Способ зимнего хранения связного грунта и бурт для его осуществления

Способ зимнего хранения связного грунта и бурт для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при зимнем хранении связных грунтов в районах распространения многолетней мерзлоты. Цель изобретения - повышение качества запасаемого грунта и А-А увеличение его полезного объема. С этой целью на основании из связного грунта 1 укладывают проницаемую постель 2 из насыпного электропроводного материала. После этого в летнее время осуществляют заготовку и складирование связного грунта на постель в тело 3 бурта. Затем осуществляют электронагрев постели и ее обезвоживание отводом воды за пределы бурта. Одновременно по постели 2 пропускают подогретый и осушенный воздух в разреженном состоянии. Бурт зимнего хранения связного грунта размещен на вечномерзлом основании из связных грунтов 1 и включают постель 2 из насыпного крупноземного электропроводного материала, тело 3, оттаявший в основании грунт 4. В постели вдоль бурта уложены две перфорированные трубы 6, одна из которых дополнительной трубой 9 гидравлически соединена с понижением на местности 5 и трубой 10 - с вакуумным насосом 12, а другая трубой 11 соединена с нагревательной установкой осушки воздуха . 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 5 ил. fc

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК ((9) (1!) (ss)s Е 02 В 1/00, 7/06

ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТ

IlO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{21) 4654842/15 (22) 12.01.89 (46) 23.01.91. Бюл. йв 3

P1) Восточно-Сибирское отделение Всесоюзного проектно-изыскательского и научноисследовательского института "Гидропроект" им. С.Я. Жука (72) Вас. П. Ягин, Вл. П, Ягин и Н.А.Шахов (53) 627.8(088.8) (56) Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. — М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 130-132. супермен В.Л. и др. Гидроэнергетическое строительство на Севере. — M,: Энергоатомиздат, 1987, с. 192-194. (54) СПОСОБ ЗИМНЕГО ХРАНЕНИЯ СВЯЗНОГО ГРУНТА И БУРТ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при зимнем хранении связных грунтов в районах распространения многолетней мерзлоты. Цель изобретения — повышение качества запасаемого грунта и

4-А увеличение его полезного обьема. С этой целью на основании из связного грунта 1 укладывают проницаемую постель 2 иэ насыпного электропроводного материала. После этого в летнее время осуществляют заготовку и складирование связного грунта на постель в тело 3 бурта. Затем осуществляют электронагрев постели и ее обезвоживание отводом воды за пределы бурта.

Одновременно по постели 2 пропускают подогретый и осушенный воздух в разреженном состоянии. Бурт зимнего хранения связного грунта размещен на вечномерзлом основании из связных грунтов 1 и включают постель 2 иэ насыпного крупноземного электропроводного материала, тело 3, оттаявший в основании грунт 4. B постели вдоль бурта уложены две перфорированные трубы

6, Ьдна иэ которых дополнительной трубой

9 гидравлически соединена с понижением на местности 5 и трубой 10 — с вакуумным насосом 12, э другая трубой 11 соединена с нагревательной установкой осушки воздуха, 2 с, и 7 э.п.ф-лы,5 ил.

1622500

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при зимнем хранении связных грунтов в районах распространения многолетней мерзлоты, Цель изобретения — повышение качества запасаемого грунта и увеличение его полезного объема.

На фиг.1 показан бурт для зимнего хранения связного грунта; на фиг. 2 — то же, продольный разрез; на фиг, 3 — разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 — устройство постели в виде двух параллельных в плане электропроводных полос; на фиг. 5 — схема электрообогрева.

Способ осуществляют следующим образом.

На основание из связного грунта 1(фиг.

2) укладывают проницаемую постель 2 иэ насыпного электропроводного материала, после чего в летнее время осуществляют заготовку и складирование связного грунта в тело 3 бурта. Пропусканием электрического тока по постели 2 осуществляют обогрев грунта в теле 3 бурта и грунта 4 (фиг. 3) в основании 1, а отводом воды иэ постели 2 за пределы бурта в искусственное понижение

5 на местности осуществляют обезвоживание постели 2. После чего, одноврменно с электрообогревом грунта, по постели 2 пропускают подогретый и осушенный воздух в разряженном состоянии. При этом направление движения воздуха в постели 2 периодически изменяют на противоположное. В результате связный грунт эффективно обогревается и обеэвоживается как внутри бурта, так и в его основании.

