Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАКИЕ

ИЗОБРЕТЕ К ИЯ

< 1927898

Союз Советск их

Социаянстичесиик

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

I (22) Заявлено 26. 09 . 80 (21) 2986697/29-33 (5!)М. Кл; с присоединением заявки М— (23) Приоритет —

Е 02 D 3/11

ГовударетюивВ каиитвт

СССР ив двлаи изайратеииВ и открытий

Опубликовано 15. 05. 82. Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 15 .05 .82 (53) УЙK624.138. . 9(O88. 8) (72) Автор изобретения

А. П . Юрданов,1.

Московский ордена Трудового Красного Знамени"иеке вфЮ строительный институт им. В.В.Куйбышева.

С 4 адсли (7I ) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

Изобретение относится к укреплению просадочного грунта при строительстве зданий и сооружений, в. частности к укреплению грунта термическим воздействием.

Известен способ термического укрепления грунта в виде столбчатой структуры, включааций образование скважин и спекание в них грунта горячими газами (1).

Недостатком данного способа является непроизводительный расход тепла из-за удаления 40-,453 его в атмосферу, что снижает эффективность спо-. соба.

Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважин, размещение электродов, подключение их к источнику электроэнергии, нагрев грунта до спекания с образо. ванием водяных паров .2).

Недостаток укаэанного способа "аключается в неэффективном раэмещении электродов, повышающем длительность процесса укрепления грунта, при этом удаление образовавшихся в грунте паров осуществляется через открытую поверхность грунта беэ дополнительного ускорения их удаления, что приводит к снижению производительности.

Цель изобретения - повышение производительности за счет ускорения отвода водяных паров.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, размещение электродов, подключение их к источнику элект. роэнергии, нагрев грунта до спекания с образованием водяных паров, в процессе нагрева грунта осуществляют сбор, конденсирование водяных паров и отвод конденсата, после бурения скважины образуют вокруг нее равномерно расположенные спаренные шпуры под электроды, причем размещение электродов от оси скважины проиэводят на расстоянии, определяемом из соотношения

92 789 где t:> - температура электрода, С, - температура спекания грун- !0 о

-та, С

tp - расчетная температура в о центре скважины, С, - опытный коэффициент спекания грунта, м /ч, l5

- продолжительность спекания грунта, ч, Гг - радиус шпура под электрод, м — показатель кривизны термограммы..

Расположение спаренных шпуров про- изводят на расстоянии между ними, оп-: ределяемом из соотношения (2.1

После отвода конденсата осуществляют. заполнение скважины грунтом.

На фиг. 1 изображен укрепляемый массив груита с расположенными в нем 5в скважиной и электродами, продольный разрез, на фиг. 2 - размещение шпуров с электродами, в плане.

Технология способа заключается о в следукщем. 35

На участке работ бурят скважину 1 и .равномерно вокруг нее на расстоянии от центра, определенном из соотношения (1), образуют шпуры 2 диаметром несколько менее электрода 3

lO для обеспечения его плотного контакта с грунтом. Затем элеКтроды 3 вдавливают в шпуры 2, скважину 1 оборудуют перфорированным трубчатым сборником 4 водяных паров, с их конденсатором 5 и соедйненным с ним насосным агрегатом б . После этого электроды 3 подключают, к источнику 7 электроэнергии, при этом расстояние между спаренными шпурами 2 г соответственно между парой электродов 3 определяют из соотношения (2 ).

При подаче электроэнергии к электродам 3 осуществляется нагрев массива 8 грунта, в процессе которого находящаяся в массиве 8 г рунт.:1 вод-.1 испаряется, а ее пары собираютсв в трубчатом сборнике 4 и конденсируютсн в конденсаторе 5 с последующим отводом конденсата с помощью насосного агрегата 6.

По окончании сбора и отвода водяных паров сборник 4 демонтируют, скважину 1 заполняют местным грунтом 9

Процесс укрепления массива 8 грунта продолжается до тех пор, пока на внешней границе 10 массива 8 грунта не достигается расчетная температура, замеряемая при помощи термопар 11 с самопишущими приборами 12.

Пример. На участке работ на двух площадках осуществляется обжиг гнилистого. грунта на глубину

6 м. 8 опытах скорость обжига составляет 0,06 м /ч. Скважины 1 и спарен, ные шпуры 2 бурят шнековой установкой ЛБУ-50 соответственно диаметром 240 и 70 мм. Затем в шпуры 2, размешенные на расстояние 0,8 м друг от друга, вдавливают термографитовые электроды ТГ-80 диаметром

80 мм, а в скважины 1 монтируют перфорированные трубопроводы 4, подключенные к конденсатору 5 с насосом 6.

Электроды подключают к внешней электрической сети 7 через трансфор матор АОМК 100/0,5, ОСУ 80/0,5 и СТЭ-24. Напряжение измеряется от

30 до 50 В, а сила тока - от 350 до

2500 А. Продолжительность нагрева до обжига грунта с температурой на внешней границе 10 равной 600 С составляет на первой площадке

16 ч и 9,6 ч - на второй.

Температура спекания грунта по результатам лабораторных испытаний

Ъ составляет 200 С., Температура термографитовых электродов поддерживается около 2000 C. Показатель кривизны термограммы щ=0,25.

8 результате термического укрепления образуются обожженные массивы.

8 на первой площадке объемом 20 мъ и 13 м - на второй.

Одновременно обжиг проводится и известным способом.

Результаты сравнения приведены в таблице.

927898

Из вест ный

Предлагаемый способ

Показатели способ

Площадка

Площадка

20

9,6

1,36

0,81

1,25

0,83

1,17

h= 2. Гот"

Объем грунта, обожженного через 4 шпура, размещенных вокруг одной скважины, м

Длительность процесса, г

Производительность обжига грунта до конО тура температуры 600 С, м /ч

Затраты на 1 è грунта,обожженного при температурах

600-2000 С, ч-дн/м

Применение данного способа на пракд тике позволит более рационально использовать КПД .электродов за счет размещения их с учетом условий работ и повысить равномерность укрепления грунта. При этом продолжительность работ сокращается в 1,5-1,7 раза, а также снижаются трудоемкость на

35-553 и стоимост,ь на единицу объема грунта на 18-/43.

Формула изобретения

I. Способ термического укрепления грунта, включающий бурение. скважины, размещение электродов, подключение их к источнику электроэнергии, нагрев грунта до спекания с образованием 4> водяных паров, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что с целью повышения производительности за счет ускорения отвода водяных паров, в процессе нагрева грунта осуществляют сбор, конденсирование водяных паров и отвод . конденсата, после бурения скважины образуют вокруг нее равномерно расположенные спаренные шпуры под электроды, причем размещение электродов от оси скважины производят на расстоянии, определяемом из соотношения = r+ с т, — ), (э р

"сл! где йз - температура электрода,ОC

1 „ — температура спекания. грунта, С, to — расчетная температура в центре скважины, С вЂ” опытный коэффициент спека", ния грунта, м /ч, - продолжительность спекания грунта ч, г — радиус шпура под электрод, м, — показатель кривизны термограммы.

2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что расположение спаренных шпуров производят на расстоянии между ними, определяемом из соотношения

3. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что после отвода конденсата осуществляют заполнение скважины грунтом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Ъ.1. Авторское свидетельсто СССР

tP 342996, кл. Е 02 Г) 7/00, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

NÃ 92567, кл. E 02 D 3/12, 1950.

927898

Составитель А.Прямков

Редактор Л.Алексеева Техред М.,„Тепер Корректор В.Синицкая

З

Заказ 3186/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1(-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4