RU8371U1 - Опора моста на вечной мерзлоте - Google Patents

Abstract

1. Опора моста на вечной мерзлоте, включающая частично заглубленную в грунт одну или несколько полых стоек, представляющих собой оболочку-трубу, закрытую в нижней части днищем, верхний торец который возвышается над уровнем меженных вод, а нижний расположен ниже уровня сезонного протаивания грунта, насадку-плиту, в которую заделана верхняя часть всех полых стоек и внутреннюю коаксиальную вставку-трубу, размещенную в полости каждой стойки с зазором относительно внутренней стенки полой стойки, отличающаяся тем, что внутренняя коаксиальная вставка выполнена в виде свободно установленной на днище единой конструкции, содержащий теплоизоляционный кожух, выполненный в виде усеченного конуса, верхняя незакрепленная часть которого расположена на отметке меженного уровня воды, а нижняя - на отметке низа уровня сезонного протаивания грунта и упоры-ограничители, посредством которых кожух закреплен на коаксиальной вставке в двух уровнях, при этом в верхней части кожуха выполнены продольные вертикальные прорези, глубина которых равна расстоянию от верха кожуха до места крепления первого уровня упоров-ограничителей с шагом, равным глубине прорезей, причем, по сравнению с внутренним диаметром полой стойки, наружный диаметр кожуха в верхней, незакрепленной части, в месте закрепления первого уровня упоров-ограничителей и в нижней части, в месте закрепления второго уровня упоров соответственно больше на 0 - 3 см, меньше на 1 - 3 см и меньше на 3 - 20 см, при этом в боковой поверхности коаксиальной вставки выполнено отверстие, примыкающее к ее нижнему торцу, площадью не менее площади поперечного сечения коаксиальной вставки.2. О�

Description

, Т ГГР ТТЛ п ттт 1/ГТ11Л тлт1 rviJGl l il-i DilririU.il r/ll.rc-;J...ui:L

Полезная модель относится к области строительства, а именно к возведению искусственных сооружений в районах с расаространением вечномерзлых грунтов и может быть использована также для аккумуляции холода в основаниях сооружений.

Известно устройство для аккумуляции холода в основании сооружений, возводимых на вечномерзлых грунтах, содержащее трубу, закрытую с двух сторон, заполненную рабочей средой, например, керосином, осуществляющее в зимнее время теплообмен между наружным воздухом и грунтом, при этом на трубе смонтирован располагаемый в пределах глубины сезонного промерзания грунта отрезок трубы, внутренний диаметр которого больгле наружного диаметра основной трубы. Охлаждаюш,ий эффект устройства на основание создается в холодный период года за счет разницы между температурой грунта и атмосферного воздуха ll.

Недостаток этого устройства заключается в его малой эффективности, так как требуется разделение потоков.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является термоопора, представляющая собой полую стойку, частично заглубленную в грунт, в полости которой установлен коаксиальный разделитель потоков (полый элемент меньшего диаметра). Расстояние между внутренней и наружной трубами регулируется с помощью упоров-ограничителей. Верхняя часть полой стойки заделаМКИ Е01Д 19/02 Е02Д 3/ТТ5

jia в плиту-насадку, а нижняя часть закрнта днищем, при этом в качестве рабочей средм может использоваться жидкость или газ ГгЗ.

Недостаток этой конетрукттаи иостоит в том, что рнутгемея обустройство коаксиальной системы в uojieBbix условиях сложно.

А в сложннх природно-климатических регионах, где такие работ малосерийны, ориентированы на точную привязку к местным условиям и где зачастую используется малдква5ифйЩ1ровайная .рабочая сила, добиться бвльшой точности, как правило, невозможно.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в опоре моста на вечной мерзлоте, включающей частично заглубленную в грунт одну или несколько полых стоек, представляющих собой оболочку-трубу, закрытую в нижней части днищем,верхний торец которой возвышается над уровнем меженных вод, а нижний расположен ниже уровня сезонного протаивания грунта, насадку-плиту, в которую заделана верхняя часть всех польтх стоек и внутреннюю коаксиальную вставку-трубу, размещенную в полости каждой стойки с зазором относительно ее внутренней стенки, внутренняя коаксиальная вставка-труба выполнена в виде свободно установленной на днище единой конструкции, содержащей теплоизоляционный кожух, имеющий форму усеченного конуса,верхняя, незакрепленная часть которого расположена на отметке меженного уровня воды, а нижняя закреплена на нижней отметке уровня сезонного протаивания грунта и упоры-ограничители первого и второго уровня, посредством которьтх теплоизоляционный кожух закреплен на коаксиальной вставке, при этом в верхней части кожуха вмйода1®рш продольнне вертикальнее нрорези, гл(Й1на котормх равна расстоянию от верха кежуха до места крепления первого уровня упоров-ограничителей, а шаг равен глубине прорезей, при этом наружный диаметр верхней части кожуха на 0-3 см больше внутреннего диаметра полой стойки, а наружный диаметр кожуха в месте крепления первого уровня упоров-ограничителей

