Устройство для замораживания верхнего слоя грунта

 

Использование: ускорение образования несущего слоя на слабых грунтах, преимущественно дорог, в период отрицательных температур воздуха. Сущность изобретения: над поверхностью грунта размещается перекрытие с вентиляционными отверстиями. Покрытие выполнено в виде треугольно в поперечном сечении натянутого на три ряда опор полотнища, образующего между крайними рядами опор охлаждающие каналы. Входные вентиляционные отверстия размещены в охлаждающих каналах, а выпускные - в верхней части перекрытия вдоль среднего ряда опор, высоту последних определяют по предлагаемой математической зависимости. Приводится математическая зависимость. 2 ил. W W Ё

союз саветских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 02 0 3/115

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4839331/33 (22) 15.06,90 (46) 23.09,92. Бюл. М 35 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) А, П. Неволин, В. Н. Кривохижа и А. Э. Халитов (56) Авторское свидетельство СССР

N. 904353, кл. Е 01 С 9/00, 1980.

Цитович Н. А. и др. Прогноз температурной устойчивости плотин из местных материалов на вечномерзлых основаниях, Л.;

Стройиздат, 1972, с, 21. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ

ВЕРХНЕГО СЛОЯ ГРУНТА

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при сооружении дорог на слабых грунтах в районах с отрицательной температурой воздуха. .Известна дорога, возводимая на вечномерэлых грунтах, включающая размещенную на поверхности грунта насыпь, охлаждающие каналы треугольного сечения с теплоизоляционными подушками, расположенные параллельно оси дороги по обеим сторонам насыпи и соединенные стяжками, и покрытие.

Недостатком такой конструкции является .ее поздний ввод в эксплуатацию на слабых грунтах из-за медленного естественного промораживания грунта и незначительной циркуляции воздуха.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является плотина, включающая размещенную

БЫ 1763571 А1 (57) Использование: ускорение образования несущего слоя на слабых грунтах, преимущественно дорог, в период отрицательных температур воздуха. Сущность изобретения: над поверхностью грунта размещается перекрытие с вентиляциîíHûMè отверстиями, Покрытие выполнено в виде треугольно в поперечном сечении натянутого на три ряда опор полотнища, образующего между крайними рядами опор охлаждающие каналы. Входные вентиляционные отверстия размещены в охлаждающих каналах, а выпускные — в верхней части перекрытия вдоль среднего ряда опор, высоту последних определяют по предлагаемой математической зависимости. Приводится математическая зависимость. 2 ил. н а поверхности грунта насыпь, каменную наброску и деревянный. навес с вентилиру- д емым пространством.

Недостатком такого решения является медленное промораживание основания вследствие невозможности доступа холодного воздуха по всей поверхности основа- . СЛ ния и незначительная его циркуляция в вентилируемом пространстве. ююеЪ

Цель изобретения — ускорение замораживания грунта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для замораживания верхнего слоя грунта, включающее размещаемое над поверхностью грунта перекрытие с входными и выпускными вентиляционными отверстиями, выполнено в виде треугольно в поперечном сечении натянутого на три ряда опор гибкого полотнища, образующего между крайними рядами опор и контактирующими

1763571

10 Для этого в полотнище 1 между крайними опорами 2 и краями полотнища вырезают отверстия, закрепляют в грунте направляющие-вертикальные стойки 9, например металлические стержни, надевают на них

Зти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других 3 технических решениях при изучении данной и- смежной областей техники и, . следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображено устройство в аксонометрии, общий вид: на фиг. 2- поперечное сечение мерзлого основания после засыпки грунтов.Устройство включает гибкое полотнище

1, натянутое на два ряда крайних опор 2 и один ряд центральных опор 3, закрепленных в грунте 4 и соединенных между собой а рядах перемычками 5, выпускные отверстия 6, всасывающйе вентиляционные шахты 7 с входными отверстиями 8 и направляющие вертикальные стойки 9.

Края полотнища 1 закреплены анкерными штырями 10.

Устройство осуществляют следующим образом.

Перед наступлением зимнего периода на закрепленные, например, вбитые в грунт

4 два ряда крайних 2 и ряд центральных, например, деревянных опор 3, соединен40 обеспечить натяжение полотнища.

Поэтому длина полотнища между верхними образующими крайних опор (точки А и

В) после насыпки на него грунта должна быть меньше 2)(h+l, 45 Таким образом IAC1 + 1CB I = 2h+ 1, т.е. гипотенуза I АС I=

2h+L 1

2 2

=h+ —.

