Tepelná stabilizácia základových pôd— súbor tepelných a rekultivačných opatrení zameraných na zabezpečenie stabilného stabilného tepelného stavu zemín v súlade so zvolenou zásadou návrhu použitia zeminy ako základu počas celého obdobia prevádzky zariadenia (STO Gazprom 2-2.1-390-2009 ).
Pri navrhovaní štruktúr na permafrostových pôdach (PMG) čelia projektové organizácie nasledujúcim problémom:
1) Zeminy v zamrznutom stave nemajú potrebné únosné vlastnosti (vysokoteplotne zamrznuté pôdy), čo vedie k zvýšeniu počtu základových pilót na absorbovanie zaťaženia z konštrukcie a zvýšeniu nákladov na projekt.
2) Geologický úsek na stavenisku predstavujú MMG nesplývavého typu, čo môže pri prevádzke zariadenia viesť jednak k ich ďalšiemu rozmrazovaniu (sadanie základov), ako aj k zamŕzaniu (vzdúvanie základov).
3) Z technologických dôvodov sú obmedzenia na inštaláciu vetraného podzemia pod budovou alebo konštrukciou produkujúcou teplo (alebo jej výška nestačí), čo bez dodatočných opatrení môže viesť k rozmrazovaniu MMG.
4) V oblasti distribúcie MMG navrhovaná lokalita spadá do oblasti distribúcie rozmrznutých pôd s nízkou únosnosťou.
5) Vzhľadom na odľahlosť staveniska a ťažkosti s dodávkou vŕtacej a baranovacej techniky chce objednávateľ znížiť náklady a zvažuje možnosť usporiadania plytkého základu namiesto pilótového základu.
6) V území sú rozšírené ťažné zeminy, ktoré negatívne vplývajú na základy stavieb a vedú k ich deformáciám (najmä pri málo zaťažených základoch stožiarov, estakád, malých blokov a pod.).
7) Je potrebné navrhnúť lokálnu zemnú hrádzu a nestačia pôdy s požadovanými vlastnosťami (nízke koeficienty filtrácie).
Všetky tieto problémy je možné v tej či onej miere vyriešiť aplikáciou systémov tepelnej stabilizácie pôdy.
Naša spoločnosť vykonáva kompletný súbor projektovej dokumentácie tepelnej stabilizácie zemín (sekcie: tepelnotechnické modelovanie systémov tepelnej stabilizácie s prognózou stavu zemín, geotechnický monitoring), ako aj čiastočné modelovanie interakcie medzi konštrukciou a geologickým stavom. prostredia, variabilné výpočty tepelnej stabilizácie a pod. Môžete si pozrieť príklad grafickej aplikácie pre projekt
Príklad výpočtu tepelnej stabilizácie zemín pomocou BET
Prístroje a zariadenia používané na tepelnú stabilizáciu pôdneho podkladu: sezónne chladiace zariadenia ( SDA), celoročné chladiace zariadenia ( KOU), otvorené chladiace zariadenia ( OOU), tepelne izolačné zásteny, monitorovacie systémy (logery, termočlánky, benchmarky).
ZASIŤ ( v literatúre možno nájsť názov termosifóny alebo jednotlivé tepelné stabilizátory) - zariadenia založené na zrýchlenej výmene tepla medzi pôdou a vzduchom v dôsledku fázových premien a cirkulácie chladiva v uzavretom výmenníku tepla. SDA pozostáva z kondenzátora (ktorý je umiestnený v nadzemnej časti) a výparníka (podzemná časť), niekedy sa rozlišuje tranzitná časť, ktorá je dôležitá pre kotvový typ SDA. Výkon SOU do značnej miery závisí od pomeru plochy výparníka k celkovej ploche kondenzátora. V súčasnosti sú SDA široko používané vo všetkých severných regiónoch Ruska. SOU sa inštaluje vo zvislej aj vodorovnej polohe. Na niektorých zariadeniach s veľkou dĺžkou odparovacej časti sú na urýchlenie procesu výmeny tepla inštalované čerpadlá.
SOU s rozdvojeným systémom radiátorov, v hornej časti je žeriav na tankovanie (Republika Komi, Vorkuta).
SOU s jedným radiátorom, v hornej časti je žeriav na tankovanie (Republika Komi, Vorkuta).
Zasiať s rozdvojeným systémom naklonených radiátorov v tvare V. Podobná forma bola koncipovaná pre efektívnejšiu prevádzku s vetrom a bez vetra (Republika Komi, Vorkuta).
