ВОДОПРОВОД ДЛЯ ПРОКЛАДКИ В СЕЗОННОПРОМЕРЗАЮЩИХ ГРУНТАХ

Полезная модель относится к строительству и может быть использована при устройстве водопровода в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов.
Известна конструкция водопровода без теплоизоляции труб, где для предотвращения влияния процессов промерзания и морозного пучения грунтов трубы заглубляют ниже уровня сезонного промерзания [Рекомендации по теплотехническим расчетам и прокладке трубопроводов в районах с глубоким сезонным промерзанием грунтов / НИИ оснований и подземных сооружений имени Н.М.Герсеванова. - М.: 1975 - 92 с]. Недостатком указанного способа является увеличение глубины промерзания грунта непосредственно над трубой [A.L.Nevzorov, E.V.Kriger, S.A.Kudryavtcev, V.N.Paramonov. Technique and Results of Studying Soil Thermal Field in the Area, Affected by Water Pipelin. The Proceedings of the International Geotechnical Symposium "GEOTECHNICAL ENGINEERING FOR DISASTER PREVENTION & REDUCTION", 24-26th July, 2007 Yuzhno-Sakhalinsk, Russia, Kazakhstan Geotechnical Society, CIR Publisher of Korean Publishing Company, Seoul, 2007, P.600-605]. Это объясняется тем, что температура воды внутри трубы в районах с холодным климатом в течение нескольких месяцев достигает значения близкого к 0°С (как в водоеме), и грунт вокруг трубы охлаждается, увеличивая глубину сезонного промерзания. Кроме того, заглубление трубопровода ниже глубины промерзания является очень дорогостоящим, поскольку требует значительных материальных и финансовых затрат при его прокладке и ремонте.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является проложенный в слое сезонного промерзания грунта трубопровод с теплоизоляцией, например, из пенополистирола, которая равномерно покрывает поверхность трубы и предотвращает ее промерзание в зимнее время [Roy Scott Heiersted, Geir Refsdal, Reidar Saetersdal, S.E. Torgersen. Frost i jord. Grafisk kontor, NTNF, Gaustadalleen 30, Oslo 3, №17, 1976]. Данное решение принято за прототип.
Недостатком прототипа является то, что в случае прокладки трубопровода в пучинистых грунтах при промерзании грунта основания возникают неравномерные деформации морозного пучения грунта, которые могут привести к разрушению трубы.
Задачей, на решение которой направлена полезная: модель, является снижение затрат при прокладке и ремонте за счет уменьшения глубины заложения водопровода и защита трубы от промерзания и деформаций морозного пучения грунта при промерзании основания.
Это достигается тем, что труба расположена с помощью упругих распорок внутри герметичного изготовленного из отдельных секций кожуха с гибкими стыками, выполненными из пластичного полимерного материала.
На фиг.1 показан продольный, на фиг 2 - поперечный разрезы трубопровода.
Труба 1 расположена с помощью упругих распорок 2 внутри герметично изготовленного из отдельных секций кожуха - 3 с гибкими стыками 4, выполненными из пластичного полимерного материала. В случае возникновения деформаций морозного пучения грунта при промерзании основания наличие гибких стыков и упругих распорок позволит защитить трубу от разрушения.
В летнее время, когда температура воды в трубопроводе выше температуры грунта, кожух заполняется водой. Тепло, теряемое конструкцией, аккумулируется грунтом и впоследствии замедляет процесс его промерзания. В зимнее время, когда температура воды в трубопроводе становится ниже температуры грунта, кожух опустошается, и воздушная прослойка между ним и трубопроводом играет роль теплоизоляции, предотвращающей промерзание трубопровода и дополнительное охлаждение грунта водой. Использование в качестве теплоизоляции воздуха, теплопроводность которого ниже теплопроводности, например, пенополистирола, повышает эффективность конструкции.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет снизить затраты при прокладке и ремонте за счет уменьшения глубины заложения водопровода, располагая его в слое сезоннопромерзающего грунта, и обеспечить защиту от промерзания и негативного воздействия сил морозного пучения.