Способ изготовления термогрунтовой сваи

Способ изготовления термогрунтовой сваи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ,Ф ЪСУДЮ ОТМННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНЯТИЙ.(21) 3342891/29-33 (22) 30.09.81 (46) 15.07.83. Бюл. Р 26 (72) A.Ï.I0ðäàíîâ, A.Ê.Сычев, A.Ñ.Трегуб, И.В.Степура и В.М.Сырых (71) Московский ордена Трудового

Красного Знамени текстильный институт им. A.Н.Косыгина (53) 624.138.9(088.8) .(56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 342996, кл. Е 02 D 7/00, 1965.

2. Авторское свидетельство СССРВ 726262, кл Е 02 D 7/00, 1978 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТЕРМОГРУНТОВОК. СВАИ, включающий образование скважины, нагревание грунта сте.нок скважины, подачу и плавление в скважине грунтовых смесей для формирования ствола получаемым расплавом, отличающийся тем,.что, с целью ускорения производства работ, нагревание грунта стенок скважины, подачу и плавление грунтовых смесей

„в скважине осуществляют с помощью,.SU„„1028774 А

З(59 Е 02 Р 3 11у Е 02 Р 3/12 подвижной кольцевой тепловой камеры, устанавливаемой в скважине с зазором относительно ее стенок, заполненным газом, подачу и плавлвние грунтовых смесей осуществляют циклически, причем продолжительность цикла плавлеНия грунтовых смесей определяют из соотношения к ) ф ( где К .— коэффициент учета расхода расплава на заполнение трещин и макропор в грунтовой стенкеу

Н вЂ” высота камеры, м

Н - минимальное расстояние меж- g ду низом камеры и верхней поверхностью расплава грунта, м;

D — диаметр скважины, м1 С

У вЂ” средняя производительность камеры, м-3/ч, и по мере нагревания грунта стенок скважины и плавления грунтовых смесей осуществляют удаление образующихся паров воды в атмосферу и отсос газов.

1028774

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при изготовлении свай из грунта путем термического воздействия.

Известен способ изготовления грунтовой сваи, состоящий из бурения скважины, подачи в нее горючих смесей и грунта и,его плавления (1).

Известен также способ изготовления термогрунтовой сваи, включающий образование скважины, нагревание грунта стенок скважины, подачу и плавление в скважине грунтовых смоей для формирования ствола получаемым расплавом (2).

Недостатком указанных способов яв-15 ляется сравнительно большая продолжительность процесса, достигающая 1,52,6 ч/м изготавливаемой сваи, обусловленная неконцентрированным использованием тепловой энергии и рассеива-gp нием ее в стволе скважины по всей ее высоте.

Цель изобретения — ускорение про" изводства работ.

Укаэанная цель достигается тем, 25 что согласно способу изготовления термогрунтовой сваи, включающему об разование скважины, нагревание грунта стенок скважины, подачу и плавление в скважине грунтовых смесей для формирования ствола получаемым рас, 30 плавом, нагревание грунта стенок скважины, подачу и плавление грунтовых смесей в скважине осуществляют . с помощью подвижной кольцевой тепловой камеры, устанавливаемой в скважине с зазором относительно ее стенок, заполненным газом, подачу и плавление грунтовых смесей осуществляют циклически, причем продолжительность цикла плавления грунтовых смесей on- 40 ределяют из соотношения

KD (н,- н)

" пл где К вЂ” коэффициент учета расхода расплава на заполнение трещин и макропор в грунтовой стенке>

Н вЂ” высота камеры, м;

Н вЂ” минимальное расстояние между низом камеры и верхней поверхностью расплава грунта, м;

Р— диаметр скважины, м; . У д — средняя производительность камеры, м3/ч и по мере нагревания грунта стенок скважины и плавления грунтовых смесей осуществляют удаление образующихся паров воды в атмос-. феру и отсос газов °

На чертеже изображена скважина с 60 установлеМной в ней камерой, разрез, Технология способа состоит в следующем.

Вначале бурят скважину 1 требуемого диаметра и монтируют в ней соосно 65 камеру 2, размещая ее в забое 3 скважины 1, и генерируют в камере 2 тепловую энергию в электрических нагревателях 4 или сжиганием топливных смесей (не показано). Тепло поступает в зазор 5 между камерой и стенками скважины и через слой газа в нем нагревают грунт 6 в стенках скважины

1 до температуры,,меньшей начала спекания, которая для большинства лессовых и глинистых грунтов составляет

1000-1200 С. Одновременно в камеру

2 через трубопровод 7 подают грунтовые смеси 8 и плавят их, заполняя камеру 2 расплавом. В процессе плавле.ния и нагревания грунта 6 в стенках скважины 1 испаряющуюся воДу удаляют через отверстия 9 и отводы с клапанами 10 в атмосферу, а образующиеся при плавлении грунта газы из камеры

2 отсасывают через загрузочный бункер 11 вакуум-насосом 12.

