RU30362U1 - Permafrost intermediate bridge support - Google Patents
Permafrost intermediate bridge supportInfo
- Publication number
- RU30362U1 RU30362U1 RU2002134241/20U RU2002134241U RU30362U1 RU 30362 U1 RU30362 U1 RU 30362U1 RU 2002134241/20 U RU2002134241/20 U RU 2002134241/20U RU 2002134241 U RU2002134241 U RU 2002134241U RU 30362 U1 RU30362 U1 RU 30362U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- site
- support
- plan
- permafrost
- level
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims abstract description 25
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 11
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 8
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 8
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 101100129500 Caenorhabditis elegans max-2 gene Proteins 0.000 description 1
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 1
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
1. Промежуточная опора моста на вечной мерзлоте, включающая размещенную в грунте одну или несколько стоек, представляющих собой пустотелый элемент, замкнутый с нижнего торца, верхняя часть которого возвышается над уровнем меженных вод, и плиту-насадку, в которую заделаны верхние торцы всех стоек, отличающаяся тем, что вокруг стоек расположена укрепленная от размыва выпуклая в плане площадка, выполненная из грунта или другого материала, причем центр площадки совпадает с центром опоры, средний диаметр dплощадки не менее 1 м, а уровень верха площадки Нопределяется из зависимостиН> Н- 0,1 + 0,16t, [м],где Н- уровень меженных вод, м;t- среднегодовая температура наружного воздуха, град.2. Промежуточная опора моста на вечной мерзлоте по п.1, отличающаяся тем, что размеры площадки в плане определяют из следующих зависимостей:d≥ D [м],где D - средний диаметр мерзлой зоны, формируемой термоопорой в талике к моменту окончания холодного периода года, м;d, d- соответственно максимальный и минимальный размер площадки в плане, м.1. The intermediate support of the permafrost bridge, including one or more racks located in the ground, which is a hollow element closed from the lower end, the upper part of which rises above the low-water level, and a nozzle plate, into which the upper ends of all the racks are embedded, characterized in that around the uprights there is a platform, which is convex in plan and fortified from erosion, made of soil or other material, with the center of the site coinciding with the center of the support, the average diameter of the site not less than 1 m, and the top level oschadki Nopredelyaetsya of zavisimostiN> H- 0,1 + 0,16t, [m], where H is the level of low-flow water, m; t- average outdoor temperature Grad 2. The intermediate support of the permafrost bridge according to claim 1, characterized in that the dimensions of the site in the plan are determined from the following relationships: d≥ D [m], where D is the average diameter of the frozen zone formed by the support in the talik by the end of the cold season, m; d, d- respectively the maximum and minimum size of the site in the plan, m.
Description
ПРОМЕЖУТОЧНАЯ ОПОРА МОСТА НА ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЕINTERMEDIATE BRIDGE BRIDGE ON PERMANENT FROZEN
Полезная модель относится к области строительства, а именно к возведению искусственных сооружений в районах с распространением вечномерзлых грунтов.The utility model relates to the field of construction, namely to the construction of artificial structures in areas with the spread of permafrost.
Известна промежуточная опора моста на вечной мерзлоте, состоящая из стоек-столбов, объединенных сверху плитой-насадкой. Для замораживания или понижения температуры грунтов смонтированы охлаждающие установки (термосифоны) конструкции С.И.Гапеева или В.И.Макарова. («Рекомендации по применению саморегулирующих жидкостных охлаждающих устройств на опорах малых и средних мостов в районах вечной мерзлоты, ВНИИ транспортного строительства, М., 1987, с. 12, рис. Зв;). Недостатком конструкции является то, что такая опора может быть применена только на суходоле. При наличии ледохода охлаждающие установки, представляющие собой стальные трубы диаметром до 20 см, будут срезаны этим ледоходомThe intermediate bridge support on permafrost is known, consisting of pillar racks united from above by a nozzle plate. To freeze or lower the soil temperature, cooling units (thermosiphons) designed by S.I. Gapeev or V.I. Makarov were mounted. (“Recommendations on the use of self-regulating liquid cooling devices on the supports of small and medium bridges in permafrost regions, All-Russian Research Institute of Transport Construction, Moscow, 1987, p. 12, Fig. Sv;). A design flaw is that such a support can only be used on dry land. If there is an ice drift, the cooling units, which are steel pipes with a diameter of up to 20 cm, will be cut off by this ice drift
19/02 19/02
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой является промежуточная опора моста на вечной мерзлоте, включающая размещенную в грунте одну или несколько стоек, представляющих собой пустотелый элемент, замкнутый с нижнего торца, верхняя часть которого возвышается над уровнем меженных вод, и плитунасадку, в которую заделаны верхние торцы всех стоек. («Рекомендации по проектированию и строительству термоопор малых и средних мостов в условиях вечномерзлых грунтов, ВНИИ транспортного строительства, М., 1987, с. 5, рис. 16).The closest in technical essence and the achieved result to the claimed one is the intermediate support of the permafrost bridge, which includes one or several racks located in the ground, which are a hollow element closed from the bottom, the upper part of which rises above the level of low-water waters, and the slab nozzle, in which is fixed to the upper ends of all racks. (“Recommendations for the design and construction of thermal supports for small and medium-sized bridges in permafrost soils, All-Russian Research Institute of Transport Construction, M., 1987, p. 5, Fig. 16).
