УКРЕПЛЕНИЕ ОСНОВАНИЙ СООРУЖЕНИЙ, ВОЗВОДИМЫХ НА ВЕЧНОМЁРЗЛЫХ ГРУНТАХ. ИННОВАЦИОННЫЕ РЕШЕНИЯ

В практике северного строительства всё более широко используются различные виды устройств, назначение которых – укрепление оснований сооружений, возводимых на вечномёрзлых грунтах. Эти устройства, получившие наиболее употребительное название СОУ (сезоннодействующие охлаждающие устройства), закачивая природный зимний атмосферный холод в слои грунта под опоры и основания сооружений, служат для поддержания последних в замороженном состоянии, чем обеспечивается их устойчивость. Минимизируется техногенное и антропогенное растепление вечно-мёрзлых грунтов, которое неизбежно возникает при освоении северных территорий.

Наиболее широко применяемые в настоящее время СОУ выполнены по типу парожидкостных термосифонов, изготавливаются они рядом фирм, в числе которых «Фундаментпроект», «Фундаментстройаркос», «Интер Хит Пайп», «Ньюфрост».

В проекте строительства фундамента под резервуарами РВС5000 нефтебазы в г. Певек (Чукотка) заложено использование охлаждающей термосифонной ГЕТ-системы производства «Фундаментстройаркос». Однако, заказчик получил серьёзные замечания Главгосэкспертизы по вопросу использования значительных количеств аммиака, применяемого в данной системе в качестве теплоносителя. Поиск альтернативы, проведённый специалистами фирм «Старый дом» и «Нью-фрост», позволил получить новое проектное решение. Вот его инновационная суть [1]:

Рис. 1 – Схема устройства «Мульти ГЕТ ТСГ Протвино»

– всё теплообменное и вспомогательное оборудование производится в полной заводской готовности и является разборным;
– габариты оборудования не превышают 11,8 м и позволяют транспортировать его морским контейнером до места назначения;
– монтаж теплообменной системы, получившей условное наименование «Мульти ГЕТ ТСГ Протвино» (горизонтальная естественно действующая трубчатая система температурной стабилизации грунта с множественными конденсаторными блоками и контурами испарителей), в процессе строительства производится силами нескольких квалифицированных монтажников;
– система «Мульти ГЕТ ТСГ Протвино» более надёжная, менее металлоёмкая и более дешёвая, чем традиционная.

Термосифоны размещаются на строительной площадке в горизонтальной (или слабонаклонной до 2° к горизонту) плоскости параллельно друг другу. Длина каждого термосифона не превышает 11,8 м, по условиям контейнерной перевозки. Стыковка термосифонов с тепловыми трубами для необходимого увеличения их длины согласно размерам охлаждаемого основания осуществляется путём соединения одного конца с другим с помощью теплопроводной пасты и размещением их внутри стыковочного кожуха. Изгиб на 90° концов термосифонов выполняют на месте их монтажа (на строительной площадке) без применения сложного технологического и монтажного оборудования, что снижает затраты на монтажные работы и расширяет географию мест расположения строительных объектов. Конденсаторы имеют малые габаритные размеры и устанавливаются на вертикально выступающие концы термосифонов непосредственно в процессе заводского изготовления. Теплоизолирующей отсыпкой, которая на рисунке 1 не показана, закрывают горизонтально (или слабонаклонно) расположенные охлаждающие термосифоны и тепловые трубы.

Выступающие концы термосифонов механически связывают между собой эстакадой крепления, что обеспечивает жёсткость конструкции устройства для замораживания грунта. В параллельном расположении и фукционировании термосифонов на проектной стадии заложено существенное резервирование, что повышает не менее чем на 30-50% надёжность работы по сравнению с традиционной ГЕТ-системой [2].

Рис. 2 – Монтаж системы «Мульти ГЕТ ТСГ Протвино» (г. Певек)

В 2011 году система «Мульти ГЕТ ТСГ Протвино» была разработана, изготовлена и доставлена заказчику. В 2012 году выполнен монтаж и ввод в эксплуатацию.

Литература
1. Попов А.П., Самсонова В.В. Инновационные аспекты использования естественных криогенных ресурсов для обеспечения механической безопасности зданий и сооружений в криолитозоне, Геотехника, № 05, 2011 г.
2. Устройство для замораживания грунта. Патент РФ № 120974.

И.Ф. Прокопенко,
ведущий специалист, к.т.н.

ООО «Ньюфрост»
142280, МО,
г. Протвино,
ул. Московская, 138
тел./факс: +7 (496) 774 8706
e-mail: Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
www.newfrost.ru