Устройство для замораживания грунта

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА(71) Заявитель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(72) Авторы Пойта Птр Степанович Чернюк Владимир Петрович Семенюк Сергей Михайлович Ивасюк Птр Петрович Семенюк Ольга Сергеевна(73) Патентообладатель Учреждение образования Брестский государственный технический университет(57) 1. Устройство для замораживания грунта, включающее частично заглубленную в грунт, заполненную хладоносителем, например керосином, и закрытую с обоих торцов металлическую трубу с внутренним радиусом , внутри которой размещена пластмассовая труба с открытыми торцами и внутренним радиусом , при соотношении 10,7,отличающееся тем, что верхний торец пластмассовой трубы выполнен раструбным в виде лепестка, а над ним установлено запорное приспособление в виде плавающего резинового или пластмассового шарообразного или конического поплавка-клапана в оболочке,заполненной хладоносителем при той же температуре, с плотностью материала больше плотности хладоносителя, с наружным радиусом Р. 54562009.08.30 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что наружный радиус поплавка клапана связан соотношением.(56) 1. Патент РБ на изобретение 9236, МПК 02 3/115, 2006 (аналог). 2. Патент РБ на полезную модель 2864, 2006 (прототип). Полезная модель относится к промышленному, гражданскому и сельскохозяйственному строительству, в частности к фундаментостроению в районах со значительными отрицательными температурами наружного воздуха в условиях распространения вечно-,пластично- и сезонномерзлых грунтов, высокотемпературных, слабых и водонасыщенных оснований и касается выполнения термосвай и устройств для аккумуляции холода, его охлаждения и замораживания. Известно устройство для замораживания грунта, включающее частично заглубленную в грунт, заполненную хладоносителем, например керосином, и закрытую с обоих торцов металлическую трубу с внутренним радиусом , а также кольцевую диафрагму и размещенный над ней в трубе плавающий шарообразный поплавок-клапан, заполненный частично водой и частично бензином, радиусом Р 1. Недостатками данного устройства являются сложность конструкции поплавкаклапана, заполненного двумя компонентами (вода, бензин), наличие кольцевой диафрагмы, а также неприменимость в более холодопроизводительных зимой двухтрубных устройствах. Заметим также, что поплавок-клапан может быть выполнен в виде бутылки или вантуса(патенты РБ на полезные модели 1994 и 2263), обладающие теми же недостатками. Более близким по технической сущности и достигаемому результату является двухтрубное устройство для замораживания грунта, содержащее частично заглубленную в грунт, заполненную хладоносителем, например керосином, и закрытую с обоих торцов металлическую трубу с внутренним радиусом , внутри которой размещена пластмассовая труба с открытыми торцами и внутренним радиусом , при соотношении 10,7 2. Недостаток этого устройства заключается в растепляющем воздействии конструкции на грунт летом из-за обратного теплопотока от хладоносителя в основание. Целью настоящей полезной модели является уменьшение растепляющего воздействия на грунт летом и даже исключение, за счет уменьшения (исключения, прерывания) скорости обратной циркуляции керосина в установке. Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве для замораживания грунта, включающем частично заглубленную в грунт, заполненную хладоносителем, например керосином, и закрытую с обоих торцов металлическую трубу с внутренним радиусом , внутри которой размещена пластмассовая труба с открытыми торцами и внутренним радиусом , при соотношении 10,7, верхний торец пластмассовой трубы выполнен раструбным в виде лепестка, над ним установлено запорное приспособление в виде плавающего резинового или пластмассового шарообразного или конического поплавка-клапана в оболочке, заполненной хладоносителем при той же температуре, с плотностью материала больше плотности хладоносителя, наружным радиусом Р, причем радиус Р поплавка-клапана связан соотношением. Отличительные признаки заявленной установки 1. Верхний торец пластмассовой трубы выполнен раструбным в виде лепестка. 2. Над верхним торцом установлено запорное приспособление в виде плавающего резинового или пластмассового шарообразного или конического поплавка-клапана с оболочкой. 2 54562009.08.30 3. Оболочка заполнена хладоносителем (керосином) при той же температуре, с плотностью материала больше плотности хладоносителя, наружным радиусом Р. 4. Радиус поплавка-клапана Р связан соотношением. Конструкция устройства и конструкция поплавка-клапана наиболее просты из числа известных и приведенных выше. Работоспособность установки в зимнее время заключается в том, что зимой поплавокклапан плавает во внутренней трубе или находится во взвешенном состоянии в хладоносителе под действием подпора снизу из пластмассовой трубы потока теплого хладоносителя, причем содержимое поплавка-клапана - тот же хладоноситель и при той же температуре (напоминает детскую игрушку со стеблем из одуванчика с расширенным верхним концом и круглой вишней). Летом холодный хладоноситель остается в нижней части, а теплый - в верхней части установки, циркуляция хладоносителя прекращается, подпор поплавка-клапана снизу исключается, даже наоборот, возникает сверху, поплавок превращается в клапан (за счет более тяжелой оболочки и давления сверху), оседает вниз, перекрывая в раструбе пластмассовой трубы обратную циркуляцию хладоносителя в установке, т.е. работа установки автоматически прекращается. Сравнение заявленного объекта с другими техническими решениями в данной отрасли строительства не позволило выявить в них признаки, дискредитирующие новизну данного технического решения, более простого в исполнении, надежного и производительного в эксплуатации. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображения в разрезе конструкция устройства зимой, при наступлении отрицательных температур наружного воздуха на фиг. 2 - то же, летом, при наступлении положительных температур наружного воздуха. Обозначения 1 - хладоноситель (керосин) 2 - металлическая труба 3 - пластмассовая труба 4 - раструб (лепесток) 5 - поплавок (клапан) 6 - оболочка. Устройство содержит частично заглубленную в грунт, заполненную хладоносителем 1(керосином), закрытую с обоих торцов металлическую трубу 2 с внутренним радиусом(фиг. 1, 2). Внутри металлической трубы 2 размещена пластмассовая труба 3 с открытыми торцами и внутренним радиусом , при соотношении 10,7. Верхний торец пластмассовой трубы 3 выполнен раструбным в виде лепестка 4, а над ним установлено запорное приспособление в виде плавающего пластмассового шарообразного поплавка(зимой)клапана(летом) 5 в оболочке 6, заполненной тем же хладоносителем 1 и при той же температуре, с плотностью материала больше плотности хладоносителя 1, наружным радиусом Р, причем. Установка работает следующим образом зимой и летом. Зимой (фиг. 1) при отрицательных температурах наружного воздуха керосин 1 интенсивно охлаждается в надземной части металлической трубы 2, опускается вниз, охлаждая и замораживая грунт, нагревается и через нижний торец пластмассовой трубы 3 с определенной скоростью попадает в раструб (лепесток) 4 под низ клапана 5, выдавливая его из гнезда и превращая в поплавок 5 в металлической трубе 2. Летом при наступлении положительных температур воздуха (фиг. 2) более нагретый и легкий керосин 1 остается в верхней части трубы 2, более холодный и тяжелый - в нижней части трубы 2. Циркуляция хладоносителя 1 в установке прекращается, поплавок 5 оседает в раструб (лепесток) 4 за счет более тяжелой оболочки 6 в свое гнездо, превращаясь в клапан 5, уменьшая (и даже исключая) растепление окружающего грунта. Конструкция весьма проста, на взгляд авторов, аналогов не имеет, работоспособна и холодопроизводительна зимой как двухтрубная установка, автоматически прекращающая свою работу летом. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 4