Недостатком такой опоры является то, что при наличии в месте расположения опоры водного потока глубиной более 0,5 - 1,0 м в верхней части грунтового массива формируется устойчивая талая зона, с одной стороны, ухудшающая работу опоры на горизонтальные силы, а с другой требующая существенного увеличения глубины заложения столбов для восприятия вертикальных нагрузок.The disadvantage of such a support is that if there is a water flow at the location of the support of the support with a depth of more than 0.5 - 1.0 m, a stable melt zone is formed in the upper part of the soil mass, on the one hand, worsening the work of the support on horizontal forces, and on the other, requiring a significant increase in the depth of the pillars for the perception of vertical loads.
Задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении эффективности применения термоопор для сохранения и усиления мерзлоты в основании опор моста путем совмещения поверхностного и глубинного охлаждения грунтов основания.The objective of the proposed utility model is to increase the efficiency of using thermal supports for maintaining and strengthening permafrost at the base of bridge supports by combining surface and deep cooling of the base soil.
Для достижения технического результата в промежуточной опоре моста на вечной мерзлоте, включающей размещенную в грунте одну или несколько стоек, представляющих собой пустотелый элемент, замкнутый с нижнего торца, верхняя часть которого возвышается над уровнем меженных вод и плитунасадку, в которую заделаны верхние торцы всех стоек, вокруг стоек расположена укрепленная от размыва выпуклая в плане площадка, выполненная из грунта или другого материала, причем центр площадки совпадает с центром опоры, средний диаметр dcp площадки составляет не менее 1 м, а уровень верха площадки Нпл определяется из зависимостиTo achieve a technical result in the intermediate support of the permafrost bridge, which includes one or several racks located in the ground, which are a hollow element closed from the lower end, the upper part of which rises above the level of low-water waters and the slab nozzle in which the upper ends of all the racks are embedded, around the uprights there is a platform that is fortified from erosion and planar, made of soil or other material, the center of the site coinciding with the center of the support, the average diameter dcp of the site not less than 1 m, and the pad top level determined from the dependence NPL
Нпп Hj,,e - 0,1+0,16 tg, м, где Нмв -уровень меженных вод, м; te, - среднегодовая температура наружного воздуха, град. При этом 4 для рассматриваемых условий всегда имеет отрицательное значение.NPP Hj ,, e - 0.1 + 0.16 tg, m, where Nmv is the level of low-water waters, m; te, is the average annual outdoor temperature, deg. Moreover, 4 for the conditions under consideration always has a negative value.
Кроме того, размеры площадки в плане могут быть определены из следующей зависимости:In addition, the dimensions of the site in the plan can be determined from the following relationship:
где D - средний диаметр мерзлой зоны, формируемой термоопорой в талике к моменту окончания теплого периода года;where D is the average diameter of the frozen zone formed by the thermal support in the talik by the end of the warm season;
dm(v: dfnin - соответственно максимальный и минимальный размер площадки в плане, м;dm (v: dfnin - respectively the maximum and minimum size of the site in the plan, m;
Сущность изобретения поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where
на фиг. 1 - изображен общий вид промежуточной опоры на вечной мерзлоте, разрез по продольной оси моста;in FIG. 1 - shows a General view of the intermediate support on permafrost, a section along the longitudinal axis of the bridge;
на фиг. 2 - представлен график зависимости изменения остаточной температуры в центре опоры к моменту окончания теплого периода года от среднего диаметра D мерзлого массива;in FIG. 2 - a graph of the dependence of changes in the residual temperature in the center of the support by the end of the warm period of the year on the average diameter D of the frozen massif;
на фиг. 3 - представлен график зависимости средней температуры на глубине 10м непосредственно под площадкой от ее диаметра;in FIG. 3 - presents a graph of the average temperature at a depth of 10m directly below the site on its diameter;
на фиг. 4 - график зависимости средней температуры грунта на момент окончания теплого периода от соотношения .in FIG. 4 is a graph of the average temperature of the soil at the end of the warm period on the ratio.