Тогда высота центральной опоры

Таким образом

h< Н< h+ 4ф+ Ц с поверхностью грунта его краями охлаждающие каналы, входные вентиляционные отверстия размещены в охлаждающих каналах на высоте, не превышающей высоту крайних опор, а выпускные отверстия — в верхней части перекрытия вдоль среднего ряда опор.

При этом высота опор среднего ряда определяется из зависимости

h «h + h(h + L), где Н вЂ” высота центральной опоры, м;

h — высота крайней опоры (слоя насыпи), м;

L — расстояние между крайними опорами,м, Заявляемого техническое р<ешейие от-. личается от прототипа тем, что данное устройство выполнено в виде треугольно а поперечном сечении натянутого на три ряда опор гибкого полотнища, имеющего между крайними рядами опор и краями полотнища. охлаждающие каналы и выпускные отверстия вдоль среднего ряда опор, причем высота опор среднего ряда определяется: ь < н < м h(h + L), . ных в каждом ряду между собой перемычками 5 по верхней образующей„натягивают гибкое полотнище 1, вдоль центрального ряда опор вырезают выпускные отверстия 6, а между крайними опорами 2 и контактирующими с поверхностью грунта краями полотнища 1, закрепленными с каждой стороны анкерными штырями 10, устанавливают всасывающие вентиляционные шахты 7, мешки из геотекстильного материала и вырезают в них входные отверстия 8. С помощью полученного вентиляционного контура, промораживают грунт 4 на необходимую глубину, убирают, центральные опоры Э, например, отрубают, и между крайними опорами 2 на гибкое полотнище 1 насыпак;т слой грунта 11 до уровня крайних опор 2.

Неравенство получено из следующих соображений.

Цель изобретения достигается путем создания вентиляционного контура, который будет являться а том случае, если выпускные отверстия 6 будут расположены выше отверстий 8 всасывающих вентиляционных шахт 7, Поэтому, считая, что отверстия 8 находятся на высоте крайних опор 2, получаем условие H>h.

Для обеспечения возможности циркуляции воздуха в боковых охлаждающих каналах треугольного сечения, после насыпки грунта на полотнище необходимо исключить проаисание на них полотнища или образование складок. Для этого нужно

Н <1Ю I +1ОС I =1 +,,)+ hi+hI + I

2 4 4

=h+ h+hL =h+ h(h+L) 1763571

Движение воздуха в устройстве при промораживании показано стрелками на фиг. 1.

Пример, При ширине проезжей части дороги L=8 м и высоте боковых опор h=0,5 м максимальная высота центральной опоры не должна быть больше

Н< 0,5+ 0,5(0,5+8) 2,6м.

Тогда разность высот между отверстиями 8 всасывающих вентиляционных шахт 7 и выпускными отверстиями 6 будет приблизительно равна

Н-h =2,1 м

Перепад высот обеспечивает создание вентиляционного контура, то есть устройство будет работоспособным.

Таким образом, ускорение замораживания грунта происходит за счет создания вентиляционного контура над всей поверхностью основания путем размещения гибкого полотнища с всасывающими вентиляционными шахтами и выходными отверстиями вдоль вертикальных опор, что препятствует воздействию солнечной радиации и попаданию на поверхность грунта снега, который в качестве теплоизолятора замедляет процесс замораживания, Тем самым значительно мен поверхности грунта с холодным воздухом.

Использование данного устройства позволит за счет более быстрого заморажива5 ния грунта увеличить срок эксплуатации дороги на таком основании, тем самым увеличить период работы транспортных . средств в зимний период на особых грунтах.

Формула изобретения

10 Устройство для замораживания верхне : го слоя грунта преимущественно при подготовке основания дорог, включающее размещаемое над поверхностью грунта пе,:: рекрытие с входными и выпускными венти15 ляционными отверстиями, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью ускорения замораживания грунта, перекрытие выполнено в виде треугольного в поперечном сечении натянутого на три ряда опор полотнища, образую20 щего между крайними рядами опор и контактирующими с поверхностью грунта его краями охлаждающие каналы, входные вентиляционные отверстия размещены в охлаж-дающих каналах, а выпускные — в верхней

25 части перекрытия вдоль среднего ряда ойор, при этом высоту последних принимают равной величине, on е еляемой из зависимости, h< H

L — расстояние между крайними рядами

1763571

Составитель А.Халитов

Техред М.Моргентал Корректор С,Лисина

Редактор А.Зробок

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3434 - --Гираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5