Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтскик

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>927900 (Вi) Дополнительное к авт. свид-ву.— (22) Заявлено 26. 09. 80 (21) 2986927/29-33 с присоединением заявки М— (23)Приоритет— (51)M. Кл.

E 02 D 3/11

Ркударетюпвй коиктет

СССР вв делаи взебретенвй н открытей

Опубликовано 15.05.82, Бюллетень М 18 (53) ДК624 138. 9(088. 8) Дата опубликования описания 15.05. 82 (72) Автор изобретения

А.fl.Þðäàíîâ

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерностроительный институт им.В.В.Куйбышева., (71) . Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА

flH 8m+2.Ь Эо 6и М1 (1) а

) Ф Изобретение относится к укреплению грунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием.

Известен способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, монтаж в ней электронагревателя, подключение его к источнику питания электроэнергией и спекание .грунта (13. î

Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, укрепление ее стенки, размещение в скважине электронагревателя, введение в нее заполнителя, подачу к электронагревателям электрической энергии и нагрев грунта до спе= кания(2J.

Недостатки указанных способов заключаются в относительно низкой несущей. способности образованного из грунта столбчатого массива на срез, а также в неизвлекаемости электронагревателя одноразового применения, что повышает стоимость укрепления грунта.

Цель изобретения - повышение про" изводительности и экономия энергии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, размещение в ней электронагревателя, введение в скважину заполнителя, подачу к электронагревателю электрической энергии и нагрев грунта до спекания, после бурения скважины производят вдавливание в стенку скважины арма" турного каркаса, в качестве заполнителя применяют материал с температурой плавления,. превышающей температуру плавления грунта на 600-800 С,. а нагрев грунта ведут в течение времени, определяемого из cooTношения

92790

3 где По — диаметр скважины, м, Н - глубина скважины, м толщина арматурного каркаса, м, толщина. защитного слоя, м, S

- опытный коэффициент скорости нагрева грунта до спекания, м /ч.

На фиг. 1 схематически изображена скважина с размещенными в ней элект-1о ронагревателями,.арматурным каркасом и термостойким материалом, продольный разрез, на фиг. 2 - разрез

А-А на фиг.1.

Технология способа состоит в следующем.

Вначале бурят скважину 1, опуска;. ют в нее арматурный каркас 2 и с помощью вдавливающего приспособления, с цилиндрическим пуансоном.(не пока- 20 зано) втапливают арматурный каркас 2. в стенку 3 скважины 1 таким образом, чтобы образовался защитный слой предохраняющий арматурный каркас 2.

Затем грунт в стенке 3 скважины I И уплотняют, например, механическим лидером с большим, чем скважина 1 диаметром.

После этого в скважине 1 монтируют электронагреватель .5, фиксируя его30 положения нижним диском 6, пространство между стенками 3 скважины 1 и электронагревателем 5 заполняют тер" мострйким материалом 7, например песчано"графитовой смесью с темпе3 ратурой начала спекания 1800-2000 С, и закрепляют электронагреватель 5 верхним диском 8.

Затем подключают электронагреватель 5 к внешнему источнику 9 питания 4О электроэнергией и спекают грунт !0 о в течение времени, определяемого из соотношения 1), пока расчетная температура не достигнет, внешнего контура 11 спекаемого грунта 10.

После этого электронагреватель 5 и термостойкий материал 7 извлекают из скважины 1, а ее ствол заполняют грунтом или бетоном.

При этом вдавливание .арматурного каркаса 2 в массив грунта до его спекания позволяет увеличить его сцеп" ление со спекшимся грунтом после охлаждения в 1,2-1,35 раз, чего не удается достигнуть при погружении арматуры в расплавлеНный грунт, а введение в скважину 1 термостойкого материала 7 обеспечивает равномерное спекание грунта по высоте скважины 1, отвод испаряющейся из грунта воды во время его спекания и многократное использование электронагревателя 5 за счет применения термостойкого заполнителя скважины 1, который в процессе укрепления грунта остается рыхлым.

Уплотнение грунта стенки скважины

1 увеличивает его теплопроводность, что позволяет сократить продолжительность работ..

Пример. На участке работ осуществляют термическое укрепление грунта в виде сваи с применением электронагревателей из термографитовых электродов ТСЗ-2500 с температурой нагревания 2500 С. Скважину 1 бурят на глубину 5 м бурильной установкой на базе АБВ-5 диаметром 0,3 м. Электронагреватель 5 подключается к внешней электрической сети 9, через трансформатор. Напряжение применяют,в пределах 30-50 В, а силу тока - 2000:2500 А. Арматурный каркас 2 вдавливают в стенку 3 скважины 1 с образованием защитного слоя 4 толщиной 5 см, который затем уплотняют вдавливанием металлического лидера диаметром О, 35 м. В качестве термостойкого материала используют песчанографитовую смесь состава 8: 1 с температурой начала спекания, превышающей температуру спекания грунта на 700 С.

После подключения электронагревателя 5 к источнику 9 питания спека- . ние грунта, осуществляют. в течение

4 ч. Затем электронагреватели 5 и песчано-графитовую смесь извлекают из скважины 1, а ее ствол забивают местным грунтом.

Одновременно осуществляют термическое укрепление грунта известным способом. Результаты испытаний приведены в таблице.

927900

Предлагаемый способ

Известный способ

Показатели

4860

3990

3,8

16,2 где

30

Продолжительность спекания грунта, ч

Расход тепловой энергии на 1 и грунта, мДж

Несущая способность сваи на срез, мПа

Использование .на практике предложенного способа позволяет повысить несущую способность образованных из грунта свай на срез в Й,2 раза, снизить расход электроэнергии на 213, сократить длительность процесса в

2,75 раз, а стоимость работ - на

19i.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, размещение в ней электронагревателя, введение в скважину заполнителя, подачу к электронагревателю электрической энергии и нагрев грунта до спекания, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и экономии энергии, после бурения скважины производят вдавливание в стенку скважины, арматурного каркаса, в качестве заполнителя применяют материал с

И температурой плавления, превышающей температуру плавления грунта на

600-800 С, а нагрев грунта ведут в течение времени, определяемого из соотношения

20 диаметр скважины м, глубина скважины, м толщина арматурного кар". каса, м, толщина защитного слоя, м опытный коэффициент скорости нагрева грунта до спекания, м /ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 700593, кл. E 02 D 3/14, 1978 °

2. Авторское свидетельство СССР и 92567, кл. 8 02 0 3/12, 1950.

927900

Составитель А.йрямков

Редактор Л.Алексеенко Темред: ф, Тепер Корректор B.Ñèíèöêàÿ

° OO В Й Ю а еч е ю е аею юеа юю ею» «е

Заказ 3186/39 Тираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного коиитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, W-35, Раушская наб...д 4/5

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