на фиг. 5 - зависимость температуры грунта от глубины водного потока.in FIG. 5 - dependence of soil temperature on the depth of the water flow.
Промежуточная опора моста на вечной мерзлоте содержит одну или несколько пустотелых стоек 1, с нижнего торца замкнутых пробкой 2, а сверху объединенных общей жесткой плитой-насадкой 3. Пад уровнем естественной поверхности 4 дна реки в зоне опоры отсыпана площадка 5, укрепленная сверхуThe intermediate support of the permafrost bridge contains one or several hollow posts 1, closed by a stopper 2 from the bottom end, and united by a common rigid plate-nozzle 3 from the top. A platform 5 is laid down at the level of the natural surface 4 of the river bottom in the support area, reinforced from above
,M,, M,
max - 2max - 2
d d
каменной наброской 6 или каким-либо другим способом. Уровень 7 верхней поверхности площадки может быть расположен ниже уровня 8 меженных вод, но, в зависимости от конструктивно-технологических соображений, может быть расположен и выше, но не выше, как правило, уровня 9 высоких вод. В естественных условиях температурное поле на момент окончания теплого периода года определяется положением 10 изотермы температуры замерзания грунта и положением 11 изотермы расчетной температуры, для которой определяется несущая способность стоек-столбов 1. После возведения опоры моста положение этих изотерм в установившемся режиме соответственно определяется позициями 12 и 13. Изотерма температуры замерзания грунта (в незасоленных грунтах эта температура, например, для песков равна О °С) разделяет грунты на талые 14 и мерзлые 15.stone outline 6 or some other way. Level 7 of the upper surface of the site can be located below level 8 of low-water, but, depending on structural and technological considerations, it can be located higher, but not higher, as a rule, level 9 of high waters. Under natural conditions, the temperature field at the end of the warm season is determined by position 10 of the isotherm of the freezing temperature of the soil and position 11 of the isotherm of the calculated temperature, for which the bearing capacity of the pillars is determined 1. After the bridge is erected, the position of these isotherms in the steady state is determined respectively by positions 12 and 13. The isotherm of the freezing temperature of the soil (in non-saline soils, this temperature, for example, for sand is 0 ° C) divides the soils into melt 14 and frozen 15.
Промежуточная опора моста на вечной мерзлоте работает следующим образом. В зимний период в той части воздушной полости стоек 1, которая возвышается над уровнем 8 меженных вод (с учетом возможного снежного покрова), воздух охлаждается за счет теплопередачи через стенки стойки между воздухом наружным и внутренним в полости. Холодный воздух за счет разности в весе перемещается в нижнюю часть полости, откуда вытесняется теплый воздух. Теплый воздух в верхней части полости опять охлаждается и начинается непрерывный конвективный теплообмен. Одновременно начинается охлаждение находящегося рядом со стойками грунта за счет теплообмена между грунтом и нижней частью полости. В результате происходит процесс формирования мерзлой зоны вокруг опоры. В летний период конвекция прекращается и происходит постепенное повышение температуры мерзлой зоны, которое к моменту окончания теплого периода года достигает максимума. Температурное поле в этот момент принимается за расчетное.The intermediate support of the permafrost bridge works as follows. In the winter period, in that part of the air cavity of the racks 1, which rises above the level of 8 low-water waters (taking into account possible snow cover), the air is cooled by heat transfer through the walls of the rack between the external and internal air in the cavity. Due to the difference in weight, cold air moves to the lower part of the cavity, from where warm air is forced out. Warm air in the upper part of the cavity is cooled again and continuous convective heat transfer begins. At the same time, cooling of the soil adjacent to the uprights begins due to heat exchange between the soil and the lower part of the cavity. As a result, the formation of a frozen zone around the support occurs. In the summer, convection stops and a gradual increase in the temperature of the frozen zone occurs, which reaches a maximum by the end of the warm season. The temperature field at this moment is taken as the calculated one.
