Способ термического закрепления грунта

Способ термического закрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, в частности к термическому укренлению грунтов, преимущественно глинистых с повышенной влажностью, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что в техническом решении, включающем бурение основной и вспомогательных скважин, герметизацию основной скважины, сжигание в ней горючей смеси, нагнетание в поры грунта горячих газов и удаление из грунта влаги, после бурения скважин вспомогательные скважины оборудуют иглофильтрами , а вокруг основной скважины noi ружают токопроводящие прутки Удаление Fvia- ги из грунта производится до или во время нагнетания горячих газов в грунт путем электроосмоса с подачей напряжения постоянного электрического тока на прутки и иглофильтры. Прутки подключаются к положительному полюсу тока. Вспомогательные скважины размещают за пределами контура укрепляемого грунта. При удалении влаги во время нагнетания горячих га:(он в грунт прутки периодически перемешакпч я и, зоны с температурой 120°С в зону с температурой 50-8б°С. Достигается сиижеии энергозатрат на 29% и сокращается продолжительность работ до 35%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1511 4 E 02 D 3 l l

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4155189/29-33 (22) 03.12.86 (46) 15.09.88. Бюл. № 34 (71) Головной научно-исследовательский и проектный институт «Крымниипроект» (72) Э. Я. Кильвандер и С. Б. Ухов (53) 624.138.5 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 237710, кл. Е 02 D 3/11, 1967.

Авторское свидетельство СССР № 685762, кл. Е 02 D 3/11, 1977. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству зданий и сооружений в сложных инженерно-геологических условиях, в частности к термическому укреплению грунтов, преимущественно глинистых с повышенной влажностью, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что в техническом решении, включающем бурение основной и вспомогательных скважин, герме„„SU„„1423690 А 1 тизацию основной скважины, сжигание в ней горючей смеси, нагнетание в поры грх ита горячих газов и удаление из грунта влаги, после бурения скважин вспомогательные скважины оборудуют иглофильтрами, а вокруг основной скважины поi ружают токопроводящие прутки Удаленис влаги из грунта т|роизводится до или во время нагнетания горячих газов в грунт путем электроосмоса с подачей напряжения ii0стоянного электрического тока на прутки и иглофильтры. Прутки подключаются к положительному полюсу тока. Вспомогательные скважины размещают за пределами контура укрепляемого грунта. Прп удалении влаги во время нагнетания горячих га гон в грунт прутки периодически перемеlli ются из зоны с температурой 120 C в зону с тс мпературой 50 — 80 С. Достигае1ся сниженп энергозатрат на 29% и сокращает я Ill)()должительность работ до 35%. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

1423690

10

40

Формула изобретения

И.<обретение относится к строительству д,!ппй и (к)ружений в сложных инже ерпо-геологических условиях, в частности к те!) л! ическому укреплению грунтов, преиму(цествеHHo глини This с повышенной влажностьк).

Це(гь изобретения --- повышение эффективности. !!3 фиг. 1 изображена скважина (разрез! и рыс<)оложепие оборудования; н3 фиг. 2 то iK(, со схемой перемещения прутков, вид сверху.

Способ осуществляк)т следук)щим обраЗО Лl .

Ны зыкрепляемом участке бурят сквакнну 1, герметизируK)T ее кондуктором 2

С ((i()!)(. Л II h () 11 .!, !. 1 и II((. 111 I !! Г() 11. l И В Ы И !! О 3дух;1 til() (пый элекгро I, в виде токопроводяп(их прутков 4, электроизолированных

H;! l.1!1 íó I() II.(у к горы 2 ll.ë K)(. 10 см, устанав !HH<)K)T у края скважины на глубину !

1одо!ивы у!(реll.lH(. 1(I()1() грунты 5. И глофильтры 6, являк)щиеся катодом, устанав, lHn«lK тся во вспомогательные скважины, 1(робуренные на расчетном расстоянии, превы!пающем контур укрепляемого грунта 5. ! !!.!офильтры покрываются изоляцией 7. За-! ем в(дут образование горячих газов в скважине путем сжигания горючей смеси и !

