СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ

СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ


--- Закажите полную версию данного патента ---
RU (11) 2235827 (13) C1

(51) 7 E02D3/115, E21D1/12 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 16.04.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003108431/03 
(22) Дата подачи заявки: 2003.03.28 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.03.28 
(45) Опубликовано: 2004.09.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ШУПЛИК М.Н. и др. Перспектива технологии замораживания грунтов в подземном строительстве. Подземное пространство мира. - 2001, № 4, с.28-38. RU 2157872 С2, 20.10.2000. RU 2039283 С1, 09.07.1995. ШУПЛИК М.Н. и др. Строительство подземных сооружений. Справочное пособие. - М.: Недра, 1990, с.132-167. ПИМЕНОВА Т.Ф. Производство и применение “сухого льда”. - М.: Легкая промышленность, 1982, с.130-141. ФЕДОТОВ Е.Л. О температуре сублимации “сухого льда”. - М.: 1969, № 5, с.17-25. НИКИФОРОВ К.П. и др. Применение твердого холодоносителя (“сухого льда”) для искусственного замораживания грунта. Подземное пространство мира. - 2000, № 3, с.24-28. 
(72) Автор(ы): Шуплик М.Н. (RU); Плохих В.А. (RU); Никифоров К.П. (RU); Киселев В.Н. (RU); Борисенко В.Н. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Московский государственный горный университет (RU) 
Адрес для переписки: 119991, Москва, ГСП-1, Ленинский пр-т, 6, МГГУ 

(54) СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТОВ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ПОДЗЕМНЫХ СООРУЖЕНИЙ 
Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при строительстве подземных сооружений. Способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений включает бурение скважин с установкой в них замораживающих колонок с жидким хладоносителем, которые соединяют с резервуаром, заполненным твердым криоагентом с обеспечением циркуляций охлажденного жидкого хладоносителя и выделения газовой составляющей криоагента. Новым является то, что резервуар заполняют жидким хладоносителем с обеспечением непосредственного взаимодействия в резервуаре жидкого хладоносителя и твердого криоагента и отделения газовой составляющей от жидкого хладоносителя. Технический результат изобретения состоит в снижении температуры хладоносителя и уменьшении сроков замораживания грунтов. 1ил.





ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к горной промышленности, а именно к замораживанию грунтов при строительстве подземных сооружений.

Известен способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, включающий бурение скважин с установкой в них замораживающих колонок, охлаждение хладоносителя посредством холодильной установки и циркуляцию хладоносителя по замораживающим колонкам [1].

Недостатками этого способа являются значительные затраты энергии на охлаждение хладоносителя и большие сроки замораживания грунтов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, включающий бурение скважин с установкой в них замораживающих колонок с жидким хладоносителем, которые соединяют с резервуаром, заполненным твердым криоагентом с обеспечением циркуляции охлажденного жидкого хладоносителя по замораживающим колонкам и выделения газовой составляющей криоагента [2].

Данный способ по сравнению с вышеописанным позволяет уменьшить энергетические затраты и понизить температуру хладоносителя до -45... -50С. Однако сроки замораживания остаются значительными.

Задачей изобретения является снижение температуры хладоносителя и уменьшение сроков замораживания грунтов.

Это достигается тем, что в способе замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, включающем бурение скважин с установкой в них замораживающих колонок с жидким хладоносителем, которые соединяют с резервуаром, заполненным твердым криоагентом с обеспечением циркуляции охлажденного жидкого хладоносителя и выделения газовой составляющей криоагента, резервуар заполняют жидким хладоносителем с обеспечением непосредственного взаимодействия в резервуаре жидкого хладоносителя и твердого криоагента и отделения газовой составляющей от жидкого хладоносителя.

На чертеже показана принципиальная схема замораживания грунтов.

Замораживающая система состоит из резервуара 1 с двумя входными отверстиями 2, 3 для подачи хладоносителя 4 и твердого криоагента 5, эжектора 6, всасывающий патрубок которого расположен в верхней части резервуара 1, и замораживающей сети. Замораживающая сеть включает замораживающие колонки 7, соединенные с резервуаром 7 посредством магистральных трубопроводов 8, и насос 9, установленный на выходе резервуара 7.

Способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений осуществляют следующим образом.

Вокруг подземного сооружения на заданном от него расстоянии бурят скважины и устанавливают в них замораживающие колонки 7 с жидким хладоносителем, которые соединяют с резервуаром 7. Далее резервуар заполняют жидким хладоносителем и твердым криоагентом. В результате непосредственного взаимодействия твердого криоагента с хладоносителем происходит сублимация криоагента и интенсивное охлаждение хладоносителя. При этом газовую составляющую криоагента отделяют от жидкого хладоносителя посредством эжектора 6. Затем охлажденный хладоноситель поступает с помощью насоса 9 в замораживающие колонки, в которых он отбирает тепло от окружающего массива грунта и движется на повторное охлаждение. Циркуляцию хладоносителя по замораживающей сети осуществляют до образования ледогрунтового ограждения заданной толщины.

