Способ термического укрепления грунта в виде опоры

Способ термического укрепления грунта в виде опоры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат. Это достигается тем, что, когда скважину заполняют расплавленным грунтом, осуществляется возвращение потока лучистой энергии, вьщеляемого поверхностью грунта. Во время отвода отработанных газов они накапливаются под давлением. Горючие смеси сжигаются периодически. Грунт в скважину подается вдоль ее стенок. Отработанные газы удаляются через грунт в накопителе , а возвращение лучистой энергии производится в интервалах между периодами сжигания горючих смесей. I ил., I табл. б (/ С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

ЩСПИЬЛИН

Ио 4 Е 02 0 3/11

1 СР1,()?д.ы

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА В ВИДЕ ОПОРЫ (57) Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на (21) 4123459/3133 (22) 24.09.86 (46) 23.04.88. Бюл. У 15 (7l) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов, Г.П.Гусева, Ю.А.Юрданов и Е.А.Майаков (53) 624.138 .9(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 726262, кл. Е 02 0 3/1l, 1978.

Авторское свидетельство СССР

У 1006606, кл. Е 02 9 3/11, 1981.

„„SU„„1390300 А1 слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, и направлено на снижение э не р го з а тра т .

Это достигается тем, что, когда скважину заполняют расплавленным грунтом, осуществляется возвращение потока лучистой энергии, выделяемого поверхностью грунта. Во время отвода отработанных газов они накапливаются под давлением. Горючие смеси сжигаются периодически. Грунт в скважину подается вдоль ее стенок. Отработанные газы удаляются через грунт в накопителе, а возвращение лучистой энергии производится в интервалах между периодами сжигания горючих смесей. 1 ил., Я

I табл.

1390300.Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием.

Цель изобретения — снижение энергозатрат.

На чертеже изображены скважина и укрепляемый грунт в опоре, разрез, и схема размещения основного оборудования, Способ термического укрепления грунта в виде опоры осуществляется следующим образом.

Вначале образуют скважину 1 на 15 расчетную глубину 2 и герметизируют ее затвором 3, который включает бункер 4 с грунтом 5, загружаемым через люки 6, накопители 7 отработанных газов с перфорированными стенками 8, 20 через которые отработанные газы поступают в кольцевой трубопровод 9 и из него через вентиль 10 выпускаются в атмосферу, топливопровод 11 с подвижным отражателем 12 и диффузором

13, патрубок 14 для контроля процессов внутри скважины 1 и электрозапал

15 с прибором 16.

После проверки скважины 1 на герметичность в нее из бункера 4 по кон- 30 туру стенок 17 на дно скважины 1 подают грунт 5, а топливопровод 11 опускают так, чтобы диффузор 13 размещался над уровнем загруженного в скважину грунта 5 на 0,4-0,5 м (из условия равномерного сжигания горючих смесей и теплостойкости материала топливопровода 11), Подвижный отражатель 1 2 с электрозапалом 15 опускают в крайнее нижнее положение, фиксируемое диффузором 13. Затем зажигают горючие смеси, а отражатель

12 поднимают в верхнее положение и он закрывает доступ газов в накопитель 7 ° Создаваемое в скважине 1 избыточное давление способствует плотному соединению подвижного отражателя 12 с накопителем 7 отработанных газов.

Сжигание горючих смесей осуществляют периодически с разрывом, равным 3-7 мин, пока расплав 18 грунта

5 не поднимется от расчетной глубины

2 до проектной отметки 19, После периода сжигания горючих смесей подвиж- 5 ный отражатель 12 опускается вниз на уровень диффузора 13. Отражатель

12 позволяет фокусировать тепловую энергию, излучаемую расплавом 18 грунта 5, от поверхности 20 пропорционально массе расплавленного грунта, т.е. выделяемая аккумулированная расплавом 18 грунта 5 тепловая энергия отражается от криволинейной поверхности подвижного отражателя 12, увеличиваясь от центра скважины 1 к ее стенкам 17 пропорционально квадрату расстояния от центра скважины 1. Отработанные газы в это время поднимаются вверх и собираются в накопителе

7, а затем выпускаются из него через перфорированные отверстия 8 сквозь грунт 5 в бункере 4 путем открытия вентиля 10 на кольцевом трубопроводе

