RU2731343C2 - Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста - Google Patents
Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста Download PDFInfo
- Publication number
- RU2731343C2 RU2731343C2 RU2019105398A RU2019105398A RU2731343C2 RU 2731343 C2 RU2731343 C2 RU 2731343C2 RU 2019105398 A RU2019105398 A RU 2019105398A RU 2019105398 A RU2019105398 A RU 2019105398A RU 2731343 C2 RU2731343 C2 RU 2731343C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bases
- foundations
- permafrost
- operated
- air
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E02—HYDRAULIC ENGINEERING; FOUNDATIONS; SOIL SHIFTING
- E02D—FOUNDATIONS; EXCAVATIONS; EMBANKMENTS; UNDERGROUND OR UNDERWATER STRUCTURES
- E02D3/00—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil
- E02D3/11—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means
- E02D3/115—Improving or preserving soil or rock, e.g. preserving permafrost soil by thermal, electrical or electro-chemical means by freezing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Paleontology (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
- Piles And Underground Anchors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области эксплуатации постоянных мостов на вечномерзлых грунтах и может быть применено к постоянным эксплуатируемым мостам со свайными фундаментами, вечномерзлые основания которых используются по принципу I. Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста осуществляют холодным атмосферным воздухом. Холодным воздухом от воздушной турбохолодильной машины продувают стволы сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ) после полной откачки из них жидкого хладоносителя, который снова заливают в стволы СОУ после достижения грунтами оснований расчетных отрицательных значений температуры. Технический результат состоит в обеспечении принудительного понижения до расчетных отрицательных значений температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста без изменения конструкций фундаментов и глубины погружения свай в толщу вечномерзлого грунта оснований. 3 ил.
Description
Изобретение относится к области эксплуатации постоянных мостов на вечномерзлых грунтах. Оно, в частности, может быть применено к постоянным мостам со свайными фундаментами, вечномерзлые основания которых используются по принципу I.
Согласно требований СНиП 2.02.04-88 «Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» [1] и СП 32-101-95 «Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов» [2] при использовании вечномерзлых грунтов по принципу I необходимо предусматривать мероприятия, направленные на поддержание расчетной отрицательной температуры оснований в течение всего периода эксплуатации моста.
Таким мероприятием является, например, применение сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ), в которых в качестве хладоносителя используется жидкость, например, авиационный керосин с температурой замерзания ниже -40°С (С.Н. Гапеев Укрепление мерзлых свайных оснований охлаждением. Л. Стройиздат, 1969) [3].
Суть работы жидкостных (керосиновых) СОУ заключается в следующем.
Зимой керосин в надземной части СОУ охлаждается до температуры наружного воздуха, которая значительно ниже температуры вечномерзлого грунта, в котором расположена нижняя часть трубы СОУ.
Охлажденный керосин, как более тяжелый, опускается вниз и отдает часть холода окружающему СОУ мерзлому грунту, понижая его температуру и увеличивая размеры зоны охлажденного мерзлого грунта вокруг сваи.
В течение нескольких зим охлаждения зона вечномерзлых грунтов достигает свай. Происходит увеличение радиуса зоны мерзлого грунта, смерзшегося со сваями. За счет этого возрастает площадь опирания массива мерзлого грунта на основание под торцом сваи и боковая площадь смерзания сваи с мерзлым грунтом основания, окружающим сваю. В результате этого не только сохраняется мерзлое состояние основания, но и повышается его несущая способность.
Известны способы предпостроечного понижения температуры вечномерзлых грунтов оснований свайных фундаментов. Из этих способов наиболее широко применяется способ продувки холодного воздуха через скважины, в которых будут размещены буроопускные (или бурозабивные) сваи фундаментов опор моста, или через трубы, свободно опускаемые в скважины на время их продувки (Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Л. Стройиздат, 1977) [4]. Продувка холодным воздухом производится, например, воздушной турбохолодильной машиной МТХМ1-25Р [5]. Данная машина предназначена для охлаждения атмосферного воздуха (в любых погодных условиях) в интервалах температур от минус -50°С до -130°С, поступающего к потребителю по трубам, уложенным на грунт или подсыпки [5].
Описанный способ принят в качестве прототипа изобретения.
В период эксплуатации моста могут возникнуть ситуации, когда температура мерзлых грунтов вокруг свай может подняться выше расчетной в результате, например, нарушения природного режима поверхностных и подземных вод, нарушения растительно-мохового покрова вокруг опоры и др.
В результате этого может произойти снижение несущей способности основания и повышение его деформативности (осадок) выше допустимого уровня, что может привести к аварийному состоянию не только опор, но и действующего моста в целом.
Возникает необходимость в принудительном (аварийном) понижении температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого (действующего) моста до расчетных значений без изменения конструкций свайных фундаментов опор и остановки движения транспорта по мосту.
