Устройство для термического укрепления грунта

 

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ä)979579. Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 03.02.81 (2! ) 3244594/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Е02 D 3/11

ГОсуАэрстияяьй ввмитвт

СССР (53) УДК 624.138..9 (088.8) Опубликовано 07.12.82. Бюллетень №45

Дата опубликования описыния 17.12.82 пе евам взебретений и етхрмтий (72) Автор изобретения

Ю. В. Варламов

Ростовский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЛСТВО Д,ЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

УКРЕП.ЛЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к укреплению грунта в строительстве, в частности к устройствам для термического укрепления верхнего слоя грунта, и может быть использовано для строительства осушительных и оросительных систем.

Известно устройство для термического укрепления грунта, включающее нож-стойку с заглубляемой и незаглубляемой в грунт частями. воздухозаборные отверстия в незаглубляемой части ножа-стойки, дренаж с камерой сгорания, форсункой и инжектором (1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для термического укрепления грунта, включающее нож-стойку с заглубляемой в грунт частью, закрепленный на ее нижнем конце дренер, размещенные в последнем форсунку и камеру сгорания с проходным отверстием в виде сопла Лаваля (2).

Недостатком указанных устройств является образование в грунте после прохода ножа-стойки открытой щели, что приводит к потерям тепла в атмосферу и исключает возможность использования низкосортных топлив с относительно низкой теплотворной способностью, а это снижает эффективность известных устройств.

Цель изобретения — повышение эффективности за счет снижения потерь тепла и обеспечения сжигания низкосортного топлива.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему нож-стойку с заглубляемой в грунт частью, закрепленный на ее нижнем конце дренер, размещенные в последнем форсунку и камеру сгорания с проходным отверстием в виде сопла

Лаваля, нож-стойка снабжена П-образно изогнутыми ножами, горизонтально закрепленными вдоль тыльной ее стороны заглубляемой в грунт части, камера сгорания — установленным у ее выхода завихрителем газового потока, а дренер имеет поперечное сечение в виде ромба, наибольшая ось которого расположена горизонтально и превышает наименьшую ось в 1,5 — 3,0 раза.

При этом устройство снабжено запаль20 ником, смонтированным у выхода завихрителя газового потока.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 — разрез А — А на фиг. 1;

979579 на фиг. 3 — устройство, вид сзади; на фиг. 4 — разрез Б — Б на фиг. 3.

Устройство имеет нож-стойку е заглубляемой 1 и незаглубляемой 2 в грунт частями, закрепленный на конце заглубляемой части 1 дренер 3 стреловидной формы с поперечным сечением в виде ромба, камеру сгорания с проходным отверстием.в виде сверхзвукового сопла Лаваля 4, снабженного на выходе завихрителем газового потока 5 и запальником 6 для розжига и поддержания горения газовой смеси. Нож-стойка с тыльной стороны заглубляемой в грунт части 1 имеет П-образно изогнутые ножи 7, которые установлены горизонтально, а наибольшая ось ромбовидного сечения расположена горизонтально и превышает его наименьшую ось в 1,5 — 3,0 раза. В дренере 3 перед входной частью размещена форсунка (не показана).

Устройство работает следующим образом.

Нож-стойка погружается в грунт на величину заглубляемой части 1, после чего к соплу Лаваля 4 подается форсункой топливо под давлением 150 — 200 атм, и сжатый воздух под давлением 4 — 5 атм.

Образовавшаяся газовая смесь с высокой скоростью выходит из сопла Лаваля 4, проходит завихритель газового потока 5 и зажигается запальником 6, который представляет собой, например, спираль, раскаленную в течение всей работы устройства, что способствует поддержанию устойчивого горения газовой смеси. В процессе перемещения ножа-стойки П-образно изогнутые ножи 7 срезают грунт и засыпают им щель 8.

Применение высокого давления 150—

200 атм. сжигаемого топлива и позволяет применять в устройстве различные низкосортные масла и отходы нефтеперерабатывающих заводов, например, фенольные смолы.

В процессе горизонтального перемещения устройства в грунте образуется ромбовидного сечения дрена, при этом были образованы дрены с различным отношением малой диагонали ромба к большой от 1:1 до 1:3,5.

Для сопоставления результатов в грунте одновременно осуществляется образование

15 круглых дрен известным устройством.

Результаты работ по образованию дрен приведены в табл. 1.

