avroenОмский научный вестник. Серия "Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение"Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering2588-03732587-764XОмский государственный технический университет10.25206/2588-0373-2025-9-4-22-29LXJYNWavroen-130Research ArticleЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ И ХИМИЧЕСКОЕ МАШИНОСТРОЕНИЕPOWER AND CHEMICAL ENGINEERINGОценка времени замораживания торфяного грунта для различных систем его температурной стабилизации при формировании дорожного полотнаEstimation of peat soil freezing time for various systems of its temperature stabilization during roadbed formationhttps://orcid.org/0000-0003-0635-4849ШалайВ. В.ShalayV. V.

Шалай Виктор Владимирович, доктор технических наук, профессор (Россия), заведующий кафедрой «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» AuthorID (РИНЦ): 9913AuthorID (SCOPUS): 35792469000AuthorID (SCOPUS): 56755298300AuthorID (SCOPUS): 57190972363ResearcherID: P-8233-2015

Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11

Shalay Viktor Vladimirovich, Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of the Oil and Gas Storage, Standardization and Certification Department

Omsk, Russia, Mira Ave., 11, 644050

shalay@omgtu.ruПеринА. С.PerinA. S.

Перин Алексей Сергеевич, ведущий инженер; аспирант кафедры «Нефтегазовое дело, стандартизация и метрология» AuthorID (РИНЦ): 919325

Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11

Россия, 644042, г. Омск, ул. Иртышская набережная, 11, корп. 1

Perin Aleksey Sergeyevich, Lead Engineer; Postgraduate of the Oil and Gas Storage, Standardization and Certification Department

Omsk, Russia, Mira Ave., 11, 644050

Russia, Omsk, Irtyshskaya Naberezhnaya St., bld. 11/1, 644042

 

perin_aleksei@list.ruЯнваревИ. А.YanvarevI. A.

Январев Игорь Анатольевич, кандидат технических наук, доцент (Россия), доцент кафедры «Теплоэнергетика»AuthorID (РИНЦ): 489402AuthorID (SCOPUS): 8384597800

Россия, 644050, г. Омск, пр. Мира, 11

Yanvarev Igor Anatolyevich, Candidate of TechnicalSciences, Associate Professor, Associate Professor ofthe Heat Power Engineering Department

Omsk, Russia, Mira Ave., 11, 644050

iayanvarev@mail.ruКрупниковА. В.KrupnikovA. V.

Крупников Антон Владимирович, главный инженер

AuthorID (SCOPUS): 41761857400

Россия, 644042, г. Омск, ул. Иртышская набережная, 11, корп. 1

Krupnikov Anton Vladimirovich, Chief Engineer

Russia, Omsk, Irtyshskaya Naberezhnaya St., bld. 11/1, 644042

anton@sntp.ruОмский государственный технический университетРоссияOmsk State Technical UniversityRussian FederationОмский государственный технический университет; ОАО «Сибнефтетранспроект»РоссияOmsk State Technical University; OJSC “Sibneftetransproekt”Russian FederationОАО «Сибнефтетранспроект»РоссияOJSC “Sibneftetransproekt”Russian Federation202530122025942229Copyright © Шалай В.В., Перин А.С., Январев И.А., Крупников А.В., 20252025Шалай В.В., Перин А.С., Январев И.А., Крупников А.В.Shalay V.V., Perin A.S., Yanvarev I.A., Krupnikov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://ariem.omgtu.ru/jour/article/view/130

Рассмотрены различные варианты систем температурной стабилизации грунта и соответствующие конструкции дорожного полотна, состоящего из ряда унифицированных модулей, используемых для замораживания влажного торфа при строительстве временных проездов вдоль трассы магистрального трубопровода. Проведена предварительная оценка времени замораживания влажного торфяного грунта до необходимой глубины при различных схемно-компоновочных решениях систем температурной стабилизации и конструкций модулей дорожного полотна. Представлены технологические схемы систем термостабилизации, отражены конструктивные особенности модулей формируемого дорожного полотна. Область применения — дорожное полотно, системы замораживания и температурной стабилизации грунта.

Various options of soil temperature stabilization systems and corresponding roadbed structures consisting of a number of unified modules used for freezing wet peat during construction of temporary driveways along the trunk pipeline route are considered. The required time for freezing moist peat soil to the required depth is estimated with various layout solutions for temperature stabilization systems and roadbed module structures. Technological schemes of thermal stabilization systems are presented, design features of modules of the formed roadbed are reflected. Field of application — roadbed and systems for freezing and temperature stabilization of peat soil.  

