Способ термического укрепления макропористого грунта

Способ термического укрепления макропористого грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству на макропористых грунтах с укреплением их в основаниях зданий и сооружений с устранением просадочных свойств термическим воздействием и направлено на повышение эффективности . Это достигается тем, что осуществляют вакуумирование грунта, образование скважины и равномерно расположенных вокруг нее гшуров, герметизацию скважины, генерирование в ней горячих газов, нагнетание их в грунт через равные по высоте участки и нагревание грунта до устранения на .его внешнем контуре просадочных свойств. При этом в период вакуз Т И - рования грунта производится осушение и накапливание отработанных горячих газов, а в период нагревания грунта определяется момент образования в нем порога влажности. Нагревание грунта ведется периодически концентрически расположенными вокруг скважины слоями. Вакуумирование производится через скважину после нагревания каждого слоя, из которых первый слой вакуумируется после образования в грунте порога влажности. Накопленные газы используются при последующих генерированиях горячих газов. Приводится зависимость для определения количества слоев вокруг скважины. 1 ил. о S (Л с 4 00 о «ii а ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ . РЕСПУБЛИН

„.80„„1430462 А1 (51)4 Е 02 D 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

ГОСУДАРСТЯЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4225411/31-33 (22) 05.03.87 (46) 15. 10.88. Бюл. У 38 (71) Московский текстильный институт нм. А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов, В.Д.Кандыбин, Л,Я.Лалетин и Е.А.Манаков (53) 624. 138. 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 538094, кл. E 02 D 3/11, 1976, Авторское свидетельство СССР

9 1308705, кл. Е 02 D 3/11, 1986. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

МАКРОПОРИСТОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству на макропористых грунтах с укреплением их в основаниях зданий и сооружений с устранением просадочных свойств термическим воздействием и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что осу= ществляют вакуумирование грунта, образование скважины и равномерно расположенных вокруг нее шпуров, герметизацию скважины, генерирование в ней горячих газов, нагнетание их в грунт через равные по высоте участки и нагревание грунта до устранения на

его внешнем контуре просадочных свойств. При этом в период вакуумнрования грунта производится осушение и накапливание отработанных горячих газов, а в период нагревания грунта определяется момент образования в нем порога влажности. Нагревание грунта ведется периодически концентрически расположенными вокруг скважины слоями. Вакуумирование производится через скважину после нагре- ф вания каждого слоя, из которых первый слой вакуумируется после образования в грунте порога влажности. Накопленные газы используются при.последующих генерированиях горячих газов. Приводйтся зависимость для определения количества слоев вокруг скважины. 1 ил.

1430462

Изобретение относится к строительству на макропористых грунтах с укреплением их. в основаниях зданий и сооружений с устранением просадочных свойств термическим воздействием.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображены разрез скважины, шпуров и укрепляемого грунта, схема размещения технологического оборудования и средств технического контроля процесса.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале бурят скважину 1 и равномерно вокруг нее шпуры 2, которые размещают по внешнему контуру 3 укрепляемого массива 4 и осушают вакуумированием через них массив грунта 4 до влажности на границе раскатывания, что фиксируют непосредственным отбором и испытанием проб грунта.

Затем в скважину 1 устанавливают блок

5, включающий диафрагмы 6 из термостойких сталей, разделяющие скважину

1 на равные по высоте участки, трубопроводы 7 подачи горячих газов и отвода 8 отсасываемых из грунта газов, который соединен через фильтр 9 с теплогенератором 10, генерирующим горячие газы. После этого скважину 1 герметизируют затвором 11 с патрубком 12 для контроля процесса внутри скважины 1 визуально или с помощью оптического пирометра, проверяют гер- 35 метичность и нагревают грунт 4 в первом слое 13, пока в нем не образуется порог 14 влажности, что фиксируется отбором проб стандартными методами. Затем трубопровод 7 подачи в .скважину горячих газов перекрывают вентилями 15, а через трубопровод 8 отсасывают с помощью вакуум-насоса 16 иэ грунта первого слоя 13 отработанные газы в емкость 17 для их последу- 45 ющего использования, пока температура отсасываемых газов не достигнет температуры устранения просадочных свойств грунта, составляющей около

200 С. После этого процесс продол- 50 жают нагревая и вакуумируя грунт следующих слоев, количество которых определяют из зависимости

А= 1+, (1) 55

1п м где D — диаметр укрепляемого вокруг скважины грунта, м;

Р, — диаметр первого слоя, концентрически расположенного вокруг скважины, м;

Со — степень влажности грунта после вакуумирования;

С„, — степень влажности грунта на пороге влажности.

