RU2572319C1 - Spatial foundation support of reservoir on frozen base - Google Patents

Spatial foundation support of reservoir on frozen base Download PDF

Info

Publication number
RU2572319C1
RU2572319C1 RU2014154580/03A RU2014154580A RU2572319C1 RU 2572319 C1 RU2572319 C1 RU 2572319C1 RU 2014154580/03 A RU2014154580/03 A RU 2014154580/03A RU 2014154580 A RU2014154580 A RU 2014154580A RU 2572319 C1 RU2572319 C1 RU 2572319C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
pile
foundation
foundation support
spatial
piles
Prior art date
Application number
RU2014154580/03A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Иванович Трофимов
Валентин Георгиевич Кондратьев
Виктор Александрович Бронников
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тверской государственный технический университет"
Priority to RU2014154580/03A priority Critical patent/RU2572319C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2572319C1 publication Critical patent/RU2572319C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Piles And Underground Anchors (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: spatial foundation support of a reservoir on a frozen base includes a pile foundation with a grill, a cooling system from a row of tubular elements laid on the base, a ventilated basement, Peltier microrefrigerators and heat insulation. The pile foundation includes a system of screw pile clusters, arranged along the circumference of the reservoir, protected with an elastic ring, filled with a heat insulation material, and covered with a heat insulation web to form a closed process basement. The ventilated basement is formed by a support frame in the form of a ventilated gap, installed between the bottom of the reservoir and the process basement.
EFFECT: increased reliability of design due to the stability of a structure, improved operation of the pile foundation in the process of reservoir operation, reduced material intensity and labour intensiveness.
10 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области строительства, в частности к устройству фундаментов на сложных основаниях в суровых природно-климатических условиях, и может быть использовано при возведении в первую очередь нефтяных резервуаров на мерзлых грунтах как в летнее, так и в зимнее время года.The invention relates to the field of construction, in particular to the construction of foundations on complex foundations in harsh climatic conditions, and can be used in the construction of primarily oil reservoirs on frozen soils both in summer and in winter.

Известна конструкция Рибо, представляющая собой фундамент под резервуар емкостью 3,5 тыс. м3 (диаметр днища 21,4 м, высотой примерно 12,2 м), железобетонную фундаментную плиту толщиной 0,40 м, стальные опорные стойки. Плита покоится на 101 железобетонной свае сечением 30x30 см, длиной от 5 до 7 м, опирающихся на скалу (см. Сафарян М.К., Иванцов О.М. Проектирование и сооружение стальных резервуаров. Гостотехиздат, 1961, с. 36-37).The well-known Ribot design, which is a foundation under a tank with a capacity of 3.5 thousand m 3 (bottom diameter 21.4 m, height 12.2 m), reinforced concrete foundation slab 0.40 m thick, steel support posts. The slab rests on 101 reinforced concrete piles with a cross section of 30x30 cm, length from 5 to 7 m, resting on a rock (see Safaryan MK, Ivantsov OM Design and construction of steel tanks. Gostotehizdat, 1961, p. 36-37) .

Недостатками конструкции Рибо являются: большой расход бетона около 170 м (на плиту толщиной 0,4 м и 101 сваю сечением 30x30 см при длине от 5 до 7 м), наличие скального основания, а также большая трудоемкость работ (забивка 101 сваи, бетонирование монолитной плиты толщиной 0,4 м). При этом данная конструкция не учитывает возможности предотвращения проявления и развития неравномерных осадок, которые могут возникать при оттаивании вечномерзлых грунтов и которые могут служить причиной аварии.The disadvantages of the Ribot design are: high concrete consumption of about 170 m (for a slab with a thickness of 0.4 m and 101 piles with a cross section of 30x30 cm with a length of 5 to 7 m), the presence of a rock base, as well as the high complexity of work (driving 101 piles, concreting monolithic slabs 0.4 m thick). However, this design does not take into account the possibility of preventing the manifestation and development of uneven deposits that can occur during thawing of permafrost soils and which can cause an accident.

Известна пространственная фундаментная платформа, выполненная в виде пространственной конструкции и состоящая из верхней и нижней плит, соединенных металлическими элементами (RU 2206665, Кл. E02D 27/35, 2003).Known spatial foundation platform, made in the form of a spatial structure and consisting of upper and lower plates connected by metal elements (RU 2206665, CL. E02D 27/35, 2003).

Недостатками известного фундамента являются: невозможность предотвращения неблагоприятных неравномерных осадок основания в случае оттаивания мерзлого грунта; сложность его возведения; сложность в проведении планово-предупредительных ремонтов и в случае возникновения аварийных ситуаций.The disadvantages of the known foundation are: the inability to prevent adverse uneven settlement of the base in case of thawing frozen soil; the complexity of its construction; difficulty in carrying out preventive maintenance in case of emergency.

Известно использование винтовых свай в качестве фундамента сооружений на мерзлом основании (СТО 56947007-29. 120.95-050-2010 Нормы проектирования фундаментов из винтовых свай. Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» Нормы проектирования фундаментов из винтовых свай, 2010).It is known to use screw piles as the foundation of structures on a frozen base (STO 56947007-29. 120.95-050-2010 Design standards for foundations of screw piles. Organization standard of JSC FGC UES Design standards for foundations of screw piles, 2010).

Однако применение таких конструкций фундаментов для резервуаров, объединенных с пространственной фундаментной платформой, не обнаружено.However, the use of such foundation designs for tanks combined with a spatial foundation platform has not been found.

Известно использование охлаждающей системы, установленной в нижней части насыпи и выполненной в виде ряда трубчатых элементов (RU № 2416002, Кл. E02D 3/115, 2011 г.).It is known to use a cooling system installed in the lower part of the embankment and made in the form of a series of tubular elements (RU No. 2416002, Cl. E02D 3/115, 2011).

Недостатками известной охлаждающей системы являются повышенные энергозатраты при охлаждении грунта, а также сложность ее обслуживания и ремонта, что приводит к снижению эффективности использования охлаждающей системы.The disadvantages of the known cooling system are increased energy consumption when cooling the soil, as well as the complexity of its maintenance and repair, which leads to a decrease in the efficiency of use of the cooling system.

Известно также устройство для стабилизации пластично-мерзлых грунтов с круглогодичным режимом работы, включающее охлаждающие термоэлектрические модули в виде батареи элементов Пельтье, закрепленные на полке конденсатора трубчатой части опоры (RU № 2405889, Кл. Е02D 3/115, 2010).A device is also known for stabilizing plastic-frozen soils with a year-round operating mode, including cooling thermoelectric modules in the form of a battery of Peltier elements mounted on the condenser shelf of the tubular part of the support (RU No. 2405889, Cl. E02D 3/115, 2010).

Недостатком известного устройства является малая эффективность охлаждения за счет сложности (неполного) охвата всей поверхности опоры и, как следствие, создание условий неравномерных осадок основания.A disadvantage of the known device is the low cooling efficiency due to the complexity (incomplete) coverage of the entire surface of the support and, as a result, the creation of conditions for uneven settlement of the base.

Известна опора надземного трубопровода, содержащая регулятор высоты в виде домкрата с подвижной осью и опорным кольцом с горизонтальным подшипником (RU № 2246657, Кл. F16L 3/00, 2005).Known support overhead pipeline containing a height regulator in the form of a jack with a movable axis and a support ring with a horizontal bearing (RU No. 2246657, CL. F16L 3/00, 2005).

Недостатком известного регулятора высоты является отсутствие возможности контролирования давления на опору и оперативного его выравнивания согласно заданным параметрам.A disadvantage of the known height adjuster is the inability to control the pressure on the support and its operational alignment according to the specified parameters.

Известно применение солнцеосадкозащитного навеса для предотвращения отепляющего влияния прямой солнечной радиации и осадков летом на дорожную насыпь (RU № 1740555, 1992).It is known to use a sunshade canopy to prevent the warming effect of direct solar radiation and summer rainfall on a road embankment (RU No. 1740555, 1992).

