Термосвая

Союз Советских Сциалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заяалено 010277 (21)2448095/29-33с присоединением заявки Ио(51)М. Ел. Е 02 П 3/12 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель 54) ТЕРМОСВАЯ Изобретение относится к областистроительства, в частности к устройствам для охлаждения грунта в основани ях сооружений, повышающим несущую способность фундаментов,Известна термосвая, включающаятрУбчатый корпус, заполненный хладагентом и частично заглубленный вгрУнт 1, Ее работа основана напринципе конвекции хладагента, обеспечивающей теплообмен между грунтоми наружным воздухом,1Недостаток термосваи заключается.в том, что размещенная над грунтомчасть трубчатого корпуса имеет большую высоту, превышающую размеры продуваемого подполья зданий, возводимых в районах с распространениемвечномерзлых грунтов. При выполнениитермосваи меньшей высоты эффективность ее работы недостаточно высока,Цель изобретения - повышение эффективности работы термосваи.Цель достигается за счет того,что термосвая, включающая трубчатыйкорпус, заполненный хладагентом ичастично эаглубленный в грунт, снабжена герметичным резервуаром, коак 1сиально 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.В 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- на фиг, 1,Термосвая состоит из стальной трубы 1 с заостренным нижним концом резервуара 2 с ребрами жесткости 3,Формула изобретения расширителя 4, предстанл яющего собойступенчато расширенную верхнюючасть трубы 1, и завинчинающейся заглушки 5,Резервуар 2 термоснаи имеет формувертикального цилиндра, переходящегов усеченные конусы на нижнем и верхнем торцах, Верхний торец трубы 1входит н резервуар наполовину его ны.соты со стороны основания резервуара.В резервуаре труба имеет на боковойповерхности четыре отверстия б с суммарной площадью, примерно равной удвоейной площади поперечного сечениятрубы, Конус н основании цилиндраобеспечивает стек ание охлажденногокеросина иэ резервуара в трубу черезотверстия б, а конус на верхнем торце резервуара способствует выходувоздуха при полном заполнении резервуара. В верхний конус резервуаравмонтирован расширитель 4 с эанинчи 20нающейся заглушкой 5, при этом половина высоты расширителя возвышаетсянад конусол резервуара, а другая,перфорированная половина входит врезервуар. Расширитель соединен с резервуаром и боковой поверхностью торца трубы ребрами жесткости 3, имеющими отверстия для прохода керосинамежду отсеками резервуара.Принцип действия термосваи следующий эТермосвая после ее забивки в пластичномерэлый грунт заливается керосином до полного э аполн ени я рез ервуара 2 и частичного заполнения расширител я 4,В холодный период года хладагент,например керосин, в резервуаре охлаждается до температуры окружающеговоздуха, повышает плотность и вес, щвследствие чего стекает в трубу 1,вытесняя из нее более теплый и легкий керосин. Поступивший в трубу охлажденный керосин отбирает теплонечномерэлого грунта на контакте сбоковой поверхностью трубы, т,е. охлаждает грунт, повышая при этом своютемпературу, и поднимается в резервуар,Теплообмен между наружным воздухом и грунтом продолжается вследствие разности температур холодноговоздуха и пластичномерэлого грунта,когда термос на я работ ает в акти вн омрежиме, охлаждая грунт,В теплый период года температуранаружного воздуха выше температурыпластичномерзлого грунта, поэтомутемпература керосина н резервуаре выше температуры керосина в трубе, который там застаивается, вследствие 60чего днижения керосина в термосваене происходит и конвективный теплообмен в этот период отсутствует,Термосвая работ ает в пассивн ом р ежимеи охлаждения грунта не происходит, 65 Термосваи погружаются в грунт забивкой, поэтому имеют плотное соприкосновение боковой поверхности трубыс вечномерзлым грунтом и, как следствие этого, интенсивный теплообменмежду наружным воздухом и грунтом,а следовательно, повышенную холодопроизводительность. Они могут бытьзабиты н грунт н любой точке площади свайного фундамента здания, чтообеспечивает охлаждение пластичномерзлого грунта основания на всейплощади здания,С целью надежности и безопасностидолговременной работы термосваи забивают в грунт только после полногоокончания забивки железобетонныхсвай фундамента здания во избежаниеслучайных повреждений реэ ервуаровтермосвай в процессе производстнасвайных работ, опрессовынают контрольным давлением сжатого воздухаб ати как после изготовления, так ипосле забивки в грунт, а после забинки заливают керосином и герметизируют завинчиванием заглушек, что исключает нозможность испарения керосина и его возгорание, Причем частьтрубы термосваи с резервуаром, возвышающиеся над дневной поверхностью,покрывают антикоррозионным составом,предотвращающим разрушение металлаво вр емени, Кроме т ого, т ермосваиразмещают в продуваемом подполье подростнерком здания, они автоматически самонастраиваются при разноститемператур воздуха и грунта, работают беэ ограничения срока и беэ управления человеком.Использование изобретения позволит достичь значительной экономиисредств при строительстве зданий исооружений в районах распространениявечномерзлых грунтов. 1. Термосная, включающая трубчатый корпус, заполненный хладагентом и частично заглубленный в грунт, о т л и ч а ю щ а я с я тем, 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 за пределы резервуара.685761 Составитель ГГаврищукРе акт Т, Ю чикова Техреду; Н,БабуРка Ко екто Ю, Иакарен аж 777енного ко тений и о -35 Ра Подпис тета СССР рытий 4 ш ан нааказ 5425/33 ЦВИИПИ ГосУдар по делам изо 113035 Москваб, н, 45 илиал ППП 4 Патент , г. ужгород, ул. Проектная,2. чаю нец к 3. чаю зерву ной ч 4. чаюТермосвая 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 заглублен- асти 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 егопоперечного сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспеРтизе1, Гапеев. С.И, Укрепление мерзлых оснований охлаждением, Л Стройиздат, 1969, с. 15-20.