Особенности расположения опоры и формирования мерзлой зоны вокруг нее следующие. Опору располагают в зоне глубокого талика (талой зоны грунта). По возможности низ столбов погружают в верхнюю зонуThe features of the location of the support and the formation of the frozen zone around it are as follows. The support is located in the deep talik zone (thawed soil zone). If possible, the bottom of the pillars is immersed in the upper zone
высокотемпературных пластичномерзлых грунтов, т.е. ниже уровня 10. Постепенно вокруг опоры формируется цилиндр мерзлой зоны. В летний период происходит рассасывание (рассеивание) мерзлоты, и к моменту окончания теплого периода года изотермы нулевая и расчетной температуры постепенно стремятся к положению соответственно 12 и 13.high-temperature plastic frozen soils, i.e. below level 10. Gradually, a frozen zone cylinder forms around the support. In the summer period, permafrost resorption (dispersion) occurs, and by the time the warm period of the year ends, the isotherms of zero and the calculated temperature gradually tend to the positions of 12 and 13, respectively.
Описанная выше работа опоры относится к прототипу, недостатком которого является пониженная эффективность. При малом количестве стоек, которое необходимо с точки зрения конструктивных параметров опоры изотерма расчетной температуры не перемещается из положения 11 в положение 13, а лишь незначительно выгибается вверх, находясь ниже подошвы столбов. Положение может выправить устройство дополнительных стоек, которые для конструкции опоры моста с точки зрения несуш,ей способности опоры не нужны, но создают дополнительное охлаждение. Однако при этом экономический эффект может потеряться: гораздо проще не охлаждать грунт дополнительными стойками, а просто на большую глубину опустить существующие.The support work described above relates to a prototype, the disadvantage of which is reduced efficiency. With a small number of racks, which is necessary from the point of view of the structural parameters of the support, the design temperature isotherm does not move from position 11 to position 13, but only slightly bends upward, being below the bottom of the pillars. The position can straighten the device of additional racks, which for the construction of the bridge support from the point of view of the layers, it does not need the support abilities, but create additional cooling. However, at the same time, the economic effect may be lost: it is much easier not to cool the soil with additional stands, but simply to lower the existing ones to a greater depth.
В новом техническом решении повышение эффективности достигается за счет включения в работу поверхностного охлаждения. Отсыпанная вокруг опоры площадка 5 позволяет в зимний период обеспечивать поток холода в грунт, что резко усиливает приток холода в зимний период. Значительному охлаждению подвергается как раз верхняя часть грунтов оснований, в результате к моменту окончания теплого периода года изотерма расчетной температуры остается на достаточно близком к поверхности дна уровне, занимая положение 13.In the new technical solution, an increase in efficiency is achieved by including surface cooling in the operation. The area 5 dumped around the support allows in winter to provide a flow of cold into the ground, which dramatically increases the flow of cold in the winter. The upper part of the base soil is subjected to significant cooling, as a result, by the time the warm season ends, the calculated temperature isotherm remains at a level close enough to the bottom surface, occupying position 13.
Таким образом, новое техническое решение соединяет в себе эффективность глубинного охлаждения термоопоры и поверхностного охлаждения площадки. Но суммарный эффект выше суммы эффектов от применения этих мероприятий в отдельности, так как площадка, контактируя со стойками термоопоры, обеспечивает более быстрое замораживание воды иThus, the new technical solution combines the effectiveness of deep cooling of the thermal support and surface cooling of the site. But the total effect is higher than the sum of the effects of the application of these measures separately, since the site, in contact with the thermo supports, provides faster freezing of water and
IMGIUI SMIIMGIUI SMI
грунта на указанном контакте и тем самым более быстрое включение полноценной работы полости стойки 1 в работу. Если же площадки нет, то вместо грунта площадки со стойкой 1 контактирует вода, имеющая значительно большую теплоемкость и скрытые теплоты фазового перехода, не говоря уже о том, что при отсутствии укрепленной площадки имеет место местный размыв у сток 1, увеличивающий общую глубину воды. В связи с этим замораживание на контакте со стойкой задерживается, что задерживает нормальную конвекцию воздуха в полости стойки 1.soil at the specified contact and thereby faster inclusion of the full-fledged work of the cavity of the rack 1 in the work. If there is no site, then instead of the site soil, rack 1 is contacted with water having a significantly higher heat capacity and hidden heat of phase transition, not to mention the fact that in the absence of a fortified site there is a local erosion at drain 1, which increases the total water depth. In this regard, freezing at the contact with the rack is delayed, which delays the normal convection of air in the cavity of the rack 1.
