Claims (2)
Сооружение включает элемент 1, установленный в водной акватории с минимальным уровнем воды 2, заглубленной в грунт 3 с проектной отметкой дна. Пазуха сооружени заполнена грунтовой засыпкой k с 5 де тельного сло . В грунте засыпки k размещены армирующие рамы 6 с проточными каналами 7 в элементах рамы. Рамы 6 присоединены к трубе 8 с нисход щим и трубе 9 с восход щим потоками жидкого теплоносител , подключенным к расширителю 10 теплоносител . Рамы 6 с каналами 7 вл ютс одновременно и армирующими грунт k засыпки рамами и сетью отбора тепла от грунта Ц в устройстве дл замораживани грунта. Рамы 6 заложены в грунт Ц русами на расчетном рассто нии одна от другой. Рамы 6 заложены под углом cL к горизонту, с наклоном в сторону от подпорной стенки 1. Такой наклон благопри тен по двум причинам: увеличиваетс армирующий эффект рам и увеличиваетс интенсивность течени теплоносител . Угол d имеет переменное значение: чем глубже в грунт k заложена рама 6, тем значение угла меньше. Таким образом у лицевого эле мента 1 рассто ние по высоте между соседними рамами больше, чем рассто ние между ними у трубы 9. Это сделано с целью выравнивани интенсивности промораживани грунтового массива, У подпорной стенки, гранича щей в зимнее врем с атмосферой, име ющие низкие температуры, охлаждение грунта происходит не только за счет отбора тепла устройством дл замораживани грунта, но и за смет интен СИВНОИ теплоотдачи через подпорную стенку, У трубы 9 теплоотдача через грунт в атмосферу - менее интенсивна Из условий обеспечени большей величины забора тепла из зон с большим притоком тепла проточные каналы 7 ра 6 выполнены разного сечени : чем глу же в грунт k заложена рама 6, тем больше сечение ее каналов 7. Дл сох ранени в замерзшем состо нии грунта , окружающего концы рам 6, расположенные у трубы 9.сторона верхней рамы, наиболее удаленна от подпорной стенки, помещена в грунте засыпки k на глубину, превышающую толщину де тельного сло грунта в заданной климатической зоне, С целью повьшени интенсивности теплообмена с наименьшим зан тием по лезной площади территории причала труба 8 с нисход щим потоком теплоносител раз1мещена в зоне де тельного сло и, изогнута по форме открытых поверхностей причала. Возведение и работа причального с оружени осуществл ютс следующим об разом. Выравнивают проектное дно 3 причала , устанавливают лицевой элемент 1 с помощью временной анкеровки стенки . Делают подсыпку первого сло грунта 4 засыпки. Укладывают под расчетным углом ot нижние рамы 6. Монтируют вертикальные участки труб 8 и 9 устройствадл замораживани грунта. Подключают нижние рамы 6 к трубам 8 и 9 с помощью патрубков, желательно, гибких, способных восприн ть изменение положени рам в период их осадки при уплотнении грунта в течение стро ительного периода. Засыпают нижний рам 7 слоем грунта расчетной толщины , укладывают второй слой рам 6 под расчетным значением угла ci дл этого р да рам, подключают рамы к трубам 8и 9. И так р д за р дом, слой за слоем. Наконец, укладывают верхний р д рам 6, подключают к трубам 8 и 9. Трубы 8 и 9 подвод т и присоедин ют к расширител м 10. Засщпают, планируют, уплотн ют верхний слой грунта. С наступлением периода времени года с отрицательными температурами воздуха заполн ют устройство дл замораживани грунта жидким теплоносителем , например керосином. Отдава тепло грунту де тельного сло теплоноситель в расширител х 10 и трубах 8охлаждаетс , приобрета большую плотность. В элементах рам 6 и трубе 9теплоноситель получает тепло от окружающего грунта, нагреваетс , приобрета меньшую плотность. Менее плотный теплоноситель из элементов рам 6 и трубы 9 вытесн етс в расширитель 10 более плотным теплоносителем , поступающим из трубы 8. Возникает ток теплоносител по замкнутому контуру. Ток теплоносител тем .более интенсивен, чем больше перепад температур в трубах 8 и 9. При отрицательных температурах воздуха замерзает грунт в де тельном слое, достига предельной глубины по границе 5. За счет охлаждени грунта вокруг элементов рам 6 с проточными каналами 7 образуютс слои мерзлого грунта, примыкающего непосредственно к рамам.Рамы станов тс более жесткими, т.к. оказываютс в жесткой обойме из мерзлого грунта. При увеличении жесткости рам увеличиваетс их армирующий эффект. Лри включении в работу мерзлого грунта, окружающего элементы рамы, силы трени между армирующими з емеи га-ми рамы и грунтом увелимиваютг. да счет возрастани контактной поверхности между грунтом и рамой, а также за счет трени грунта по грунту, а не грунта по материалуi. из которого изготовлена рама (металл, железобетон , пластмасса и т.