SOU s horizontálnymi rebrami a použitím návleku, ktorý slúži na riadenie procesu mrazenia, ako aj na výmenu tepelného stabilizátora.
Použitie jedného SDA s horizontálnymi plutvami na zmrazenie časti lokality (Yamal-Nenets Autonomous Okrug, Yubileinoye pole Gazprom dobycha Nadym).
Aplikácia vertikálneho rebrovaného chladiaceho systému na zmrazovanie jadra priehrady (Jakutská republika (Sakha), Jakutsk).
Model interakcie horizontálnych tepelných stabilizačných systémov z jedného SDA s budovou bez vetraného podzemia.
KOU - celoročné tepelné stabilizátory sú napojené na chladiace stroje, ktoré sú zapnuté v teplom období. Takéto systémy sa používajú spravidla v dvoch prípadoch. Prvý je v náročných pôdnych podmienkach (tekuté pôdy a pod.), kedy je potrebné pôdu (a) v krátkom čase premraziť (znížiť teplotu). Druhou sú objekty na plošnom základe s vysokou požiadavkou na únosnosť (veľké nádrže), kedy nie je možné aplikovať tepelnoizolačnú clonu. Skutočná aplikácia KOU existuje na ropovodnom systéme Kharasavey. Existuje aj legenda, že podobný systém je pod budovou Moskovskej štátnej univerzity na zabezpečenie čo najlepšej únosnosti jurských ílov.
OOU - rôzne zariadenia na fúkanie vzduchu fungujúce spravidla v dôsledku prirodzeného pohybu vzduchu. pred aktívnym využívaním SDA boli hlavným prostriedkom na chladenie podzemia pod domami. Zariadenie pozostáva z prívodu vzduchu rôznych prevedení a vzduchovodu (potrubia). V prípade inštalácie OOU v podzemí vybavenom snehovými štítmi, keď vzduch prechádza z ulice cez úzky otvor, dochádza k škrtiacemu efektu, ktorý znižuje teplotu v podzemí.
Pre správny návrh systémov tepelnej stabilizácie je potrebné urobiť tepelnotechnické výpočty vzájomného pôsobenia zemín, konštrukcií a systémov tepelnej stabilizácie na celú dobu prevádzky. Uskutočniť modelovanie pred dosiahnutím návrhovej teploty nestačí, vzhľadom na možné prechladnutie pôdy a aktiváciu mrazového praskania. Naša spoločnosť má všetky povolenia na projekčné práce na tepelnej stabilizácii zeminy, všetky výpočty robíme na vlastnom certifikovanom softvéri, vytvorenom na výrobu takýchto prác.
Tepelná stabilizácia pôd
V posledných desaťročiach došlo k zvýšeniu teploty permafrostových pôd. To spôsobuje riziká vzniku nadprojektových napäťovo-deformačných stavov základových pôd, základov, budov a konštrukcií postavených na takýchto pôdach.
Tento závažný problém sa každým rokom dotýka čoraz väčšieho počtu objektov prevádzkovaných na základoch zložených z permafrostových zemín (vyskytujú sa nerovnomerné zrážky, poklesy základov, deštrukcia konštrukčných prvkov a pod.).
Výstavba budov a stavieb na permafrostových pôdach sa vykonáva podľa dvoch zásad:
Prvý princíp je založený na zachovaní permafrostového stavu pôd po dobu celej prevádzky budovy alebo stavby;
Druhá zásada predpokladá použitie pôd ako základov v rozmrazenom alebo rozmrazenom stave (predbežné rozmrazovanie sa vykonáva do odhadovanej hĺbky pred začiatkom výstavby alebo je povolené rozmrazovanie počas prevádzky;
Výber princípu závisí od inžinierskej a geokryologickej situácie. Je potrebné vziať do úvahy a porovnať vhodnosť zásad. Prvá zásada znamená, že je výhodnejšie udržiavať pôdy v zmrazenom stave, než posilňovať rozmrazené pôdy.
Druhý princíp je vhodnejší, keď rozmrazovanie pôdy vedie k deformáciám základových zemín, ktoré sú v rozsahu prijateľných hodnôt pre konkrétnu budovu alebo stavbu. Tento princíp je vhodný napríklad pre kamenisté a tvrdo zamrznuté pôdy, ktorých deformácie sú v rozmrazenom stave malé.
Tepelná stabilizácia pôd
Tepelná stabilizácia zamrznutých pôd je navrhnutý tak, aby poskytoval možnosť výstavby budov a stavieb podľa druhého princípu.
Na udržanie pôdy v zamrznutom stave sa používa množstvo opatrení. Jednou z účinných a nákladovo efektívnych metód je zníženie teploty pôdy pomocou tepelné stabilizátory.