на Т-3 см меньше внутреннего диаметгп по.г1пй стойки, ---ч-тие -упорт-ограничители второго уро-пня закреплены в нижней пасти к жуха, наружный диаметр которой на 3-20 см меньше внутреннего диаметра полой стойки, при этом в боковой поверхности коаксиальной вставки выполнено отверстие, примыкающее к ее нижнему торцу площадью не меньше площади nonepetmoro сечения коаксиальной вставки, причем теплоизоляционный кожух выполнен из металлического листа.

Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в упрощении монтажа конструкции и повышении точности ее установки.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена опора моста, общий зид; на фиг.2 - внутренняя коаксиальная вставка-труба предлагаемой конструкции; на фиг.З разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.З.

Опора моста на вечной мерзлоте состоит из одной или нескольких полых стоек I, представляющих собой оболочку-трубу,закрытую в нижней части днищем 2. Верхняя часть всех полых стоек заделана в насадку-плиту 3. Полая стойка I размещена в грунте основания таким образом, что верхний ее торец возвышается над уровнем 4 меженных вод, а нижний - погружен ниже талого слоя грунта, ограниченного сверху уровнем 5 дна и снизу верхней границей б вечной мерзлоты. Б полость каждой полой стойки I помещена внутренняя коаксиальная вставка-т ба, размещенная в ней с зазором о-рносительно внутренней стенки стойки I. Коаксиальная вставка выполнена в виде единой, свободно установленной

.на днище 2 конструкции, состоящей из тр 7, теплоизоляиионного кожуха 8 и верхних 9 и ниттсних 10 упоров-ограничителей, посредством которых кожух 8 прикреплен к внутренней трубе 7 в двух уровнях. Теплоизоляционный кожух 6 выполнен из металлического листа толщиной 10-30 мм, изогнутого в форме усеченного конуса. Каружный диаметр jC/j верхней незакрепленной части кожуха на 0-3 см больше внутреннего диаметра полой стойки. Значение а т принято следующим:

/J D - 2С , где

D- внутренний диаметр полой стойки;

С - величина, на которую наружный диаметр верхней части теплоизоляционного кожуха превышает внутренний диаметр полой стойки С 0-3 см.

Превышение наружного диаметра теплоизоляционного кожуха

дает Еозмо шость упругсго запирания зазора в верхней части /-ожуха. ,1:ля упругого прижатия верхней части к стьткак- ас)лой стойки в верхней части зыаолнени продольные вертикальнре лрореои II, шаг которых и глубина разнн расстояние от верха до глеста прикрепления уровня упорор-огранич14те.1ей 9. Верхние упоры-ограничители 9 закреплены на внутремь ей чорксиальной вставке-трубе 7 на такой высоте, где наружный диаметр теплоизоляционного кожуха в месте их крепления на 1-3 см iv:eMbше внутреннего диаметра иолой стойки. Посредством второго уроЕня упоров-ограничителей 1C нижняя часть кожуха прикреплена к коаксиальной вставке. Наружный диаметр с/ нижней части кожуха в месте крепления упоров 10 должен быть на 3-20 ск меньше внутреннего диаметра полой стойки. Значение сД определяется

t - sasops между наружным дааметром нижней части кожуха и внутренней поверхностью полой стойки, принимаемая равной t 3-20 см.

Внутренний диаметр кожуха на уровне нижних упоров-ограничителей, должен обеспечивать достаточный (по расчету) кольцевой зазор между внутренней поверхностью кожуха и наружной поверхностью коаксиальной вставки. Прикрепление теплоиэоля1Т 1онного кожуха к коаксиальной вставке изображено на фиг.2 и 4. Теплоизоляционный кожух 8 закреплен на внутренней трубе 7 таким образом, что его верхняя часть находится на отметке меженного уровня 4 воды, а нижняя - на отметке низа деятельного слоя 6. В боковой поверхности внутренней вставки-трубы 7 выполнено отверстие 12, примыкающее к ее нижнему торцу, площадью не менее площади поперечного сечения трубы 7. Это отверстие обеспечивает сообщение р нижней части полой стойки I с внутренней тсоат сиг.л-ъной вставкой-трубой 7. Ь нижлей части внутренней вставки тгубы имеются упоры-ограничитеи.и 13, посредством которых регулируете величина зазора между наружной стенкой трубы 7 и внутренней стенкой полой стойки I.