п.). При включении в работу мерзлого грунта, окружающего элементы рам, прослойки талого грунта между русами рам уменьшаютс по толщине. Это приводит к обе печению устойчивости талых прослоек, к уменьшению давлени грунта 4 на подпорную стенку 1. Охлаждение грунта с помощью устройства дл замораж вани грунта может быть доведено до полного замораживани всего объема грунта засыпки (. Прочность и устойчивость замороженного массива много выше соответствующих характеристик талого грунта. При наступлении периода года с плю совыми температурами воздуха устройство дл замораживани грунта засыпки k автоматически выключаетс из ра . боты до наступлени холодного периода . Происходит оттаивание грунта де тельного сло , а остальной массив грунта остаетс в мерзлом состо нии. При этом нахождение элементов рам, удаленных от подпорной стенки, в мае сиве посто нно мерзлого грунта увеличивает не только жесткость рам, но и создает их анкеровку. Рамы в течение всего года работают одновременно и как армирующие и как анкерующие устройс-гва. Технико-экономический эффект изоб ретени заключаетс в повышении устойчивости грунта засыпки и всего сооружени в целом. За смет этого можно облегчить конструкцию, уменьшить число русов.рам, уменьшить размеры рам. Одновременно эти меры приао- , д т к упрощению технологии возведени сооружени . Формула изобретени 1.Подпорное сооружение, включащее лицевой элемент с разгружающим устройством, имеющим каналы дл замораживающей рабочей среды, о т л и ч а ю щ ее. с тем, что, с целью повышени его надежности, каналы выполнены с поперечным сечением, возрастающим по мере увеличени глубины их расположени . 2,Сооружение по п. 1, отличающеес тем,, что в качестве разгружающего устройства использованы рамы, расположенные русами, причем угол наклона рам к горизонту уменьшаетс по мере увеличени глубины их заложени . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1,Шихиев Ф.М. и Реут В.И. Экспериментальные исследовани новых типов разгрузочных устройств. Труды ОИИМФ, вып. ХШ, М., Транспорт% 1957, с. 59-79. The structure includes element 1, installed in the water area with a minimum water level 2, embedded in the ground 3 with the design mark of the bottom. The sinus structure is filled with a soil backfill k with a 5-piece layer. In the soil of the backfill k there are reinforcing frames 6 with flow channels 7 in the frame elements. The frames 6 are attached to the pipe 8 with the downward and the pipe 9 with the upward flow of the heat-transfer fluid connected to the heat-expander 10. The frames 6 with the channels 7 are at the same time both the soil reinforcing k backfilling frames and the heat removal network from the soil C in the soil freezing apparatus. Frames 6 are laid in the ground C by the Rusas at an estimated distance from one another. The frames 6 are laid at an angle cL to the horizon, with a slope away from the retaining wall 1. Such a slope is beneficial for two reasons: the reinforcing effect of the frames increases and the intensity of the coolant flow increases. The angle d has a variable value: the deeper into the ground k the frame 6 is laid, the smaller the angle. Thus, at the front element 1, the distance in height between adjacent frames is greater than the distance between them at pipe 9. This is done in order to equalize the intensity of the freezing of the soil massif, at the retaining wall, which is low in winter with the atmosphere temperature, the cooling of the soil occurs not only due to the heat being taken by the freezing device, but also due to the intensity of heat transfer through the retaining wall. At pipe 9, the heat transfer through the soil to the atmosphere is less intense. the larger amount of heat intake from the zones with large heat influx flow channels 7 pa 6 are made of different sections: the deeper the soil 6 in the soil k is the frame 6, the larger is the cross section of its channels 7. To keep the frozen soil surrounding the ends of the frames 6, located at the pipe 9. side of the upper frame, furthest from the retaining wall, placed in the soil of the backfill k to a depth exceeding the thickness of the soil soil layer in a given climatic zone. In order to increase the heat exchange rate with the smallest territory occupancy area pier Rhee pipe 8 downflow heat exchange medium in the zone de raz1meschena Tel'nykh layer and is bent in the form of open surfaces pier. The construction and operation of the berth with weapons is carried out as follows. Level the project bottom 3 of the berth, install the front element 1 using temporary wall anchoring. Make the filling of the first layer of soil 4 backfill. The lower frames are