Электропроводность постели 2 обеспечивают выполнением постели из электропроводного материала или засолением постели. При засолении постели требуется постоянное поддерживание в постели рассола требуемой концентрации, что снижает эффективность обезвоживания грунта.

Бурт зимнего хранения связного грунта расположен на вечномерзлом основании иэ связных грунтов 1 и включает постель 2, тело 3, оттаявший в основании грунт 4, перфорированные трубы 6, тоководы 7 (фиг. 5), источник 8 электрического тока, дополнительные трубы 9-11, вакуумный насос 12 и нагревательную установку 13 осушки воздуха, грунтовые слои 14 и 15.

Постель 2 выполнена из насыпного крупноземного электропроводного материала, например иэ металлургического железистого шлака, некондиционного графита или угля, а также иэ гранулированного керамэита с металлизированной напылением поверхностью и из других электропровод5

55 ных материалов. Тело 3 своими периферийными боковыми зонами 16 изолирует постель 2 от атмосферы. Две перфорированные трубы 6 уложены вдоль бурта параллельно друг другу в боковых частях постели 2 и, вместе с постелью

2, имеют уклоны в сторону дополнительной трубы 9, которая гидравлически соединяет постель одной из перфорированных труб 6 с искусственным понижением 5 и снабжена за пределами бурта запорным устройством 17, Дополнительная труба 10, гидравлически соединяет одну из перфорированных труб 6 с вакуумным насосом 12, а дополнительная труба

11 соединяет другую перфорированную трубу

6 с нагревательной установкой 13 осушки воздуха. Слой связного грунта 14 размещен непосредственно у поверхности тела 3 бурта и засален, а слой 15 покрывает слой 14 и выполнен из песчано-гравийного грунта или щебня.

При этом суммарная толщина слоев 14 и 15 равна глубине проникновения нулевой изотермы в бурт в зимний период.

Перфорированные трубы 6 с тоководами 7 и источником 8 электрического тока образуют систему электрообогрева, а с дополнительными трубами 9-11, вакуумным насосом 12, нагревательной установкой 13 осушки воздуха, искусственным понижением 5 и дополнительным насосом 18 (фиг. 3)гидравлическую систему обезвоживания грунта. Дополнительные трубы 9-11 выполнены частично или полностью из диэлектрика, что обеспечивает возможность одновременного задействования и обслуживания систем электрообогрева и обезвоживания, превращая эти системы в единую систему обогрева-обезвоживания.

Бурт большого объема зимнего хранения связного грунта может содержать несколько независимых друг от друга или гидравлически соединенных друг с другом систем обогрева-обезвоживания. При этом системы обогрева-обезвоживания расположены как в поперечном сечении бурта (фиг, 4), так и по длине бурта (по длине бурта системы не показаны), Дополнительно независимая система может быть расположена в верхней части бурта (на фиг. 4 система в верхней части бурта показана пунктиром).

Вакуумный насос 12 может быть гидравлически подсоединен к перфорированой трубе 6 посредством дополнительной трубы

9 (фиг, 4).

Бурт работает следующим образом.

После складирования в летнее время талого связного грунта в бурт постель 2 работает как дренаж тела 3. При этом вода из постели 2 естественным путем поступает в перфорированную трубу 6 и дополнительной трубой 9 отводится за пределы бурта в

1622500 понижение 5, из которого при необходимости удаляется насосом 18. При и ропускании электрического тока по электропроводной постели 2 постель работает как греющий элемент с развитой греющей поверхностью, При этом осуществляется нагрев грунта в средней части бурта и в его основании 1, грунт 4 которого переходит иэ мерзлого состояния в талое, В результате нагрева грунта вязкость грунтовой воды уменьшается и увеличивается ее поступление в постель 2, а также происходит отток влаги иэ оттаявшего грунта 4. При создании вакуумным насосоМ 10 разряжения в постели 2 (запорное устройство 17 находится в закрытом положении) происходит дальнейшее увеличение поступления воды в постель 2 из грунтов 3 и 4, причем при подключении на входе в дополнительную трубу 11 нагревательной установки 13 осушки воздуха по постели 2 проходит нагретый сухой воздух, причем в разреженном состоянии, который вентилируя постель 2, интенсивно сушит поверхность грунтов 3 и 4. В результате под действием капиллярных сил увеличивается приток влаги из грунтов 3 и 4 к постели 2, Одновременно с этим уменьшается возможность перегрева электродов (перфорированных труб) 6 и спекания грунтов вокруг них, что предотвращает электроизоляцию электродов, Равномерность обезвоживания грунта по ширине бурта обеспечивается тем, что вакуумный насос 12 и нагревательную установку 13 осушки воздуха периодически меняют местами.

