Способ термического укрепления просадочного грунта

Способ термического укрепления просадочного грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Во время образования скважин осуществляют уширение их нижней части, затем скважины заполняют термостойким материалом, а основные скважины - материалом, предварительно смешанным с термитной смесью в количестве 0,9 - 1,1 мас.%. Твердое топливо вводят в основные скважины, причем его предварительно смешивают с термостойким материалом и термитной смесью. Подачу воздуха в грунт, его вакуумирование на первом этаже и удаление из него свободной и физически связанной воды производят во время нагревания грунта. Вакуумирование грунта на втором этапе ведут до повышения температуры стенок дополнительных скважин до заданной температуры. Скважины образуют тремя рядами с расположением в среднем ряду дополнительных скважин, а количество твердого топлива в термостойком материале определяют по математической зависимости, приведенной в тексте описания. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Е 02 0 3/11

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (7с

О

О

6д

0с (21) 4715886/33 (22) 04,07.89 (46) 15.08.91 Бюл, N. 30 (71) Московский текстильный институт им.

А, Н. Косыгина (72) А, Г Юрданов и Г, П. Гусева (53) 624.138.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N. 1006608,,кл,,E 02 D 3/11, 1981, Авторское свидетельство СССР

N . 1564266, кл, Е 02 0 3/11, 1988, (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Во время образования скважин осуществляют уширение их нижней части, затем скважины

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображены разрез скважин и укрепляемого грунта и размещение оборудования.

Способ реализуют следующим образом, В укрепляемом грунте 1 образуют два ряда основных 2 и между ними на равном расстоянии А ряд дополнительных 3 скважин, каждая с уширением 4 в нижней части, Затем заполняют скважины 2 и 3 и уширения 4 термостойким материалом 5 (песок, мелкий гравий), а в основных скважинах 2 в материал 5 добавляют измельченное твердое топ, SU„„1670036 А1 заполняют термостойкл.-1 материалом, а основные скважины — материалом, предварительно смешанным с термитной смесью в количестве 0,9 — 1,1;ь. Твердое топливо вводят в основныв скважины, причем его предварительно смешивают с термостойким материалом и термитной смесью. Подачу воздуха в грунт, его вакуумирование на первом этаже и удаление из него свободной и физически связанной воды производят во время нагревания грунта. Вакуумирование грунта на втором этапе ведут до повышения температуры стенок дополнительных скважин до заданной температуры. Скважины образуют тремя рядами с расположением в среднем ряду дополнительных скважин, э количество твердого топлива в термостойком материале определяют по математической зависимости, приведенной в тексте описания.l ил. ливо в количестве, определяемом по зависимости (I), с добавкой 0,9-1,17, термитной смеси, например алюминия с прокаленной окалиной, герметизируют скважины 2 и 3 затворами 6, соединенными на основных скважинах 2 с компрессором 7, а на дополнительных 3 — с вакуум-насосом 8.

К—

ВСп )М

KQ(I + В)(ЗДу + Hp ) где У вЂ” объемная масса просадочного грунта, кг/м ;

А — расстояние между рядами скважин, М;

Оу, D — диаметры уширения и скважины,м;

1670036

С,, С„удельная теплоемкость грунта и скрытая теплота парообразования, МДж/(кг."С) и МДж/кг;

Н вЂ” высота скважины, м;

Q -- теплота сгорания твердого топлива, 5

МДж/кг;

M — опытный коэффициент теплов»: терь, равный 1, 3;

 — относительная влажность грунта;

Тз — заданная температура нагревания 10 грунта, С.

После проверки всей системы на герие тичность термитную смесь в основных с,к важинах 2 воспламеняют электрозапал):ни ком 9 и нагнетают в них сжатый воздух г. 15 одновременным вакуумированием .«с;г)(11, О гательных скважин 3 до тех пор, о;. грунта 1 полностью не исп р->Тс« своб: и,;. ):, л физически связанная вода, что ф))кс«.11), ется непосредственно по прекрач«-»è");:(-: 20 хода паров из скважин 3 и соответст «уе> температуре их стенок 10 от 90 до 110 С.

Затем продолжают вакуум«лрование дoflo»НИтЕЛЬНЫХ СКВажИН 3 ПрИ ЗаГЕрМЕ«ИЗ,->т)О ванных основнь х, пока задзн»;-.. 25 температура, например, 300..400"С для ус

)раНЕНИя ПрОСадОЧНОСтИ НЕ дОСтИ>»Е; 1Лх стенок 10, что фиксируют термопарам л 11 с записывающими приборами 12, при =-.)>1 огибающая температуры нагреванля грув): 30

1 принимает вид эпюры 13.

Использование в качестве тор>лос:.1)й>.. го материала кварцевого заполни тегя ( ный песок или мелкий грави;л) в твердым топливом и;ер>ли) ной c,";t (;I, о > зволяет обеспечить создание T-oìïeð- р.

