Способ термического укрепления грунта

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) д1) 4 Е 02 1) 3/l l ЮсйЩдд Я

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ,„)3 (К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2)) 3767621/29-33 (22) 20.07.84 (46) 07.01,86. Бюл. У 1 (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. А. Н. Косыгина (72) А. П. Юрданов (53) 624.138.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 538094, кл. E 02 D 3/11, 1974, Авторское свидетельство СССР

)) 685762, кл. Е 02 D 3/11, 1977, (54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, преимущественно в виде стенки, включающий образование основной и противоположно расположенных от нее вспомогательных скважин, герметизацию скважин, сжигание в основной скважине горючих смесей с одновременным вакуумированием вспомогательных скважин и нагнетанием горячих газов в грунт, .о т л и ч а ю—

I шийся тем, что, с целью повышения эффективности, вакуумирование, и нагнетание горячих газов ведут до нагрева внешнего слоя стенки до температуры, равной 0,7-0,9 расчетной, после чего осуществляют введение в грунт сжатого воздуха до повышения температуры внешнего слоя стенки до расчетной, а расстояние между смежными скважинами принимают равным

0,66-0,76 расчетного радиуса укрепления грунта одиночной скважины.

1203191

Изоб!1етение относится к строи—

1ельству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, преимущественно в виде стенки.

Цель изобретения - повышение эф» фективности.

На фиг. 1 изображен укрепляемый грунт по скважинам и размещение применяемого оборудования и средств контроля в разрезе; на фиг. 2расположение скважин и оборудования

6 и 8 в плане.

Технология способа заключается

l0 в следующем. !5

Основная 1 и вспомогательные 2 скважины образуются в грунте линейно на расстояниях, равных ширине А укрепляемого грунта в виде стенки 3, скважины l и 2 герметизируют затво рами 4, которые на основных скважинах 1 оборудованы форсунками 5, а на вспомогательных скважинах 2 — перфорированными отводами 6, соединенными с вакуум-насосом 7. Форсунки 5 подключают к емкости 8 с топливом и компрессору 9.

Затем через вентили 10 в основную скважину 1 подают горючие смеси, сжигают их, вакуумируя при этом вспомо30 гательные скважины 2 и нагревают стенку 3 на внешнем слое ll до темпе— ратуры, равной 0,7-0,9 расчетной, например для устранения пучинных свойств и по условиям морозостойко- 35 сти укрепленного массива грунта — до

540-420 С при расчетной температуре

600 С. Одновременно с отключением вакуум-насоса 7 прекращают нагнетание в грунт нагретых газов 12, 40

В процесса вакуумирования вспомогательных скважин 2 отработанные газы подают в фильтр 13 с подогревателем, осушают их в нем и нагнетают компрессором 9 в основные скважины

1 вместе с топливом.

Контроль температурного поля осу4ществляют системой термопар 14 с самопишущими приборами 15.

При такой технологии выполнения 50 способа с диапазоном нагрева внешнего слоя 11 до 0,7-0,9 расчетной температуры создается направленный газовый и тепловой потоки, исключающие сток газов на пределы укрепляемого 55 грунта в виде стенки, расстояние между скважинами 1 и 2, равное ширине стенки 3, позволяет исключить непроизводительный сток тепла за внешний контур.

Объем укрепляемого грунта по предлагаемому способу уменьшается по сравнению с известным на величину, определяемую из зависимости! (г, ) - — — — Н = 0,285 А.Н (I) где Н вЂ” высота укрепляемого грунта, Согласно зависимости (1) снижение объема работ составляет 28,5Å, что, в свою очередь, сокращает затраты энергетических ресурсов.

Уменьшение температуры нагревания внешнего слоя укрепляемого грунта до 0,7-0,9 расчетной дает воэможность испольэовать эффект перераспре» деления тепла после обжига, так как температура стенок вспомогательных скважин 2 и грунта между ними и основными скважинами будет при окончании термической обработки грунта выше расчетной.

Пример. На строительной площадке производилось термическое укрепление грунта в виде стенки длиной

9 м, шириной l м и глубиной 4 м.

Грунт - покровный суглинок с температурой ликвидации пучинных свойств

Тр = 600 С ° Основные 1 и вспомогательные 2 скважины пробурены установ-кой УГБ-50 диаметром 0,2 м и на расстоянии 1 м друг от друга, в каждой стене по 5 основных и 4 вспомогательных скважин. Затем они загерметизированы затворами 4 с форсунками 5 на основных скважинах 1 и перфорированными отводами 6 на вспомогательных скважинах 2, Форсунки 5 подключены к топливному баку 3 и компрессору

9 типа ПКС-6М производительностью

15 м /мин (при демонтаже второй ступени сжатия), а отводы 6 — к вакуумнасосу 7 типа PMK-4, Сжигание горючих смесей в основной скважине 1 с одновременным вакуумированием вспомогательных скважин 2, отсосом влажных газов и осушением их в фильтрах ФГТ 13 и нагнетанием компрессором 9 в основные сквалыжны 1 велось, пока температура через 18 ч . на внешнем слое 11 укрепляемых трех стенок 3 не достигла соответственно

540, 500 и 420 С, что зафиксировано показаниями термопар 14 ТХА-ХШ с са мопишущими..приборами ЭПП-9М2 класса точности 0,5 на 24 точки.

1203191

46,24

36

20

24

32

18

18 в том числе на обжиг, ч

4 4

5,14

48,8

3l,1 30,2 28,9

8,9 9,8 10,7

14,2 трудоемкость, чел,ч

ВНИИПИ Заказ 8393/35 Тираж 648 Подписное

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

После этого источник горючих смесей и вакуум-насос 7 отключают без разгерметизации скважин 1, 2 и осуществляется нагнетание в них сжатого воздуха под давлением до 0,2 MIIa пока расчетная температура T,=

= 600 С не достигает внешнего слоя

)1 укрепляемого грунта 3, что также фиксируется показаниями приборов ЭПП

ЭПП-9М2. На процесс перераспределения температуры требуется время соДлина стен, м

Объем укрепленного грунта, м з

Продолжительность процесса, ч на перераспределение температуры в стене, ч

Показатели эффективности на

1 п/м з объем укрепленного грунта, м расход жидкого топлива, кг ответственно на каждую стенку 2, 4 и 6 ч.

Одновременно укреплялся грунт по известному способу, Сравнительный анализ приведен в таблице, Предлагаемый способ дает возможность повысить эффективность со снижением затраттепла на! мстены — 17,1—

19,9 кгжидкого топлива, сокращением

10 производительности процессана р-12ч и е отрудоемкости на3,5-5,3 чел.ч.