Злектропроводность постели 2 может быть обеспечена или;силена засолением постели при ее устройстве или подачей рассола в постель по дополнительным трубам

11 и 12 после складирования связного грунта в бурт. В этом случае обезвоживание грунта осуществляют после его электрообогрева.

В результате промораживания грунтов со стороны открытой поверхности бурта и оттаивания грунта в его основании, нулевая иэотерма занимает положение 19 (фиг. 3) и в пределах бурта проходит у подошвы засоленного слоя 14. Теплопотери из бурта уменьшаются, при этом засоленный слой 14 продолжает находиться в талом состоянии. а промороженный слой 15 из несвязного грунта — в сыпучем состоянии, При разработке бурта, которую ведут обычно со стороны.протовоположной пандусу 20 (фиг. 1), промороженные грунты наружных слоев 14 и 15 перемещаются с нагретыми и обезвоженными грунтами средней части бурта и основания, В результате температурно5

55 влажностные и зерновые характеристики грунтов всех частей бурта и оттаявшего основания выравниваются и весь грунт превращается в талый с характеристиками, пригодными для качественной укладки его в противофильтрационный элемент плотины в зимний период.

Складирование связного грунта в бурт может быть осуществлено и в мерзлом состоянии грунта как в летний, так и в зимний периоды, например, при использовании связных грунтов из полезных выемок, В этом случае грунт в бурте — отвале сначала прогревается до перехода его в талое состояние, а затем обезвоживается.

Формула изобретения

1. Способ зимнего хранения связного грунта, включающий складирование грунта в бурт на проницаемую постель из несвязного материала и электрообогрев грунта, отличающийся тем, что. с целью повышения качества запасаемого грунта и увеличения его полезного объема, бурт с постелью располагают на основании из связных грунтов, постель устраивают электропроводной, а электрообогрев грунта осуществляют пропусканием электрического тока по постели. при этом постель обезвоживают, после чего по постели пропускают воздух в разреженном состоянии.

2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи йс я тем, что по постели пропускают подогретый воздух.

3. Способ по и. 1, отличающийся тем, что по постели пропускают осушенный воздух, 4. Бурт для зимнего хранения связного грунта, включающий тело из связного грунта, проницаемую постель из несвязного материала в основании и устройство для электрообогрева грунта в виде электродов, расположенных в электропроводном слое бурта и соединеных тоководами с источником электрического тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что постель выполнена электропроводной, а электроды размещены в постели и выполнены в виде порфорированных труб, гидравлически соединенных дополнительными трубами за пределами бурта с понижением на местности. с а-.мосферой и с вакуумным насосом, при этом постель изолирована от атмосферы боковыми периферийными зонами тела из связного грунта, 5. Бурт поп.4, отл и чаю щи йс я тем, что постель выполнена из электропроводного материала.

6, Бурт по п.4, о тл и ч а ю шийся тем, что трубы, соединяющие перфорированные трубы с атмосферой. при выходе иэ бурта подсоединены к нагревательной установке

1622500

Фие.1

1 2

Фиг. 2 или к нагревательной установке осушки воздуха.

7, Буртпоп.4,отличающ ийся тем, что дополнительные трубы выполнены иэ диэлектрика.

8. Бурт по и. 4, отличающийся т ем, что постель выполнена засоленной.

9. Буртпоп.4,отличающийся тем, что слой связного грунта тела бурта, расположенного непосредственно у поверхности бурта, засолен и покрыт слоем несвязного

5 грунта, причем суммарная толщина этих слоев равна глубине проникновения нулевой изотермы в бурт в зимний период.

1622500

U u

Составитель В.Казаков

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А.Осауленко

Редактор В.Данко

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 93 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5