Петербургские ученые разработали уникальные сваи для устойчивого строительства на вечной мерзлоте
Инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого разработали конструкцию облегченной буроопускной сваи из стеклопластика со сниженной материалоемкостью, а также создали адаптивную цифровую модель, позволяющую прогнозировать ее поведение в многолетнемерзлых грунтах. Разработка имеет большой потенциал внедрения при строительстве инфраструктуры в Арктике. Работы осуществлялись при поддержке федеральной программы «Приоритет-2030».
Строительство на территориях распространения многолетнемерзлых грунтов (ММГ) сопряжено с высокими рисками деформаций и разрушений фундаментов из-за сложных геокриологических условий и изменения климата. Широко применяемые сегодня традиционные решения имеют высокую стоимость и при этом недостаточно надежны и адаптивны к неоднородным грунтам, что особенно критично для развития инфраструктуры в Арктической зоне.
Исследователи Научно-технологического комплекса «Новые технологии и материалы» Института машиностроения, материалов и транспорта СПбПУ создали конструкцию буроопускной сваи из стеклопластика, применив оригинальную технологию изготовления макетов. Она заключается в особом способе намотки армирующего материала. Все это позволило снизить вес конструкции сваи более чем на 6%, а материалоемкость – на 5% при одновременном росте несущей способности по сравнению с традиционными решениями.
Кроме того, инженеры разработали адаптивную цифровую модель взаимодействия сваи с многолетнемерзлыми грунтами. Такая модель способна прогнозировать поведение сваи в ММГ грунте с точностью до 95%. Технология объединяет стендовые испытания (которые проводятся в Якутске) и цифровое моделирование, позволяя оперативно подбирать оптимальные параметры свай под нестандартные и разнородные грунтовые условия.
Как отметил инженер-исследователь НТК «Новые технологии и материалы» Иван Карпов, работа над проектом потребовала нестандартного синтеза материаловедения и цифрового инжиниринга.
«Нам удалось не просто создать более легкую и прочную сваю, а сформировать целостную технологию – от виртуального проектирования до стендовых испытаний, адаптированную под экстремальные условия Арктики. Это результат, который делает строительство на вечной мерзлоте не только более надежным, но и экономически оправданным» – прокомментировал он результаты работы.
Разработка «политехников» позволяет снизить общие затраты на возведение фундаментов в условиях многолетнемерзлых грунтов до 10% за счет использования полимерных материалов, новой конструкции сваи, а также ускорения проектирования с помощью цифровой модели. Повышенная надежность фундаментов снижает риски аварий и дорогостоящих ремонтов, обеспечивая долгосрочную устойчивость объектов инфраструктуры, что особенно актуально для территорий Крайнего Севера. Новая технология может быть востребована в нефтегазовой отрасли, энергетике и жилищном строительстве, а ее масштабируемость дает большие возможности коммерциализации.
«Эта перспективная разработка является еще одним важным результатом петербургских исследователей, достигнутым в ходе реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет-2030». Ее применение будет во многом способствовать обеспечению национальных интересов освоения и развития Арктической зоны нашей страны. Сегодня на базе петербургских вузов и научных организаций развернута масштабная работа в этом направлении. Мы и дальше будем оказывать им необходимую поддержку. Развитие науки и новых технологий – один из ключевых приоритетов для нашего города, - подчеркнул Владимир Княгинин.
В планах разработчиков до 2030 года пройти путь от стендовых и натурных испытаний до опытно-промышленной эксплуатации и промышленного освоения технологии. Планируется полная верификация цифровой модели, патентование ключевых решений и разработка регламентов серийного производства свай. В перспективе технология может быть внедрена в строительные нормы. Дальнейшее развитие проекта предполагает масштабирование производства и адаптацию решения под различные типы многолетнемерзлых грунтов.
Новую автоматизированную котельную «Уральская» в Оренбурге подключили к газу. Это самый мощный объект, построенный специалистами «Т Плюс» за последние годы в областном центре, сообщает пресс-служба Министерства строительства Оренбургской области.
Ввод в эксплуатацию котельной «Уральская» повысит надежность системы теплоснабжения Оренбурга, улучшит режим теплоснабжения для центра и восточной части города, откроет возможность подключения новых домов перспективной застройки в районе ЖК «Дубки», ул. Уральской и высвободит мощности Сакмарской ТЭЦ для подключения новых микрорайонов в СВЖР.
Котельная оснащена четырьмя энергокотлами российского производства - их поставила промышленная группа «ROSSEN». Общая мощность – 100 мегаватт, в перспективе, при необходимости, предусмотрена возможность её увеличения вдвое. Насосное оборудование для объекта произвела компания «ВИЛО РУС». Котельная полностью автоматизирована и не требует постоянного присутствия персонала – всё управление будет вестись напрямую из диспетчерской тепловых сетей.
За три года в ходе реализации проекта было построено пять центральных теплопунктов, восемь километров инженерных сетей и три километра новой теплотрассы для подключения котельной к городской сети теплоснабжения.
С вводом в работу объекта будут выведены из эксплуатации шесть устаревших городских котельных. Проект реализован в соответствии с утверждённой схемой теплоснабжения муниципального образования «город Оренбург» до 2033 года.
Торжественная церемония подключения новой котельной к газу прошла в режиме видео-конференц-связи в рамках Петербургского газового форума. В церемонии приняли участие председатель правления ПАО «Газпром» Алексей Миллер, министр энергетики РФ Сергей Цивилев, генеральный директор ООО «Газпром межрегионгаз» Сергей Густов, руководители и представители субъектов РФ, в их числе губернатор Оренбургской области Евгений Солнцев.
На площадке в Оренбурге к мероприятию подключились вице-губернатор – заместитель председателя Правительства – министр строительства, жилищно-коммунального, дорожного хозяйства и транспорта Оренбургской области Александр Полухин, врио главы города Оренбурга Альберт Юмадилов, директор Оренбургского филиала ПАО «Т Плюс» Валерий Великороднов, директор филиала АО «Газпром газораспределение Оренбург» в г. Оренбурге Сергей Белов.
«Наша главная задача состоит в том, чтобы как можно больше россиян могли пользоваться преимуществами, которые дает природный газ. Работа по газификации продолжается. По поручению Президента Российской Федерации Владимира Владимировича Путина к 2030 году мы должны обеспечить 100-процентную технически возможную газификацию страны. Эта цель будет достигнута», – сказал Алексей Миллер.