13гнетание газов в поры закрепляемо! о ! рунты, если его коэффициент фильтрации л ен ь I! Ie 0 л см/с, то перед обжигом через ! !)унт 5»()()II<,(I.;IK)T постоянный электрическ)! и (»(с грыдпен гом потенциалы 0,5-—

1,(1 В с!l и 1(лотностью до 10 А/ м . Б течение пр(п(есса обжиг3 производят з3л!ер темпера г ры с пом()щью термопар 8 вдоль радиуl(.() Io(H;IH нагрева грунта 5 до 120"С, из этой зоны пруток 4 переносят ближе к иглофильтру 6 в зоне, где температура составляег 50 80 С. В процессе обжига прои!водится регулировка подачи топлива и воздуха в скважину 1, так как по мере освобождения пор от влаги скорость закреп.,!ения грунты нарастает. Последнее полоH((ние анодных прутков 4 будет на границе заданного контура укрепляемого массива 5. !

1рп достижении в этом положении анодп()г() прутка 4 температуры окружающего

I jiу;1;1, равной 120"С электрический ток, отк.гюч аю г. Обжиг грунта прекращается по .(()(.1!<жеHии Н3 границе укрепляемого массивы расчетной температуры в зависимости о(состава грунта 5 и выдержки при этой I(. мпературе не менее 4 ч.

В предлагаемом способе одновременно с терми иским воздействием происходит явленц !(- i(кгроосмоса под действием постоян1((!о a,l(ê-рического тока с передвижением

H;! I и к к)ITîäó. При этом коэффициент фи II>! 1)

1!)0 рыз

11ри одновременном воздействии нагрева, !! )(1()HHH()«l электрического тока основное к<,IH (. во нла! и удаляется из вспомогательных скважин иглофильтрами, на что расходуется меньше энергии, чем при ее выпаривании, повышается пористость грунта и интенсифицируется процесс закрепления.

От высокой температуры в скважине, постепенно по мере удаления от скважины, часть влаги превращается в пар, перемещается по порам грунта и в зоне с температурой 50 — 80 С конденсируется, образуя

«порог влажности». Постепенное перемещение в эту зону с «порогом влажности» анодного прутка повышает эффективность удаления влаги и процесса закрепления грунта в конечном итоге.

Пример. Производилось термическое укрепление грунта с естественной влажностью

26 г(), пористостью 42Я, объемным весом

2,02 г/см и удельным весом 2,78 г/см . В пробуренную глубиной 3 м основную скважину в качестве горючей смеси подавалось соляровое масло и воздух, которое сжигалось, образуя поток горячих газов с температурой 1000 Ñ. При избыточном давлении горячие газы нагнетались в поры укрепляемого грунта. Одновременно осуществлялось воздействие на грунт постоянного электрического тока через установленные вокр)1 скважины токопроводящие прутки и разм(щепные за пределами укрепляемого масси 31 грунта иглофильтры, соединенные с oTpHI(c тельным !олк)сом постоянного тока.

По мер(нагревания (рунта анодные прутки при дости кении ь месте нх распо.п)жсния температуры грунта 120 С переставлялись в

H а и ра вле ни и соот ветс твующи х и глофил ьт ров в зону, где тел!перытура грунта была равна 50" С. Однов )ел!е!1но прои водилось укрепление грунта известным способом.

Результаты укроп.)ения грунта приведены

H ты г)л и це.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает снижение энергозатрат па 29 "„ и сокращение продолжительности рабог до

3() го

1. Способ термического закрепления грунта, включающий бурение основной и вспомогательных скважин, герметизацию основной скважины, сжигание в пей горючей смеси с образованием горячих газов, нагнетание их в поры закрепляемого грунта до заданного контура и удаление из грунта влаги, огличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, после бурения скважин осуществляют оборудование вспомогательнь)х скважин иглофильтрами и погружение в грунт вокруг основной скважины токопроводящих прутков, а удаление влаги из грунта ведут до или во время нагнетания горячих газов в грунт путем электроосмоса с образованием напряжения

1423690

2. Способ llo п. 1, от.!ичающий(-» тем. что прн удалении влаги из грунта но время нагнетания в него горячих газов ос !цест вляют периодическое перемещение прутксн нз зоны нагрева грунта до 120 н (()fli е(( температурой 50 -80 С.

Способ

Расход

Пр»должи— те. is;!»c т!, раб т!,(, ч

Зат)зато времени к!3 электрос ол яр ов о г о масла, условного топ— л((в», кг энергии, кВт кг

Известный

49,0

25,0

73,0 то

52, ) Предлагаемый 33,0

34,0

34, !) б рог. f

ВИИИГ!И Заказ 46! 5,(З5 Тираж 637

Г!роизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул

По (ппоt((1(Проектная, 4 постоянного электрического тока между прутками и иглофильтрами, причем прутки подключают к положительному полюсу тока, а бурение вспомогательных скважин производят 3а пределами контура укрепляемого грунта.

4 4

Г б