Способ закрепления грунтов

 

Использование: строительство, сооружение объектов на грунтах с низкой несущей способностью. Сущность изобретения: в закрепляемом грунте бурят на заданную глубину скважины. В них послойно раздельно нагнетают два компонента закрепляющего раствора и смешивают их в скважине. Послойное раздельное нагнетание двух компонентов закрепляющего раствора выполняют посредством двухтрубной концентричной буровой колонны с постоянным объемом нагнетания в каждом слое при пошаговом подъеме колонны снизу вверх. Величину каждого последующего шага определяют из зависимости: . . ,hi + 1N j-1 . hi hi (-г--) , где hi - величина первого шага, м; i 1, 2, 3,..., ппорядковый номер шага. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (зцз Е 02 D 3/12

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) Я ьЙЙ..Й . «.Л и

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ номер шага, 7 ил, О

Ql

СА) 4

К АВТ0РСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4858731/33 (22) 10.08.90 (46) 30.01.93. Бюл, М 4 (71) Научно-производственное объединение по осушению месторождений полезных ископаемых и специальным горным работам (72) H.Т.Фатеев, Н,Г.Власов, С.Н.Одинцов, M.Þ.Ñåìèí и В,Ф,Карякин (56) Камбефор А, Инъекция грунтов. M.:

Энергия, 1971, с,132.

Авторское свидетельство СССР

М 669007, кл. Е 02 Р 3/12, 1978. (54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ (57) Использование: строительство, сооружение объектов на грунтах с низкой несущей способностью. Сущность изобретения:

Изобретение относится к строительству и может использоваться при сооружении объектов на грунтах с низкой несущей способностью.

Известен способ восходящей инъекции, включающий забивку трубы в грунт до заданной глубины, После ее промывки трубу соединяют с насосом, и поднимая ее на 20—

30 см нагнетают готовый раствор в грунт.

Затем операции повторяют.

Недостатком способа является ограничение по глубине инъектирования и возможность прихвата трубы отвердевшим раствором или его схватывание внутри трубы, что снижает качество работ.

Наиболее близким техническим решением является способ закрепления грунтов, включающий бурение скважин на заданную глубину, послойное раздельное нагнетание

Ф

„„Я „„1791537 А1 в закрепляемом грунте бурят на заданную глубину скважины. В них послойно раздельно нагнетают два компонента закрепляющего раствора и смешивают их в скважине.

Послойное раздельное нагнетание двух компонентов закрепляющего раствора выполняют посредством двухтрубной концентричной буровой колонны с постоянным объемом нагнетания в каждом слое при пошаговом подъеме колонны снизу вверх. Величину каждого последующего шага определяют из зависимости;

hi + 1 — ч п1 = h1 (— ), где h< — величина

h.! первого шага, м; i = 1, 2, 3„... п — порядковый двух компонентов закрепляющего раствора и их смешивание в скважине.

Недостатком способа является низкое качество закрепления грунта, обусловленное отсутствием стабилизации величины поперечного сечения зоны закрепления массива, Цель изобретения — повышение качества закрепления грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе включающем бурение скважин на заданную глубину, послойное раздельное нагнетание основы и отвердителя закрепляющего раствора и их смешивание, бурение скважин осуществляют с помощью бурового оборудования с двухтрубной коаксиальной колонной, по которой затем обеспечивают подачу основы и отвердителя закрепляющего раствора раздельно

1791537

55 с последующим смешиванием их на выходе из колонны, при этом осуществляют поэтапный подъем бурильной колонны с переменным уменьшающимся к устью скважины шагом при постоянном объеме нагнетания 5 закрепляющего раствора.

На фиг.1 показана фаза бурения скважины; на фиг.2 — фаза промывки буровой колонны; на фиг.3 — фаза подъема на первый шаг, на фиг.4 — фаза инъектирования пер- 10 ваго шага; на фиг,5 — фаза подъема снаряда на второй шаг; на фиг.6 — фаза инъектирования второго шага, на фиг.7 — фаза инъектирования п-го шага.

Способ осуществляют следующим об- 15 разом, Бурят скважины 1 на полную глубину, например, станком типа УРБ-2А-КГК-100, у которого буровой снаряд предназначен для гидротранспорта выбуриваемого керна по- 20 роды и включает двухтрубную коаксиальную бурильную колонну 2. По межтрубному кольцевому пространству подают воду, а через внутреннюю трубу выдают выбуренную породу (фиг.1), На поверхности устье каж- 25 дой скважины 1 герметизируется кондуктором 3 на глубину 0,5 — 1 м. Пробурив скважину на полную заданную глубину, поднимая колонну 2 на высоту h< = 0,5 — 0,7 м (первый шаг подьема), осуществляют про- 30 мывку труб колонны 2 (фиг,2-3). Затем через внутреннюю трубу бурильной колонны 2 подают основу (например, раствор карбамидной смолы), а по кольцевому межтрубному пространcòâó — отвердитель 35 (например, раствор щавелевой кислоты) закрепляющего раствора в соответствующей дозировке, обеспечиваемой насосно-дозирующей установкой (на чертеже не показано). Смешивание компонентов (основы и 40 отвердителя) производят на выходе из бу- рильной колонны 2 в скважине 1 (фиг,4), что обеспечивает закрепление песков 4 в зоне

5 нагнетания. Далее, бурильную колонну 2

45 поднимают на следующий шаг hz, меньше первого h>. Величина h2 каждого последующего шага определяется зависимостью;

h h (hl +1)! — 1

hl где h1 — величина первого шага, м;

i 1,2,3,..., и — порядковый номер шага.

При этом на каждый шаг подъема нагнетают постоянный объем раствора (фиг.6), Этим выравнивается гравитационное влияние массы вертикального столба раствора на постоянство поперечного сечения зоны 6 закрепления массива песка 4 (фиг,7).

Далее циклы поинтервального закрепления повторяют до поверхности или до кровли водоносного песчаного пласта для каждых смежных скважин, образуя массив, состоящий из смыкающихся между собой цилиндрических столбиков закрепленного песка (на чертеже не показано).

Предложенный способ позволяет повысить качество закрепления, так как повышается надежность смыкания цилиндрических зон массива.

Формула изобретения

Способ закрепления грунтов, включающий бурение скважины на заданную глубину, послойное раздельное нагнетание двух компонентов закрепляющего раствора и их смешивание в скважине, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества закрепления, послойное раздельное нагнетание двух компонентов закрепляющего раствора выполняют посредством двухтрубной концентричной буровой колонны с постоянным объемом нагнетания в каждом слое при пошаговом подъеме буровой колонны снизу вверх, при этом величина каждого последующего шага определяется

hi+1 зависимостью hl = h< (, ) где h> — величина первого шага, м; ! = 1,2,3....n — порядковый номер шага.

1791537 ода еаЬло

ОЙУ дердиа фуад. 6

Фиг. 5 составитель А.Зуенко

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Н.Милюкова

Редактор С,Козлова

Заказ 138 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

/, т