Способ термического укрепления грун-tob и устройство для его осуществления

Способ термического укрепления грун-tob и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 823491

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 09.11.78 (21) 2681897/29-33 с присоединением заявки №вЂ” (28) Приоритет— (51) М. Кл.

E 02 D 3/11

Е 02 D 3/12.Гев длрстеелнык кенитет

СССР (53) УДК 624.138..9 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 05.05.81

tlo делан лэебретений л еткрнтий (72) Авторы изобретения

Ю. В. Варламов и Л. Э. Варламова (71 ) 3ая в и тел ь

Ростовский инженерно-строительный институт (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТОВ И УСТРОИСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВ,ЛЕНИЯ

Изобретение относится к укреплению грунтов при возведении зданий и сооружений, в частности к термическому укреплению несвязных грунтов, например песчаных.

Известен способ термического укрепления грунта, включающий образование в укрепляемом массиве грунта скважины и подачу в.скважину под давлением воздушного потока с температурой 200 — 900 С(1).

Недостатком данного способа является невозможность его применения для укрепления несвязных грунтов типа песка вследствие того, что в несвязных грунтах практически не удается предварительно образовывать скважину из-за осыпания ее стенок.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грун» та, включающий образование скважины, подачу в нее воздушного потока с температурой 200 — 900 С и укрепление материала под давлением 0,1 — 16 ати (2) .

К недостатку данного способа относится необходимость предварительного образования скважины для введения через ее стенки нагретого воздушного потока и укрепляющего материала, что исключает его применение для укрепления или образования в несвязных грунтах типа песка дрен, сква-. жин и тому подобных полостей с укрепленными стенками с использованием их для ра зл и чных н ужд.

Этот способ осуществляется устройством для термического укрепления грунта, включающим пригрузочную плиту, трубу с закрепленным на ее нижнем конце уплотнителем, смонтированный под ним перфорированный стакан и нагреватель воздуха (3). о Недостаток указанного устройства заключается в том, что оно устанавливается в предварительно образованную в грунте скважину, что исключает возможность его применения для укрепления несвязных грунтов.

Цель изобретения — обеспечение укрепления несвязных грунтов типа песка и создания в них. полостей с укрепленными стенками.

Указанная цель достигается тем, что способ термического укрепления грунтов, включающий образование скважины, подачу в нее воздушного потока с температурой

200 — 900 и укрепляющего материала под давлением 0,1 — 6 ати подачу укрепляющего материала осуществляют перед введе823491

55 нием воздушного потока, а в качестве укрепляющего материала используют полидисперсную суспензию с удельной поверхностью порошкообразной части равной 4000

4500 см /г, причем подачу укрепляющего ма териала и воздушного потока производят с поступательной скоростью вдоль скважины равной 4 — 8 м/с.

Кроме того в устройстве для термического укрепления грунта, содержащем пригрузочную плиту, трубу с закрепленным на ее нижнем конце уплотнителем, смонтированный под ним перфорированный стакан и нагреватель воздуха, стакан выполнен с полым конусообразным наконечником, а нагреватель — в виде горизонтально размещенного над уплотнителем кольцевого сопла, причем отношение диаметра перфорированного стакана к диаметру уплотнителя составляет 1:1, 1 — 1,2.

При этом отношение наружного диаметра кольцевого сопла к диаметру уплотнителя равно 1:1, 7 — 2,0.

На фиг. 1 изображено устройство для осуществления способа, общий вид; на фиг. 2 — продольный разрез устройства.

Устройство содержит пригрузочную плиту 1 и уплотнитель 2, смонтированный под ним перфорированный стакан 3, диаметр которого для исключения забивания отверстий грунтом в 1,1 — 1,2 раза меньше диаметра уплотнителя 2, и над ним горизонтально установленное кольцевое сопло 4 для сжигания горючей смеси. Уплотнитель 2 закреплен на трубе 5 при помощи опорного кольца 6 и ребер жесткости 7, стакан 3 выполнен с перфорированным полым конусообразным наконечником 8, а для подачи горючей смеси и укрепляющего материала используются трубопроводы 9 и 10, при этом отношение наружного диаметра кольцевого сопла 4 к диаметру уплотнителя 2 составляет 1:1,7—

2,0

Укрепление грунта с помощью устройства осуществляется следующим образом.

На поверхности песчаного грунта устанавливают пригрузочную плиту 1 и через нее в грунт погружают наконечник 2. По мере его погружения по трубопроводам 9 и 10 сначала подают укрепляющий материалполидисперсную суспензию с удельной поверхностью порошкообразной части 4300см /г под давлением до 16 ати, практически величина которого составляет порядка 6 ати, при этом суспензия проникает через стенки образующейся скважины ll, предварительно закрепляя прилегающий к ней грунт. 3атем к кольцевому соплу 4 подают горючую смесь и устанавливают режим горения. По мере опускания устройства в грунт воздушный поток с температурой 700 С проникает в него, в результате чего происходит окончательное термическое укрепление грунта со спеканием глинистых частиц с поверхностью зерен песка и созданием в порах

25 грунта пространственных структурных сеток, при этом целесообразно выдерживать оптимальную температуру в пределах 600—

800 С, В установившемся режиме процесс термического укрепления грунта продолжается дд заданной глубины с поступательной скоростью вдоль скважины 6 м/с,. по окончании которого устройство извлекается и переставляется на новое место, где процесс укрепления група продолжается в той же последовательности.

В результате термического воздействия образуется столбчатый массив укрепленногогрунта, может быть также образована полость с укрепленными стенками для использования в качестве дрены или для других целей.

Применение предлагаемого способа термического укрепления грунта и устройства для его осуществления обеспечивает укрепление несвязных грунтов типа песка, что расширяет возможности строительства зданий и сооружений на несвязных грунтах с наименьшими затратами сил и средств.

Формула изобретения

1. Способ термического укрепления грунтов, включающий образование скважины, подачу в нее воздушного потока с температурой 200 — 900 С и укрепляющего материала под давлением 0,1 — 16 ати, отличающийся тем, что, с целью обеспечения укрепления несвязных грунтов типа песка и создания в них полостей с укрепленными стенками, подачу укрепляющего материала осуществляют перед введением воздушного потока, а в качестве укрепляющего материала используют полидиспесрную суспензию с удельной поверхностью порошкообразной части 4000 †45 см /г, причем подачу укрепляющего материала и воздушного потока производят с поступательной скоростью вдоль скважины 4 — 8 м/с.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее пригрузочную плиту, трубу с закрепленным на ее нижнем конце уплотнителем, смонтированный под ним перфорированный стакан и нагреватель воздуха, отличающееся тем, что перфорирован ный стакан выполнен с полым конусообразным наконечником, а нагреватель — в виде горизонтально размещенного над уплотнителем кольцевого сопла, причем отношение диаметра перфорированного стакана к диаметру уплотнителя составляет 1:1, 1 — 1,2.

3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что отношение наружного диаметра кольцевого сопла к диаметру уплотнителя равно

1:1, 7 — 2,0.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 685762, кл. Е 02 D 3/14. 1977.

823491 ооооо оо

Составитель А. Прямков

Редактор В. Жиленко Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая

Заказ 2017/36 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K — 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2583782/29-33, кл. Е 02 D 3/14, 21.02;78. ь

3. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2633632/29-33, кл. Е 02 D 3/14, 19.06.78.

OOOO OOO

Il ооооооог ООООО ОО" OOOOOOO