Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области строительства , в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат и обеспечение возведения насыпного основания дороги . Известная технология включает образование горизонтальных скважин и примыкающих к ним шпуров, создание слоя разрыхленного грунта с газонепроницаемой поверхностью , введение в слой грунта измельченного твердого топлива, герметизацию скважин и шпуров, генерирование в скважинах горячих газов и нагнетание последних в грунт до сгорания в нем твердого топлива . В предлагаемом изображении образование горизонтальных скважин производят после создания слоя разрыхленного грунта рядами вдоль боковых сторон основания дороги . Во время нагнетания горячих газов в грунт осуществляют попеременное вакуумирование рядов скважин. Создание слоя разрыхленного грунта ведут путем укладки привозного измельченного грунта, а газонепроницаемой поверхности - путем уплотнения верхней части разрыхленного слоя грунта. Кроме того, во время образования скважин в каждой скважине выполняют перфорацию части ее стенки, обращенной в сторону середины основания. Шпуры в плане размещают в шахматном порядке, а во время укладки привозного грунта осуществляют его увлажнение . Достигается экономия энергии от 22 до 31%, снижается трудоемкость работ в 1,3-1,4 раза. 1 ил., 1 табл. S (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SU „„1435701 (11 4 Е 02 D 3 11

) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АBTOPCHOMV СВИДЕТЕПЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4220986/31-33 (22) 02.04.87 (46) 07.11.88. Бюл. № 41 (71) Московский текстильный институт им. А. Н. Косыгина (72) А. П. Юрданов, Г. П. Гусева и Ю. А. Юрданов (53) 624.138.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1006609, кл. Е 02 D 3/11, 1981.

Авторское свидетельство СССР № 996622, кл. Е 02 D 3/11, 1981. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат и обеспечение возведения насыпного основания дороги. Известная технология включает образование горизонтальных скважин и примыкающих к ним шпуров, создание слоя разрыхленного грунта с газонепроницаемой по ерхностью, введение в слой грунта измельченного твердого топлива, герметизацию скважин и шпуров, генерирование в скважинах горячих газов и нагнетание последних в грунт до сгорания в нем твердого топлива. В предлагаемом изображении образование горизонтальных скважин производят после создания слоя разрыхленного грунта рядами вдоль боковых сторон основания дороги. Во время нагнетания горячих газов в грунт осуществляют попеременное вакуумирование рядов скважин. Создание слоя разрыхленного грунта ведут путем укладки привозного измельченного грунта, а газонепроницаемой поверхности — путем уплотнения верхней части разрыхленного слоя грунта.

Кроме того, во время образования скважин в каждой скважине выполняют перфорацию части ее стенки, обращенной в сторону середины основания. Шпуры в плане размещают в шахматном порядке, а во время укладки привозного грунта осуществляют его увлажнение. Достигается экономия энергии от 22 до 310 0, снижается трудоемкость работ в

1,3 — 1,4 раза. 1 ил., 1 табл.!

435701

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и обеспечение работ при возведении насыпного основания дороги.

На чертеже изображена насыпь дороги, скважин и шпуров, а также схема расположения средств технического контроля процессов и основного оборудования, разрез.

Способ включает следующие технологические операции.

Вначале привозной разрыхленный грунт ! насыщают твердым измельченным топливом и укладывают в основание 2 дороги, а горизонтальные скважины 3 с перфорацией их стенок 4, обращенной в сторону средины основания 2, размещают вдоль противоположных боковых сторон основания 2, после чего перпендикулярно горизонтальным скважинам 3 выполняют шпуры 5 в шахматном порядке. Затем скважины 3 герметизируют затворами 6, соединенными трубопроводами 7 через вентили 8 с генератором 9 горячих газов и вакуум-насосом О, подключенным через фильтр-осушитель воздуха l c генератором 9 горячих газов. После этого грунт 1 в насыпи дороги 2 увлажняют до предельной влагоемкости, что проверяется отбором проб, и наружную поверхность !2 насыпи уплотняют, например, укаткой. 3атем проверяют всю систему на герметичность, нагнетают через горизонтальные скважины 3 одной стороны основания 2 горячие газы, поступающие из генератора 9 с температурой 250 — 300 С, а в скважинах 3 противоположной стороны поддерживают вакуум, причем отсасываемые нагретые газы подают от вакуум-насосов 10 через фильтр

11 в генератор 9 горячих газов для многократного использования. Длительность попеременного нагнетания горячих газов с одной стороны определяется опытом и составляет около 4. ч. Процесс нагревания грунта 1 продолжают, пока температура грунта 1 не достигнет заданной, например, из условий морозостойкости 500 — 600 С минимально и

600 — 800 С для длительного периода эксплуатации основания 2, что проверяется системой термопар 13 с записывающими приборами 14. После завершения .ipouecca горизонтальные скважины могут заполняться дренирующим материалом.

