Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (i927897

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Соцнапнстнчесинх

Респубпни (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) За" влено26; 09. 80 (21) 2986696/29-33 с присоединением заявки М (23) П риоритет—

Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень М -18

Дата опубликования описания 15.05 .82 (51)М. Кл.

Е 02 0 3/11

ГювуддрстваиеыН кфиктет

CCCP де деми взебретенвк н етхрытнй (53) УДК624.138. .9(088.8) (! (72) Автор изобретения

А.П.Юрданов

Московский ордена Трудового Красного строительный институт им; В.В.Куй (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА Изобретение относится к укреп- .. лению просадочного грунта при строи тельстве зданий и сооружений, в част. ности к укреплению грунта термическим воздействием и может быть использовано для возведения подземных сооружений.

Известен способ термического укрепления грунта, включающий бурение ряда скважин, их герметизацию, о сжигание в скважинах горючих смесей, нагнетание горячих газов в грунт и введение в скважины заполнителя f13 .

Наиболее близким к предлагаемому .является способ термического укрепле15 ния грунта, включающий бурение ряда горизонтальных скважин, их герметизацию, подачу в скважины горючих смесей, их сжигание, нагнетание горячих газов в грунт, армирование стенок скважин и введение в них заполнителя f21.

Недостаток указанных способов заключается в том, что они рассчитаны лишь на равнопрочное укрепление мас. сива грунта и не обеспечивают. созда., ния иэ грунта монолитной обделки .в виде замкнутого контура горизонтальной выработки тоннельного типа, прокладываемой в откосе, а это существенно ограничивает технические возможности термического укрепления грунта.

Цель изобретения - обеспечение создания из грунта монолитной обделки горизонтальной выработки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включаю" щему бурение ряда горизонтальных скважин, их герметизацию, подачу в скважины горючих смесей, их сжигание, нагнетание горячих газов в

Грунт, армирование стенок скважин и введение в них заполнителя, после бурения скважин боковых стенок контура осущест,вляют образование в них расположенных в шахматном порядке направленных вверх углублений, 92789

to нагнетание горячих газов в грунт ведут одновременно во всех скважинах контура, в качестве заполнителя нижних скважин контура применяют дренирукщий материал, а бурение скважин контура производят на расстоянии между их центрами, определяемом. из соотношения где Го - радиус скважин, м, L - глубина скважины, м, Ь вЂ” минимальная толщина стенок контура, м, - опытный коэффициент скорости укрепления, и /ч, 1. - продолжительность укрепления, грунта, ч. 29

На фиг. 1 схематически изображены горизонтальные скважины, размещенные в откосе, продольный разрез; на фиг.2 скважины и подземная выработка, поперечный разрез. 2$

Технология способа заключается в следующем.

Вначале бурят горизонтальные скважины 1 с внешней стороны замкнутого контура подземной выработки 2 Зв на расстоянии, определяемом из соотношения (1) . Нижние скважины 3 при необходимости бурят с наклоном для обеспечения водоотвода, а в боковых

0 стенках выработки 2 образуют в шахматном порядке вертикальные направленные вверх углубления 4. После этого скважины 1 и 3 герметизируют затвораМи с форсунками 5, подают в них горючие смеси, сжигают их, а горячие газы нагнетают в укрепляемый грунт 6, пока расчетная температура, например 600-900 С, не достигает его внешнего контура 7.

После этого горизонтальные скважины 1 армируют и заполняют твердеющим раствором или бетоном, а нижние скважины 3 заполняют дренирующим материалом. Затем неукрепленный грунт

8 извлекают иэ выработки 2, а ее внутреннюю поверхность 9 выравнивают по слою, грунта 10, нагретого до

600-900 С, и покрывают, наприиер, торкретбетоном по сетке 11. В тех случаях, когда боковые стенки и перекрытия выработки 2 нагружены незначительно, сжигание горючих смесей в скважинах 1 и 3 осуществляют поэтапно, через одну скважину, 7 4 а армирование 12. скважин 1 не произ- водится.