Tepelný stabilizátor pôdy (TSG) je parno-kvapalný sifón. Ide o sezónne chladiace zariadenie naplnené chladivom na zníženie teploty zeme.
TSG sa ponorí do vŕtaných studní vedľa základu, aby sa znížila teplota zeminy, ktorá je základom základu. Súčasťou zariadenia je výparník, ktorý odoberá teplo zo zeme, a kondenzátor, ktorý teplo odovzdáva okolitej atmosfére.
V tepelnom stabilizátore dochádza k prirodzenej konvekčnej cirkulácii chladiva, ktoré prechádza z jedného stavu agregácie do druhého: z plynu do kvapaliny a naopak.
Skondenzované chladivo (skvapalnený čpavok alebo oxid uhličitý) prirodzene pod vplyvom teplotného rozdielu klesá do spodnej časti TSG do pôdy. Po odobratí tepla z nich sa mení na paru a vyparovaním sa vracia na povrch, kde opäť odovzdáva teplo okolitému vzduchu cez steny radiátora-kondenzátora, kondenzuje. Potom sa cyklus znova opakuje.
Cirkulácia chladiva môže byť prirodzená konvekcia-gravitácia alebo nútená. Závisí to od konštrukcie termostatu.
Typ, prevedenie a počet tepelných stabilizátorov sa volí na základe individuálnych výpočtov pre každý objekt.
Tepelné stabilizátory preukázali svoju účinnosť - s ich pomocou je možné udržiavať pôdy v permafrostovom stave a zabezpečiť pevnosť a stabilitu ľadovo-zemnej dosky pod konštrukciou.
Konvekčná cirkulácia chladiva je založená na teplotnom gradiente zeme a vonkajšieho vzduchu.
Počas letného obdobia, as
iba teplota kondenzátora - horná, atmosférická časť termostatu,
je vyššia ako teplota chladiacej kvapaliny,
cirkulácia sa zastaví a proces sa pozastaví s čiastočným zotrvačným rozmrazovaním hornej vrstvy pôdy až do ďalšieho ochladenia.
Schémy inštalácií podľa spôsobu inštalácie a prevedenia:
Tepelný stabilizátor s jedným spodným otvorom (OST)
Najjednoduchšie zariadenie, ktoré vám umožňuje vykonávať inštalačné práce pre rozostavané aj existujúce budovy a stavby. OST je možné inštalovať vertikálne aj pod uhlom sklonu 45 stupňov k povrchu;
Horizontálny systém tepelných stabilizátorov (HTS) je systém rúr výparníka umiestnených v rovnakej horizontálnej rovine v hmote pôdy, ktorá je základom základu. Chladivo z rúrok výparníka sa prenáša do povrchového kondenzátora. Zariadenie GTS je vhodné pre novostavby, kde je možné postaviť jamu;
Vertikálny systém tepelných stabilizátorov (VST) kombinuje horizontálny systém s výparníkovými rúrami, ktoré sú napojené na vertikálne výparníkové rúry, ktoré idú hlboko do pôdneho masívu. Tento dizajn umožňuje zmraziť pôdy do väčšej hĺbky ako podľa schémy GTS. Zariadenie VST je vhodné pre novostavby, kde je možná jama;
termostatický systém, inštalované v základni existujúcej budovy alebo konštrukcie pomocou smerové vŕtanie.
Posledná uvedená metóda nevyžaduje rozvoj jám, zákopov, výstuže a umožňuje zachovať prirodzenú štruktúru pôdy. Súbežne s výstavbou budovy alebo samotnej konštrukcie je prípustné inštalovať systém tepelnej stabilizácie pôdy, čo urýchľuje proces výstavby.
Technické a ekonomické ukazovatele pri aplikácii tepelnej stabilizácie pôdy
Tepelná stabilizácia zemín pomocou rôznych systémov TSG môže znížiť náklady na výstavbu až o 50% a skrátiť čas výstavby zariadení takmer 2-krát.
"Termostabilizácia pôd" (stiahnuť vo formáte PDF)
Všetky práva vyhradené, 2014-2030.
Kopírovanie informácií z tejto stránky je povolené len s odkazom na http: // stránku
Ponuky zverejnené na tejto webovej stránke nie sú verejnou ponukou.
