Устройство для термического укрепления грунта

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающее затвор, коаксиально закрепленные на нем. наружный и внутренний воздуховоды-токопроводы , выполненные в нижней части последнего отверстия, установленный на наружном воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный под ним электронагреватель, ох- . ватываюпщй его стакан и фиксирующие приспособления, отлич ающеес я тем, что, с целью повьшения его надежности, стенка стакана выполнена в виде равномерно расположенных продольных стержней-токопроводов, объединенных в две электрически изолированные группы, герметизирующий элемент - в виде эластичной надувной оболочки из термостойкого материала , охватывающей наружньй воздзгховод , а внутренний воздуховод имеет расположенные в пределах эластичной .оболочки дополнительные отверстия, причем нижние концы одной из групп стержней объединены, образуя направляющий конус. 2. Устройство по п. Г, отлич аi :ю щ е е с я тем, что фиксирующие приспособления выполнены в виде (Л электрически изолированных крестовин, расположекных между стержнями и внутренним воздуховодом в пределах стакана.

СОЮЗ С08ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

09) (1!) 154 А

4(51) Е 02 D 3 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3636235/29-33 (22) 29.06.83 (46) 30.01.85, Бюл. 11 4 .(72) В.M.Ñûðûõ (53) 624.138.9(088,8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР, и 676683, кл. Е 02 D 3/11, 1978.

2, Авторское свидетельство СССР

К 700593, кл. Е 02 D 3/11, 1978. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающее затвор, коаксиально закрепленные на нем,наружный и внутренний воздуховоды-токопроводы, выполненные в нижней части последнего отверстия, установленный на наружном воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный под ним электронагреватель, ох- . ватывающий его стакан и фиксирующие приспособления, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повыщения его надежности, стенка стакана выполнена в виде равномерно расположенных продольных стержней-токопроводов, объединенных в две электрически изолированные группы, герметизирующий элемент — в виде эластичной надувной оболочки из термостойкого материала, охватывающей наружный воздуховод, а внутренний воздуховод имеет расположенные в пределах эластичной оболочки дополнительные отверстия, причем нижние концы одной из групп стержней объединены, образуя направляющий конус.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а. ю щ е е с я э тем, что фиксирующие g приспособления выполнены в виде электрически изолированных крестовин, расположеюных между стержнями и внутренним воздуховодом в пределах стакана.

1137154

Изобретение относится к укреплению грунтов при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам для термического укрепления грунта с использованием электричес- 5 кого тока в качестве источника тепловой энергии.

Известно устроиство для термического укрепления грунта, включающее герметизирующий элемент со спиральной нарезкой на наружной поверхности, проходящий через него воздуховод и теплогенератор (1 ).

Создание в указанном устройстве высокотемпературного потока, связан- 15 ного с необходимостью применения до1 ,полнительного оборудования для храиения и подачи жидкого топлива, и недостаточно эффективное сжигание снижают эффективность закрепления грун- 20 та.

Наиболее близким к .изобретению является устройство для термического грунта, включающее затвор, коак сиально расположенный в нем воздуховод-токопровод с выпускными отверстиями, установленный на воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный нод ним электронагреватель, охватывающий его стакан и кре- 30 пежные приспособления f2).

К недостаткам данного устройства относятся возможность резкого изменения внешней поверхности стакана при перестановке его по глубине скважины З . для последующего укрепления грунта, что вызывает деформирование стенки стакана кроме тогоу Воздуху проходя по воздуховоду-токопроводу, осуществ" ляет перенос массы тепла преимущест- щ0 венно в нижнюю часть, вызывая пере грев нижней части нагревателя и стакана. Все это снижает надежность работы.

Цель изобретения — повышение его надежности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для термического укрепления грунта, включающем затвор, коаксиально закрепленные на нем на- 0 ружный и внутренний воздуховоды-токо» проводы, выполненные в нижней части последнего отверстия, установленный на наружном воздуховоде герметизируюший элемент, расположенный под ним электронагреватель, охватывающий его стакан и фиксирующие приспособления, стенка стакана выполнена в виде равномерно расположенных продольных стержней-токопроводов, объединенных в две электрически изолированные группы, герметизирующий элемент — в виде эластичной надувной оболочки из термостойкого материала, охватываюшей наружный воздуховод, а внутренний воздуховод имеет расположенные в пределах эластичной оболочк....- дополнительные отверстия, причем нижние концы одной из групп стержней объединены, образуя направляющий конус.

При этом фиксирующие приспособления выполнены в виде электрически изолированных крестовин, расположенных между стержняыи и внутренним воз" духоводом в пределах стакана.

