seasonal cooling devices are located in the internal cavities of at least part of the tubular sheet piles, this, each of the mentioned seasonal cooling devices is made in the form of an air-circulation pipe vertically installed with a gap relative to the walls of the tubular sheet pile of the air pipe, communicating in the upper th part with the atmosphere using a blocked hole, and its lower end is close to frozen ground. 4. Подпорная стенка по п.3, отличающаяся тем, что упомянутая воздушно-циркуляционная труба установлена соосно или со смещением относительно оси трубчатой шпунтовой сваи в сторону грунтовой засыпки сооружения и зафиксирована с помощью фиксаторов, закрепленных на ее наружной поверхности по меньшей мере на концевых участках.4. The retaining wall according to claim 3, characterized in that the said air-circulation pipe is installed coaxially or with an offset relative to the axis of the tubular sheet pile in the direction of the soil filling of the structure and is fixed with clamps fixed to its outer surface at least at the end sections . 5. Подпорная стенка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что нижний конец воздушно-циркуляционной трубы выполнен закрытым.5. Retaining wall according to claim 3 or 4, characterized in that the lower end of the air-circulation pipe is closed. 6. Подпорная стенка по п.4, отличающаяся тем, что фиксаторы выполнены в виде ребер или втулок.6. Retaining wall according to claim 4, characterized in that the retainers are made in the form of ribs or bushings. 7. Подпорная стенка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что кольцевое пространство между стенками циркуляционной трубы и трубчатой шпунтовой сваи по меньшей мере частично заполнено утеплителем.7. Retaining wall according to claim 3 or 4, characterized in that the annular space between the walls of the circulation pipe and the tubular sheet pile is at least partially filled with insulation. 8. Подпорная стенка по п.7, отличающаяся тем, что в верхней части подпорной стенки на участке соприкосновения с водой в качестве утеплителя использован легкий бетон.8. Retaining wall according to claim 7, characterized in that in the upper part of the retaining wall in the area of contact with water, light concrete is used as a heater. 9. Подпорная стенка по п.3 или 4, отличающаяся тем, что для сообщения с атмосферой каждая воздушно-циркуляционная труба соединена с помощью патрубка с коммуникационным каналом сооружения, снабженным приспособлением, соединяющим упомянутый канал с атмосферой или перекрывающим его.9. A retaining wall according to claim 3 or 4, characterized in that for communication with the atmosphere, each air circulation pipe is connected by means of a pipe to the communication channel of the structure, equipped with a device connecting the said channel to the atmosphere or overlapping it. 10. Подпорная стенка по п.9, отличающаяся тем, что воздушно-циркуляционная труба, фиксаторы и патрубок выполнены из полиэтилена высокой прочности. 10. Retaining wall according to claim 9, characterized in that the air-circulation pipe, clamps and pipe are made of high strength polyethylene.
RU2012133611/13A 2012-08-07 2012-08-07 Retaining wall on permafrost soil (versions) RU2502845C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133611/13A RU2502845C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Retaining wall on permafrost soil (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133611/13A RU2502845C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Retaining wall on permafrost soil (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2502845C1 true RU2502845C1 (en) 2013-12-27

Family

ID=49817731

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133611/13A RU2502845C1 (en) 2012-08-07 2012-08-07 Retaining wall on permafrost soil (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2502845C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA027498B1 (en) * 2016-05-23 2017-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Method of formation of artificial glacier on mountain river and installation therefor

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1092234A1 (en) * 1982-12-07 1984-05-15 Государственный институт проектирования на речном транспорте Mooring embankment
US4923336A (en) * 1988-07-19 1990-05-08 Schmidt Industries, Inc. Dock supporting apparatus
RU2081238C1 (en) * 1995-05-23 1997-06-10 Виктор Викторович Гончаров Groved-and-tongued wall
RU2171873C2 (en) * 1997-02-28 2001-08-10 АО Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект" Mooring embankment
CN102021914A (en) * 2010-10-24 2011-04-20 西南交通大学 Thermal probe structure of bridge pile foundation

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1092234A1 (en) * 1982-12-07 1984-05-15 Государственный институт проектирования на речном транспорте Mooring embankment
US4923336A (en) * 1988-07-19 1990-05-08 Schmidt Industries, Inc. Dock supporting apparatus
RU2081238C1 (en) * 1995-05-23 1997-06-10 Виктор Викторович Гончаров Groved-and-tongued wall
RU2171873C2 (en) * 1997-02-28 2001-08-10 АО Красноярский проектно-изыскательский институт "Гидропроект" Mooring embankment
CN102021914A (en) * 2010-10-24 2011-04-20 西南交通大学 Thermal probe structure of bridge pile foundation

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA027498B1 (en) * 2016-05-23 2017-07-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" Method of formation of artificial glacier on mountain river and installation therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2451265T3 (en) Wind power converter, method and use of it
US20140010594A1 (en) Fluid storage in compressed-gas energy storage and recovery systems
FI62697B (en) FOERFARANDE VID DRIFT AV EN MARINKONSTRUKTION OCH EN KONSTRUKTION FOER UTFOERANDE AV FOERFARANDET
US20150007960A1 (en) Column Buffer Thermal Energy Storage
JP2008230849A (en) Low-temperature rock reservoir and its construction method
RU2502845C1 (en) Retaining wall on permafrost soil (versions)
RU2295608C2 (en) Method for pile driving in permafrost ground (variants)
JP2005082976A (en) Semi-underground flat bottom cylindrical liquid storage tank and construction method of the same
RU2348759C2 (en) Method of building of pile foundation and pile foundation
CN114032938B (en) Deep foundation pit horizontal freezing back cover construction method
JP4986031B2 (en) Low temperature rock storage tank
CN114045824B (en) Frozen soil foundation reinforcing apparatus
CN205776411U (en) A kind of insulation safeguard structure of cold district side slope pipeline laying
RU2384671C1 (en) Pile support for structures erected on permanently frozen soil
RU2384672C1 (en) Cooled pile support for structures erected on permanently frozen soil
JP5079009B2 (en) Housing assembly for refrigerant tube underground installation in direct exchange heating / cooling system
RU2764806C1 (en) Ice berth
RU91723U1 (en) DEVICE FOR COOLING PERMANENTLY FROZEN SOILS
RU2122119C1 (en) Method of supporting mine shaft collar in permafrost rocks
RU2604888C1 (en) Method of engineering protection of floating production platform from ice effects under conditions of arctic shelf
Zarling et al. Design and performance experience of foundations stabilized with thermosyphons
RU2818341C1 (en) Method of construction and installation of piles in permafrost zones using heat stabilization couplings
RU2529976C1 (en) Slab foundation in soft permanently frozen soil
Khrenov Some recommendations for ensuring the stability of pile substructures for above-ground routing of the zapolyarnoe-purpe petroleum pipeline
RU8708U1 (en) COLUMNAL BRACKET BRIDGE ON ETERNAL FROZEN

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20180125

PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20190124