дорожное полотносистема температурной стабилизации грунтахолодильная машинатепловая трубахолодопроизводительностьвремя замораживания грунтаroadbedsoil temperature stabilization systemrefrigeration machineheat piperefrigerating capacitysoil freezing timeReferencesПриходько А. В., Жданова С. М. Проблемы строительства трубопроводных систем газонефтепроводов в районах вечной мерзлоты и пути их решения // Научно-техническое и экономическое сотрудничество стран АТР в XXI веке. В 2 т. Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2023. Т. 1. С. 450–453. ISBN 978-5-262-00948-0. EDN: GUJFUL.Prikhod’ko A. V., Zhdanov S. M. Problemy stroitel’stva truboprovodnykh sistem gazonefteprovodov v rayonakh vechnoy merzloty i puti ikh resheniya [Problems of construction of pipeline systems of gas and oil pipelines in permafrost areas and ways to solve them]. Nauchno-tekhnicheskoye i ekonomicheskoye sotrudnichestvo stran ATR v XXI veke. Asia-Pacific Scientific, Technical and Economic Cooperation in the 21st Century. In 2 vols. Khabarovsk, 2023. Vol. 1. P. 450–453. ISBN 978-5-262-00948-0. EDN: GUJFUL. (In Russ.).Ваняшов А. Д., Январев И. А. Проблемы согласованности газодинамических характеристик секций центробежного компрессора и выбора антипомпажных регулирующих клапанов // Омский научный вестник. Сер. Авиационно-ракетное и энергетическое машиностроение. 2024. Т. 8, № 2. С. 30–37. DOI: 10.25206/2588-0373-2024-8-2-30-37. EDN: PAAKVE.Vanyashov A. D., Yanvarev I. A. Problemy soglasovannosti gazodinamicheskikh kharakteristik sektsiy tsentrobezhnogo kompressora i vybora antipompazhnykh reguliruyushchikh klapanov [Problems of consistency of gas dynamic characteristics of centrifugal compressor sections and selection of anti-surge control valves]. Omskiy nauchnyy vestnik. Ser. Aviatsionnoraketnoye i energeticheskoye mashinostroyeniye. Omsk Scientific Bulletin. Series Aviation-Rocket and Power Engineering. 2024. Vol. 8, no. 2. P. 30–37. DOI: 10.25206/2588-0373-2024-8-2-30-37. EDN: PAAKVE. (In Russ.).Лаврик А. Ю., Буслаев Г. В., Куншин А. А. [и др.]. Системы термостабилизации грунта: опыт и перспективы // Деловой журнал «Neftegaz.RU». 2022. № 12 (132). С. 88–91. EDN: VFUSZM.Lavrik A. Yu., Buslayev G. V., Kunshin A. A. [et al.]. Sistemy termostabilizatsii grunta: opyt i perspektivy [Soil thermal stabilization systems: experience and prospects]. Delovoy zhurnal Neftegaz.RU. Business magazine “Neftegaz.RU”. 2022. No. 12 (132). P. 88–91. EDN: VFUSZM. (In Russ.).Романов А. Ю., Абдуллин Н. В. Применение средств активной термостабилизации грунтов на объектах газотранспортных систем // Транспорт и хранение нефтепродуктов и углеводородного сырья. 2023. № 2. С. 39–45. DOI: 10.24412/0131-4270-2023-2-39-45. EDN: BJTVDI.Romanov A. Yu., Abdullin N. V. Primeneniye sredstv aktivnoy termostabilizatsii gruntov na ob”yektakh gazotransportnykh system [Application of means of active thermal stabilization of soils on objects of gas transmission systems]. Transport i khraneniye nefteproduktov i uglevodorodnogo syr’ya. Transport and Storage of Oil Products and Hydrocarbons. 2023. No. 2. P. 39–45. DOI: 10.24412/0131-4270-2023-2-39-45. EDN: BJTVDI. (In Russ.).Мельников В. П., Ишков А. А., Аникин Г. В. Современные методы активной термостабилизации мёрзлых грунтов: российские разработки, исследования и перспективы // Криосфера Земли. 2024. Т. 28, № 5. С. 21–37. DOI: 10.15372/KZ20240503. EDN: PVSPPJ.Mel’nikov V. P., Ishkov A. A., Anikin G. V. Sovremennyye etody aktivnoy termostabilizatsii merzlykh gruntov: rossiyskiye razrabotki, issledovaniya i perspektivy [Methods of active thermal stabilization of frozen ground: Russian developments, research, and prospects]. Kriosfera Zemli. Earth’s Cryosphere. 2024. Vol. 28, no. 5. P. 21–37. DOI: 10.15372/KZ20240503. EDN: PVSPPJ. (In Russ.).Пат. 2818341C1 Российская Федерация, МПК E 02 D 3/115. Способ строительства и устройства свай в зонах вечной мерзлоты с использованием термостабилизационных муфт / И. А. Евсеев, А. В. Крупников, В. В. Шалай. № 2023121475; заявл. 