Недостатком известного устройства является недостаточная надежность защиты сооружения на вечномерзлых грунтах от деградации основания и отсутствие условий выполнения ремонтных работ.A disadvantage of the known device is the lack of reliability of the protection of the structure on permafrost soils from degradation of the base and the lack of conditions for repair work.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому техническому результату является свайный фундамент, возводимый на пучинистом грунтовом основании, включающий сваи, погруженные в мерзлый грунт, и ростверк, объединяющий оголовки свай (RU № 2260094, Кл. Е02D 27/14, 2005).The closest in essence and the technical result achieved is the pile foundation, erected on a heaving soil foundation, including piles immersed in frozen soil, and a grillage that combines pile heads (RU No. 2260094, Cl. E02D 27/14, 2005).

Недостатком известного свайного фундамента является малая эффективность его использования на различных грунтах, подверженных неравномерному вспучиванию и просадке, что является причиной перекосов и поломок фундамента. При этом отсутствие возможности регулирования работы каждой сваи в ростверке относительно поверхности грунта усложняет монтаж фундамента, что снижает эффективность работы фундамента в целом. Кроме этого данное устройство не обладает индустриальностью и требует значительных затрат при монтаже.A disadvantage of the known pile foundation is the low efficiency of its use on various soils subject to uneven expansion and subsidence, which is the reason for distortions and breakdowns of the foundation. Moreover, the lack of the ability to regulate the operation of each pile in the grill relative to the soil surface complicates the installation of the foundation, which reduces the overall efficiency of the foundation. In addition, this device does not have industry and requires significant installation costs.

Существенным недостатком всех известных конструкций является недостаточная надежность конструкции из-за раздельного функционирования собственно резервуара и фундаментной конструкции под него. Обе эти части - фундамент и верхнее строение работают самостоятельно, что снижает надежность работы конструкции в особых грунтовых условиях, например на пучинистых грунтах, из-за чувствительности к неравномерным осадкам, создающим аварийные ситуации. При этом известные конструкции обладают недостаточной защищенностью от растепляющего воздействия внешней среды и теплого резервуара.A significant drawback of all known structures is the lack of reliability of the structure due to the separate functioning of the tank itself and the foundation structure under it. Both of these parts - the foundation and the upper structure work independently, which reduces the reliability of the structure in special soil conditions, for example on heaving soils, due to sensitivity to uneven precipitation, which creates emergency situations. Moreover, well-known designs have insufficient protection against the thawing effect of the external environment and a warm reservoir.

При создании настоящего изобретения была поставлена задача по разработке конструкции опоры под нефтяные резервуары с защищенным основанием от деградации на вечномерзлых грунтах со стабильным поддержанием температурного режима основания, а в случае его нарушения - быстрого восстановления.When creating the present invention, the task was to develop a support structure for oil tanks with a protected base from degradation on permafrost soils with stable maintenance of the temperature of the base, and in case of violation - a quick recovery.

Техническим результатом является уменьшение материалоемкости и трудоемкости возведения пространственной фундаментной опоры нефтяного резервуара, повышение надежности конструкции за счет устойчивости сооружения и улучшения работы свайного фундамента в процессе эксплуатации резервуара.The technical result is to reduce the material consumption and the complexity of the construction of the spatial foundation support of the oil tank, increasing the reliability of the structure due to the stability of the structure and improving the operation of the pile foundation during operation of the tank.

Поставленная задача и, как следствие, указанный технический результат достигаются тем, что пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании включает свайный фундамент с ростверком, охлаждающую систему из ряда трубчатых элементов, уложенных на основании, проветриваемое подполье, микрохолодильники Пельтье и теплоизоляцию. Согласно изобретению свайный фундамент включает систему кустов винтовых свай, расположенных по окружности резервуара, защищенных эластичным кольцом, заполненным теплоизоляционным материалом, и перекрытых теплоизоляционным полотнищем с образованием закрытого технологического подполья, при этом проветриваемое подполье образовано в виде вентилируемого зазора между днищем резервуара и технологическим подпольем.The task and, as a result, the specified technical result are achieved by the fact that the spatial foundation support of the tank on a frozen base includes a pile foundation with a grillage, a cooling system of a number of tubular elements laid on the base, aired underground, Peltier micro refrigerators and thermal insulation. According to the invention, the pile foundation includes a system of screw pile bushes located around the tank circumference, protected by an elastic ring filled with heat-insulating material, and covered by a heat-insulating cloth to form a closed technological underground, while the ventilated underground is formed in the form of a ventilated gap between the tank bottom and the technological underground.

Кроме того, ряды трубчатых элементов охлаждающей системы уложены на основании внутри закрытого технологического подполья, охватывая каждый куст винтовых свай. При этом непогруженная в грунт часть ствола каждой винтовой сваи заключена в защитно-охлаждающую «рубашку», состоящую из двух слоев, где внутренний охлаждающий слой включает элементы Пельтье, а внешний слой - теплоизоляционный. Внутренний слой может быть выполнен в виде сетки, в ячейках которой закреплены элементы Пельтье. Эластичное кольцо с теплоизоляцией установлено вокруг каждого куста винтовых свай.In addition, the rows of tubular elements of the cooling system are laid on the base inside a closed technological underground, covering each bush of screw piles. At the same time, the part of the trunk of each screw pile that is not immersed in the soil is enclosed in a protective-cooling “jacket”, consisting of two layers, where the inner cooling layer includes Peltier elements and the outer layer is heat-insulating. The inner layer can be made in the form of a grid, in the cells of which Peltier elements are fixed. An elastic ring with thermal insulation is installed around each bush of screw piles.

Эластичные кольца целесообразно выполнять дискретными - из отдельных сегментов, между которыми организованы технологические проходы.It is advisable to carry out elastic rings discrete - from separate segments between which technological passages are organized.

Все кусты свай снабжены регулируемыми ростверками, для чего на каждом кусте свай установлена опорная плита, опирающаяся на концы свай через регуляторы воспринимающего давления, включающие опорную втулку, закрепленную на конце сваи, внутри которой установлен винтовой упор с контргайкой, а также с подшипником и датчиком давления на его конце.All pile bushes are equipped with adjustable grilles, for which a support plate is installed on each pile bush, resting on the ends of the piles through pressure sensing regulators, including a supporting sleeve fixed to the end of the pile, inside of which there is a screw stop with a lock nut, as well as a bearing and a pressure sensor at its end.

Вокруг резервуара должно быть установлено замкнутое солнцеосадкозащитное ограждение, включающее, по крайней мере, два навеса, внутренний из которых в виде карниза закреплен по периметру на резервуаре, а второй - внешний с технологическими проходами, перекрывающий внутренний и закрепленный на основании. При этом технологические проходы должны быть выполнены с противоположной стороны действия максимального солнечного излучения.Around the tank should be installed a closed sun protection shield, including at least two canopies, the inside of which in the form of a cornice is fixed around the perimeter on the tank, and the second is external with technological passages, overlapping the inside and fixed on the base. In this case, the technological passages should be made on the opposite side of the maximum solar radiation.

Кроме того, пространственная фундаментная опора резервуара снабжена дополнительной выдвижной опорой, закрепленной на ее раме, выполненной в виде штанги, на конце которой закреплено устройство для фиксации, и контактируемой с дополнительным кустом винтовых свай, устроенным за пределами пространственной фундаментной опоры.In addition, the spatial foundation support of the tank is equipped with an additional retractable support mounted on its frame, made in the form of a rod, on the end of which a fixing device is fixed, and in contact with an additional bush of screw piles arranged outside the spatial foundation support.