Шпуры 5 изготовляют укладкой коротких труб или стержней диаметром 20—

30 мм с последующим их извлечением после увлажнения и уплотнения грунтовой насыпи. Горизонтальные скважины 3 также изготавливают укладкой труб с односторонней перфорацией и с последующим их из5

50

45 влечением. При этом исключается процесс бурения, составляющий до 1Оо стоимости термического укрепления грунта. Увлажнение позволяет пропарить разрыхленный грунт при нагревании и восстановить связи глинистых частиц и их агрегатов, нарушенные при рыхлении грунта. При этом влага улучшает условия сжигания твердого топлива. Нагнетание горячих газов с одновременным вакуумированием дает возможность засасывать воздух из атмосферы, чем уменьшается количество нагнетаемых горячих газов и, следовательно, расход тепла на термическое укрепление грунта в насыпи.

Пример. На экспериментальной площадке осуществляют термическое укрепление грунта насыпного основания автомобильной дороги на трех участках длиной по 8 м каждый. Ширина проезжей -:асти дороги 6 м.

Общая ширина земляного полотна с учетом обочин и скосов кюветов !2 м. Перед началом работ местный грунт — - покровный суглинок 1 перемешан с измельченным каменным углем в соотношении последнего

2,8 мас.Я. Разрыхленный грунт l укладывают в основание 2 дороги с проектным уклоном профиля дороги. Горизонтальные скважины 3 и шпуры 5 образуют укладкой стальных труб диамез ром соответственно

100 и 30 мм. Скважины 3 герметизируют затворами 6 копггруг гии МТИ, соединенными с трубоп«;и:дами 7 и вентилями 8 с генераторами 9 горячих газов типа

УСВ-300Т. i è рсва юнгами га:;û до 300 С.

Скважины .". также соединены с вакуумнасосами 10 типа РМК-4 производительностьк 5 м /мин и давлением разрежения

0,18 М1!», фильтром !1 осушения воздуха шарнирно-шторчатого типа. После опробована всей системы грунт 1 в насыпи увлажняют до полного водонасы;пения и степени влажности около 0,9, что проверяют отбором проб из насыпи. После этого наружную поверхность 12 по контуру проезжей части дороги уплотняют. После чего трубы для шнуров 5 извлекают из основания 2, нагретые газы подают с одной стороны, а вакуумирование скважин с другой стороны чередуют попеременно через 4 ч, пока температура грунта 1 не достигает во всех точках насыпи 2-800 С, что проверяют термопарами 13 типа ТХА-УШ с самопишущими приборами 14 типа ЭПП-9М на 24 точки.

Сравнение предлагаемого способа с из.вестным дано в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ дает возможность сократичь расход тепловой энергии от 22 до 31oр, длипльпость процесса на 9-22О4, а трудоемкость,>,

1435701

Предлагаемый способ

1 1

Известный способ

Показатели

2 3

Общая длительность процесса, ч

44

36

Количество циклов нагнетания — вакуумирования скважин, шт.

Общий расход тепловой энергии, МДж/м

2380

2260

2420

2960

Общая трудоемкость процесса на 1 м укреплен3 ного грунта, чел.дн

2,10

1,90

1,86

2,70

М3

Формула изобретения

Составитель А. Прямков

Реда кто р А. Во ро в ич Техред И. Верес Корректор М. Максимишинен

Заказ 5617/27 Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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

Способ термического укрепления грунта, включающий образование горизонтальных скважин и примыкающих к ним шпуров, создание слоя разрыхленного грунта с газонепроницаемой поверхностью, введение в слой грунта измельченного твердого топлива, герметизацию скважин и шпуров, генерирование в скважинах горячих газов и нагнетание последних в грунт до сгорания в нем топлива, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и обеспечения возведенич насыпного основания дороги, образование горизонтальных скважин производят после создания слоя разрыхленного грунта рядами вдоль боковых сторон основания дороги, во время нагнетания горячих газов в грунт осуществляют попеременное вакуумирование рядов скважин, создание слоя разрыхленного грунта ведут путем укладки привозного измельченного

30 грунта, а газонепроницаемой поверхности— путем уплотнения верхней части разрыхленного слоя грунта, причем во время образования скважин производят выполнение в каждой скважине перфорации части ее стенки, обращенной в сторону средины осно35 вания, размещение шпуров в плане ведут в шахматном порядке, а во время укладки привозного грунта осуществляют его увлажнение.