17.08.2023; опубл. 02.05.2024. Бюл. № 13. 25 с. Patent No. 2818341C1 Russian Federation, IPC E 02 D 3/115.Patent No. 2818341C1 Russian Federation, IPC E 02 D 3/115. Sposob stroitel’stva i ustroystva svay v zonakh vechnoy merzloty s ispol’zovaniyem termostabilizatsionnykh muft [Method of construction and installation of piles in permafrost zones using heat stabilization couplings] / I. A. Evseev, A. V. Krupnikov, V. V. Shalaу. No. 2023121475. 25 p. (In Russ.).Шевчик Ф. А., Комаров И. А., Исаев В. С. [и др.]. Трехконтурная система термостабилизации грунтов для поддержания природно-технических систем Арктики // Основания, фундаменты и механика грунтов. 2022. № 6. С. 22–25. EDN: DVIWVQ.Shevchik F. A., Komarov I. A., Isayev V. S. [et al.]. Trekhkonturnaya sistema termostabilizatsii gruntov dlya podderzhaniya prirodno-tekhnicheskikh sistem Arktiki [Threecircuit soil thermal stabilization system to maintain the natural and technical systems of the Arctic]. Osnovaniya, fundamenty i mekhanika gruntov. Soil Mechanics and Foundation Engineering. 2022. No. 6. P. 22–25. EDN: DVIWVQ. (In Russ.).Haynes F. D., Zarling J. P. Thermosyphons and foundation design in cold regions. Cold Regions Science and Technology. 1988. No. 15. P. 251–259. DOI: 10.1016/0165-232x(88)90072-9.Haynes F. D., Zarling J. P. Thermosyphons and foundation design in cold regions. Cold Regions Science and Technology. 1988. No. 15. P. 251–259. DOI: 10.1016/0165-232x(88)90072-9.Yannak E. Jr., Long E. L. Recent developments in Thermosyphon technology. 11th International Conference on Cold Regions Engineering. 2002. P. 656–662. DOI: 10.1016/0165-232x(88)90072-9.Yannak E. Jr., Long E. L. Recent developments in Thermosyphon technology. 11th International Conference on Cold Regions Engineering. 2002. P. 656–662. DOI: 10.1016/0165-232x(88)90072-9.Zhang M., Lai Y., Liu Z., Gao Z. Nonlinear analysis for the cooling effect of Qinghai-Tibetan railway embankment with different structures in permafrost regions. Cold Regions Science and Technology. 2005. Vol. 42, no. 3. P. 237–249.Zhang M., Lai Y., Liu Z., Gao Z. Nonlinear analysis for the cooling effect of Qinghai-Tibetan railway embankment with different structures in permafrost regions. Cold Regions Science and Technology. 2005. Vol. 42, no. 3. P. 237–249.Пат. 2844539С1 Российская Федерация, МПК E 01 C 9/08. Способ строительства временных проездов вдоль трассы магистрального трубопровода для сложных условий заболоченной местности и захолаживающая станция для его осуществления / А. С. Перин, А. В. Крупников, В. В. Шалай. № 2024116342; заявл. 14.06.2024; опубл. 04.08.2025, Бюл. № 22. 21 с.Patent No. 2844539С1 Russian Federation, IPC E 01 C 9/08. Sposob stroitel’stva vremennykh proyezdov vdol’ trassy magistral’nogo truboprovoda dlya slozhnykh usloviy zabolochennoy mestnosti i zakholazhivayushchaya stantsiya dlya ego osushchestvleniya [Method of constructing temporary passages along route of main pipeline for marshlands difficult conditions and cooling station for implementation thereof] / A. S. Perin, A. V. Krupnikov, V. V. Shalay. No. 2024116342. 21 p. (In Russ.).Шепитько Т. В., Артюшенко И. А., Зайцев А. А., Ноздрачёв А. С. Анализ эффективности взаимодействия сезоннодействующих охлаждающих устройств и теплоизоляционных слоев на многолетнемерзлые грунты основания транспортных сооружений // Транспортные сооружения. 2024. Т. 11, № 3. С. 1–20. DOI: 10.15862/07SATS324. EDN: STZYDC.Shepitko T. V., Artyushenko I. A., Zaytsev A. A., Nozdrachev A. S. Analiz effektivnosti vzaimodeystviya sezonnodeystvuyushchikh okhlazhdayushchikh ustroystv i teploizolyatsionnykh sloyev na mnogoletnemerzlyye grunty osnovaniya transportnykh sooruzheniy [Interaction effectiveness analysis between seasonally acting cooling devices and heatinsulating layers on permafrost soils of the base of transport structures]. Transportnyye sooruzheniya. Russian Journal of Transport Engineering. 2024. Vol. 11, no. 3. P. 1–20. DOI: 10.15862/07SATS324. EDN: STZYDC. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.