Организация свайного фундамента, состоящего из системы кустов винтовых свай, расположенных по окружности резервуара, позволяет ускоренно возводить фундамент на мерзлых грунтах за счет погружения свай менее трудоемким способом - завинчиванием и исключает операции подготовки основания и отсыпки площадки, при этом возможно выполнение операции по повышению несущей способности рабочего фундамента путем дополнительного погружения - завинчивания сваи в процессе ее работы, что позволяет снизить его стоимость. Включение свай в работу кустами позволяет более равномерно перераспределять нагрузку и оперативно выполнять регулировочные и ремонтные работы на отдельно каждой свае при заполненном резервуаре. Расположение кустов свай по окружности резервуара позволяет более эффективно распределить охлаждающую систему и повысить интенсивность охлаждения, что, в целом, повышает эффективность работы предложенного свайного фундамента.The organization of the pile foundation, consisting of a system of bushes of screw piles located around the circumference of the tank, allows you to quickly build the foundation on frozen soils by immersing the piles in a less time-consuming way - screwing and eliminates the operations of preparing the foundation and filling the site, while it is possible to carry out an operation to increase the bearing capacity working foundation by additional immersion - screwing piles in the process of its work, which reduces its cost. The inclusion of piles in the work of the bushes allows you to more evenly redistribute the load and quickly perform adjustment and repair work on each pile separately, with the tank full. The location of the pile bushes around the tank circumference allows for more efficient distribution of the cooling system and increase the cooling rate, which, in general, increases the efficiency of the proposed pile foundation.

Установка эластичного кольца, заполненного теплоизоляционным материалом вокруг кустов винтовых свай и перекрытие их теплоизоляционным полотнищем с организацией технологического подполья, позволяет, во-первых, создать стабильный микроклимат для основания и свайного фундамента, защитив их от теплового воздействия внешней среды и нагретого резервуара, тем самым защитить фундамент и основание сооружения от оттаивания грунта, во-вторых, позволяет создать нормальные условия по выполнению регулировочных и ремонтных работ в технологическом подполье и, в-третьих, исполнение защитного элемента кустов свай и основания от внешнего теплового воздействия в виде эластичного кольца позволяет легко транспортировать его в свернутом виде и быстро устанавливать на месте, заполняя, например, теплоизоляционной пеной.The installation of an elastic ring filled with heat-insulating material around the bushes of screw piles and overlapping them with a heat-insulating cloth with the organization of a technological underground allows, firstly, to create a stable microclimate for the base and pile foundation, protecting them from the thermal effects of the external environment and the heated reservoir, thereby protecting the foundation and foundation of the structure from thawing soil, secondly, allows you to create normal conditions for the implementation of adjustment and repair work in the technological m underground and, thirdly, the execution of the security element piles bushes and the base from external thermal impact in the form of an elastic ring makes it easy to transport it in a folded manner and quickly set in place, filling in, e.g., the heat insulating foam.

Организация двух видов подполья: одного в виде закрытого технологического подполья, а другого - в виде вентилируемого зазора позволяет существенно повысить эффективность работы фундамента. Это достигается за счет возможности повышения интенсивности охлаждения путем создания микроклимата в технологическом подполье, а также за счет изоляции (отделения) источника выделения тепла - нагретого резервуара от основания и фундамента путем организации между ними вентилируемого зазора.The organization of two types of underground: one in the form of a closed technological underground, and the other in the form of a ventilated gap, can significantly increase the efficiency of the foundation. This is achieved due to the possibility of increasing the cooling intensity by creating a microclimate in the technological underground, as well as by isolating (separating) the heat source - the heated tank from the base and foundation by organizing a ventilated gap between them.

Использование особым образом двух независимых охлаждающих систем: основной - трубчатой, заполненной хладоагентом, и вспомогательной, состоящей из микрохолодильников Пельтье, позволяет защитить фундаментную опору от теплового воздействия.The use of two independent cooling systems in a special way: the main one - tubular, filled with a refrigerant, and the auxiliary, consisting of Peltier micro-refrigerators, allows you to protect the foundation support from heat.

Укладка трубчатых элементов охлаждающей системы на основании непосредственно внутри закрытого технологического подполья в пределах эластичного кольца позволяет создавать холодную завесу против отепляющего действия нагретого резервуара, поддерживая в нем необходимый искусственный микроклимат, предотвращая тем самым оттаивание грунтового основания вокруг свайного фундамента и, в конечном счете, сохранять устойчивость сооружения. Кроме этого искусственный микроклимат, создаваемый в технологическом подполье, позволяет свободно проводить наладочные, обслуживающие и ремонтные работы. При этом трубчатые элементы охватывают каждый куст свай, что повышает эффективность охлаждения наиболее опасных зон основания фундамента технологического подполья - зон вокруг винтовых свай. Все это, в целом, повышает эффективность работы фундамента.Laying the tubular elements of the cooling system on the base directly inside the closed technological underground within the elastic ring allows you to create a cold curtain against the heating effect of the heated reservoir, maintaining the necessary artificial microclimate in it, thereby preventing thawing of the soil base around the pile foundation and, ultimately, to maintain stability facilities. In addition, the artificial microclimate created in the technological underground allows for free commissioning, maintenance and repair work. At the same time, tubular elements cover each pile of piles, which increases the cooling efficiency of the most dangerous areas of the foundation of the technological underground basement - areas around screw piles. All this, in general, increases the efficiency of the foundation.

Заключение непогруженной в грунт части ствола каждой винтовой сваи в защитно-охлаждающую «рубашку», включающей охлаждающий слой из элементов Пельтье и теплоизоляционный слой, позволяет в случае кратковременного выхода из строя основной трубчатой охлаждающей системы противодействовать растепляющему воздействию на ствол сваи и грунт вокруг нее за счет охлаждающих элементов Пельтье, тем самым сохранять фундамент в устойчивом состоянии для выполнения в это время, например, ремонтных работ.The conclusion of the part of the shaft of each screw pile that is not immersed in the soil into a protective-cooling “jacket”, which includes a cooling layer of Peltier elements and a heat-insulating layer, allows in the event of a short-term failure of the main tubular cooling system to counteract the thawing effect on the pile shaft and soil around it due to Peltier cooling elements, thereby preserving the foundation in a stable state to carry out, for example, repair work.

Исполнение внутреннего охлаждающего слоя «рубашки» в виде сетки, в ячейках которой закреплены элементы Пельтье, позволяет, во-первых, более рационально распределять элементы Пельтье на сетке с учетом формы и размеров поверхности, требующей охлаждения, а, во-вторых, появляется возможность быстрого ее монтажа и демонтажа на стволе сваи, например, путем простого оборачивания с закреплением скотчем и, в-третьих, оперативно заменять вышедшие из строя охлаждающие элементы и эффективно готовить защитно-охлаждающую «рубашку» заранее, соединяя слой из сетки с элементами Пельтье со слоем теплоизоляции, выполненным, например, из базальтового волокна. Сетка в этом случае играет дополнительную роль несущего элемента «рубашки», что позволяет легко ее скручивать и обеспечивать необходимую жесткость. В тоже время напрямую контактируя со стволом сваи, сетка с элементами Пельтье позволяет эффективнее ее охлаждать. Использование заранее собранной защитно-охлаждающей «рубашки» позволяет оперативно закрывать и раскрывать ствол скважины, а также другие конструктивные элементы фундаментной опоры, что упрощает процесс выполнения обслуживающих, ремонтных и других технологических работ.The execution of the inner cooling layer of the “shirt” in the form of a grid, in the cells of which the Peltier elements are fixed, allows, firstly, to distribute the Peltier elements on the grid more rationally, taking into account the shape and size of the surface that requires cooling, and, secondly, it becomes possible to quickly its installation and dismantling on the pile shaft, for example, by simply wrapping it with tape and, thirdly, quickly replacing failed cooling elements and effectively preparing a protective-cooling “shirt” in advance, connecting loi out of mesh with the Peltier elements with a layer of insulation, made for example of basaltic fibers. The mesh in this case plays an additional role of the supporting element of the “shirt”, which makes it easy to twist and provide the necessary rigidity. At the same time, in direct contact with the pile shaft, the mesh with Peltier elements allows it to be cooled more efficiently. Using a pre-assembled protective-cooling “shirt” allows you to quickly close and open the wellbore, as well as other structural elements of the foundation support, which simplifies the process of performing maintenance, repair and other technological work.

