Термосвая
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ ""685761
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено010277 (21)2448095/29-33 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (51) М. К .2
E 02 U 3/12
Государственный ком нтет
СССР по делам нзобретеннй н открытнй
Опубликовано 15,09,79. Бюллетень № 34
Дата опубликования описания 1809.79. (53) Уд (624. 139. ,62 (088 ° 8) (72) Авторы изобретения
В.И ° Черняев и В.А, Миронов
Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства (71) Заявитель (54) ТЕРМОСВАЯ
Изобретение относится к области строительства, в частности к устройствам для охлаждения грунта в основани ях сооружений, повышающим несущую способность фундаментов.
Известна термосвая, включающая трубчатый корпус, з аполн енный хл адагентом и частично заглубленный в грунт (1), Ее работа основана на принципе кон векции хладагента, обеспечивающей теплообмен между грунтом и наружным воздухом.
Недостаток термосваи заключается. в том, что размещенная над грунтом часть трубчатого корпуса имеет большую высоту, превышающую размеры продуваемого подполья зданий, возводиmax в районах с распространением вечномерзлых грунтов. При выполнении термосваи меньшей высоты эффективность ее работы недостаточно высока.
Цель изобретения — повышение эффективности работы термосваи.
Цель достигается за счет того. что термосвая, включающая трубчатый корпус, заполненный хладагентом и частично эаглубленный в грунт, снабжена герметичным резервуаром, коак1 сиально установленным вокруг раэмещенной над грунтом части корпуса и выполненным в виде вертикального цилиндра с примыкающими к его вертикальным торцам верхним и нижним конусами, причем размещенная над грунтом часть трубчатого корпуса выполнена с отверстиями на боковой поверхности в зоне размещения ее в нижней части резервуара, ступенчато расширенной в зоне размещения ее в верхней части резервуара, а ее верхний расширенный конец выходит за пределы резервуара.
B случае погружения термосваи в грунт забивкой ее нижний конец целесообразно выполнять заостренным.
Предпочтительно, чтобы объем реэернуара превышал объем заглубленной части корпуса в 1, 15-1, 25 раз, а суммарная площадь отверстий на боковой поверхности корпуса превышала площадь его поперечного сечения.
На фиг. 1 изображена описываемая термосвая, частично общий вид и частично продольный разрез; на фиг.2 показан разрез А-н на фиг. 1.
Термосвая состоит и з стал ьной трубы 1 с заостренным нижним концом резервуара 2 с ребрами жесткости 3, бй>761
Формула изобретения расширителя 4, представл яющего соб>ой ступенчато расширенную верхнюю часть трубы 1, и завинчивающейся заглушки 5, Резервуар 2 термосваи иглеет форму вертикального цилиндра, переходящего в усеченные конусы на нижнем и верхнем торцах. Верхний торец трубы 1 входит в резервуар наполовину его вы.соты со стороны основания резервуара.
В резервуаре труба имеет на боковой поверхности четыре отверстия б с суммарной площадью, примерно равной удво. енной площади поперечного сечения трубы. Конус в основании цилиндра обеспечивает стек ание охлажденного керосина из резервуара в трубу через отверстия б, а. конус на верхнем торце резервуара способствует выходу воздуха при полном заполнении резервуара. В верхний конус резервуара вмонтирован расширитель 4 с завинчи20 вающейся э аглушкой 5, при этом половина высоты расширителя возвышается над конусогл резервуара, а другая, перфорир ов ан н а я пол овин а входит в резервуар. Расширитель соединен с резервуаром и боковой поверхностью торца трубы ребрами жесткости 3, имеющими отверстия для прохода керосина между от секами резервуара.
Принцип действия термосваи следующий, Термосвая после ее забивки в пластичномерэлый грунт э аливается керосином до полного э аполн ени я рез ервуара 2 и частичного заполнения расшири- 35 теля 4.