laid at the calculated angle ot ot. 6. Vertical sections of pipes 8 and 9 of the device for freezing the ground are mounted. The lower frames 6 are connected to pipes 8 and 9 with the help of branch pipes, preferably flexible, capable of perceiving a change in the position of the frames during their precipitation during soil compaction during the construction period. The lower frames 7 are covered with a layer of soil of the calculated thickness, the second layer of frames 6 is laid under the calculated angle ci for this row of frames, the frames are connected to pipes 8 and 9. And so row by row, layer by layer. Finally, the upper row of frames 6 is laid, connected to pipes 8 and 9. The pipes 8 and 9 are brought in and connected to expanders 10. Fill, plan, compact the upper layer of soil. With the onset of the time of year with negative air temperatures, the soil freezing device is filled with a heat transfer fluid, such as kerosene. After heat transfer to the soil of the layer of the coolant in the expanders 10 and the pipes 8 is cooled, acquiring a greater density. In the elements of the frame 6 and the pipe 9, the heat carrier receives heat from the surrounding soil, it heats up, acquiring a lower density. The less dense coolant from the frame elements 6 and the pipe 9 is displaced into the expander 10 by the more dense coolant flowing from the pipe 8. A heat carrier current flows in a closed loop. The heat carrier current is more intense, the greater the temperature difference in pipes 8 and 9. At negative air temperatures, the soil freezes in the target layer, reaching the maximum depth along the border 5. Due to the cooling of the soil, around the frame elements 6 with flow channels 7 the soil adjacent to the frames. The frames are becoming more rigid, because are in a rigid cage of frozen ground. As the rigidity of the frames increases, their reinforcement effect increases. When the ground around the frame elements is included in the work of the frozen ground, the friction forces between the reinforcing ga frames and the ground increase the ground. Yes, by increasing the contact surface between the ground and the frame, and also due to the rubbing of the ground over the ground, and not of the ground through the material. from which the frame is made (metal, reinforced concrete, plastic, etc.). When the frozen ground surrounding the frame elements is included in the work, the interlayer of thawed soil between the frame rus decreases in thickness. This leads to both baking of resistance of the melted layers, to a decrease in soil pressure 4 on the retaining wall 1. The cooling of the soil using the device for freezing the soil can be brought to a complete freezing of the entire volume of the backfill soil (. The strength and stability of the frozen array is much higher than the corresponding characteristics of the melted At the beginning of the year period with positive air temperatures, the device for freezing the soil of the backfill k is automatically switched off from the work before the cold period. thawing of the soil of the granular layer disappears, and the rest of the soil mass remains in a frozen state, while finding frame elements distant from the retaining wall, in May, the permanently frozen ground increases not only the rigidity of the frames, but also creates their anchoring. the whole year they work simultaneously as reinforcements and as anchoring devices. The technical and economic effect of the invention consists in increasing the stability of the backfill soil and the entire structure as a whole. For estimates of this, you can simplify the design, reduce the number of Russ.ram, reduce the size of frames. At the same time, these measures prio-, d t to simplify the construction technology of the structure. Claim 1. Informing structure, including the element with the unloading device, having channels for the freezing working medium, has a front face. so that, in order to increase its reliability, the channels are made with a cross section increasing with the depth of their location. 2, a structure according to claim 1, characterized in that frames disposed of rusami are used as the unloading device, and the angle of inclination of the frames to the horizon decreases as the depth of their foundation increases. Sources of information taken into account in the examination 1, Shikhiev FM and Reut V.I. Experimental studies of new types of discharge devices. Proceedings of OIIMF, vol. XIII, M., Transport% 1957, p. 59-79.
2.За вка Японии If 5-5226, кл. 86 А t, 1970.2. For Japan If 5-5226, cl. 86 A t, 1970.