Установка эластичных колец с теплоизоляцией вокруг каждого куста винтовых свай позволяет более надежно защитить их от теплового воздействия нагретого резервуара и внешнего излучения, особенно в случае выхода из строя охлаждающей системы или разрушения внешнего эластичного кольца, что повышает устойчивость сооружения. В тоже время, исполнение эластичных колец дискретными - из отдельных сегментов, с организацией между ними технологических проходов, позволяет, во-первых, упростить их конструкцию, что дает возможность быстрее их изготавливать и устанавливать, а значит и ускорять процесс возведения фундамента, во-вторых, облегчить процесс организации технологических проходов, что, в целом, сокращает сроки строительства.The installation of elastic rings with thermal insulation around each bush of screw piles makes it possible to more reliably protect them from the thermal effects of a heated reservoir and external radiation, especially in case of failure of the cooling system or destruction of the external elastic ring, which increases the stability of the structure. At the same time, the execution of discrete elastic rings - from separate segments, with the organization of technological passages between them, allows, firstly, to simplify their design, which makes it possible to fabricate and install them faster, and therefore accelerate the process of erecting the foundation, and secondly , facilitate the process of organizing technological passages, which, in general, reduces construction time.

Снабжение кустов свай регулируемыми ростверками, выполненными в виде опорной плиты, опирающейся на концы свай через регуляторы воспринимающего давления, включающие опорную втулку, закрепленную на конце сваи, внутри которой установлен винтовой упор с контргайкой, а также с упорным подшипником и датчиком давления (например, тензодатчик) на его конце позволяет оперативно фиксировать начало развития процесса просадки и реагировать на него за счет возможности постоянного контроля состояния опорной плиты по датчикам давления с возможностью оперативного вмешательства в работу свай, что, безусловно, повышает устойчивость фундамента. Выполнение регулятора давления в виде простой конструкции, состоящей из опорной втулки с винтовым упором, контргайкой и датчиком давления, позволяет упростить процесс его сборки и разборки. При этом установка регулятора давления на конце каждой сваи позволяет упростить процесс передачи нагрузки от резервуара к сваям.Supply of pile bushes with adjustable grilles made in the form of a base plate resting on the ends of the piles through pressure sensing regulators, including a support sleeve fixed to the end of the pile, inside of which there is a screw stop with a lock nut, as well as with a thrust bearing and pressure sensor (for example, a strain gauge ) at its end allows you to quickly record the beginning of the development of the subsidence process and respond to it due to the possibility of constant monitoring of the state of the base plate by pressure sensors with the possibility surgical intervention in the piles, which, of course, increases the stability of the foundation. The implementation of the pressure regulator in the form of a simple design, consisting of a support sleeve with a screw stop, a lock nut and a pressure sensor, simplifies the process of its assembly and disassembly. Moreover, the installation of a pressure regulator at the end of each pile allows to simplify the process of transferring the load from the tank to the piles.

Включение винтового упора в конструкцию регулятора воспринимающего давления позволяет путем его простого вращения быстро выравнивать нагрузку, действующую на данный куст свай. Использование упорного подшипника позволяет облегчить вращение винтового упора и предотвратить вращение датчика по поверхности опорной плиты, что повышает точность измерения давления опорной плиты на сваю и удлинить срок его работы. Конструкция регулятора воспринимающего давления отличается простотой, что позволяет в случае необходимости быстро его демонтировать и освободить конец сваи, например, для ее дополнительного погружения - завинчивания или ремонта.The inclusion of a screw stop in the design of the regulator of perceiving pressure allows by its simple rotation to quickly equalize the load acting on this pile of piles. The use of a thrust bearing allows to facilitate the rotation of the screw stop and to prevent the sensor from rotating on the surface of the base plate, which increases the accuracy of measuring the pressure of the base plate on the pile and extend its life. The design of the sensing pressure regulator is simple, which allows, if necessary, to quickly dismantle it and free the end of the pile, for example, for its additional immersion - screwing or repair.

Установка солнцеосадкозащитного ограждения, включающего, по крайней мере, два навеса: один внутренний в виде карниза, закрепленный по периметру на раме резервуара, а второй - внешний с технологическими проходами, перекрывающий внутренний и закрепленный на основании, позволяет, во-первых, повысить надежность защиты сооружения от деградации основания на вечномерзлых грунтах за счет исполнения солнцеосадкозащитного ограждения в виде замкнутого навеса, а, во-вторых, в случае выполнения, например, срочных ремонтных работ быстро демонтировать весь внешний навес или только его часть, так как он закрепляется на основании, не нарушая при этом основную защиту резервуара - внутренний навес в виде карниза, в-третьих, позволяет регулировать прилегающую к фундаменту площадь промерзания и оттаивания путем свободного перемещения (расширения или сужения) внешнего навеса, например, в зимний период, расширяя внешний навес, можно добиваться более интенсивного промерзания вокруг фундамента за счет предотвращения попадания снега внешним навесом на поверхность основания, что, в целом, повышает эффективность работы фундамента.The installation of a sun-protection fence, including at least two canopies: one internal in the form of a cornice, fixed along the perimeter on the tank frame, and the second - external with technological passages, overlapping the internal and fixed on the base, allows, firstly, to increase the reliability of protection structures from degradation of the foundation on permafrost soils due to the implementation of a sun-protection fence in the form of a closed canopy, and, secondly, in the case of, for example, urgent repair work quickly dismantled l the entire external canopy or only part of it, since it is fixed on the base without violating the basic protection of the tank — the internal canopy in the form of a cornice, and thirdly, it allows you to adjust the freezing and thawing area adjacent to the foundation by free movement (expansion or contraction ) of an external canopy, for example, in winter, by expanding the external canopy, it is possible to achieve more intense freezing around the foundation by preventing snow from entering the external canopy onto the surface of the base, which, in general, increases There is a foundation efficiency.

Организация технологических проходов с противоположной стороны, действия максимального солнечного излучения, позволяет за счет сохранения целостности внешнего навеса в этой части фундаментной опоры снизить степень влияния растепляющего эффекта на мерзлое грунтовое основание, что также повышает эффективность работы фундамента.The organization of technological passages on the opposite side, the action of maximum solar radiation, allows, by maintaining the integrity of the external canopy in this part of the foundation support, to reduce the degree of influence of the thawing effect on the frozen soil base, which also increases the efficiency of the foundation.

Снабжение пространственной фундаментной опоры резервуара дополнительной выдвижной опорой, закрепленной на раме резервуара и контактируемой с дополнительным кустом винтовых свай, устроенным за пределами пространственной фундаментной опоры (основного фундамента), позволяет предотвратить аварийные ситуации, например развитие прогрессирующей просадки в одном из кустов свай основного фундамента или позволяет дополнительно усилить работу основного фундамента. В этом случае часть нагрузки перераспределяется на дополнительный куст свай, который можно быстро организовать со стороны аварийного куста свай основного фундамента через дополнительную выдвижную опору. При этом исполнение дополнительной выдвижной опоры в виде штанги с устройством для фиксации, установленной в направляющей, позволяет регулировать длину вылета штанги до дополнительного куста свай, что позволяет быстро приводить опору в рабочее положение и, тем самым, повысить эффективность работы пространственной фундаментной опоры.Providing the spatial foundation support of the tank with an additional retractable support mounted on the tank frame and in contact with an additional bush of screw piles arranged outside the spatial foundation support (main foundation) allows you to prevent emergency situations, for example, the development of progressive subsidence in one of the bush piles of the main foundation or allows further strengthen the work of the main foundation. In this case, part of the load is redistributed to the additional pile bush, which can be quickly organized from the side of the emergency pile pile bush of the main foundation through an additional retractable support. At the same time, the design of the additional retractable support in the form of a rod with a fixing device installed in the guide allows you to adjust the length of the extension of the rod to an additional pile of piles, which allows you to quickly bring the support into working position and, thereby, increase the efficiency of the spatial foundation support.

