Способ термического укрепления просадочного грунта

 

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛ НИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА преимущест венно в виде опоры, включающий бур ние скважины, нагрев ее стенок, вв дение в скважину смеси грунта с топливом , подачу окислителя и сжигание топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности , перед нагревом стенок . скважины осуществляют уширение ее низа, образование примыкающих к уширению параллельно расположенных . скважине шпуров и заполнение уширения пористым термостойким материалом, а после сжигания топлива последовательно ведут заполнение уширения твердеющим материалом и охлаждение стенок скважины, причем нагрев последних производят до их оплавления, а подачу окислителя ведут через термостойкий материал.

(19) (11) (51)4 Е 02 D 3/11 7/00

ВСЕСОЮЗНАЯ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ЯВ 1 т Ф, Ю«

° °

° °

Ф

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

/ " РЕСПУБЛИК г «» .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К ABTOPCKOlVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3767623/29-33 (22) 20.07.84 (46) 23.11.85. Бюл. ¹- ly3 .(71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им.А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов и Ю.А.Юрданов (53) 624..138.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1032095, кл. Е 02 D 3/11, 1981.

Авторское свидетельство СССР

¹ 726262, кл. Е 02 D 7/00, 1978. (54)(57) СПОСОБ ТЕР (ИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА преимущественно в виде опоры, включающий бурение скважины, нагрев ее стенок, введение в скважину смеси грунта с топливом, подачу окислителя и сжигание топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, перед нагревом стенок скважины осуществляют уширение ее низа, образование примыкающих к уширению параллельно расположенных ° скважине шпуров и заполнение уширения пористым термостойким материалом, а после сжигания топлива послЕдовательно ведут заполнение уширения твердеющим материалом и охлаждение стенок скважины, причем нагрев последних производят до их оплавления, Ф а подачу окислителя ведут через термостойкий материал.

119323>

- Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на слабых просадочных грунтах II типа, в частности к их укреплению термическим воздействием, преимущественно в виде опор.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображены разрез скважины и укрепляемого грунта в виде 10 опоры и схема размещения основного оборудования и средств контроля.

Технология способа заключается в ,следующем.

Вначале бурят скважину 1, образуют уширение 2 ее низа и к нему симметрично и параллельно скважине 1 проходят шпуры 3. Уширение 2 заполняют пористым термостойким материалом 4, например кварцевым песком, 20 герметизируют скважину 1 затвором 5 с горелкой 6, подключенной к системе 7 подачи топлива и вентилятору 8, а шпуры 3 снабжают отводами 9, соединенными с вентилятором 8 и насо- 25 сом 10.

Затем в скважину 1 через горелку

6 подают горючие смеси, разжигают факел -11 и постепенно, поднимая его снизу скважины 1 вверх, оплавляют З0 стенки 12 скважины. После этого скважину 1 разгерметизируют, демонтируя затвор 5, а ее ствол забивают смесью

13 грунта с топливом, применяя твердое топливо или низшие фракции жиких продуктов перегонки нефти. При этом смесь 13 грунта с топливом насыпают выше проектного горизонта 14 укрепляемого грунта .с учетом уплотнения при обжиге. Далее в уширение 2 gp через шпуры 3 и от вентилятора 8 в скважину 1 через термостойкий материал 4 нагнетают окислитель-сжатый воздух, который интенсифицирует процесс горения топлива в смеси 13, воснламе няющегося от расплавленных стенок 12 скважины 1.

После обжига грунта в смеси 13 до горизонта 14 подачу сжатого воздуха в шпуры 3 прекращают и нагнетают в З0 уширение 2 через шпуры 3 насосом 10 твердеющий материал, например раствор на расширяющемся цементе. Когда уширение 2 заполнено твердеющим материалом, начинают подачу через шнуры 5S охладителя, например, холодной воды, которая, проходя вокруг стенок 12 скважин 1, охлаждает их.

Для повышения прочности уширение

2 эаглубляют в непросадочные горизонты 15. При необходимости устойчивость стенок шпуров 3 обеспечивают удлинением трубчатых отводов 9 на необходимую глубину.

В качестве нагревателя при оплавлении стенок 12 скважин 1 могут

I применяться электрические нагреватели с погружением в скважину 1 элек-. тродов, соединенных с внешней электросетью.

Такое выполнение способа исключает сжигание топлива при открытой скважине 1, что снижает непроизводительные потери тепла в атмосферу и через стенки 12 скважины 1 в грунт, и образование вокруг них слоя толщиной 20-30 см из обожженного грунта, прочно связанного силами трения и сцепления с окружающим грунтом, что является одной из причин развития отрицательного тренин по боковой поверхности опоры при замачивании лрбсадочных, особенно II типа, грунтов.

Создание по предлагаемому способу укрепления грунта в виде опоры, прорезающей всю просадочную толщу,.имеет минимальное сцепление с неупроч-, ненным грунтом, требующие на их создание минимального расхода топливно-. энергетических ресурсов и времени.

Пример. На участке строительства производят термическое укрепление просадочного грунта в виде.опоры. Грунт — лессовый II, типа, по просадочности залегает на глубину

14 м, подстилаемый мощным слоем глины. Скважины для трех опор пройдены установкой ЛБУ-50 диаметром 0,2 м, а уширения выполняют приставкой к ЛБУ50 диаметром 0,8 м. Уширения затем заполняют через скважины кварцевым песком после образования параллельно скважинам шпуров по три вокруг каждой скважины, которые после этого загерметизируют затворами винтового типа с горелкой для жидкого топлива, соединенных с емкостью для топлива и калорифером с вентилятором типа

УСВ-300 с максимальной температурой о нагревания воздуха 250-300 .С производительностью до 4500 м /ч. Шпуры оборудуют отводами с удлинителями на всю высоту и подсоединяют к УСВ300 и растворонасосу плунжерного типа. Сжигается топливо с теплотой горения 20 МДж/кг, для заполнения

Показатели

Предлагаемый способ

Известный

3 способ

Продолжительность, ч

23

19

Расход тепла, Илж/мэ

3860

3640 4200

3720

Расход сжатого воздуха, мН /кг

35

46 Трудоемкость на 1 м, чади.

10,5

13,07

Фондоемкость работ, руб.

51.

5.0; 6

50,8

61,3

Стоимость 1 м опоры, руб.

64,32 65,12 83,26

66,84

Составитель А.Прямков

Редактор Н.Бобкова Техред A.Бабинец . Корректор Г.Решетник

Заказ 7237/30 Тираж 648 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113039, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

3 119323 уширения используется расширяющийся цемент ВРЦ с линейным уширением при водном твердении 1,12Х. Используется соляровое масло с теплотой горения

42 МДж/кг. Факел погружают на уровень верха уширения и постепенно поднимают вверх скважины, нагревая ее о стенки до температуры 1200-.1300 С вплоть до горизонта.

3 4

Одновременно укрепляют грунт известным способом. Результаты и сравнительный анализ приведены в таблице.

Таким. образом, предлагаемйй способ сокращает время на 22-46Х, расход топлива на 9-11Х и сжатого воздуха на

21-48Х. При этом расчетная себестоимость уменьшается на 19-21 8Х.