В предлагаемом новом техническом решении для осуществления проектирования мостовой опоры должны быть определены следующие параметры:In the proposed new technical solution for the design of the bridge support, the following parameters should be defined:
диаметр стоек 1;diameter of racks 1;
глубина заложения стоек 1;the depth of the racks 1;
количество стоек 1;number of racks 1;
средний диаметр dcp площадки;average diameter of the dcp pad;
положение верхнего уровня 7 площадки.position of the upper level 7 of the site.
Диаметр стоек назначают, исходя из опыта работы подобных конструкций. Минимальный диаметр - 0,5 м, но практически нормальная работа (конвекция) может быть обеспечена при диаметре 1 м и более.The diameter of the racks is prescribed based on the experience of such structures. The minimum diameter is 0.5 m, but almost normal operation (convection) can be achieved with a diameter of 1 m or more.
Глубину заложения и количество стоек определяют на основании следующих данных. С одной стороны, рассчитывают горизонтальные и вертикальные нагрузки на опору; с другой стороны, с помощью теплофизических расчетов определяют область замораживания и ее температуру.Depth of laying and the number of racks is determined based on the following data. On the one hand, horizontal and vertical loads on the support are calculated; on the other hand, using the thermophysical calculations, the freezing region and its temperature are determined.
Средний диаметр dcp площадки определяют из следующих соображений. Любой минимальный диаметр, например, 1,5 - 2 м, обеспечит площадке ее положительное влияние, ибо ускорит промораживание деятельного слоя и полноценную конвекцию воздуха в полости стойки. Однако наилучщий эффект будет достигнут тогда, когда средний диаметр площадкиThe average diameter dcp of the site is determined from the following considerations. Any minimum diameter, for example, 1.5 - 2 m, will provide the site with its positive effect, because it will accelerate the freezing of the active layer and full convection of air in the cavity of the rack. However, the best effect will be achieved when the average diameter of the site
будет равен среднему диаметру D цилиндра, намораживаемого стойками 1 опоры. Тогда соблюдается максимальным образом одинаковость импульса холода по высоте опоры.will be equal to the average diameter D of the cylinder freezed by the struts 1 of the support. Then the maximum uniformity of the cold impulse along the height of the support is observed.
Для определения требуемого диаметра D цилиндра замороженного массива была проведена серия теплофизических расчетов для условий г. Салехарда (юг п-ва Ямал). Были приняты разные начальные температуры /„ массива на момент начала теплого периода года. К моменту окончания теплого периода года температура в центре цилиндра повышалась до значения tK. На фиг. 2 показана зависимость изменения остаточной температуры в центре опоры (цилиндра замороженного грунта) от среднего диаметра D мерзлой зоны. Из этой зависимости следует, что при диаметре до 10 м температура 4To determine the required diameter D of the cylinder of the frozen massif, a series of thermophysical calculations was performed for the conditions of Salekhard (south of the Yamal Peninsula). Different initial temperatures / „of the massif were taken at the beginning of the warm period of the year. By the end of the warm period of the year, the temperature in the center of the cylinder increased to tK. In FIG. Figure 2 shows the dependence of the change in the residual temperature in the center of the support (cylinder of frozen soil) on the average diameter D of the frozen zone. From this dependence it follows that with a diameter of up to 10 m the temperature is 4
практически равна нулю. Только при диаметре 15-20м « можетalmost equal to zero. Only with a diameter of 15-20m "can
быть практически обеспечена температура грунта, при которой его прочность может обеспечить несущую способность стоек опоры. Таким образом, минимальное значение dcp должно быть порядка 15 - 20 м.the temperature of the soil can be practically ensured at which its strength can provide the bearing capacity of the pillars. Thus, the minimum value of dcp should be of the order of 15 - 20 m.