Физико-механические показатели грунта, укрепленного предлагаемым устройством, приведены в табл. 2.

Согласно данным табл. 1 наиболее рациональным соотношением малой диагонали, образованного в грунте ромбовидного сечения, к большой являются значения от 1:1,5 до 1:3,0.

25 Такое выполнение устройства обеспечивает повышение прочности грунта не менее чем в 10 раз и использование низкосортных топлив, что снижает стоимость работ по укреплению грунта.

979579 о

tg с

3

Х а

Щ (g

С( (М

О1

CV о

-1 о м (Г\

Ш ((CD

Ю

CV (л ((\

-1:

CO г

Ф

Z о с

tg

Е

С о

IQ

X о

3

Ф а

CX

Q.

Ф

X (б

Щ (L м ! л м г0 !

Э

2 с

> а

Y (1 \ (( о

S с

Ф

Itg

Щ (g х о (::

1 1

I 1

1 1

I 1 ! о в

1 СО 1 ((м

Х " 1 о

СО -- 1

I

I !

1 !

1 ——

1

1

1

1

1

1 Ю 1 !

1 х о

CO

1

I

1 о 1

° (4 1 х о) 1 со

I з

1

1

1

CD (Л 1 (4 л I х

Ол- 1

CO

1

1

I

1

1

I

I

o 1

COл 1 .х ° °

CD —

СО

1

I (.

1

1

1

1

1

1

1 1

1 1

1 (4

М СО

И \ ю о с4 в л о о л бГ\ м л о о

° — СЧ л о о

0 СО

CO о (ч л

o o

СО (Г\

CD (Ч о о

CL

IЭ

tg X

S сХ Щ а

> ; I2 Ф

Z X (Х CL

Ф Э с с

tg ф Щ

S (g S х с сч

S

:1

Щ л

tg л 1с

S 0 е. а

S а с И с а о

1- IЭ

X (g

S а m э х с о (>s о

2 с

Е э о

:> L сп о .а lg с о о с с с о э я 1Щ

Y о о о с о

0 х,с с д S

I- 0 О

О о р 0 о о у О о о о

Э а щ а >, с

Э tg

С1

Cg Ф з

С 0 X

0 L Э

Iu m

1 (М (М

CD

CO

CD 0

CD

-4

CD

CD

X л

Щ х

Iо (0

О о

L о

Z

Ф

3Е

% о

IO о о

S

СХ

Щ

0

IO

0 (X

CtI

Ф (О

1х

0 S а X

1 Щ х х m

IZ (О о о (X

S о о о

Z >

I- IО

m а

Z 1

z x

S с

0) Ф с

Э (D

I(D Щ

S Э

o m

s z (CI

979579

Таблица 2

После обжига

До обжига нарушенной не нарушен. нарушенной не наруш. ст ру кт . структ.

1200

1500

45

40

Пористость, Ф

1-1,8

24 22

0,958 1,17

Не размокает

2-3

0,07

0,02

До

1 мин

1 мин

25 с

Водопоглощение, 3

27

Формула изобретения

Физико-механические показатели грунта

Массовая -плотность скелета грунта,. кг/мз

Временное сопротивление сжатию, 10 Па

Коэффициент Фильтрации

Скорость размокания в спокойной воде, м/сут

1. Устройство для термического укрепления грунта, включающее нож-стойку с заглубляемой в грунт частью, закрепленный на ее нижнем конце дренер, размещенные в последнем форсунку и камеру сгорания с проходным отверстием в виде сопла Лаваля, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности за счет снижения потерь тепла и обеспечения сжигания низкосортного топлива, нож-стойка снабжена П-образно изогнутыми ножами, горизонтально закрепленными вдоль тыльной ее стороны заглубляемой в грунт части, камера сгорания— установленным у ее выхода завихрителем газового потока, а дренер имеет поперечное сечение в виде ромба, большая диагональ которого расположена горизонтально и превышает малую диагональ. в 1,5 — 3,0 раза.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено запальником, смонтированным у выхода завихрителя газового потока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельктво СССР № 526692, кл. Е 02 D 3/11, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 630338, кг. Е 02 D 3/11, 1977.

979579 фиг. 3 б-о

8 7

Hangukmue юикюаю юг. у

Составитель А. Прямков

Редактор г1. Повхан Техред И. Верес Корректор Г. Огар

Заказ 9298/13 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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