Предлагаемый способ исключает потери тепла при образовании в результате испарения и отжатия влаги от скважины и последующей конденсации паров порога влажности, поскольку при появлении порога процесс нагнетания горячих газов в грунт прекращается.

Периодическое нагнетание горячих газов позволяет повторно пропаривать укрепляемый массив грунта, ликвидируя его просадочные свойства при относительно низких температурах.

Многократное использование отсасываемых газов снижает энергозатраты.

Пример. На экспериментальной площадке проводилось термическое укрепление макропористого грунта на глубину 10 м в трех массивах, иэ ко торых два обрабатывались предлагае:— мым и один известным способами. Скважины 1 и шпуры 2 были образованы установкой УГБ-50 диаметром 0,2 м, шпуры 2 размещались по внешнему контуру 3 укрепляемого массива грунта 4 в количестве 6 шт вокруг каждой скважины. После этого укрепляемый массив осушался вакуумированием до влажности на границе раскатывания 0,08.Это соответствовало степени влажности

С, = 0,32. Для вакуумирования использовались вакуум-насосы PMK-4.

По предварительным опытам установлено С 0,64. Диаметр укрепляемого вокруг скважины 1 грунта D = 3 м.

Согласно зависимости (1) было определено Dq = 2 м. После производился монтаж блока 5 с диафрагмами 6 из стали типа ОХ23Ю5А, разделяющими скважину 1 на 3 равных высоты по

3 м в каждой, трубопроводами 7 и 8, соединенными с фильтром 9 и генератором 10 горячих газов типа УСВЗООТ, нагревающим газы до 600 С.

Скважины 1 герметизировали затворами 11 с патрубками 12 для наблюдения оптическими пирометрами ОППИР-45.

После включения генератора 10 горячие газы нагнетались через трубопровод 7 в грунт 4, пока в его первом слое 13 на внешней границе не образовался порог 14 влажности. При этом

1430462 средняя степень влажности во втором слое составила 0,64, т.е. увеличилась в 2 раза. Диаметр второго слоя составил 2,6 м. Затем вентилем 15

5 подача горячих газов была прекращена и был включен насос 16 и по трубопроводу 8 отсасывались отработанные газы, пока их температура не достигла 200 С, что проверялось показаниями термопар, установленных на вакуум-насосе (не показано). На этот процесс было затрачено: нагревание первого слоя 16 и 17 ч, охлаждение 0,5 ч. Затем процесс продолжали, используя отработанные газы, нагнетаемые в емкость 17, для генерации горячих газов в УСВ-300 Т с осушением фильтром 9. На последующие второй и третий слои соответственно 2< затрачено на нагревание и вакуумирование грунта 13 и 12 ч, 1,5 ч— 9 и 10 ч. Вакуумирование последнего . слоя не производилось. Общая длительность процесса составила 40 и 25

42 ч, в том числе на нагревание 3840 ч и вакуумирование 2 ч. Удельные затраты тепловой энергии составили

1070 и 1100 ИДж/м . Шпуры тампонировались после завершения процесса.

Известным способом термическое укрепление было завершено через 48ч, удельный расход тепла составил

1680 ИДж/мз .

Таким образом, предлагаемый способ повышает эффективность эа счет сокращения затрат тепла в 1,5 раза и длительности процесса в 1,2 раза.

Формула из обретения

Способ термического укрепления макропористого грунта, включающий вакуумирование грунта, образование скважины и равномерно расположенных вокруг нее шпуров, герметизацию скважины, генерирование в ней горячих газов, их нагнетание в грунт через равные по высоте участки и нагревание грунта до устранения на внешнем его контуре просадочных свойств, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности, в период вакуумирования грунта осуществляют осушение и накапливание отработанных горячих газов, в процессе нагревания. грунта ведут определение момента образования в нем порога влажК6сти, нагревание грунта осуществляют периодически концентрически расположенными вокруг скважины слоями, а вакуумирование грунта производят через скважину после нагревания каждого концентрически расположенного слоя, причем вакуумирование первого слоя начинают после образования в грунте порога влажности, накопленные отработанные газы вводят в скважину при генерировании в ней горячих газов для нагнетания их в последующий концентрически расположенный слой, а количество последних определяют иэ зависимости

1п 1 °

ln где Р диаметр укрепляемого вокруг скважины грунта, м, диаметр первого слоя, концентрически расположенного вокруг скважины, м, степень влажности грунта после вакуумирования, степень влажности грунта на пороге влажности.

С м

1430462

Составитель А.Прямков

Редактор N.Áàíäóðà Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 5306/26

Тираж 637 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

II3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно †полиграфическ предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4