Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области строительства , в частности к укреплению грунта каналов на глинистых и лессовидных грунтах термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что в известном техническом решении, включающем образование откосов и дна канала, приготовление смеси грунта с измельченным твердым топливом, ее укладку слоем на поверхность дна и отког сов, генерирование потока тепловой энергии и нагревание грунта с сжиганием в нем топлива, перед нагреванием грунта производят его пропитывание жидким топливом от 0,66 до 1,2 кг/м. Во время нагревания грунта, .например, до 600°С воздействуют на нагретую поверхность потоком сжатого воздуха с охлаждением грунта до температуры, исключающей воспламенение затем вводимого в грунт жидкого битума. После этого грунт уплотняется, а нагревание грунта ведут, начиная со дна и нижних участков откосов канала. Сокращается длительность процесса на 17-40%, снижаются расход энергии и трудоемкость. 1 табл., 1 ил. (Л

COlO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 Е 02 D 3 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4229331/31-33 (22) 13,04.87 (46) 07.11.88. Бюл. № 41

С:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (71) Московский текстильный институт им. А. Н. Косыгина (72) А. П. Юрданов и Г. П. Гусева (53) 624.138.9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 538094, кл. Е 02 D 3/11, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1006609, кл. E 03 D 3/11, 1981. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению грунта каналов на глинистых и лессовидных грунтах термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что в известном техническом

„„SU„„1435704 A 1 решении, включающем образование откосов и дна канала, приготовление смеси грунта с измельченным твердым топливом, ее укладку слоем на поверхность дна и отко-. сов, генерирование потока тепловой энергии и нагревание грунта с сжиганием в нем топлива, перед нагреванием грунта производят его пропитывание жидким топливом от 0,66 до 1,2 кг/м . Во время нагревания грунта, .например, до 600 С воздействуют на нагретую поверхность потоком сжатого воздуха с охлаждением грунта до температуры, исключающей воспламенение затем вводимого в грунт жидкого битума. После этого грунт уплотняется, а нагревание грунта ведут, начиная со дна и нижних участков откосов канала. Сокращается длительность процесса на 17 — 40%, снижаются расход энергии и трудоемкость.

1 табл., 1 ил.

1435704

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунта каналов на глинистых и лессовидных грунтах термическим воздействием.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображены канал (поперечный разрез) и схема размещения оборудования и средств контроля.

Способ характеризуется следующими операциями, их последовательностью, режимами и приспособлениями для проведения процесса.

Вначале образуют откосы (стенки) 1 и дно 2 контура 3 канала 4 и укладывают грунтовые смеси 5 с измельченным твердым топливом в боковые стенки 1 и дно 2 под давлением, например, 0,25 — 0,35 МПа, создаваемым агрегатом 6. После этого поверхность контура 3 пропитывают жидким топливом известным приспособлением (не показано), генерируют тепловую энергию и нагревают грунтовые смеси 5, начиная с нижних точек 7 боковых стенок 1 и дна 2 канала 4. В качестве генератора 8 тепловой энергии используют стандартное оборудование. По мере нагревания смесей 5 на поверхность контура 3 подают сжатый воздух от компрессора 9 с разводкой его по трубопроводам 10. После нагревания смесей

5 до температуры, обеспечивающей морозостойкость, например 600--800 С, поверхность контура 3 охлаждают сжатым воздухом от компрессора 9 до температуры

160 — 180 С, исключающей воспламенение жидкого битума, и нагнетают последний в смеси 5 насосами (не показаны).

Температуру грунта определяют пирометрами. После заполнения битумом смесей 5 стенки 1 и дно 2 канала 4 укатывают или утрамбовывают. При этом стенки 1 канала 4 могут быть доведены до верха канала 4 или с оставлением участка 1! для последующего укрепления его строительными конструкциями 12, например железобетонными плитками.

Укладка грунтовых смесей на стенки и дно канала обеспечивает их наименьшую толщину порядка 0,2 — 0,3 м. Использование твердого измельченного топлива позволяет сформировать макропоры после выгорания частиц топлива, которые в последующем заполняются битумом и образуют гидроизоляционную конструкцию дна и стенок канала. Пропитка жидким топливом позволяет практически мгновенно поднять температуру грунта до 800 — 900 С и интенсифицировать процесс сгорания измельченного твердого топлива. Подача на поверхность грунта сжатого воздуха создает теплозащитный слой, препятствующий потере тепла. Начало процесса нагревания грунта с нижних точек позволяет самоуплотняться укрепленному грунту под действием собственной массы. Уплотнение грунта

10 l5

55 после введения в него размягченного битума повышает герметичность созданных термогрунтовых стенок и дна канала и возможность использования таких каналов для транспортирования жидкостей, в том числе в ирригационных целях.