Sezónne prevádzkované chladiace jednotky (SOU) sú určené na udržiavanie pôdy v zamrznutom stave, ktorý zaisťuje stabilitu budov, stavieb na pilótach a tiež chráni zamrznutú pôdu okolo podpier a potrubí na prenos energie, pozdĺž železničných násypov a diaľnic. Technológia sezónne pracujúcich chladiacich zariadení je založená na teplonosnom zariadení (termosifóne), ktorý v zime odoberá teplo z pôdy a odovzdáva ho do okolia. Dôležitou vlastnosťou tejto technológie je, že pôsobí prirodzene, t.j. nepotrebuje externé zdroje energie.
Princíp činnosti všetkých typov sezónne pracujúcich chladiacich zariadení je rovnaký. Každý z nich pozostáva z utesneného potrubia, ktoré obsahuje chladivo - chladivo: oxid uhličitý, čpavok atď. Potrubie sa skladá z dvoch častí. Jedna sekcia je umiestnená v zemi a nazýva sa výparník. Druhá, radiátorová časť potrubia, je umiestnená na povrchu. Keď teplota okolia klesne pod teplotu zeme, kde sa nachádza výparník, výpary chladiva začnú kondenzovať v časti chladiča. V dôsledku toho sa tlak zníži a chladivo v odparovacej časti začne vrieť a odparovať sa. Tento proces je sprevádzaný prenosom tepla z výparníka do radiátora.
Prenos tepla pomocou termosifónu
V súčasnosti existuje niekoľko typov dizajnov sezónne pracujúcich chladiacich zariadení:
1) Tepelný stabilizátor. Sú zvislou trubicou termosifónu, okolo ktorej je zamrznutá pôda.
2). Ide o vertikálnu hromadu s integrovaným termosifónom. Tepelná hromada môže niesť určité zaťaženie, napríklad podperu ropovodu.
3) Hlboká sezónna chladiaca jednotka. Je to dlhá (až 100 metrov) termosifónová rúra so zväčšeným priemerom. Takéto chladiace zariadenia sa používajú na tepelnú stabilizáciu pôd vo veľkých hĺbkach, napríklad na tepelnú stabilizáciu priehrad a priehrad.
4). Tento typ chladiaceho zariadenia sa líši od tepelného stabilizátora tým, že inštalácia potrubia výparníka sa vykonáva so sklonom asi 5%. V tomto prípade je možné inštalovať naklonenú rúrku výparníka priamo pod budovy postavené na betónových doskách.
5) Horizontálny chladič. Charakteristickým znakom horizontálneho sezónneho chladiaceho zariadenia je, že je inštalované úplne horizontálne na úrovni pripravenej voľnej základne. V tomto prípade je budova postavená priamo na neklesajúcej pôde, ktorá sa nachádza na izolačnej vrstve a potrubiach výparníka. Výhodou horizontálnych chladiacich jednotiek je, že ich možno použiť v dvoch konfiguráciách: na doskových a pilótových základoch.
6) Vertikálny chladiaci systém. Tento typ sezónne pracujúcich chladiacich zariadení je podobný horizontálnemu chladiacemu zariadeniu, ale na rozdiel od neho môže okrem horizontálnych výparníkových rúrok obsahovať až niekoľko desiatok vertikálnych výparníkových rúrok. Výhodou tohto systému je efektívnejšia údržba pôdy v zamrznutom stave. Nevýhodou vertikálnych systémov chladiacich zariadení je náročnosť ich opravy a údržby.
Samostatnou časťou mesta Vladimír LLC NPO Sever je závod vybavený zariadením na výrobu technických prostriedkov na tepelnú stabilizáciu zemín a inžiniersko-geokryologický monitoring. Tento závod je plnohodnotným výrobcom tepelných stabilizátorov. Mesačná produkcia tepelných stabilizátorov je 2000 - 2500 ks. (v závislosti od veľkosti) plus súvisiace produkty. Výrobca tepelných stabilizátorov disponuje technickým vybavením, ktoré umožňuje realizovať celý výrobný cyklus bez účasti dodávateľov. V súčasnosti sa pracuje na inštalácii automatickej linky, ktorá zjednoduší výrobu tepelných stabilizátorov a zvýši produktivitu výrobkov. Zásoby surovín, materiálov, komponentov a polotovarov nám umožňujú rýchlo reagovať na potreby zákazníkov a dodať produkty v čo najkratšom čase.
Pôdne tepelné stabilizátory sú vyrábané v súlade s TU 3642-001-17556598-2014, certifikované podľa systému dobrovoľnej certifikácie (ROSS RU.AV28.N16655) a v oblasti priemyselnej bezpečnosti (S-EPB.001.TU.00121) .
 |
 |
|
| Lisovacie stroje so silou do 100 ton. (Úsek studených sh | ||