Затем камеру 2 поднимают и расплав грунта равномерно выливают s скважину 1. При этом между низом камеры .2 и верхом расплава 13 грунта оставляют зазор 14, равный 0,3-0,5 м.

После цикла, продолжительность которого определяют из указанного выше соотношения, камеру 2 перемещают в новое положение.

Контроль за процессами внутри скважины 1 осуществляют через смотровую трубу 15 с защитным глазком 16 визуально. Электрические нагреватели

4 плоской или спиральной формы соединяют проложенными в трубах и шлангах кабелями 17 с источниками электрической энергии 18, трансформированной до расчетных значений силы тока и напряжения (трансформаторные устройства не показаны). фнксацию зазора 14 между верхом расплава 13 и низом камеры 2 достигают диффузором 19. Если в качестве источника тепла применяют топливные смеси, то их вводят в камеру 2 трубопроводом 7, размещенным внутри трубы (не показано) .

Процесс заплавления скважины 1 прекращают, когда расплав 13 достигает проектной отметки. При перемещении камеры 2 в новое положение соединен-. ные на резьбе 20 участки трубопровода 7 извлекают, а кабель 17 вытягивают.

Приведенное соотношение есть отно" шение объема участка скважины, за.-,: плавляемого грунтовыми смесями за один цикл, к производительности камеры с введением опытного коэффициента равного 1,02-1,06 который учйтывает расход расплава на заполнение трещин и макропор в стенках скважины.

Применение камеры позволяет KOH центрировать тепловую энергию в ограниченном объеме и сократить расход тепла, так как отработанные газы отсасываются через грунтовые смеси

102877

40

I и, нагревая их, удаляются в атмосферу охлажденными. При этом насос включается периодически по мере оседания расплава грунта, когда вентили выпуска паров влаги перекрыты. Наличие газовой прослойки в камере предотвращает оплавление грунта в стенках скважины и одновременно дает воэможность удалнть образующиеся пары влаги. Ос-. тавление зазора между низом камеры

;и верхом расплава исключает образова- ® .ние газовых пузырей B расплаве и

:уменьшает усилие на перемещение каме-ры при изменении ее положения.

Способ осуществляется следующим образом. 15

На строительной площадке изготавливают две термогрунтовые сваи в скважинах 0,4 м глубиной 6 и. Высота камеры 2 м. Заплавление ведется сме сью высушенного местного суглинка с твердим молотым топлйвом в пропорции 10г1. Температура плавления смеси 1200 С. Камеры изготовлены из жаростойкой:стали ÎÕ23Þ5A. КолЪцевые плоские нагреватели выполнены из тер- р5 мостойкого гра@ита. Ток трансформируется от внешней сети через трансформаторные установки AQNK 100/0,5 и

ОСУ 80/0.5 с изменением силы тока в пределах 1800-2200 A и напряжения

36 - 60 В. Средняя производительность камеры 0,4-0,6 м. /ч.

Продолжительность изготовления термогрунтовых свай составляет 10 и

12 ч, расход тепловой энергии íà 1 м размягченного грунта соответственно

2800. и 3080 мДж.

Одновременно производится изготовление сваи известным способом в аналогичных условиях. Яа изготовление затрачено 16 ч и израсходовано на г каждый 1 м сваи 3560 мДж тепловой энергии.

Сравнительные данные и их анализ приведен в таблице.

Объем ствола. скважины, м З 0,75 0,75

0,75

Производительность камеры, м /ч

0,4 0,6

Пцодолжитепьность изготовления термогрунтовой сваи, ч

16 12 10

Расход те ла на 1 м оваи, мДж

3080 2800

3560

Средняя продолжительность изготовления сваи, м/ч

0 375 0 5

0,6

Таким образом, применение предлагаемого способа изготовления т@рмогрунтовой сваи дает возможность сократить продолжительность процессов в 1,3-1 6 раз и при этом уменьшить расход тепловой энергии на 15-27%. °

1028774

Составитель М.Перлов

Редактор Н.Горват Техред Л, Пекарь Корректор;Ъ. Повх

Заказ 4916/27 Тираж 673 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент, r.Óærîðoä, ул.Проектная, 4