Пример. На экспериментальном полигоне проводят термическое укрепление лессовидного суглинка в стенках 1 и дне 2 каналов в виде двух участков по 6 м каждый, высота канала 3 м. Пористость грунта 52О, природная влажность 0,08. Стенки

1 и дно 2 канала 4 образованы экскаватором на базе трактора «Беларусь» с зачисткой поверхности контура 3 навесным приспособлением. Грунтовые смеси 5 приготовляют из природного суглинка без предварител»ного высуп ивапия с мелким каменным углем гидравлического способа добычи с теплотой сгорания 21,6 МДж/кг, в составе 8,4 мас. ;"о. < ocT;, предварительно определен в лаосратории как оптимальный для данного вида и состояния грунта по критерllK> мппима Ihnol времени сгорания и:- агревання вссй массы грунта до

600"С, обеспе иваюпгей расчетную морозостойкость грунта. Содержание каменного угля в вмеси 12! кг/м . Для укладки грунтовой смеси 5 испо »зуют агрегат 6 типа шприц-бетономашпn»! !)М-60 производительностью 3 м /", и:;аз, ением 3 ати, дальность пода ll. c.-:c,.n!Io горизонтали до 200 м, по вертика,l!;,.!o 50 м, расход воздуха

6 м /мин. На первом участке канала 4 смесь

» укладывают одним слоеM 0,2 м, на втором двумя слоями по 0,15 м. Грунтовые смеси 5 нагревают нижних точек 7 уклона дна (Зо ) 2 и откосов контура (!5 г„) газовыми горелками от агрегата 8 типа

УСВ-ЗООИМ после пропитывания поверхности контура 3 соляровым маслом с теплотой горения 42 МДж!кг с расходом топлива на первом участке 0,66 кг/м, на втором 1,2 кг/м- . После воспламенения жидкого топлива па поверхность контура 3 подают от компрессора 9 по трубопрово дам 10 сжатый воздух. После нагревания грунта 5 до 600 С, что проверяется оптическими пирометрами ОПГ1ИР-17, сжатый воздух подают до охлаждения поверхности контура 3 до 170 ", а затем нагнетают в смеси 5 жидкий битум марки БН-О от

БМ-60 под давлением 0,3 МПа. Заполнение пор грунта горячим битумом проверяют непосредственным отбором проб. К завершению операции нагнетания битума температура грунта на поверхности контура 3 уменьшается до 50 — 60 С. После этого дно 2 и откосы 1 канала 4 уплотняют струей сжатого воздуха от компрессора 4КС-2.

Сравнение показателей предлагаемого и известного способов приведено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволит сократить длительность процесса на

1435704

Предлагаемый способ на участке

Известный способ

Показатели

1 2

Длительность процесса, ч

20

3 атр а ты теплов ой энергии, МДж/м

2780

2960

2750

В том числе:

2613

2960

2613 с каменным углем с жидким топливом

167

137

Толщина слоя стенок и дна, м

0,3

0,2

0,3

Расход жидкого топлива на 1 м поверхноса ти контура, кг/м

0,66

1,2

Составитель А. Прямков

Редактор А. Ворович Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 5617/27 Тираж 637 Поди ясное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

17 — 40%, расход тепла íà 65 — 7,6% и трудоемкость процесса в 1,6 — 2 раза.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта преимущественно в виде облицовки канала, включающий образование откосов и дна канала, приготовление смеси грунта с измельченным твердым топливом, ее укладку слоем на поверхность дна и откосов, генерирование потока тепловой энергии и нагревание грунта с сжиганием в нем топлива, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, перед нагреванием грунта производят его пропитывание жидким

5 топливом, во время нагревания грунта ве-дут воздействие на нагретую поверхность потоком сжатого воздуха, после чего осуществляют введение в грунт битума и последующее его уплотнение, причем нагревание грунта ведут, начиная с дна и нижних участков откосов канала.