1300 — 1500 С с равномерным нагреваill o;.i термостойкого материала и повь>шен>л-: тойчивости стенок скважин. Подача схсатс«г() воздуха в основные с одновременным ва .у 40 умированием вспомогательных скважин по зволяет обеспечить интенсивность процесса сжигания твердого топлива и равномерное охлаждение раскаленного запоя нителя с преимущественным стоком тепла в 4 : направлении ряда вспомо>ательных скво жин и направленный поток воды и ее паров к дополнительным скважинам и ее инт>-нсивное удаление из грунта. Количество термитной смеси, которое определчют 50 опытным путем, составляет 1 0,1 При уменьшении этой величины понижается температура нагрес«а>>ия термостоикого м,«териала, а повышение ускоряет начало е;o спекания. Уширение создают небольшой 5! обьем аккумулированного тепла внизу сква жин, что сокращает расстояние между o(. новными и вспомогательными скважинами, ускоряет процесс и сни кает тепловые поте ри.

Пример. На строительной площадке осуществляли термическое укрепление просадочното грунта на глубину Н-2 м по описанной )ехнологии. Данные лабораторных испытании: Y=1600 кт/м; В=О; D< = 0,3 м;

Г3у-1 м, Тз 400"С, скважины размещались на участках А=1,5 и А 2 м: Q---29,4 МДж/кг, добавки термитной смеси из алюминия и прокален»ой окалины 17ь, Оборудование: буровые установки Б> М- 15 с уширителем навесным УН--100, диаметр которого 1 м, ком(1рессор ЗИФ 55, вакуум-насос РМК-4; термг>пары 1 ХА-ХШ с приборами ЭПП9М2, затворы и патрубки конструкции МИГ И. 3 aTpa T ы тепла 1067 МДж/м, дли>лльность процесса 26 и 40 ч, объем ук з рг.»>>Е>«НО>О тру» т=.. ". 75 И 12 М . ОбЪЕМ За «ол> >>е»я ск «а >!!11; у>>1(1рением z,5 м з (161ций ра(ход Гве«)до« О тс)плива 245 и 36

КГ. Д)1" «На)10ГI"×IIЫх )>1 !)ОБИЙ ПО 11ЗВГ Стному способу расчет»ые показатели соответств. -нно; затраты ге .»свой энергии 1190

М>Д)1 />л, длительность 32 рас:стояние А между скважинами А 1,5 м.

Изобретение позволяет повысить эффективность за счет сокращения тепловых з;1) рат на 11 j) и длительности на 23О)ь, Формула изобретения

Способ термического укрепления просадочнolо Iðó»òà, включающий образование «с>>овных и дополнительных скважин, .>х рмегизаци)о. подачу в грунт воздуха . г))1:«ат«ле»ием, ввгде»ие в скважину из>«ел(не»ного твердого топлива. вакуумиро11»»ие I рунта двумя г«оследовательными э>,)па «I через дополнительныс скважины. удаление из него свободной и физически .. чз;.1»»ой воды, генерирование и нагнетаIiIIe >орячих газов в Iрунт и его нагревание дг. зт«данной температуры с сжиганием твердого Toil>)HOB, î T л и ч 3 ю шийся тем, что, с I«лью повьниения э» фективносги, во время образования ск1)ажины ведут уширение их ни.к)>ей чэг.>и. »с сл« его производят запо ii, -» e дополн)лт(.»(.:,,íõ скважин термо(I0йiким материалом, а Основных скважин—

11атв1)иаЛОМ, ПРЕДт)Яг>1ЛТЕЛЬНО СМЕШаННЫМ С

i-.)ð÷èTIIoé смесь>о в количестве 0,9-1,1 мас,,ь, введение твердого топлива осуществлягот в основные скважины, при:ем топливо и редвари feil I, »o смешивают с

>ермостойким материалом и термитной смес ью, подачу воздуха в грунт, вакуумиро1ание последнеl о на;1ерВОм этапе и удаление >-лобод»ой и физически связанной воды

Осуществляют во время его нагревания, а вакчумироват«ие грунта на втором этапе ве ду1 до повышения температуры стенок до,плчительных скважин до заданной, »р«1»е л образование ск>«àæèí ведут тремя

1670036 рядами с расположением в среднем дополнительных скважин, а количество К твердого топлива в термостойком материале определяют из зависимости

4А (Н +Ду У(СгТз+8С», Ч 1+ B)(3/3„ + Н „-) Составитель А.Прямиков

1ехред М.Моргентал

Р д. кiор Н. Эедорона Корректор Т Малец

Заказ 27 0 Тираж 390 Подписное

БНИИПИ Государсгг енного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 где У вЂ” обьемная масса просадочного грун- 1н

1а, Kl /Ì

А — расстояние между рядами скважин, 0у, Ос — диаметры уширения и скважины, м, Cr, Сп — удельная теплоемкость грунта и скрытая теплота парообразования.

МД ж/(к г . С) и МД ж/кг;

Н вЂ” высота скважины, м;

0 — теплота сгорания твердого топл1л:з.

МДж/кг;

М вЂ” опытный коэффицие- т тепловых потерь, равный 1, 3;

 — относительная влажность рунта;

Тз — заданная температура на-ревания грунта, С.