9, в который отработанные газы поступают, отдавая тепло грунту 5. Периодическое сжигание горючих смесей позволяет эффективно испольэовать тепловую энергию, аккумулированную расплавленной массой грунта, Возвращение потока лучистой тепловой энергии на поверхность грунта 5 посредством отражателя 12 позволяет равномерно прогревать весь поступающий в скважину грунт 5, особенно наиболее массивных участков, примыкающих к стенкам скважины 1, Предлагаемая подача грунта 5 по контуру стенок скважины 1 позволяет рационально использовать тепло, поднимающееся снизу вверх по стволу скважины 1, при этом газы входят в накопитель 7 более охлажденными. Возвращение тепла в сочетании с предлагаемой подачей грунта 5 способствует равномерному вытеснению из него расплавленной массы образующихся при плавлении газов,что повышает монолитность грунта 5 и его прочность. Подача -грунта 5 по контуру стенок скважины 1 создает также вогнутую поверхность расплавленного грунта, что в.сочетании с криволинейной формой подвижного отражателя 12 позволяет интенсифицировать процесс радиационного теплообмена.

Пример. На участке работ осуществляют термическое укрепление лессовидного грунта в трех опорах. Скважины 1 проходят установкой УГБ-50 диаметром 0,4 метра и уширяют в забое буровым расширителем до 0,8 м на расчетной глубине 2, равной 19 м. Длительность интервала между периодами сжигания горючих смесей варьируется в пределах 3-5-7 мин. После монтажа затвора 3 в комплексе с бункером 4 для подачи грунта 5, люками 6, наt 390300

Способ

Показатели

Предлагаемый

Опора 2

Известный

3,2

3,2

3,2

3,2

28

2040 2010

1910

2870 копителем 7 с перфорированными стенками 8, кольцевым трубопроводом 9 с вентилем,топливопроводом 11 с подвижным отражателем 12 и диффузором

13, патрубком 14 и электрозапалом 15 с прибором 16 скважины 1 проверяются на герметичность. Подвижные отражатели 12 изготавливают из стали

ОХ23Ю5А, их подъем осуществляют лебедкой Т-66 с автоматическим приводом, а расстояние над расплавом 18 грунта составляет 0,5 м.,Сжигается соляровое масло с теплотой горения

42 МДж/кг. Горючие смеси подаются насосами шестиренчатого типа, сжатый воздух генерируется компрессорами

ДК-9N с избыточным давлением 0,2—

0,4 МПа. Продолжительность процесса составляет 21-24-28 ч соответственно для перерыва сжигания горючих смесей 3-5-7 мин.

Одновременно осуществляется укрепление грунта в опоре известным способом, длительность процесса составляет 32 ч. Сравнение показателей приведено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход тепловой энергии в 1,4-1,5 раза при одновременном уменьшении длительности проОбъем расплавленного в скважине грунта, м

Перерывы в сжигании горючих смесей, мин

Длительность процесса заплавления скважин, ч

Удельный расход тепловой энергии на 1 м огоры, 3

МДж/м цесса термического укрепления грунта в опоре до 347, Фо рмула из о б р е те ния

Способ термического укрепления грунта в виде опоры, включающий образование скважины, установку в ее устье затвора с накопителем грунта и средствами годачи его и горючих смесей, сжиганием последних в скважине с образованием горячих газов, введение в скважину грунта, его наг-. ревание горячими газами до плавления, заполнение скважины расплавленным грунтом и отвод отработанных горячих газов, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, 20 в период заполнения скважины расплавленным грунтом осуществляют возвращение отражением потока лучистой энергии, выделяемого поверхностью грунта, во время отвода отработанных газов

25 производят их накапливание под давлением, сжигание горючих смесей ведут периодически, подачу грунта— ссыпанием его вдоль стенок скважины, а удаление отработанных газов — через грунт в накопителе, причем возвращение лучистой энергии осуществляют в интервалах между периодами сжига" ния горючих смесей. ора 1 Опора 3

К лебедке

Составитель А.Прямков

Редактор И.Шулла Техред M.Äèäûê Корректор А.Обручар

Заказ 1742/31 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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