На фиг.l изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 — разрез А-А на фиг.l; на фиг.3 — разрез

Б-Б на фиг.l; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.l; на фиг.5 — разрез Г-Г,:а фиг.l, Устройство для термического укрепления грунта имеет затвор 1 для герметизации устья скважины 2, прикрепленный к затвору 1 наружный воздуховод-токопровод 3 с крышкой 4, на которой расположены патрубки 5 бокового ввода воздуха, манометр 6, контактная шина 7 и центральный воз духовод-токопровод 8 с контактной шиной 9 и муфта 10, термопары ll которые фиксируются в крышке 4 посредством изолятора 12 и уплотнителя 13, внутренний воздуховод 14, соединенный с центральным воздуховодом 8, раз †. деляющие воздуховоды 3 и 14 изоляторы 15, расположенные на нижнем конце воздуховода 14 дополнительные отверстия lб, охватывающую наружный воздуховод 8 эластичную надувную оболочку 17 из термостойкого материала, напри.мер из резины, покрытой стеклолакотканью, соединительные муфты 18 и 19, первая из которых установлена в разрезе воздуховода 14, прикрепленный к наружному воздуховоду 3 с помощью муфты стакан 20, стенка которого выполнена в виде равномерно расположенных продольных стержней-токопроводов

21, объединенных в две электрически изолированных группы, размещенный внутри стакана 20 электрический нагреватель 22 и установленные в нижней половине стакана распорные крестовины 23, фиксирующие стержни 21, нагреватель 22 и возлуховод )4, l l 37 1 54

Нижние концы орной иэ групп стержней 21 выполнены длиннее, чем концы другой группы, и объединены между собой, образуя направляющий конус 24, а в нижней части воздуховода

14 выполнены основные выходные отверстия 25, которые расположены в местах примыкания крестовин 23.

Устройство работает следующим образом, !О

В скважину 2 через предварительно установленный затвор 1, герметизирующий ее устье, опускаются одновременно наружный 3 и внутренний 14 воздуховоды-токопроводы в сборе со стаканом 20, который предварительно присоединяется к ним с помощью соединительных муфт 18 и 19 и направляется по стенкам скважины 2 конусом 24.

В зависимости от глубины обжига 20 воздуховоды 3 и 14 могут составляться из отдельных секций, которые монтируются комплектами и по глубине скважины фиксируются между собой изоляторами 15. 25

Через центральный патрубок 8 и воздуховод 14 у нагревателя 22 монтируется термопара 11, которая герметивируется муфтой 10, Одновременно через патрубки 5 и 8 подается сжа-Зу» тый воздух. Затем автоматически на контактные шины 7 и 9 подается безопасное питающее напряжение, равное 36 В, а по воздуховодам-токопроводам 3 и 14 - сжатый воздух, Сжатый воздух, проходя через воздуховод

3, поступает в оболочку 17 через отверстия 16. Оболочка 17, находясь под избыточным давлением, расширяется и экранирует стенки скважины 2 в 4О пределах своей длины. Таким образом, производится отсечение рабочего объема скважины и создание необходимого избыточного давления в нем в течение всего процесса обжига.

45 .. Нагреватель 22 преобразует электрйческий ток в направленный поток тепловой энергии, который раскаляет рабочий объем и грунт в стенках скважины в пределах длины нагревателя до 5О

800-1000с С, образуя таким образом .. технологическую зону для превращения сжатого воздуха в теплоноситель.

Поток воздуха, выходящий из воэг пчховола 3 омывает верхнюю часть нагревателя 22, а проходящий по воэдуховоду 14 воздух распределяется по ходу движения через отверстия 25 и омывает нижнюю часть нагревателя

22, превращаясь в теплоноситель с температурой 600-900 С. Нагретый воздух, проникая под избыточным давлением в грунт, нагревает его до

400-900 С, При этом грунт спекается, образуя прочный массив. Процесс обжига контролируется по показаниям манометра 6, термопары 11 и по величине расхода электроэнергии.

Обжиг скважины 2 выполняется заходками в направлении снизу вверх.

После обжига нижней заходки скважины 2 прекращается подача электроэнергии и сжатого воздуха. При падении избыточного давления, в скважине до О оболочка 17 принимает свое первоначальное нерабочее положение.

Затем скважины 2 подготавливается для обжига следующей вышерасположенной заходки за счет укорачивания на ружного 3 и внутреннего 14 воздуховодов. После перестановки устройства обожженная часть скважины 2 тампонируется ° Подача тампонажной смеси осуществляется под давлением по технологическому трубопроводу (не показан}, который монтируется на обожженной части скважины 2 через воздуховод

l4 и полую центральную часть нагревателя 22. После окончания тампонирования трубопровод демонтируется и процесс тЕрмического укрепления грунта повторяется.

Предложенное устройство обеспечивает исключение возникновения в его элементах недопустимых тепловых деформаций и улучшает распределение сжатого воздуха в скважине, что позволяет поддерживать в скважине более оптимальный тепловой режим и повышает долговечность его работы почти в два раза по сравнению с известным устроиством, 1137154

1137154

I - Г

Составитель А.Прямков

Техред О.Неце Корректор И.Эрдейи, Редактор М.Дыпын

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 10478/21 Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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