B холодный период года хладагент, например керосин, в резервуаре охлаждается до температуры окружающего воздуха, повышает плотность и вес, щ вследствие чего стекает в трубу 1, вытесняя из нее более теплый и легкий керосин. Поступивший в трубу охлажденный керосин отбирает тепло вечномерэлого грунта на контакте с боковой поверхностью трубы, т.е. охлаждает грунт, повышая при этом свою температуру, и поднимается в резервуар.
Теплообмен между наружным воздухом и грунтом продолжается вследствие разности температур холодного воздуха и пластичномерэлого грунта, когда термосвая работает в активном режиме, охлаждая грунт .
В теплый период года температура наружного воздуха выше температуры пластичномерзлого грунта, поэтому температура керосина в резервуаре выше температуры керосина в трубе, который там застаивается, вследствие 60 чего движения керосина в термосвае не происходит и конвективный теплообмен в этот период отсутствует.Термосвая работает в пассивном режиме и охлаждения грунта не происходит, 65
Термосваи погружаются в грунт забивкой, поэтому имеют плотное соприкосновение боковой поверхности трубы с вечномерзлым грунтом и, как следствие этого, интенсивный теплообмен между наружным воздухом и грунтом, а следовательно, повышенную холодопроизводительность. Они могут быть забиты в грунт в любой точке площади свайного фундаглента здания, что обеспечивает охлаждение пластичномерзлого грунта основания на всей площади здания, С целью надежности и безопасности долговременной работы термосваи забивают в грунт только после полного окончания забивки железобетонных свай фундамента здания во избежание случайных повреждений резервуаров термосвай в процессе производства свайных работ, опрессовывают контрольным давлением сжатого воздуха б ати как после изготовления, так и после забивки в грунт, а после забивки заливают керосином и герметизируют завинчиванием заглушек, что исключает возможность испарения керосина и его возгорание. Причем часть трубы термосваи с резервуаром, возвышающиеся над дневной поверхностью, покрывают антикоррозионным составом, предотвращающим разрушение металла во вр емени, Кроме т ого, т ермосваи размещают в продуваемом подполье под ростверком здания, они автоматически самонастраиваются при разности температур воздуха и грунта, работают беэ ограничения срока и беэ управления человеком.
Использование изобретения позво.лит достичь значительной экономии средств при строительстве зданий и сооружений в район ах распространения вечномерзлых грунтов.
1. Термосвая, включающая трубчатый корпус, заполненный хладагентом и частично заглубленный в грунт, отличающая с ятем,что,с целью повышения эффективности ее работы, она снабжена герметичным резервуаром, коаксиально установленным вокруг размещенной над грунтом части корпуса и выполненным в виде вертикального цилиндра с примыкающими к его вертикальным торцам верхним и нижним конусами, причем размещенная над грунтом часть трубчатого корпуса выполнена с отверстием на боковой поверхности в зоне размещения ее в нижней части резервуара, ступенчато расширенной в зоне размещения ее в верхней части резервуара, а ее верхний расширенный конец выходит з а пределы резервуара.
685761 фиг. 8
Составитель Г ° Гаврищук
Ре акт T. Ю чикова Тех эед; 1. Бабурка Ко екто Ю. Иакаренко
Заказ 5425/33 Тираж 777 Подписн ое
ЦЯИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035 Москва ж-35 Р ашакан наб, А 45
Филиал IIIIII Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4
2. чаю нец к
3. чаю зерву ной ч
4, чаю
Термосвая по п. 1, о т л и щ а я с я тем, что нижний коорпуса выполнен заостренным.
Термосвая по и. 1, о т л и щ а я с я тем, что объем реара превышает объем заглубленасти корпуса в 1,15-1,25 раз.
Термосвая по п. 1, о т л и щ а я с я тем, что суммарная площадь отверстий на боковой поверхности корпуса превышает площадь его поперечного сечения.
Источники информации, прин ятые во
Внимание IlpH экспертизе
1. Гапеев. С.И. Укрепление мерзлых оснований охлаждением, Л., Стройиздат, 1969 с. 15-20.