Способ замораживания грунта и устройство для его осуществления

 

ИСАНИЕ

Союз Советских

Социалистических ЧыГ

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.05.80 (21) 2921026/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.82. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 15.02.82 (51) М. Кл. з

Е 02 D 3/! 15

Гооударстееннык кометет (53) УДК 624.139, .62 (088.8) ло делан изобретений и открытий

В. Ф. Мозговой, С. А. Съеди н, Ю. Л. Лау хин, B. Д. Качур и Г. М. Федоряк (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский и проект о-конструкторский институт по осушению месторождений полез ьи,искойаемых, специальным горным работам, рудничной геологий " "" --"= -*-.! и маркшейдерскому делу «ВИОГЕМ» (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЗАМОРАЖИВАНИЯ ГРУНТА И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и касается замораживания грунта, используемого для создания .мерзлых оснований и ледопородных ограждений.

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является способ замораживания грунта, заключающийся в размещении в грунте колонки и заполнение ее газообразным хладагентом путем его беспрерывной подачи и вывода.

Известный способ реализуется с помощью устройства, представляющего собой замораживающую трубу и размещенную в ней питающую трубу 11 } .

Недостаток заключается в неэффективном использовании холода, содержащегося в газообразном хладагенте, что отрицатель но сказывается на эффективности замораживания.

Цель изобретения — повышение эффективности замораживания грунта.

Поставленная цель достигается за счет того, что в способе замораживания грунта, включающем размещение в грунте колонки и заполнение ее газообразным хладагентом путем его беспрерывной подачи и вывода, при подаче хладагента

2 в колонку в него вводят сыпучий материал и выводят его из колонки одновременно с хладагентом, после чего отделяют сыпучий материал от хладагента с последующим введением отделенного сыпучего материала в подаваемый в колонку хлада гент.

При этом устройство для осуществления способа замораживания грунта, включаюшее колонку, выполненную в виде замораживающей трубы и установленной в ней питающей трубы, снабжено струйным насосом с входными патрубками для хладагента и сыпучего материала и выходным патрубками и сепаратором с входным патрубком и выходными патрубками для хла15 дагента и сыпучего материала, причем выходной патрубок насоса, замораживающая труба и выходной патрубок для сыпучего материала сепаратора гидравлически соединены соответственно с питающей трубой, входным патрубком сепаратора и входным патрубком для сыпучего материала насоса.

На фиг. 1 изображено устройство, реализующего предлагаемый способ замораживания грунта, продольный разрез; на

905371 фиг. 2 — схема подключения устройства для замораживания грунта.

Способ замораживания грунта осуществляют следующим образом.

В грунте бурят скважины и устанавливают в них замораживающие колонки, пред- ставляющие собой замораживающую трубу 1 и размещенную в ней питающую трубу 2. Колонки от магистрали 3 заполняют газообразным хладагентом 4 путем его беспрерывной подачи и вывода, при этом при 1© подаче хладагента 4 в колонки в него вводят сыпучий материал 5 и выводят его из колонки одновременно с -хладагентом. При выходе из колонки смеси от хладагента 4 отделяют сыпучий материал 5 и затем снова вводят его в подаваемый в колонку хладагент 4. При использовании способа в грунте может быть установлено несколько колонок. В случае использования в качестве хладагента охлажденного воздуха сыпучий материал подается во все колонки, а при использовании в качестве хладагента сжиженного газа, например азота, последний поступает в колонку через последовательно соединенную с ней дополнительную колонку.

Для реализации способа используется устройство, состоящее из колонки в виде замораживающей 1 и питательной 2 труб, струйного насоса 6 с входными патрубками 7 и 8 соответственно для хладагента 4 и сыпучего материала 5 и выходным патрубком 9 и сепаратора 10 с входным патрубком 11 и выходными патрубками 12 и 13 для хладагента 4 и сыпучего материал 5. Выходной патрубок 9 насоса 6, замораживающая труба 1 и выходной патрубок 13 сепаратора 10 гидравлически сое- 3s динены соответственно с питающей трубой

2, входным патрубком 11 сепаратора 10 и входным патрубком 8 насоса 6 с использованием соединительных трубопроводов 14.

Устройство работает следующим образом.

Из магистрали 3 в струйный насос 6 поступает газообразный хладагент 4, а из сепаратора 10 за счет эжекции в него поступает сыпучий материал 5. Смесь хлада- гента 9 и сыпучего материала 5 поступает в замораживающую колонку, а из пеев в сепаратор 10, где сыпучий материал 5 отделяется от хладагента, и затем выводится из сепаратора и вновь поступает в насос 6.

В случае использования в качестве хладагента сжиженного газа последний превращают в газообразное состояние. Для этого из емкости хранилища 15 его подают в колонку, состоящую только из замораживающей трубы 1 и питающей трубы 2, где газ испаряется и по трубопроводу 14 поступает в колонку, снабженную насосом 6 и сепаратором 10. Количество спаренных колонок выбирается в зависимости от конкретных условий.

Введение в хладагент сыпучего материала позволяет значительно увеличить коэффициент его теплоотдачи. При этом возрастает скорость замораживания грунта и прочность ледопородного ограждения сокращается расход хладагента.

Формула изобретения

1. Способ замораживания грунта, включающий размещение в грунте колонки и заполнение ее газообразным хладагентом путем его беспрерывной подачи и вывода, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности замораживания, при подаче хладагента в колонку в него вводят сыпучий материал и выводят его из колонки одновременно с хладаген том, после чего отделяют сыпучий материал от хладагента с последующим введением отделенного сыпучего материала в подаваемый в колонку хладагент.

2. Устройство для осуществления способа замораживания грунта по п. 1, включающее колонку, выполненную в виде замораживающей трубы и установленной в ней питающей трубы, отличающееся тем, что устройство снабжено струйным насосом с входными патрубками для хладагента и сыпучего материала и выходным патрубком и сепаратором с входным патрубком и вы,ходными патрубками для хладагента и сыпучего материала, причем выходной патрубок насоса, замораживающая труба и выходной патрубок для сыпучего материала сепаратора гидра вли чески соединены соответственно с питающей трубой, входным патрубком сепаратора и входным патрубком для сыпучего материала насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Антонов А. Ф. и др. Справочник па строительству на вечномерзлых грунтах

Л., Стройиздат,1977, с. 186.

90537! иг.

12 иг.

Составитель Г. Гаврищук

Техред А. Бойкас Корректор В. Синицкая

Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий ! 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Н. Воловик

Заказ 307/42