Способ зонального азотного замораживания грунтов (статья): различия между версиями
Anakin (обсуждение | вклад) |
Anakin (обсуждение | вклад) |
||
| Строка 1: | Строка 1: | ||
[[Файл:Устройство для зонального азотного замораживания грунтов, статья.jpg|300px|thumb|right|Устройство для зонального азотного замораживания грунтов]]Технология замораживания грунтов широко применяется в подземном строительстве при выполнении работ в неустойчивых водонасыщенных породах. Использование жидкого азота позволяет быстро и надёжно консолидировать ограниченные по объёму массивы грунта. Для создания несущего и противофильтрационного лёдогрунтового ограждения в указанных грунтах столб жидкого азота должен быть размещён на проектных отметках, которые, как правило, произвольно удалены от забоя скважины. | [[Файл:Устройство для зонального азотного замораживания грунтов, статья.jpg|300px|thumb|right|Устройство для зонального азотного замораживания грунтов]]Технология замораживания грунтов широко применяется в подземном строительстве при выполнении работ в неустойчивых водонасыщенных породах. Использование жидкого азота позволяет быстро и надёжно консолидировать ограниченные по объёму массивы грунта. Для создания несущего и противофильтрационного лёдогрунтового ограждения в указанных грунтах столб жидкого азота должен быть размещён на проектных отметках, которые, как правило, произвольно удалены от забоя скважины. | ||
Лабиринтные уплотнения ''1'' (см. рисунок) в течение длительного времени применяются для пространственной фиксации столба жидкого азота в скважинах диаметром менее | Лабиринтные уплотнения ''1'' (см. рисунок) в течение длительного времени применяются для пространственной фиксации столба жидкого азота в скважинах диаметром менее 200 мм благодаря созданию газового пакера ''В''. Использование данного зонального устройства в скважинах большего диаметра приводит к значительным утечкам жидкого азота, пульсации его уровня и рабочего давления и, как следствие, к повышенному расходу хладагента. Поскольку жидкий азот проваливается к забою скважины, грунты на проектных отметках подмораживаются в основном испарившимся газообразным азотом, что по расчётным данным примерно на 55 % менее эффективно. | ||
АО «Метрострой» (Санкт-Петербург) и АО «Ленметрогипротранс» разработали и в конце | АО «Метрострой» (Санкт-Петербург) и АО «Ленметрогипротранс» разработали и в конце 1993 г. впервые применили распределительные насадки жидкостного скважинного устройства. Основными элементами насадки являются закреплённые на центральной питающей трубе ''5'' распределительные трубки ''2'' и вытеснительные вставки ''4''. Перфорированные распределительные трубки ''2'' равномерно подают жидкий хладагент в кольцевой зазор между вытеснительными вставками ''4'' и стенкой корпуса скважины ''3''. Столб жидкого азота ''А'' в проектной зоне ''С'' стабилен, а процесс низкотемпературного замораживания благодаря ограниченному объёму хладагента надёжен и экономичен. Грунты в зоне ''F'' подмораживаются испарившимся газообразным азотом. | ||
На объектах [[Петербургский метрополитен|Петербургского метрополитена]] только с | На объектах [[Петербургский метрополитен|Петербургского метрополитена]] только с 1995 г. распределительная насадка использовалась на двух десятках скважин диаметром от 250 до 400 мм. Затраты на разработку и изготовление зональной распределительной насадки окупились за счёт экономии жидкого азота в процессе замораживания грунтов на одной скважине. | ||
Накопленный опыт позволяет определить направления дальнейших разработок для повышения эффективности зонального устройства. | Накопленный опыт позволяет определить направления дальнейших разработок для повышения эффективности зонального устройства. | ||
Кроме авторов, активное участие в создании и отработке устройства принимали С. | Кроме авторов, активное участие в создании и отработке устройства принимали С. Е. Дукаревич и Е. Н. Меркулова (АО «Ленметрогипротранс»); Н. Н. Теленков, Л. В. Серебряков и В. В. Ткаченко (АО «Метрострой» Санкт-Петербурга). | ||
''Ю. А. ФИЛОНОВ'' | ''Ю. А. ФИЛОНОВ'' | ||
Версия 10:46, 25 февраля 2014
Технология замораживания грунтов широко применяется в подземном строительстве при выполнении работ в неустойчивых водонасыщенных породах. Использование жидкого азота позволяет быстро и надёжно консолидировать ограниченные по объёму массивы грунта. Для создания несущего и противофильтрационного лёдогрунтового ограждения в указанных грунтах столб жидкого азота должен быть размещён на проектных отметках, которые, как правило, произвольно удалены от забоя скважины.
Лабиринтные уплотнения 1 (см. рисунок) в течение длительного времени применяются для пространственной фиксации столба жидкого азота в скважинах диаметром менее 200 мм благодаря созданию газового пакера В. Использование данного зонального устройства в скважинах большего диаметра приводит к значительным утечкам жидкого азота, пульсации его уровня и рабочего давления и, как следствие, к повышенному расходу хладагента. Поскольку жидкий азот проваливается к забою скважины, грунты на проектных отметках подмораживаются в основном испарившимся газообразным азотом, что по расчётным данным примерно на 55 % менее эффективно.
АО «Метрострой» (Санкт-Петербург) и АО «Ленметрогипротранс» разработали и в конце 1993 г. впервые применили распределительные насадки жидкостного скважинного устройства. Основными элементами насадки являются закреплённые на центральной питающей трубе 5 распределительные трубки 2 и вытеснительные вставки 4. Перфорированные распределительные трубки 2 равномерно подают жидкий хладагент в кольцевой зазор между вытеснительными вставками 4 и стенкой корпуса скважины 3. Столб жидкого азота А в проектной зоне С стабилен, а процесс низкотемпературного замораживания благодаря ограниченному объёму хладагента надёжен и экономичен. Грунты в зоне F подмораживаются испарившимся газообразным азотом.
На объектах Петербургского метрополитена только с 1995 г. распределительная насадка использовалась на двух десятках скважин диаметром от 250 до 400 мм. Затраты на разработку и изготовление зональной распределительной насадки окупились за счёт экономии жидкого азота в процессе замораживания грунтов на одной скважине.
Накопленный опыт позволяет определить направления дальнейших разработок для повышения эффективности зонального устройства.
Кроме авторов, активное участие в создании и отработке устройства принимали С. Е. Дукаревич и Е. Н. Меркулова (АО «Ленметрогипротранс»); Н. Н. Теленков, Л. В. Серебряков и В. В. Ткаченко (АО «Метрострой» Санкт-Петербурга).
Ю. А. ФИЛОНОВ
Ю. Ф. ГЕРУСОВ
М. О. РАЙНУС
Л. М. БАРСУКОВ
Источник:
- Журнал «Метро», № 1—2, 1998.