Способ оттаивания мерзлых грунтов

Способ оттаивания мерзлых грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАИИЕ

И ЗО6РЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»i823511

Союз Советскик социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. спид-ву— (22) Заявлено 23.03.79 (21) 2739838/29-03 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) X. Кл.

Е- 02 F 5/30

Геоударотвенвмйв комитет

СССР (53) УДК 624.139..68 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15 ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 28.0б.81 е

Ф

Е. С. Максименко, Л. Н. Хрусталев, А; Т. Ув ркин и Е. П. Яблонский г„;, (72) Л вторы изобретения

Северное отделение Ордена Трудового Красного Зн мениБйау4но --= исследовательского института оснований и подземнь им. Н. М. Герсеванова Госстроя СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к фундаментостроению на вечномерзлых грунтах при использовании грунтов основания в оттаявшем состоянии, а именно к способам предварительного оттаивания грунтов.

Известен способ оттаивания мерзлых грунтов путем нагнетания воды в гидроиглы, установленные в грунте (1). ,Однако этот способ применим лишь при оттаивании крупнообломочных и песчаных грунтов, характеризующихся большими коэффициентами фильтрации, и при наличии значительных запасов воды, например речной. или сбросовой (отходов производства).

Известен также способ оттаивания мерзлых грунтов с помощью нагревателей, на электроды которых подается электрическое напряжение (2).

Недостатком этого способа является уменьшение скорости оттаивания с ростом радиуса оттаивания грунта вокруг нагревателя, что приводит к возрастанию продолжительности оттаивания и энергозатрат.

Цель изобретения — повышение производительности при одновременном сокращении энергозатрат.

Цель достигается тем, что оттаивание грунта в режиме нагревателей ведут до стадии, определяемой заданным радиусом оттаивания, после чего напряжение с электродов снимают и окончательное оттаива.-" ние ведут в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения на электроды смежных нагревателей. При этом радиус оттаивания устанавливают из условия равенства скоростей оттаивания, производимого соответственно в режиме нагревателей и режиме электродного оттаивания.

На фиг. 1 изображена схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2— графики зависимости скорЬсти оттаивания от радиуса оттаивания.

К электродам 1 нагревателей 2, установленных в мерзлом грунте 3, подается электрическое напряжение U . Оттаивание грунта в этом режиме ведут до достижения радиусом оттаивания R значения R, фикси1 руемого, например, замером температуры в термометрической скважине 4, расположенной на расстоянии Ro от нагревателя 2.

После этого напряжение U„c электродов 1 снимают и окончательное оттаивание ведут

823511

Формула изобретения

Продолжительность оттаивания, ч

Затраты электроэнергии на единыцу объема грунта, от.ч/мэ

3206

1938

58,6

44,7 ин в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения Uq на электроды 1 смежных нагревателей 2 до полного оттаивания мерзлого грунта, фиксируемого, например, замером температуры в термометрической скважине 5. Заданный радиус оттаивания R для конкретных мерзлотно-грунтовых условий определяют расчетом из равенства скоростей оттаивания, производимого соответственно в режиме нагревателей (кривая а на фиг. 2) и режиме электродного оттаивания (кривая в на фиг. 2). Точка пересечения кривых соответствует заданному радиусу оттаивания.

Пример. Исходные данные: длина нагревателя h = 10,0 м, расстояние между нагревателями, установленными в вершинах равносторонних треугольников, 1. = 5,0 м, льдистость грунта w = 216 кг/м, удельное электрическое сопротивление грунта в талом состоянии Ят —— 75 Ом.м, в мерзлом

Я вЂ”вЂ” 500 Оы.м, напряжение на нагревателе U< — — 15 В, напряжение между электродами смежных нагревателей U = 380 В, мощность источника электроэнергии, отнесенная к одному токоприемнику, P

8,1 кВт.. Заданный радиус оттаивания

Ro — — 1,3 м определяют по графику, представленному на фиг. 2.

Результаты расчета представлены в таблице.

Предлагаемый способ оттаивания мерзлых грунтов повышает производительность за счет сокращения продолжительности оттаивания на 10 — 40%, уменьшает энергозатраты на единицу объема оттаиваемого грунта за счет сокращения расхода электроэнергии на 10 — 25%, кроме этого, сокращает количество нагревателей при заданной продолжительности оттаивания.

Способ оттаивания мерзлых грунтов, включающий процесс оттаивания в режиме нагревателей, на электроды к вторых подает15 ся электрическое напряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности при одновременном сокращении энергозатрат, оттаивание грунта в режиме нагревателей ведут до стадии, определяемой заданным радиусом оттаивания, после чего напряжение с электродов снимают и окончательное оттаивание ведут в режиме электродного оттаивания, осуществляя подачу напряжения на электроды смежных нагревателей, при этом заданный радиус оттаивания устанавливают из условия равенства скоростей оттаивания, прозводимого соответственно в режиме нагревателей и режиме электродного оттаивания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Рекомендации по проектированию и устройству оснований и фундаментов с предпостроечным оттаиванием вечномерзлых грунтов. М., НИИОСП, 1974, с. 85 — 87.

2. Справочник по строительству на вечномерзлых грунтах. Л., Стройиздат, 1977, с. 207.

Ыэ 0н

823511

Р/ час

6.0

0 (Р +o 5 аг Z

Составитель Н. Лихоперский

Редактор Н. Лазаренко Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Заказ 2019/37 Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 l 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4