Так как данная конструкция является разборной и собирается как единое целое, унифицированная при монтаже и устанавливается только на месте, поэтому при установке данных опор сокращено время на монтаж, уменьшаются трудозатраты. При этом установка опоры нефтяного резервуара, совмещенной с фундаментом, осуществляется на неподготовленное основание, не требует дополнительной подсыпки и уплотнения.Since this design is collapsible and assembled as a whole, unified during installation and installed only on site, therefore, when installing these supports, installation time is reduced, labor costs are reduced. In this case, the installation of the support of the oil tank, combined with the foundation, is carried out on an unprepared base, does not require additional backfilling and compaction.

Данная конструкция обладает повышенной надежностью в эксплуатации, малочувствительна к неравномерным осадкам грунта и потому более долговечная.This design has increased reliability in operation, is insensitive to uneven soil sediments and therefore more durable.

Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена конструктивная схема пространственной фундаментной опоры с резервуаром; на фиг. 2 - разрез по А-А; на фиг. 3 - конструктивная схема пространственной фундаментной опоры с резервуаром и дискретной теплоизоляцией; на фиг. 4 - разрез по Б-Б; на фиг. 5 - узел I передачи нагрузки резервуара на сваю; на фиг. 6 - конструктивная схема пространственной фундаментной опоры с дополнительной временной опорой; на фиг. 7 - вид сверху.The spatial foundation support of the tank on a frozen base is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a structural diagram of a spatial foundation support with a reservoir; in FIG. 2 - section along aa; in FIG. 3 is a structural diagram of a spatial foundation support with a reservoir and discrete thermal insulation; in FIG. 4 - a section along BB; in FIG. 5 - node I transfer the load of the tank to the pile; in FIG. 6 is a structural diagram of a spatial foundation support with an additional temporary support; in FIG. 7 is a top view.

На фиг.1 - фиг.7 обозначено:In Fig.1 - Fig.7 indicated:

1 - система кустов винтовых свай; 2 - винтовые сваи; 3 - мерзлое основание; 4 - опорная плита куста винтовых свай; 5 - резервуар; 6 - опорная рама; 7 - эластичное теплоизоляционное кольцо; 8 - теплоизоляционное полотнище; 9 - сетка; 10 - технологическое подполье; 11 - защитный карниз; 12 - дренажная канава; 13 - внутренние теплоизоляционные кольца; 14 - внешние технологические проходы; 15 - внутренние технологические проходы; 16 - охлаждающие трубы; 17 - конденсаторный блок; 18 - внешний солнцезащитный навес; 19 - переходник; 20 - винтовой упор; 21 - контргайка; 22 - подшипник упорный; 23 - опорная втулка; 24 - датчик давления; 25 - внутренний слой из микрохолодильников Пельтье; 26 - внешний слой из теплоизоляции; 27 - узел крепления; 28 - направляющая; 29 - подвижная штанга; 30 - устройство для фиксации; 31 - опорная площадка; 32 - дополнительный куст винтовых свай; 33 - винтовые сваи.1 - a system of bushes of screw piles; 2 - screw piles; 3 - frozen base; 4 - base plate of a bush of screw piles; 5 - reservoir; 6 - supporting frame; 7 - elastic heat-insulating ring; 8 - heat-insulating cloth; 9 - mesh; 10 - technological underground; 11 - a protective eaves; 12 - drainage ditch; 13 - internal heat-insulating rings; 14 - external technological passages; 15 - internal technological passages; 16 - cooling pipes; 17 - capacitor unit; 18 - external sunshade; 19 - adapter; 20 - screw stop; 21 - a lock-nut; 22 - thrust bearing; 23 - supporting sleeve; 24 - pressure sensor; 25 - the inner layer of Peltier micro-refrigerators; 26 - outer layer of thermal insulation; 27 - mount; 28 - guide; 29 - a movable bar; 30 - device for fixing; 31 - reference platform; 32 - an additional bush of screw piles; 33 - screw piles.

Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании состоит из системы кустов 1 винтовых свай 2, организованных на мерзлом основании 3 (фиг. 1). На каждом кусте свай установлена опорная плита 4, которая воспринимает нагрузку от резервуара 5 через опорную раму 6. Вокруг системы кустов 1 винтовых свай 2 установлено внешнее эластичное теплоизоляционное кольцо 7, заполненное, например, теплоизоляционной (монтажной) пеной (фиг. 2), а сверху система кустов 1 перекрыта теплоизоляционным полотнищем (например, из базальтового волокна) 8, уложенным на сетку 9, закрепленной на опорной раме 6, образуя замкнутое пространство в виде технологического подполья 10. При этом рама 6, являясь несущим элементом, выполняет дополнительную функцию - проветриваемого подполья в виде вентилируемого зазора. Высота технологического подполья 10 задается согласно конструктивным и теплотехническим расчетам, но достаточная для выполнения работ рабочими. Внешнее эластичное теплоизоляционное кольцо 7 и технологическое подполье 10 закрыто защитным карнизом 11, который соединен с дренажной канавой 12. Пространственная фундаментная опора резервуара 5 на мерзлом основании 3 с более надежной системой теплозащиты состоит из двух видов эластичных теплоизоляционных колец - внешнего 7 и внутренних 13, охватывающих каждый куст свай (фиг. 3). При этом эластичные теплоизоляционные кольца как внешние 7, так и внутренние 13 могут быть выполнены дискретными (в виде сегментов) с организацией технологических проходов 14 и 15 между ними (фиг. 4).The spatial foundation support of the tank on a frozen base consists of a system of bushes 1 of screw piles 2, organized on a frozen base 3 (Fig. 1). A support plate 4 is installed on each pile bush, which receives the load from the tank 5 through the support frame 6. Around the bushes system 1 of the screw piles 2, an external elastic heat-insulating ring 7 is installed, filled with, for example, heat-insulating (mounting) foam (Fig. 2), and the top of the bushes system 1 is covered by a heat-insulating panel (for example, of basalt fiber) 8, laid on a grid 9, mounted on a support frame 6, forming an enclosed space in the form of a technological underground 10. At the same time, the frame 6, being a supporting element It performs an additional function - ventilated underground in a ventilated gap. The height of the technological underground 10 is set according to constructive and thermotechnical calculations, but sufficient for workers to perform the work. The external elastic heat-insulating ring 7 and the technological underground 10 are closed by a protective cornice 11, which is connected to the drainage ditch 12. The spatial foundation support of the tank 5 on the frozen base 3 with a more reliable thermal protection system consists of two types of elastic heat-insulating rings - external 7 and internal 13, covering each pile of piles (Fig. 3). In this case, elastic heat-insulating rings both external 7 and internal 13 can be made discrete (in the form of segments) with the organization of technological passages 14 and 15 between them (Fig. 4).

Для повышения надежности работы мерзлого основания и поддержания постоянного микроклимата в технологическом подполье 10, особенно в летний период времени, на поверхности грунта внутри эластичного теплоизоляционного кольца 7 устанавливают систему температурной стабилизации основания, включающую охлаждающие трубы 16, проложенные между сваями 2, охватывающую каждый куст 1, и конденсаторный блок 17. Кроме этого вокруг резервуара 5 установлен внешний солнцезащитный навес 18, являющийся продолжением внутреннего защитного навеса - козырька 11, который в зимнее время может демонтироваться.To improve the reliability of the frozen base and maintain a constant microclimate in the technological underground 10, especially in the summer, on the soil surface inside the elastic heat-insulating ring 7, a temperature stabilization system for the base is installed, including cooling pipes 16 laid between piles 2, covering each bush 1, and a condenser unit 17. In addition, around the tank 5, an external sunshade 18 is installed, which is a continuation of the internal protective canopy - visor 11, which which can be dismantled in the winter.