На фиг. 3 показана зависимость эффективности работы площадки от ее диаметра dcp. Из этой зависимости видно, что резкое увеличение эффективности площадки имеет место до диаметра 60 м, после чего влияние диаметра существенно снижается. Таким образом, увеличение диаметра площадки существенно увеличивает ее эффективность. Но при этом возникает другая трудность - стеснение отверстия моста, что, в свою очередь, может потребовать увеличения его длины и тем самым вызовет снижение эффективности предложенного решения. Ноэтому была проведена серия расчетов с целью выяснить, как может быть применен прием уменьшения степени стеснения отверстия моста путем удлинения площадки вдоль русла. График на фиг. 4 показывает, что практически без ущерба для температурного режима можно от круглой в плане формы площадки перейти к эллиптической, при этом величина максимальной и минимальной dmm в приняты из условия:In FIG. Figure 3 shows the dependence of the site performance on its diameter dcp. From this dependence it is seen that a sharp increase in the effectiveness of the site takes place up to a diameter of 60 m, after which the effect of the diameter is significantly reduced. Thus, increasing the diameter of the site significantly increases its effectiveness. But at the same time, another difficulty arises - constraining the opening of the bridge, which, in turn, may require an increase in its length and thereby reduce the effectiveness of the proposed solution. However, a series of calculations was carried out to find out how the technique of reducing the degree of tightness of the bridge opening by extending the platform along the channel can be applied. The graph in FIG. 4 shows that practically without prejudice to the temperature regime, it is possible to go from elliptical from a round in terms of the shape of the site, while the values of maximum and minimum dmm are taken from the condition:
Например, при с/ср 15 м 20 м, Ю м.For example, with s / Wed 15 m 20 m, Yu m.
Положение верхнего уровня 7 площадки определяют, исходя из двух противоположных требований. Чем выше поверхность площадки, тем лучше в зимний период сдувается снег в условиях Заполярья, что обеспечивает лучший подток холода в грунты. Однако, с другой стороны, чем выше уровень площадки, тем больше стеснение отверстия моста и уменьшение площади теплообменника, т.е. части стоек 1, омываемой наружным воздухом. Это условие требует, наоборот, понизить уровень площадки. В каждом конкретном случае этот вопрос решается с учетом местных условий и конкретного проекта моста. Уровень площадки, тем не менее, должен быть в диапазоне, определяемом Нтах и Диш. Значение Нтах определяется из условия, чтобы высота теплообменника была практически не менее 2 - 3 м. Минимальный уровень Hmin определяется из условия, чтобы слой «5 воды при ее меженном уровне был не более той величины, при котором вода не только успевает замерзнуть за зиму, но и передать необходимый импульс холода для осуществления замораживания. Для определения этой величины были проведены теплофизические исследования, результаты которых приведены на графиках фиг. 5. В результате была выведена формула: где 4 - среднегодовая температура воздуха в регионе, где сооружаетсяThe position of the upper level 7 of the site is determined on the basis of two opposite requirements. The higher the surface of the site, the better snow is blown away in winter in the conditions of the Arctic, which provides the best cold flow into the ground. However, on the other hand, the higher the level of the site, the greater the tightness of the bridge opening and the reduction in the area of the heat exchanger, i.e. parts of racks 1, washed by outside air. This condition requires, on the contrary, to lower the level of the site. In each case, this issue is resolved taking into account local conditions and the specific design of the bridge. The level of the site, however, should be in the range determined by Ntah and Dis. The value of Hmax is determined from the condition that the height of the heat exchanger is practically no less than 2–3 m. The minimum level Hmin is determined from the condition that the layer “5 of water, at its low-water level, be no more than the value at which the water not only has time to freeze over the winter but also to transmit the necessary impulse of cold for the implementation of freezing. To determine this value, thermophysical studies were carried out, the results of which are shown in the graphs of FIG. 5. As a result, the formula was derived: where 4 is the average annual air temperature in the region where
мост, град. Таким образом, уровень верха площадки определяется из зависимости:bridge, city Thus, the level of the top of the site is determined from the dependence:
6 0,l + Q,l6t,M, плане размера площадки могут быть где уровень меженных вод, м;6 0, l + Q, l6t, M, the site size plan can be where the level of low-water waters, m;
А размеры площадки в плане определяют из следующих зависимостей:And the dimensions of the site in the plan are determined from the following dependencies:
где D - средний диаметр мерзлой зоны, формируемой термоопорой в талике к моменту окончания теплого периода года, м;where D is the average diameter of the frozen zone formed by the thermal support in the talik by the end of the warm season, m;
dmax, dmin соответственно максимальный и минимальный размеры площадки в плане ji dmax, dmin, respectively, the maximum and minimum dimensions of the site in terms of ji
Эффективность предлагаемой промежуточной опоры заключается в том, что конструкция опоры, которая соединяет в себе поверхностное и глубинное охлаждение грунтов позволяет осуществить быстрое и эффективное замораживание грунта основания и тем самым сохранить и усилить мерзлоту.The effectiveness of the proposed intermediate support lies in the fact that the design of the support, which combines the surface and deep cooling of the soil, allows for quick and effective freezing of the soil base and thereby preserve and strengthen permafrost.