Данный способ позволяет уменьшить температуру хладоносителя до 70С за счет увеличения площади поверхности теплообмена хладоносителя с твердым криоагентом и обеспечить оптимальный режим работы замораживающей системы, исключив наличие газовой составляющей криоагента в жидком хладоносителе. Дальнейшее понижение температуры хладоносителя вызывает значительное повышение материальных затрат и негативно влияет на окружающую среду. При снижении температуры хладоносителя до 70С сроки замораживания грунтов при одинаковых гидрогеологических условиях уменьшаются в 2-3 раза по сравнению с известными способами замораживания грунтов с принудительной циркуляцией жидкого хладоносителя.

В качестве примера рассмотрим создание ледогрунтового ограждения при строительстве ствола диаметром 6 м при начальной температуре грунта 12С, его объемной влажности 35%, а также плотности 1800 кг/м3 и теплоемкости 0,3 ккал/(кгград). Расстояние между замораживающими колонками равно 1,1 м. В качестве хладоносителя использован трихлорэтилен (С2НСl), а в качестве криоагента твердый диоксид углерода. При производительности насоса типа 2К-20/18 20 м3/ч на охлаждение хладоносителя от +15С до - 70С требуется 4 т/ч твердого диоксида углерода. После отбора тепла от окружающего массива грунта и повышения температуры хладоносителя на 3-5С осуществляют его охлаждение до температуры 70С посредством загрузки дополнительного количества твердого диоксида углерода 0,220 т/ч. Ледогрунтовое ограждение толщиной 1,2 м сформировано в течение 8 суток. Срок замораживания грунтов известными способами в аналогичных условиях при температуре хладоносителя 45C составляет 17,4 суток.

Таким образом, используя вышеописанный способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, срок замораживания грунтов уменьшается в 2,1 раза.

Источники информации

1. Шуплик М.Н., Месхидзе Я.М., Королев И.О. и др. Строительство подземных сооружений: Справочное пособие. М.: Недра, 1990, с.132-200.

2. Шуплик М.Н., Плохих В.А., Никифоров К.П., Киселев В.Н. Перспективы технологии замораживания грунтов в подземном строительстве. // Подземное пространство мира, №4, 2001, с.28-38 (прототип). 



ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Способ замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, включающий бурение скважин с установкой в них замораживающих колонок с жидким хладоносителем, которые соединяют с резервуаром, заполненным твердым криоагентом, с обеспечением циркуляции охлажденного жидкого хладоносителя и выделения газовой составляющей криоагента, отличающийся тем, что резервуар заполняют жидким хладоносителем с обеспечением непосредственного взаимодействия в резервуаре жидкого хладоносителя и твердого криоагента и отделения газовой составляющей от жидкого хладоносителя.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к СТРОЙИНДУСТРИИ: строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ, бетон, специальный бетон, добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства, специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения, лакокрасочные, клеевые составы и композиции, строительные изделия, окна и двери. шторы и жалюзи. фурнитура, гарнитура и комплектующие, устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. приспособления и устройства, устройство покрытий полов. наливные полы. смеси и композиции, строительство и ремонт гидротехнических сооружений, технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения, новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ, строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ.



Новые технологии и изобретения в стройиндустрии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "и" означает, что будут найдены только те страницы, где встречается каждое из ключевых слов. Например, при запросе "силикатный кирпич" будет найдено словосочетание "силикатный кирпич". При использовании режима "или" результатом поиска будут все страницы, где встречается хотя бы одно ключевое слово ("силикатный" или "кирпич").

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+силикатный -кирпич".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "кирпич" будут найдены слова "кирпич", "кирпичи" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу "кирпич!".


Строительные составы, смеси и композиции для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Специальные строительные составы, смеси и композиции обладающие гидроизолирующими, теплозащитными, звукоизоляционными, антикоррозийными, герметизирующими, радиационно-защитными свойствами и способы их получения | Лакокрасочные, клеевые составы и композиции | Строительные изделия | Новые технологии и способы ведения ремонтно-строительных работ | Окна и двери. Шторы и жалюзи. Фурнитура, гарнитура и комплектующие | Устройство кровли, крыш зданий и сооружений кровельные материалы и изделия. Приспособления и устройства | Бетон. Добавки для бетона, влияющие на его физические и химические свойства | Устройство покрытий полов. Наливные полы. Смеси и композиции | Строительство и ремонт гидротехнических сооружений | Технологии строительства и ремонтно-строительные работы при возведении объектов промышленного и гражданского назначения | Строительная техника и оборудование для производства строительных материалов и ведения строительных работ | Способы производства строительных материалов из древесины и отходов деревообработки


Рейтинг@Mail.ru