Способ уплотнения массива грунта и устройство для его осуществления

Способ уплотнения массива грунта и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству , в частности к уплотнению просадочных или рыхлых грунтов, и направлено на повышение эффективности уплотнения. Достигается это тем, что грунт замачивают и воздействуют на него колебаниями частотой 4-200.Гц при амплитуде колебательного ускорения , равной 2-20 ускорениям свободного падения.Воздействие на грунт колебаниями ведут через скважины по всей, глубине уплотняемого мае сив а. Ус тройство содержит излучатель с цилиндрической ТЁ езииокорДНой мембраной, статором и ротором. Возбуждение колебаний происходит при подаче в излучатель сжатого воздуха. Повьшение эффективности уплотнения грунта достигается за счет воздействия на него низкочастотными акустическими колебаниями по всей глубине массива. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил. с (/; с оэ С55 СХЗ ОС ОС ел

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Е 02 D 3/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4059155/29-33 (22) 21.04.86 (46) 23.01.88, Бюл. р 3 (71) Бюро внедрения новых видов оснований и фундаментов Научно-исследовательского института оснований и подземных сооружений им. Н.М.Герсеванова и Московский горный институт (72) П.А.Коновалов, В.Г.Буданов, А.Л,Михлин, Б.С.Остюков, В.С.Ямщиков, А.И.Шульгин, В.Т.Климов, С.И.Кованда, А.А.Шарков, M.Ã.Ñîëíöåâ и В.П.Мушенко (53) 624.138.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 500334, кл. E 02 D 3/10. 1973, Авторское свидетельство СССР

Р 624986, кл. Е 02 D 3/ 12, 1977.

„„SU„„1368385 А 1 (54) СПОСОБ УПЛОТНЕНИЯ МАССИВА ГРУНТА

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к уплотнению просадочных или рыхлых грунтов, и направлено на повышение эффективности уплотнения. Достигается это тем, что грунт замачивают и воздействуют на него колебаниями частотой 4-200,Гц при амплитуде колебательного ускорения,равной 2-20 ускорениям свободного падения. Воздействие на грунт колебаниями ведут. через скважины по всей. глубине уплотняемого массива. Устройство содержит излучатель с цилиндрической

Реэинокордной мембраной, статором и ротором. Возбуждение колебаний про- @ исходит при подаче в излучатель сжатого воздуха. Повышение эффективности уплотнения грунта достигается за счет воздействия на него низкочастотными акустическими колебаниями по всей глубине массива. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, р

2 ил. Cr@

Па фиг, 1 показана схема осуще- 10 ствления способа", на фиг. 2 — узел

Т на фиг, 1.

Способ осуществляют следующим образом.

В массиве грунта 1 бурят скважины

2 и устанавливают в них перфорированные трубы 3. В каждую трубу 3 поочередно =-.aëèíatoò воду и погружают до нижней границы уплотняемого массива излучатель 4 низкочастотных акусти ческих колебаний. После погружения излучателя 4 перекрывают над ним трубу 3, изолируя зону размещения излучателя и начинают возбуждение колебаний, которые через воду и перфорацию трубы 3 передаются в грунтот вый массив, разрушая его структур:ые сплзи и уплотняя его в зоне раэ:»еще|п я излучателя 4. После заданного времени обработки зоны снимают е.. изоляцию, перемещают излучатель 4 вверх по трубе 3, изолируют сверху следующую зону и ведут воздействие на грунт колебаниями, Колебания осуu;ecтвляют частотой 4-200 Гц при амплитуде колебательного ускорения в диапазоне 2-20 величин ускорения сгободпого падения. Оптимальные вел1 -гпны частоты и амплитуды колебательного ускорения выбирают в этих пределах экспериментально в конкрет ных грунтовых условиях строительной площадки.

Устройство для уплотнения массива грунта содержит перфорированную обсадную трубу 3 и перемещаемый внутри нее излучатель 4. Перфорация трубы 3 выполнена в виде вертикальных щелевых отверстий 5, расположенных поясами в шахматном порядке. Излучатель 4 имеет корпус, состоящий из цилиндрической упругой реэинокордной мембраны 6, крышки 7 и днища 8.