Существенный эффект может быть получен, когда две (или более двух) опоры располагают на расстоянии не более, чем то, при котором имеет место взаимное тепловое влияние. В этом случае температурный режим резкоA significant effect can be obtained when two (or more than two) supports are located at a distance of no more than that at which there is a mutual thermal influence. In this case, the temperature
улучшается по сравнению с температурным режимом при одиночных опорах.Improves in comparison with a temperature condition at single support.
Авторы:/j / В.В.ПассекAuthors: / j / V.V. Passek
„..в-ОД + ОД6,,ж, „..V-OD + OD6,, well,
d,,Md.d ,, Md.
2,2
minmin
/%/%
Н.А.ЦукановN.A. Tsukanov
яч.В.Пассекcell.V. Passek
Г.М.Поз ( Л.И.НевмержицкаяG.M. Poz (L.I. Nevmerzhitskaya
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002134241/20U RU30362U1 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Permafrost intermediate bridge support |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002134241/20U RU30362U1 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Permafrost intermediate bridge support |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU30362U1 true RU30362U1 (en) | 2003-06-27 |
Family
ID=48286729
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002134241/20U RU30362U1 (en) | 2002-12-24 | 2002-12-24 | Permafrost intermediate bridge support |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU30362U1 (en) |
-
2002
- 2002-12-24 RU RU2002134241/20U patent/RU30362U1/en active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Pei et al. | Numerical evaluation of the cooling performance of a composite L-shaped two-phase closed thermosyphon (LTPCT) technique in permafrost regions | |
| Shur et al. | Permafrost degradation and thaw settlement under lakes in yedoma environment | |
| Liu et al. | Cooling performance enhancement of a new expressway embankment in the Tibetan Plateau permafrost zone | |
| Sun et al. | A solar compression refrigeration apparatus to cool permafrost embankment | |
| CN103938658A (en) | Structure capable of avoiding cold damage to high-temperature and unstable freeze soil area tunnel portal side slope | |
| US20130333860A1 (en) | Structural element for transitory storage and deferred use of thermal energy, related structure and methods | |
| Pei et al. | Numerical optimization of the installing position for the L-shaped TPCT in a permafrost embankment based on the spatial heat control | |
| Shang et al. | Freezeback behavior of a cast-in-place pile foundation surrounded by two-phase closed thermosyphons in permafrost regions | |
| CN110185055A (en) | Integrated hot pin piling strtucture and its construction method | |
| RU30362U1 (en) | Permafrost intermediate bridge support | |
| RU69883U1 (en) | SLOPE PART OF EARTH STRUCTURE ON ETERNAL FROZEN | |
| US12116737B2 (en) | Unpowered anti-frost anti-heave heat gathering device and subgrade thereof | |
| RU2324032C1 (en) | Road embankment over permanently frosen soils | |
| RU2592113C2 (en) | Ground dam on permafrost base and method for creation thereof | |
| CN201678924U (en) | Through-wall ventilation pipe-block gravel layer cooling and heat insulation composite roadbed | |
| Smith | Climatic change and permafrost | |
| CN116657586B (en) | A targeted focusing hot rod array used in the transition section of roads and bridges | |
| RU91723U1 (en) | DEVICE FOR COOLING PERMANENTLY FROZEN SOILS | |
| RU2838595C1 (en) | Earthen structure on permafrost of non-draining type | |
| RU147446U1 (en) | SEASONAL ACTING UNIT FOR COOLING ETERNAL-FROZEN SOILS OF BASES OF ENGINEERING STRUCTURES | |
| CN201915428U (en) | Hot rod structure for bridge pile foundation | |
| RU78815U1 (en) | UNDERGROUND WEIR UNDER HARVEST CLIMATE CONDITIONS | |
| RU172000U1 (en) | Device for freezing soils on the side sections of building structures | |
| Zarling et al. | Design and performance experience of foundations stabilized with thermosyphons | |
| RU2258780C1 (en) | Earth-filled dam built on permafrost ground |