Способ глубинного обжига грунтов

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Ю Е 02 0 3 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСЙОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3377888/29-33 (22) 30. 09. 81 (46) 30 ° 07 ° 83 °:Бюл. Р 28 (7?) A.Ï.Þðäàíîâ, A.K.CM÷åâ, A.Ñ.Трегуб и H.Â.Còåïóðà. (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный ин-. ститут им. A.Í.Êîcûãèíà (53) 624. 138.9 (088.8.) (56) 1. Авторское. свидетельство СССР

Р 538094, кл. Е 02 D 3/11 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 93,4718, кл. E 02 0 .3/ll, 1980. (54)(56) СПОСОБ ГЛУБИННОГО ОБЖИГА

ГРУНТОВ, включакщий бурение скважины, выполнение в ней сферического

„.SU„„1032095 A уширения, герметизацию устья скважины, сжигание в ней горючих смесей, нагнетание горячих газов в грунт с образованием укрепленного массива вокруг скважины и заполнение последней материалом, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью иовышения несут(ей способности массива . грунта при воздействии на него сосредоточенной нагрузки и снижения энергозатрат, выполнение сфери".ческого уширения в скважине осуществляют на глубине, равной . .радиусу термического укрепления грунта, а образование укрепленного массива .ведут в виде эллипсоида с отношением длины его осей, равным 1,19- Е

С2

-1а 25.

1032095

Изобретение относится к строительству, в частности к териическому укреплению грунта, преимущетсвено под .сосредоточенные нагрузки.

Известен способ, термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, ее герметизацию, подачу и сжигание в скважине горючих сме; сей под избыточным давлением, нагревание укрепляемого массива и заполнение ствола (1).

Наиболее близким к предлаraемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважин, выполнение в ней сферическо

ro уширения, герметизацию устья 15 скважины, сжигание в ней горючих смесей, нагнетание горючих газов в грунт с образованием укрепленного массива вокруг скважины и заполнение последней материалом (2).

Недостатком известных способов является неэффективное использование укрепленного массива грунта при передаче на него внешних нагрузок от зданий и сооружений, так как не учитывается характер нагрузки и напряженного деформированного состояния грунтового массива после его обжига. В результате этого до 20-30 Ъ обожженного грунта остается вне зоны действия нагрузки и практически не используется, что приводит к снижению эффективности использования укрепленного массива грунта и повышенным энергозатратам.

Цель изобретения — повышение несущей способности массива грунта при воздействии на него сосредото.ченной нагрузки.и снижение энерго . затрат.

Поставленная цель достигается 40 тем, что в способе глубинного обжиг га грунтов, включающем. бурение скважины, выполнение в ней сферического уширения, герметизацию устья скважины, сжигание в ней горючих смесей, нагнетание. горячих газов в грунт с образованием укрепленного массива вокруг скважины и заполнение последней материалом, выполнение сферического ушнрения в скважине осуществляют на глубине, равной радиусу термического укрепле ния грунта, а образование укрепленного массива ведут в виде эллипсоида с отношением длины его осей, равным

1,19-1,25.

На чертеже изображена технологическая схема укрепления грунта.

Технология способа заключается в аледукщем.

От проектной отметки 1 ведут бурение скважины 2 с уширением 3 на глубину Н, определяемую из зависимос» ти

Ъ

Н=У -14 65 где, р — расчетный радиус укрепления массива грунта;

r - радиус уширения скважины °

При этом скважину 2 первоначально бурят на глубину, равную )"р, затем выполняют уширение 3 и добуривают скважину 2 до глубины Н согласно зависимости (1). После этого скважину 2 герметизяруют затвором 4 с фореун сункой 5, подают в нее горючие смеси и сжигают их в уширении 3, нагревая грунт б в течение =времени, определяемом иэ зависимости (2), пока заданная температура обжига, например 600 С, не достигнет внешней границы 7 укрепляемого массива грунта 6, что фиксируется показаниями термопар 8, соединенных с самопишущими прибора ми 9. где

p - сосредоточенная нагрузка на обожженный массив грунта, тс;

R напряжение на внешнем контуре обожженного массива грунта, тс/м ;д — средняя скорость глубинного обжига грунта, M3/ч.

После этого скважину 2 разгерметиз зируют, демонтировав затвор 4, а ее ствол заполняют материалом с

:временным сопротивлением сжатию, равным 5,4 — 6,0 RIIp °

Итак при действии сосредоточенной силы в грунтовом массиве возни кают напряжения в виде эллипсоидов в вершинами в точке приложения силы.

Дсли массив грунта укрепить в форме аналогичной закону изменения напряжений и деформаций от действия сосредоточенной силы, то такой массив грунта будет отвечать требованиям полного восприятия сосредоточеиной нагрузки с деформациями:, не превышающими допустимые. Необходимая форма укрепленно

ro массива достигается сжиганием горючих смесей в полости уширения

3 с образованием сферической формы обожженного массива, а участок скважины 2 ниже уширения 3 позволяет удлинить вниз укрепленный массив грунта, т.е. довести его форму до элипсоида.

Пример . Ha экспериментальной площадке строительства производят глубинный обжиг грунта в виде эллипсоидных образований радиусом 1 м по контуру температуры обжига 606ОС, обеспечивающей необратимое во времени устранение явлений морозного пучения. Скорость глубинного обжига по данным пробного об1032095

Показатель

Способ

Единица измерения

Известный

Предлагаемый скв. 9 1 скв. М 2

Объем обожженного грунта по контуру температуры, 600 С . М

6,9

4,3

4,6

Продолжительность обжига

17

Предельная несущая способность обожженного массива

400 тс

400

400

Расход времени ва ,единицу несущей способности

0,0500 ч/тс

0,0375

0,0425

Расход обожженного до

600 С грунта на единицу несущей способности

0,01725 м /тс

0 01075 0,01.15

Составитель A.ÏðHìêoâ

Техред A.Áàáèíåö . Корректор A.Èëüèí

Редактор Н. Ковалева

Заказ 5348/35 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Филилал ППП йатент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 жига составит 0,28 M9/÷. Расчетная нагрузка на грунтовый массив равна

400 т. Выполняют работы по обжигу двух массивов. Скважины пробуривают вначале на глубину 1 5 м с помощью установки ЛБУ-50 диаметром 0,2 м, уширение выполняют радиусом 0,5 м приставкой-уширителем к ЛБУ-50.

После этого скважины добуриваютф. на глубину 0,38 м. Сжигают горюче смеси жидкого топлива с теплотой 10 сгорания 40 мДж/кг -as сжатого soapyxa,подаваемого в скважину от компрессора BH-10 под давлением 0,2-0,25

Таким образом, использование предлагаемого способа на практике даст возможность повысить эффективность обжига за счет сокращения мПа. Продолжительность обжига составит 15 и 17 ч, а отношение длины осей укрепленного массива в виде эллипсоида составит 1,19 и 1,25.

Одновременно на площадке укрепляют массив грунта из скважины " глубиной 2 м, диаметром 0,2 м в ана логичных условиях. Работу выполняют известным способом.

Продолжительность .глубинного обжига грунта составит 22 ч.

Опытные данные приведены в таблице.

) его продолжительности íà 18-33 В ,и уменьшить объем обжигаемого грун,та при равной несущей способности в 1,5 — 1,6 раза.