Внутри корпуса соосно с мембраной 6 размещены цилиндрические полые статар 9 и ротор 10 с совмещенными боко, выми отверстиями 11, Внутри ротора

10 на днище 8 закреплен привод 12

25

35

55

1 13683

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотнении и уменьшении сжимаемости массивов просадочных, а также рыхлых

5 грунтов.

Цель изобретения — повышение эффективности уплотнения.

85 2 вращения ротора 10, например электродвигатель. На крышке 7 закреплено приспособление 13 для герметизации скважины, выполненное в виде упругой надувной тороидальной камеры, а также сбросной клапан 14. Полости ротора 10 и камеры 13 сообщаются посредством трубопровода 15 с источником 16 сжатого воздуха, размещенным на дневной поверхности.

Устройство работает следующим образом.

В установленную в скважине 2 заполненную водой трубу 3 опускают до ее низа излучатель 4 и подают в него по трубопроводу 15 сжатый воздух.

Происходит надувание камеры 13 с изоляцией трубы 3 над излучателем 4.

При достижении предельного давления сжатого воздуха открывается сбросной клапан 14 закрывающийся при заданном минимальном давлении и вновь открывающийся при повышении давления. Включают привод (2 и приводят во вращение ротор 10. При этом происходит возбуждение колебаний мембраны 6, передающихся по воде через перфорацию трубы 3 в грунт, вызывая разрушение его структуры и уплотнение, После заданного времени воздействия колебаниями подачу сжатого воздуха прекращают, происходит сжатие упругой камеры 13. Излучатель 4 поднимают на следующую зону, проводят по ней аналогичный цикл операций и осуществляют эти циклы до выхода излучателя из трубы 3 или в заданном интервале глубины.

Генерирование излучателем 4 акустических колебаний заключается в следующем. В полость вращающегося ротора 10 постоянно подают сжатый воздух, который при совмещении отверстий 11 в статоре 9 и роторе 1-0 поступает в полость мембраны 6, приводя ее к вздутию. Давление в полостях мембраны 6 и ротора 10 уравнялись, затем отверстия 11 расходятся, давление в полости ротора 10 возрастает до срабатывания клапана 14, при открывании которого давление в полости ротора

10 падает ниже давления в полости мембраны 6 ° При следующем совмещении отверстий 11 воздух из полости мембраны

6 устремляется в полость ротора 10, происходит перемещение мембраны 6 в сторону статора 9. Такие колебания мембраны 6 происходят несинхронно с

136838 вращением ротора 10 и работой клапана 14, частота колебаний может изменяться на 10-207, сохраняя среднюю заданную величину, Благодаря воздействию на грунт низкочастотными акустическими колебаниями и проведению воздействий по всей глубине массива достигается повышение эффективности уплотнения грунта.

Формула и з о б Р е т е н и я

1, Способ уплотнения массива грунта, включающий образование скважин, подачу в них воды и воздействие через скважины на грунт колебаниями, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, воздействие на грунт колебаниями ведут снизу вверх по зонам с остановками, причем каждую зону перед

Регулирование частоты колебаний и амплитуды колебательного ускорения осуществляют за счет изменения расхода сжатого воздуха и скорости вра- 1ð щения ротора 10.

4 началом воздействия колебаниями изолируют сверху, а колебания осуществляют частотой 4-200 Гц при амплитуде колебательного ускорения, превышающей ускорение свободного падения в

2-20 раз.

2. Устройство для уплотнения массива грунта, содержащее перфорированную обсадную трубу и перемещаемый внутри нее излучатель колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, оно снабжено установленным в верхней части излучателя приспособлением для герметизации скважины, а излучатель имеет цилиндрический корпус с боковой поверхностью из упругой резинокордной мембраны, разме-щенные внутри него.соосно с мембраной цилиндрические статор и ротор с совмещенными боковыми отверстиями, привод ротора и установленный на крышке, корпуса сбросной клапан.

3, Устройство по и. 2, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что приспособление для герметизации скважины выполнено в виде упругой торойдальной камеры, сообщающейся с полостью излучателя.

Составитель M.Õàñèí

Редактор H.Ðîãóëè÷ Техред M.Õoäàêè÷ Корректор А Тяско

Закаэ 200/26 Тираж 636 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауыская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4