Технической задачей изобретения является разработка способа принудительного понижения до расчетных отрицательных значений температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста без изменения конструкции фундаментов и глубины погружения свай в толщу вечномерзлого грунта оснований.
Данная техническая задача решена за счет того, что способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста осуществляется холодным атмосферным воздухом, отличается тем, что холодный воздух от воздушной турбохолодильной машины продувает стволы СОУ после полной откачки из них жидкого хладоносителя, который снова заливается в стволы СОУ после достижения грунтами оснований расчетных отрицательных значений температур.
Графическое изображение изобретения показано на рисунке, где обозначено: фиг. 1 - схема расположения элементов системы охлаждения; фиг. 2 - разрез СОУ; фиг. 3 - вид СОУ сверху; поз. 1 - устой моста; поз. 2 - СОУ; поз. 3 - МТХМ1-25Р; поз. 4 - передвижная электростанция; поз. 5 - трубчатые воздуховоды; поз. 6 - ствол СОУ; поз. 7 - специальный наголовник СОУ; поз. 8 - соединительные патрубки; поз. 9 - фланец патрубка; поз. 10 -разделительная диафрагма; поз. 11 - пролетное строение; поз. 12 - проезжая часть; поз. 13 - подходная насыпь; поз. 14 - электрокабель; поз. 15 - скважина для СОУ; поз. 16 - грунтовая подушка; 
- движение холодного воздуха от и к МТХМ.
Предлагаемое изобретение осуществляется и работает в следующей последовательности.
На 1-м этапе производят доставку к опоре 1 всех элементов системы и размещают их по схеме (фиг. 1). После этого со стволов 6 СОУ удаляют крышки. На 2-м этапе из стволов 6 СОУ полностью откачивают насосом керосин в передвижные емкости (автоцистерны). Затем на стволы 6 СОУ устанавливают и временно закрепляют специальные наголовники 7 с прикрепленными к ним фланцами 9 двух патрубков 8 и одной диафрагмы 10. Диафрагма 10 предназначена для разделения внутри ствола СОУ потока поступающего холодного воздуха от МТХМ по трубам воздуховода 5 от потока воздуха, отдавшего часть холода основанию свай 11.
На 3-м этапе к патрубкам 8 подсоединяют воздуховоды 5, состоящие из двух линий: по одной холодный воздух от МТХМ нагнетается в стволы 6 СОУ, а по второй - использованный воздух от стволов 6 СОУ возвращается к МТХМ. Производится понижение температуры мерзлых оснований свайных фундаментов опор до расчетных значений.
После этого выполняется демонтаж системы охлаждения. В стволы СОУ снова заливается хладоноситель (керосин). В теплый сезон целесообразно керосин перед заливкой охладить до температуры минус 30-40°С. Для этого в емкость с керосином следует опустить конец воздуховода от МТХМ на нужное для охлаждения керосина время.
Последней операцией является установка крышек на торцы стволов 6 СОУ и сдача СОУ под наблюдение эксплуатационной службе.
Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает понижение температуры вечномерзлых грунтов до расчетных значений оснований свайных фундаментов без изменения их конструкций опор эксплуатируемых автодорожных и железнодорожных мостов. Одновременно с реализацией способа следует по возможности выполнять работы по устранению причин, вызвавших повышение температуры вечномерзлых грунтов оснований.
Использованные источники
1. СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.
2. СП 32-101-95 Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов.
3. С.Н. Гапеев Укрепление мерзлых свайных оснований охлаждением. Л. Стройиздат, 1969.
4. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Л. Стройиздат, 1977.
5. Воздушная турбохолодильная машина МТХМ1-25Р. ПМБ ЦИНТИ химнефтемаш. М.: 1980.
6. Ю.О. Таргулян Устройство свайных фундаментов в вечномерзлых грунтах. Л.: Стройиздат, 1978.