Предлагаемая опора работает следующим образом. Потоки холода 14 в зимний период поступают через стенки полой стойки I в полость между стойкой и коаксиальной вставкой 7, охлажденный воздух по направлению 15 поступает вниз, отдает холод 16 в грунт и далее через отверстие 12 поступает вверх по внутренней трубе 7. Воздушная прослойка в зазоре, образованном кожухом G и внутренней поверхностью полой стойки I служит теплоизоляцией от проникновения тепла со стороны водного потока и деятельного слоя и не препятствует свободной конвекции. Теплоизоляционный кожух подобной систе.мн может (йргь и в одноканальной системе, при этом сохра.няются размеры внешнего диаметра кожуха, а упорьт-ограничители превращаются в распорки.

При создании предлагаемой полезной модели удэлось преодолеть трудности, BOSHHKaiKqif в свяви с применением иэвестнш: конструкций.

Первая трудность заключалась в следующем. В известной опоре моста, содержащей коаксиальную вставку, разделяющую восходящие и нисходящие потоки, охлажденный воздух идет вниз в промежутке между наружной и внутренней трубами. Теплоизоляция в этом случае должна бьтть устроена в пределах пересечения опорой по высоте водного потока и деятельного слоя. С внепией стороны устройство теплоизоляции невозможно, поскольку она разрушится в водном потоке, с внутренней - установка ее сложнее. А в целом внутреннее обустройство коаксиальной системы в полевых условиях сложно, и относительное взаимоположение внутренней и внешней труб со всем обустройством должно быть достаточно точньм. Если будет допущзно, например, смещение теплоизоляции по высоте, то может резко уменьшиться эффективность или возникнет обратный эффект.

Вторая трудность состояла в том, что, с одной стороны, зазор между теплоизоляционньтм кожухом и наружной трубой нужен для создания термического сопротивления (теплопроводность воздуха мала), с другой стороны, зазор не нужен, поскольку по не.му может пойти конвективный поток обратного-направления.

Первая трудность была преодолена созданием единой внутренней конструкции, регулируемой при установке только по одному параметру - (при этом будут автоматически учитываться все остальнне параметрн) верх теплоизоляционного кожуха должен совпадать с заранее заданной отметкой меженного уровня водн.

Вторая трудность решилась вьтполнением теплоизоляционного кожуха в виде усеченного конуса,в верхней части которого сделаны продольные вертикальные прорези, образующие надежный замок, позвол,ягющий ему вплотную примкнуть к внутренней поверхности наружной трубы.

Э(М|ективность предлагаемой полезной модели заключается в упрощении ее конструкции и производства работ, так как позволяет изготовить внутреннее обустройство коаксиальной скстекы на полигоне и использовать при установке внутрь единого комплекса малоквалифицигованну рабочую силу, которую тшсто приход /1тся пс юльзовать Е северньХ регионах.

Авторн:

В.И.ет

лf-TА

; ггр.-г-Лр,;- П -

J- i i J. i ij .. I. Vv О 1 i,-,l- . ,.

.-. r злрральнътй ,:шректтр f - tt- Г7 Tj/rpH - LidiiU LU Генера.:-Ьанй ..лг.лт-т: -LL p/iC .Ленгипрстранс К.Л.Минин др:фектора -1вдьтмгазпром d . .:;1ШТ:лег

Claims (2)

1. Опора моста на вечной мерзлоте, включающая частично заглубленную в грунт одну или несколько полых стоек, представляющих собой оболочку-трубу, закрытую в нижней части днищем, верхний торец который возвышается над уровнем меженных вод, а нижний расположен ниже уровня сезонного протаивания грунта, насадку-плиту, в которую заделана верхняя часть всех полых стоек и внутреннюю коаксиальную вставку-трубу, размещенную в полости каждой стойки с зазором относительно внутренней стенки полой стойки, отличающаяся тем, что внутренняя коаксиальная вставка выполнена в виде свободно установленной на днище единой конструкции, содержащий теплоизоляционный кожух, выполненный в виде усеченного конуса, верхняя незакрепленная часть которого расположена на отметке меженного уровня воды, а нижняя - на отметке низа уровня сезонного протаивания грунта и упоры-ограничители, посредством которых кожух закреплен на коаксиальной вставке в двух уровнях, при этом в верхней части кожуха выполнены продольные вертикальные прорези, глубина которых равна расстоянию от верха кожуха до места крепления первого уровня упоров-ограничителей с шагом, равным глубине прорезей, причем, по сравнению с внутренним диаметром полой стойки, наружный диаметр кожуха в верхней, незакрепленной части, в месте закрепления первого уровня упоров-ограничителей и в нижней части, в месте закрепления второго уровня упоров соответственно больше на 0 - 3 см, меньше на 1 - 3 см и меньше на 3 - 20 см, при этом в боковой поверхности коаксиальной вставки выполнено отверстие, примыкающее к ее нижнему торцу, площадью не менее площади поперечного сечения коаксиальной вставки.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что теплоизоляционный кожух выполнен из металлического листа.