Бурение скважин 1 и 3 на заранее установленном расстоянии друг от друга дает воэможность получить укрепленный массив одной толщины, а сжигание горючих смесей в каждой скважине 1 и 3 ускоряет процесс обжига. Выравнивание внутренней поверхности по слою, нагретому до 600 С, осуществляют в том случае, когда укрепленный грунт непосредственно не подвергается многократному замерзанию-оттаиванию, если же такое замерзание и последующее оттаивание в процессе эксплуатации сооружения не исключается, то грунт на поверхности должен быть обожжен при температуре 900 С.

В скважинах 1, образующих боковые стенки выработки 2, выполняют углубления 4 для интенсификации про.цесса укрепления грунта за счет снижения технологических потерь в горизонтальном направлении.

П р и и е р..На участке работ

Ьсуществляется термическое ук жпление грунта в подзеиной .выработке 2, размещенной на откосе,. сложенном из покровного суглинка.. Периметр выработки 2 в поперечном сечении 23 и, длина 8 м.

Бурят 16 скважин 1 и 3 диамет" рои 0,2 м станком ПВВС-15 с горизонтальной приставкой. Расстояние иежду скважинами h 1,4 и. Нижние три скважины 3 выполняют с уклоном наружу, а в шести скважинах 1, образующих боковые стены выработки 2 с помощью вдавливающего приспособления, выполняют вертикальные углубления 4 высотой О, 15 и и, диаиетром 3 см. 8 скважинах I и 3 сжигают горючие смеси из жидкого топлива теплотворной способностью 42 м Дж/xr и сжатого воздуха, подаваемого под давлением

0,06-0,1 ИПа от компрессора ЗИФ-55.

Обслуживание затворов с форсунками 5 и контроль режима горения в скважинах 1 и 3 осуществляется операторами с передвижных подмостей портального типа. Обжиг продолжается 123 ч. После этого скважины 1 бетонируют с поиощью бетононасоса

С-296 бетоном марки 100, а скважины 3 заполняют гравием. Затем грунт из внутренней масти выработки 2 извлекают, а внутреннюю поверхность 9 выравнивают по контуру температуры о обжига 600 С, и на нее с помощью

927897

Показатели

Известный

Предлагаемый

33 жидкого топлива, кг

12ю5

13,7

20 временно во всех скважинах контура, в качестве заполнителя нижних скважин контура применяют дренирукщий материал,, а бурение скважин контура производят на расстоянии между их центрами, определяемом из соотношения

Способ термического укрепления грунта, преимущественно в виде замкнуто- ЗО го контура на откосе, включающий бурейие ряда горизонтальных скважин, их герметизацию, подачу в скважины горючих смесей, ик сжигание, нагнетание горячих газов в грунт, армиро- 3s вание стенок скважин и введение в них заполнителя, отличающийся тем, что, "с целью обеспечения создания из грунта монолитной обделки гори- > зонтальной выработки, после бурения скважин боковых стенок контура осуществляют образование в них-расположенных в шахматном порядке направ. ленных вверх углублений, нагнетание горячих газов в грунт ведут одноцемент-пушки С-320 наносят слой торкретной штукатурки.

Для сравнения расхода воздуха, топлива и стоимости укрепленного до

Расход энергетических ресурсов на 1 м укрепленного грунта ь сжатого воздуха, нм/кг

Ъ

Стоимость обжига, 1 м грунта, руб

Применение предлагаемого способа на практике позволит снизить расход энергии сжатого воздуха в 1,58 раз, топлива — в 1,26 раз и одновременно уменьшить стоимость обжига на 9l.

Формула изобретения равных температур грунта одновременно осуществляют обжиг подпорной стены в грунте по известному способу. Результаты испытаний приведены в таблице. где r< - радиус скважины, м глубина скважины, м, Ь .- минимальная толщина стенок контура, м, - опытный коэФФициент скорос" ти укрепления, м /ч, продолжительность укрепления грунта, ч.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 538094, кл. E 02 D 3/14, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке У 2821697/29-33, кл. Е 02 П 3/10, 1979.

927897 .Составитель А.Прямков

Редактор Л.Алексеенко Техред М. Телер КорректорВ.Синицкая

Ю )

Заказ 3186/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4