Claims (1)
- Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста осуществляют холодным атмосферным воздухом, отличающийся тем, что холодным воздухом от воздушной турбохолодильной машины продувают стволы сезоннодействующих охлаждающих устройств (СОУ) после полной откачки из них жидкого хладоносителя, который снова заливают в стволы СОУ после достижения грунтами оснований расчетных отрицательных значений температуры.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105398A RU2731343C2 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019105398A RU2731343C2 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2019105398A3 RU2019105398A3 (ru) | 2020-08-26 |
| RU2019105398A RU2019105398A (ru) | 2020-08-26 |
| RU2731343C2 true RU2731343C2 (ru) | 2020-09-01 |
Family
ID=72233754
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019105398A RU2731343C2 (ru) | 2019-02-26 | 2019-02-26 | Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2731343C2 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU198245A1 (ru) * | С. И. Гапеев | УСТРОЙСТВО дл АККУМУЛЯЦИИ ХОЛОДАв | ||
| US4067198A (en) * | 1975-06-18 | 1978-01-10 | Long Erwin L | Method and structural support for increasing load carrying capacity in permafrost |
| RU66750U1 (ru) * | 2005-12-02 | 2007-09-27 | Военная академия тыла и транспорта | Буроопускная термосвая с повышенной несущей способностью |
| RU2455418C2 (ru) * | 2009-08-24 | 2012-07-10 | Вадим Васильевич Пассек | Способ сооружения на вечной мерзлоте столба опоры моста |
| RU2470114C2 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-12-20 | Вячеслав Платонович Казаков | Термосвая для опор моста |
| RU2552253C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-06-10 | Роберт Мияссарович Хафизов | Способ устройства плитного фундамента на сваях для резервуара с низкотемпературным продуктом |
-
2019
- 2019-02-26 RU RU2019105398A patent/RU2731343C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU198245A1 (ru) * | С. И. Гапеев | УСТРОЙСТВО дл АККУМУЛЯЦИИ ХОЛОДАв | ||
| US4067198A (en) * | 1975-06-18 | 1978-01-10 | Long Erwin L | Method and structural support for increasing load carrying capacity in permafrost |
| RU66750U1 (ru) * | 2005-12-02 | 2007-09-27 | Военная академия тыла и транспорта | Буроопускная термосвая с повышенной несущей способностью |
| RU2455418C2 (ru) * | 2009-08-24 | 2012-07-10 | Вадим Васильевич Пассек | Способ сооружения на вечной мерзлоте столба опоры моста |
| RU2470114C2 (ru) * | 2011-02-25 | 2012-12-20 | Вячеслав Платонович Казаков | Термосвая для опор моста |
| RU2552253C1 (ru) * | 2013-11-27 | 2015-06-10 | Роберт Мияссарович Хафизов | Способ устройства плитного фундамента на сваях для резервуара с низкотемпературным продуктом |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2019105398A3 (ru) | 2020-08-26 |
| RU2019105398A (ru) | 2020-08-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102661171A (zh) | 隧道防冻害排水系统 | |
| CN102304926B (zh) | 一种在湿地固定电杆的方法 | |
| RU2731343C2 (ru) | Способ принудительного понижения температуры вечномерзлого грунта в основаниях свайных фундаментов опор эксплуатируемого моста | |
| CN208651807U (zh) | 一种适用于山区复杂地形浆体输送管线铺设系统 | |
| WO2021063295A1 (zh) | 一种超长隧道的消防供水系统 | |
| Turcotte et al. | Icing and aufeis in cold regions II: consequences and mitigation | |
| KR100563995B1 (ko) | 연속 동결 해동 공법을 이용한 자립 불안정 지반 추진공법및 그 장치 | |
| Grebenets | Geocryological-geoecological problems occurring in urbanized territories in Northern Russia and methods for improvement and restoration of foundations | |
| Khromyshev et al. | Problems of Design, Construction, and Operation of the Foundations of Transmission Towers in the Northern Regions of Western Siberia | |
| Auld et al. | Application of artificial ground freezing | |
| RU2390621C1 (ru) | Способ обеспечения проектного положения трубопроводов обвязки газо- или нефтедобывающих скважин в районах распространения вечномерзлых грунтов | |
| Péwé | Permafrost—and its affects on human activities in arctic and subarctic regions | |
| Qosimov et al. | Dynamic and kinematic conditions for designing water channels | |
| Mathieson et al. | Permafrost degradation impacts on the trans-Alaska pipeline | |
| Kondratiev | Design and Experience—Controlling Railroad Embankment Deformation on Ice-Rich Permafrost | |
| RU2391462C2 (ru) | Способ обустройства газовых и нефтяных месторождений в условиях вечной мерзлоты и тундры и система, его реализующая | |
| Chukhareva et al. | IMROVING EFFICIENCY OF OIL MAIN PIPELINE CONSTRUCTION AND OPERATION IN PERMAFROST TERRAIN | |
| US11885088B2 (en) | Underground drain tube systems and methods of underground installation of drain tube systems | |
| Grebenets et al. | Artificial freezing of ground in the base of deformed buildings in the North of Russia | |
| Tart Jr | Pipeline geohazards unique to northern climates | |
| Moh et al. | Geotechnical history of the development of the Suvarnabhumi International Airport | |
| Koungelis et al. | Findings from a dewatering trial used to densify loosened natural soils | |
| Kurbonshoeva | Pipeline shore crossing approach in the arctic conditions | |
| Liguori et al. | THE DESIGN AND CONSTRUCTION OF THE ALYESICA PIPELINE | |
| RU2629780C1 (ru) | Смотровой дренажный колодец для пучинистых почвогрунтов |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210227 |