Для повышения эффективности работы пространственной фундаментной опоры резервуара на мерзлом основании куст 1 свай объединен регулируемым ростверком, для чего на концах свай 2 установлены регуляторы воспринимающего давления, включающие переходник 19, закрепленный на конце ствола сваи 2, внутри которого на резьбе установлен винтовой упор 20 с контргайкой 21 (фиг. 5). На торцевой части винтового упора 20 закреплен упорный подшипник 22 с опорной втулкой 23, на поверхности которой расположен датчик давления 24 (например, тензодатчик), воспринимающий нагрузку от опорной плиты 4 и соединенный с системой измерения и управления, например, компьютером (на фиг. не показано).To increase the operational efficiency of the spatial foundation support of the tank on a frozen base, the bush 1 of the piles is combined with an adjustable grill, for which the sensing pressure regulators are installed at the ends of the piles 2, including an adapter 19 fixed to the end of the shaft of the pile 2, inside of which a screw stop 20 with a lock nut is installed on the thread 21 (Fig. 5). A thrust bearing 22 with a support sleeve 23 is fixed on the end part of the screw stop 20, on the surface of which there is a pressure sensor 24 (for example, a strain gauge), which receives the load from the base plate 4 and connected to a measurement and control system, for example, a computer (in Fig. Not shown).

В отдельных случаях теплоизоляция может быть усилена за счет заключения свободных концов стволов свай 2 в двухслойную защитно-охлаждающую «рубашку», состоящую из внутреннего слоя микрохолодильников Пельтье 25 и внешнего слоя - теплоизоляции 26, например из базальтового волокна (фиг. 5).In some cases, the thermal insulation can be enhanced by enclosing the free ends of the piles of the piles 2 in a two-layer protective and cooling “shirt”, consisting of an inner layer of Peltier microcooling 25 and an outer layer of thermal insulation 26, for example, of basalt fiber (Fig. 5).

Для повышения несущей способности фундамента используют дополнительную временную опору, которую устанавливают за пределами основного фундамента (фиг. 6). Дополнительная временная опора состоит из узла крепления 27 с направляющей 28, которая крепится к раме 6 фундаментной опоры. Внутри направляющей 28 подвижно установлена штанга 29, на конце которой закреплено устройство для фиксации, например в виде гидроцилиндра или винтового домкрата 30, опирающегося на опорную площадку 31, установленную на кусте 32 винтовых свай 33.To increase the bearing capacity of the foundation, an additional temporary support is used, which is installed outside the main foundation (Fig. 6). An additional temporary support consists of a mount 27 with a guide 28, which is attached to the frame 6 of the base support. Inside the guide 28, a rod 29 is movably mounted, at the end of which a fixing device is fixed, for example, in the form of a hydraulic cylinder or a screw jack 30, resting on a support platform 31 mounted on a bush 32 of screw piles 33.

Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании монтируется и работает следующим образом.The spatial foundation support of the tank on a frozen base is mounted and operates as follows.

Сначала завинчивают сваи 2 в основание 3 и формируют кусты свай 1 согласно проектному решению (фиг.1 и 2). Затем на концах свай 2 устанавливают регуляторы воспринимающего давления - переходник 19, внутри которого на резьбе установлен винтовой упор 20 с контргайкой 21 (фиг. 5). При этом на торцевой части винтового упора 20 закрепляют упорный подшипник 22 с опорной втулкой 23, на поверхности которой расположен датчик давления 24. Устанавливают опорную плиту 4 на опорные втулки 23 и выравнивают путем вращения винтового упора 20 и фиксации его контргайкой 21. Затем устанавливают опорную раму 6 на опорные плиты 4. Натягивают сетку 9, на которой предварительно уложено теплоизоляционное полотнище 8, с закреплением ее на опорной раме 6. Так как рама 6 не является монолитной конструкцией (изготавливается из арматурных элементов: уголок, швеллер и др.), то между днищем резервуара и теплоизоляционным полотнищем 8 образуется вентилируемый зазор - проветриваемое подполье, которое снижает интенсивность теплового воздействия на фундамент от резервуара. Вокруг системы кустов 1 винтовых свай 2 укладывают эластичное теплоизоляционное кольцо 7, предварительно заполненное теплоизоляционным материалом, например теплоизоляционной (монтажной) пеной, контактируемое с теплоизоляционным полотнищем 8 и образующим замкнутое технологическое подполье 10. Для усиления теплоизоляции свай 2 их свободные концы заключают в двухслойную защитно-охлаждающую «рубашку», состоящую из внутреннего слоя в виде сетки с закрепленными на ней микрохолодильниками Пельтье 25 и внешнего слоя - теплоизоляции 26, например из базальтового волокна, после чего микрохолодильники 25 соединяют проводами с источником питания (фиг. 5). В отдельных случаях, например, при сильном растепляющем воздействии теплоизоляция усиливается путем охвата каждого куста 1 свай в отдельности дополнительным внутренним эластичным теплоизоляционным кольцом 13 (фиг. 3 и 4). При этом эластичные теплоизоляционные кольца 13 могут быть выполнены дискретными как внешнее 7, так и внутренние 13 с организацией технологических проходов 14 и 15 между ними (фиг. 4). На основании 3 внутри эластичного теплоизоляционного кольца 7 укладывают охлаждающую трубчатую систему, охватывая каждый куст 1 свай 2 и соединяясь с конденсаторным блоком 17, установленным за пределами пространственной фундаментной опоры (фиг. 1 и 2).First screw the piles 2 into the base 3 and form the bushes of the piles 1 according to the design decision (Figs. 1 and 2). Then, at the ends of piles 2, pressure sensing pressure regulators are installed — an adapter 19, inside of which a screw stop 20 with a lock nut 21 is installed on the thread (Fig. 5). At the same time, on the end part of the screw stop 20, a thrust bearing 22 is fixed with a support sleeve 23, on the surface of which a pressure sensor 24 is mounted. The base plate 4 is mounted on the support sleeves 23 and aligned by rotating the screw stop 20 and fixing it with a lock nut 21. Then, the support frame is installed 6 on the base plates 4. Stretch the mesh 9, on which the heat-insulating panel 8 is pre-laid, securing it to the supporting frame 6. Since the frame 6 is not a monolithic structure (made of reinforcing elements: . Oloka, channel, etc.), then between the bottom of the tank and the heat insulating material web 8 formed ventilated gap - ventilated underground, which reduces the intensity of exposure to heat from the tank to the foundation. Around the bushes 1 system of screw piles 2, an elastic heat-insulating ring 7 is laid, pre-filled with heat-insulating material, for example heat-insulating (mounting) foam, in contact with the heat-insulating cloth 8 and forming a closed technological underground 10. To enhance the heat insulation of the piles 2, their free ends are enclosed in a two-layer protective a cooling "shirt" consisting of an inner layer in the form of a grid with Peltier micro-refrigerators 25 fixed on it and an outer layer - thermal insulation 26, for example from basalt fiber, after which the micro-refrigerators 25 are connected by wires to a power source (Fig. 5). In some cases, for example, with a strong thawing effect, thermal insulation is enhanced by covering each bush 1 of piles separately with an additional internal elastic heat-insulating ring 13 (Figs. 3 and 4). In this case, the elastic heat-insulating rings 13 can be made discrete both external 7 and internal 13 with the organization of technological passages 14 and 15 between them (Fig. 4). On the basis of 3, inside the elastic heat-insulating ring 7, a cooling tubular system is laid, covering each bush 1 of piles 2 and connecting with a condenser block 17 installed outside the spatial foundation support (Figs. 1 and 2).

