Способ разработки мерзлого грунта

Способ разработки мерзлого грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: отрывка траншей магистральных трубопроводов. Сущность изобретения: оттаивают твердый грунтовый столб скважины струйным тепловыделяющим элементом до нарушения связей между элементарными частицами грунта и их перемешивания . После этого в забое скважины размещают заряд В В до прекращения выпадения в осадок тяжелой фракции грунта. Взрывание заряда производят после смерзания тяжелой фракции грунта в забое скважины . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 Е 21 С 37/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ASTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4606017/03 (22) 18.11.88 (46) 07.07.92. Бюл. N. 25 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по .строительству магистральных трубопроводов (72) Х. К;Мухаметдинов и Г.Г. Сагидуллин (53) 622.232(088. 8) (56) Афонин В,Г. и др, Взрывные работы в строительстве. Краткий справочник, Киев, Будивельник, 1971, с. 140.

Изобретение относится к строительству и может найти применение при отрывке траншей магистральных трубопроводов.

Известны способы взрывного рыхления мерзлого грунта.

Один из них заключается в разрушении твердого грунтового столба, засыпке в образовавшуюся полость порошкового заряда взрывчатого вещества (ВВ), образовании над зарядом грунтовой забойки и взрывании заряда (Афонин В.Г. и др. Взрывные работы в строительстве. Краткий справочник, Киев, Будивельник, 1971. с. 140, последний абзац). Однако при разрушении твердого грунтового столба (например, пробуриванием скважины) на полйую глубину траншеи на дне образуемой скважины скапливается вода из грунта, располагающегося ниже верхнего промерзающего поверхностного слоя, в результате чего засыпной порошковый заряд ВВ (преимущественно аммонит) не обеспечивает высокого.эффекта взрывания. поскольку находится в состо. Ж 1745923 А1 (54) СПОСОБ РАЗРАБОТКИ МЕРЗЛОГО

ГРУНТА (57) Использование: отрывка траншей магистральных трубопроводов. Сущность изобретения; оттаивают твердый грунтовый столб скважины струйным тенловыделяющим элементом до нарушения связей между элементарными частицами грунта и их перемешивания. После этого в забое скважины размещают заряд В В до прекращения выпадения в осадок тяжелой фракции грунта.

Взрывание заряда производят после смерзания тяжелой фракции грунта в забое скважины. 1 ил. янии смеси с водой, выступающей в качестве буфера.

Наиболее близок к предлагаемому способ взрывного рыхления мерзлого грунта, заключающийся в разрушении твердого грунтового столба скважины, помещении в полость скважины заряда ВВ; заполнении грунтом вокругзарядного и иадэарядного пространства и взрывании заряда (тот же .источник).

Недостатки известного технического решения: а) задействование смежного и энергоемкого бурового оборудования для разрушения грунтового столба бурением; б) операция засыпки вокругзарядного и надзарядного прос ранств минеральным грунтом, выполняющим роль забойки с целью сохранения эффективности взрывания; в) применение в качестве минерального грунта его крупных фракций для сохранения эффективности взрывания, причем, как пра1745923

20

30

55 вило, отсутствующего в зоне работ и требующего подвозки.

Цель изобретения — повышение эффективности разрабочки за счет исключения применения привозного крупнофракционного грунта для заполнения вокругзарядного пространства и создания условий для выпадения и формирования массива крупной тяжелой фракции в вокругзарядном пространстве, Указанная цель достигается тем, что s указанном способе, заключающемся в разрушении твердого грунтового столба скважины, помещении в полость скважины заряда ВВ и взрывании заряда ВВ выполняют оттаивание твердого грунтового столба скважины струйным тепловыделяющим элементом до нарушения связей между элементарными частицами грунта и их перемешивания, затем в забое скважины размещают заряд ВВ до прекращения выпадения в осадок тяжелой фракции грунта, при этом взрывание заряда производят после смерзания тяжелой фракции грунта в забое скважины.

На чертеже изображен в разрезе грунтовый цилиндр.

В соответствии со способом взрывного рыхления мерзлого грунта, преимущественно под траншею магистральных трубопроводов, разрушают твердый грунтовый столб скважины в верхнем мерзлотном слое 1 и непромороженном нижнем массиве (если глубина траншеи превышает толщину слоя

1), помещают в образовавшуюся скважину 2 патронный заряд 3 взрывчатого вещества (BB), Для разрушения твердого грунтового столба скважины выполняют его оттаивание струйным тепловыделяющим элементом, например паровой иглой. При помощи иглы получают высокотемпературную струю высокого давления (диаметр струи 25 — 30 мм), Регулированием режимов струи по температуре, давлению и продолжительности действия (температура 150 — 200 С, давление 10 — 15 атм., продолжительность 10 — 15 мин) оодновмеменно с грунторазрушающим растеплением столба и превращением грунта в пульпу нарушают связи между его частицами за счет барбатирования (т.е. производят хаотическое взвешивание всех частиц в пульпе скважины 2).

После извлечения иглы в скважине выпадает в осадок тяжелая фракция грунта. До окончания этого процесса в забое скважины размещают заряд 3 (ВВ). Согласно ГОСТ

12536-79 "Грунты, Методы определения гранулометрического и микроагрегатного состава", выпадение в осадок фракции грунта размером не менее 0,05 мм происходит до

1 мин, Поэтому заряд ВВ размещают практически немедленно после извлечения иглы.

3а время от момента извлечения иглы из грунта и немедленного погружения в растепленный столб заряда 3 (ВВ) до момента смерзания грунта обеспечивается гарантированное образование в вокругзарядном пространстве 4 слоя из крупных тяжелых фракций, выше которого образуется слой 5 из средних и мелких фракций грунта, (Подобное разделение фракций проведено экспериментально).

Заряд взрывают после смерзания тяжелой фракции грунта с помощью детонирующего шнура 6 и тротиловой шашки, При взрыве волна к массиву грунта проходит через плотно сложившийся промороженный жесткий буфер тяжелой фракции грунта 4. При рыхлении высокольдистого или мелкодисперсного грунта непосредственно после погружения заряда скважину на 1/3 или 1/2 глубины (по расчету) заполняют крупнозернистым песком или щебнем

Таким образом, благодаря применению высокотемпературной струи высокого давления исключено применение энергоемких буровых средств и привозного минерального грунта при сохранении высокой эффективности взрыва за счет заполнения окружающего надзарядного пространства частицами грунта. разделенными по удельному весу.

Формула изобретения

1, Способ разработки мерзлого грунта, заключающийся в разрушении твердого грунтового столба скважины, помещении в полость скважины заряда ВВ и взрывании заряда ВВ, о т л и ч à ю шийся тем, что, с целью повышения эффективности разработки, оттаивают твердый грунтовый столб скважины струйным тепловыделяющим элементом до нарушения связей между элементарными частицами грунта и их перемешивания, затем в забое скважины размещают заряд ВВ до прекращения выпадения в осадок тяжелой фракции грунта, при этом взрывание заряда производят после смерзания тяжелой фракции грунта в забое скважины.

2. Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, после погружения заряда В В скважину заполняют крупнозернистым песком или щебнем.

1745923

Составитель Т,Хлопкина

Техред МЛМоргентал Корректор Т.Палий

Редактор Б.Федотов

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

Заказ 2373 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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