В случае возникновения чрезвычайной ситуации, например, при обнаружении неконтролируемого процесса просадки грунта в одном из кустов 1 свай или в случае выполнения срочных ремонтных работ, чтобы его разгрузить полностью или частично, устанавливают дополнительную временную опору за пределами основного фундамента со стороны опасного места (куста 1 свай) (фиг. 6 и 7). Для этого формируют дополнительный куст свай 31 из винтовых свай 32 на расстоянии l от центра опасного участка куста 1 свай 2 основного фундамента. Расстояние l назначается с учетом грузоподъемности резервуара 5 и грунтовых условий. Закрепляют узел крепления 27 и направляющую 28 дополнительной временной опоры на раме 6. Вставляют подвижную штангу 29 в направляющую 28 узла крепления 27. Перемещают штангу 29, совмещая устройство фиксации 30, например винтовой домкрат 30, с центром дополнительного свайного куста 32. Приводят в соприкосновение винтовой домкрат 30 с опорой 31 дополнительного куста свай 32 для восприятия части нагрузки от резервуара 5. После этого выполняют ремонтные работы, в частности погружают и завинчивают сваи 2 куста 1 на большую глубину.In the event of an emergency, for example, if an uncontrolled process of soil subsidence is detected in one of the bushes of 1 pile or in case of urgent repairs to unload it in whole or in part, an additional temporary support is installed outside the main foundation from the side of the dangerous place (bush 1 piles) (Fig. 6 and 7). To do this, form an additional bush of piles 31 of screw piles 32 at a distance l from the center of the dangerous section of the bush 1 piles 2 of the main foundation. The distance l is assigned taking into account the carrying capacity of the tank 5 and soil conditions. Fix the attachment 27 and the guide 28 of the additional temporary support on the frame 6. Insert the movable rod 29 into the guide 28 of the attachment 27. Move the rod 29, combining the locking device 30, for example a screw jack 30, with the center of the additional pile bush 32. Bring the screw into contact a jack 30 with a support 31 of an additional bush of piles 32 for perceiving a part of the load from the reservoir 5. After that, repair work is performed, in particular, the piles 2 of the bush 1 are immersed and screwed to a greater depth.

Таким образом, создана пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании, эффективность которой складывается из следующих факторов:Thus, a spatial foundation support of the reservoir on a frozen base was created, the effectiveness of which consists of the following factors:

- полный отказ от грунтовых работ, связанных с организацией искусственного основания;- a complete rejection of soil work related to the organization of artificial foundations;

- возможность организации мероприятий по поддержанию стабильных температурных условий работы основания и фундамента;- the possibility of organizing events to maintain stable temperature conditions for the work of the base and foundation;

- использование технологии быстро возводимых фундаментов на основе внедрения метода организации системы кустов винтовых свай с регулируемыми ростверками и быстро устанавливаемой тепловой защитой;- the use of technology of quickly erecting foundations based on the introduction of a method for organizing a system of screw pile bushes with adjustable grillages and quickly installed thermal protection;

- возможность организации постоянного контроля и регулирования работы винтовых свай и системы охлаждения основания и фундамента за счет создание двух видов подполья: одного технологического закрытого с формированием искусственного микроклимата, а другого в виде вентилируемого зазора между технологическим подпольем и днищем резервуара;- the possibility of organizing continuous monitoring and regulation of the operation of screw piles and cooling systems for the base and foundation by creating two types of underground: one technological closed with the formation of an artificial microclimate, and the other in the form of a ventilated gap between the technological underground and the bottom of the tank;

- обеспечивается удобство эксплуатации и возможность проведения как планово-предупредительных ремонтов, так и выполнение работ при аварийных ситуациях.- provides ease of use and the ability to carry out both scheduled preventive repairs and work in emergency situations.

При этом можно дополнительно повысить эффективность работы фундамента за счет возможности подключения управляющего компьютера с системой автоматического контроля и поддержания распределенного давления на каждую винтовую сваю и куст свай, а также температуры в закрытом технологическом подполье.At the same time, it is possible to further increase the efficiency of the foundation due to the ability to connect a control computer with an automatic control system and maintain distributed pressure on each screw pile and pile bush, as well as temperature in a closed technological underground.

Данная конструкция фундаментной опоры при использовании технологии подогрева хранимой жидкости обеспечивает надежность эксплуатации в зимних и особенно сезонных условиях на вечномерзлых грунтах.This design of the foundation support using the technology of heating the stored fluid ensures reliable operation in winter and especially seasonal conditions on permafrost soils.

Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании была смоделирована в строительной лаборатории кафедры ПСК ТвГТУ и показала повышенную устойчивость при изменении температурных условий, что говорит о возможности эффективной реализации заявленного технического решения в реальных условиях строительства на мерзлых грунтах.The spatial foundation support of the tank on a frozen base was modeled in the construction laboratory of the PSK TvSTU department and showed increased stability when temperature conditions change, which indicates the possibility of effective implementation of the claimed technical solution in real construction conditions on frozen soils.

Claims (10)

1. Пространственная фундаментная опора резервуара на мерзлом основании, включающая свайный фундамент с ростверком, охлаждающую систему из ряда трубчатых элементов, уложенных на основании, проветриваемое подполье, микрохолодильники Пельтье и теплоизоляцию, отличающаяся тем, что свайный фундамент включает систему кустов винтовых свай, расположенных по окружности резервуара, защищенных эластичным кольцом, заполненным теплоизоляционным материалом, и перекрытых теплоизоляционным полотнищем с образованием закрытого технологического подполья, при этом проветриваемое подполье образовано опорной рамой в виде вентилируемого зазора, установленной между днищем резервуара и технологическим подпольем.1. The spatial foundation support of the tank on a frozen base, including a pile foundation with a grillage, a cooling system of a number of tubular elements laid on the base, ventilated underground, Peltier micro-refrigerators and thermal insulation, characterized in that the pile foundation includes a system of bushes of screw piles located around the circumference reservoir protected by an elastic ring filled with heat-insulating material and covered by a heat-insulating cloth with the formation of a closed technological Polya, wherein the ventilated underground support frame is formed as a ventilated gap provided between the tank bottom and technological underground. 2. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что ряды трубчатых элементов охлаждающей системы уложены на основании внутри закрытого технологического подполья, охватывая каждый куст винтовых свай.2. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that the rows of tubular elements of the cooling system are laid on the base inside a closed technological underground, covering each bush of screw piles. 3. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что непогруженная в грунт часть ствола каждой винтовой сваи заключена в защитно-охлаждающую «рубашку», состоящую из двух слоев, где внутренний охлаждающий слой включает элементы Пельтье, а внешний слой - теплоизоляционный.3. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that the part of the trunk of each screw pile that is not immersed in the soil is enclosed in a protective-cooling “jacket” consisting of two layers, where the internal cooling layer includes Peltier elements and the outer layer is heat-insulating. 4. Пространственная фундаментная опора по п. 3, отличающаяся тем, что внутренний слой выполнен в виде сетки, в ячейках которой закреплены элементы Пельтье.4. The spatial foundation support according to claim 3, characterized in that the inner layer is made in the form of a grid, in the cells of which Peltier elements are fixed. 5. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что эластичное кольцо с теплоизоляцией установлено вокруг каждого куста винтовых свай.5. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that an elastic ring with thermal insulation is installed around each bush of screw piles. 6. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что эластичные кольца выполнены дискретными - из отдельных сегментов, между которыми организованы технологические проходы.6. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that the elastic rings are made discrete - from separate segments between which technological passages are organized. 7. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что все кусты свай снабжены регулируемыми ростверками, для чего на каждом кусте свай установлена опорная плита, опирающаяся на концы свай через регуляторы воспринимающего давления, включающие опорную втулку, закрепленную на конце сваи, внутри которой установлен винтовой упор с контргайкой, а также с подшипником и датчиком давления на его конце.7. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that all pile bushes are equipped with adjustable grilles, for which a support plate is installed on each pile bush, resting on the ends of the piles through pressure sensing regulators, including a supporting sleeve fixed to the end of the pile, inside which has a screw stop with a lock nut, as well as a bearing and a pressure sensor at its end. 8. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что вокруг резервуара установлено замкнутое солнцеосадкозащитное ограждение, включающее, по крайней мере, два навеса, внутренний из которых в виде карниза закреплен по периметру на резервуаре, а второй - внешний с технологическими проходами, перекрывающий внутренний и закрепленный на основании.8. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that a closed sun protection shield is installed around the tank, including at least two canopies, the inside of which is fixed in the form of a cornice around the perimeter of the tank, and the second is external with technological passages, overlapping internal and fixed to the base. 9. Пространственная фундаментная опора по п. 8, отличающаяся тем, что технологические проходы выполнены с противоположной стороны действия максимального солнечного излучения.9. The spatial foundation support according to claim 8, characterized in that the technological passages are made on the opposite side of the maximum solar radiation. 10. Пространственная фундаментная опора по п. 1, отличающаяся тем, что пространственная фундаментная опора резервуара снабжена дополнительной выдвижной опорой, закрепленной на ее раме, выполненной в виде штанги, на конце которой закреплено устройство для фиксации, и контактируемой с дополнительным кустом винтовых свай, устроенным за пределами пространственной фундаментной опоры. 10. The spatial foundation support according to claim 1, characterized in that the spatial foundation support of the tank is equipped with an additional retractable support mounted on its frame, made in the form of a rod, on the end of which a fixing device is fixed, and contacted with an additional screw pile bush arranged outside the spatial foundation support.
RU2014154580/03A 2014-12-31 2014-12-31 Spatial foundation support of reservoir on frozen base RU2572319C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154580/03A RU2572319C1 (en) 2014-12-31 2014-12-31 Spatial foundation support of reservoir on frozen base

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014154580/03A RU2572319C1 (en) 2014-12-31 2014-12-31 Spatial foundation support of reservoir on frozen base

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2572319C1 true RU2572319C1 (en) 2016-01-10

Family

ID=55072089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014154580/03A RU2572319C1 (en) 2014-12-31 2014-12-31 Spatial foundation support of reservoir on frozen base

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2572319C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920499B2 (en) 2014-03-28 2018-03-20 Public Joint Stock Company “Transneft” Device for heat stabilization of perennial permafrost soils
RU2664078C2 (en) * 2016-08-22 2018-08-15 Александр Николаевич Лазарев Collapsible structure for the arctic zone
CN108951620A (en) * 2018-08-07 2018-12-07 兰州理工大学 A kind of active refrigeration suspension roof support structure based on pyroelectric effect
RU2681161C1 (en) * 2018-06-05 2019-03-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for stabilizing permafrost soil of piled foundation with casings
RU2706495C1 (en) * 2019-06-18 2019-11-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spatial reinforced concrete foundation platform on permafrost soil
RU2783457C1 (en) * 2022-06-30 2022-11-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Cooled pile foundation

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3217791A (en) * 1964-07-30 1965-11-16 Erwin L Long Means for maintaining perma-frost foundations
RU2206665C1 (en) * 2002-01-11 2003-06-20 Красноярская государственная архитектурно-строительная академия Spatial foundation platform
RU2388870C1 (en) * 2008-12-18 2010-05-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Construction method of reservoir foundation base
RU2393300C2 (en) * 2008-04-28 2010-06-27 Евгений Николаевич Хрусталёв Methods for erection of foundation and bottom of large reservoir and their design
RU2416002C1 (en) * 2010-06-10 2011-04-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Фундаментстройаркос" System for temperature stabilisation of structures foundation on permafrost soils
RU2430214C2 (en) * 2009-11-11 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" Method to arrange pile foundations in freezing heaving soils

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3217791A (en) * 1964-07-30 1965-11-16 Erwin L Long Means for maintaining perma-frost foundations
RU2206665C1 (en) * 2002-01-11 2003-06-20 Красноярская государственная архитектурно-строительная академия Spatial foundation platform
RU2393300C2 (en) * 2008-04-28 2010-06-27 Евгений Николаевич Хрусталёв Methods for erection of foundation and bottom of large reservoir and their design
RU2388870C1 (en) * 2008-12-18 2010-05-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Construction method of reservoir foundation base
RU2430214C2 (en) * 2009-11-11 2011-09-27 Общество с ограниченной ответственностью "Экспертно-консультационная фирма "ГеоСтройЭксперт" Method to arrange pile foundations in freezing heaving soils
RU2416002C1 (en) * 2010-06-10 2011-04-10 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное объединение "Фундаментстройаркос" System for temperature stabilisation of structures foundation on permafrost soils

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920499B2 (en) 2014-03-28 2018-03-20 Public Joint Stock Company “Transneft” Device for heat stabilization of perennial permafrost soils
RU2664078C2 (en) * 2016-08-22 2018-08-15 Александр Николаевич Лазарев Collapsible structure for the arctic zone
RU2681161C1 (en) * 2018-06-05 2019-03-04 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Device for stabilizing permafrost soil of piled foundation with casings
CN108951620A (en) * 2018-08-07 2018-12-07 兰州理工大学 A kind of active refrigeration suspension roof support structure based on pyroelectric effect
CN108951620B (en) * 2018-08-07 2024-02-27 兰州理工大学 Active refrigeration anchor bolt supporting structure based on thermoelectric effect
RU2706495C1 (en) * 2019-06-18 2019-11-19 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский федеральный университет" Spatial reinforced concrete foundation platform on permafrost soil
RU2783457C1 (en) * 2022-06-30 2022-11-14 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" Cooled pile foundation
RU2820318C2 (en) * 2022-07-27 2024-06-03 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Heat-insulating pile foundation
RU2799222C1 (en) * 2023-03-24 2023-07-04 Алигюшад Гасан Оглы Керимов Foundation for vertical steel tank
RU2813501C1 (en) * 2023-06-28 2024-02-12 Евгений Александрович Борисов Device for ventilation and prevention of permafrost soil thawing by automatic control of soil temperature

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2572319C1 (en) Spatial foundation support of reservoir on frozen base
US20230091971A1 (en) System and Method for Protection of Under-Slab Utilities From Changes in Soil Volume
CN103485354A (en) Frame-aeration cooling anchor pipe structure for keeping frozen soil slope stable and construction method
CN105604064A (en) Construction method of comprehensive pipeline protection system supporting system
CN105442626B (en) It is applied to the compound batter post spread foundation structure of Permafrost Area transmission line of electricity
CN104499501B (en) Narrow-foundation-tower single-pile pier-type self-stabilized foundation for power transmission line
CN103882877B (en) Roadbed side slope blocks water ventilated type safeguard structure
RU2318098C1 (en) Seasonal freezing retarding method
RU2209269C1 (en) Support of contact network erected on swelling soils
RU2157872C2 (en) Mechanical design of cooled fill footing of structures and method for temperature control of permafrost soils
CN216551392U (en) Composite roadbed based on hot bar geogrid and block stone revetment
CH624752A5 (en) Heat accumulator arranged in the ground for heating a building
CN205224071U (en) Be applied to ever -frozen ground area transmission line's compound batter post extension foundation structure
JP2016114211A (en) Low temperature underground type reservoir and construction method of low temperature underground type reservoir
RU2209270C1 (en) Support of contact network erected on swelling soils
JP7333287B2 (en) Foundation reinforcement method and structure
JP6349291B2 (en) Building with adjustable height
RU2508434C1 (en) Construction method of nuclear power stations and special facilities
RU84883U1 (en) CONSTRUCTION OF BUILDING OR STRUCTURE ON PERMANENTLY FROZEN SOIL
JP3690441B2 (en) Method of preventing frost heave in temporary earth retaining work
RU2034955C1 (en) Method of arranging a groundwork in the permafrosts
RU2122119C1 (en) Method of supporting mine shaft collar in permafrost rocks
Drage et al. Performance of a thermopile (Long Thermopile) foundation—50 years later
RU2732774C1 (en) Motor road at permafrost grounds
CN101713196B (en) Suspended cable type winter construction heat-insulating shed and building method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20190101