Способ термического укрепления грунта

Способ термического укрепления грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 06 ° 02 ° 81 (21) 3245339/29-33

Р1)М К з

E 02 D 3/11 с присоединением заявки ¹â€” (23) ПриоритетГосударственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 150982 ° Бюллетень ¹ 34 (S3) УДК 624. 138. .9 (088. 8) Дата опубликования описания 15.09 ° 82 (72) Авторы изобретения

П. Юрданов и Ю. A. .Орданов

Московский ордена Трудового Красного Знам строительный институт им. В. В. Куй (71) Заявитель (54) СПОСОБ. ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТЛ

Изобретение относится к строитель-, ству оснований и фундаментов зданий и сооружений путем термического укрепления грунта.

Известен способ термического укрепления грунта., включающий бурение скважины, герметизацию ее затвором, сжигание в скважине горючих смесей, нагнетание горячих газов в грунт (1).

Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, розжиг смесей с образованием факела и нагнетание горячих газов в грунт 32).

Недостатком указанных способов является относительная большая продолжительность обжига грунта, составляющая 1,1-1,2 м/сут, что обусловлено последовательным нагнетанием горячих газов в грунт по высоте скважины.

Цель изобретения — сокрашения продблжительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, роэжиг смесей с образованием факела и нагнетание горячих газов в грунт; бурение скважины ведут ступенчато с уменьшением книзу, во время подачи горючих смесей во вторую и последуюшуюие ни5 жележащие ступени скважины производят охлаждение смесей агентом в пределах вышерасположенных ступеней, а образование факела осуществляют на каждой ступени скважины.

При этом подачу горючих смесей на каждую ступень, кроме нижней, производят равномерно по периметру скважины, розжиг горючих смесей ведут последовательно снизу вверх, а в качестве охлаждающего агента используют воду.

На фиг. 1 изображена скважина и укрепляемого массива грунта, продольный разрез; на фиг. 2 - схема расположения трубопроводов для подачи горючих смесей и.охлаждающего агента .

Технология способа состоит в следующем.

Вначале бурят скважину 1 на высоту нижней ступени 2 диаметром 15025 180 мм, добуривают верхнюю ступень 3 диаметром, например, 180-240 мм. Затем монтируют отсекатель 4, разделяющий друг от друга ступени 2 и 3, с отверстием 5 для ввода электрического или иного запальника 6.

958590

Показатели

160

301

154

294

154

154

140 на второй ступени

1,23

0,82

6,91

8,30

После этого устанавливают нижнюю часть эа"эора 7, монтируют трубопроводы 8,9 и перфорированный трубопровод 10, предназначенные для ввода в скважину 1 горючих сМесей и дополнительного воздуха или воды, и трубо-. 5 провод кольцевого распыления 11 горючих смесей в верхнюю ступень 3 и монтируют крышку затвора 12, на которой размещен патруб к 13.

Затем бурят шпур 14 по внешнему 1Q контуру 15 укрепляемого массива грунта 16 и устанавливают в нем многоспайные термопары 17,.соединяя их с самопишущим прибором 18.

Разжигают горючие смеси с образованием факела 19 в нижней ступени 2 с помощью запальника б, который опускают в отверстие 5 в отсекателе 4 и выводят ступень 2 на рабочий режим.

При этом по трубопроводу 9 подают воздух или воду. Затем эпальник 6 перемещают вверх на уровень кольцевого распылителя 11 и образуют факел 20 на второй верхней ступени 3, выводя ее также на рабочий режим. Запальник б извлекают иэ скважины 1 через патрубок 13, который служит для визуального контроля за процессами сгорания горючих смесей в скважине 1. В верхнюю эаходку воздух или вода подается через перфорированный трубопровод 10. 3О

Сжигание горючих смесей и нагнетание горячих газов в укрепляемый массив грунта 16 осуществляют, пока расчетная температура не достигнет его внешнего. контура 15, что фиксируется 35 показаниями термопар 17 и самопишущих приборов 18.

Сокращение продолжительности термического укрепления грунта в предлагаемом способе достигается за счет 4р

Диаметр укрепленного массива грунта по контуру ЗОООС, м3

Продолжительность работ, ч всего: в т.ч. обжиг скважины

Продолжительность работ на первой ступени

Затраты труда на 1 м5 укрепленного rpyнта, ч/дн,Себестоимость 1 м укрепленного грунта, р одновременного теплообмена по всей высоте скважины 1. При этом такая возможность обеспечивается тем, что трубопроводы подачи горючих смесей 8 на участках скважины 1, проходящих через верхние ступени 3, охл ждаются воздухом или водой. Данное обстоятельство исключает воспламенение горючих смесей в верхних эаходках.

В качестве охладителя цепесообразнее применять воду, которая служит не только для охлаждения трубопровода 8 подачи горючих смесей, но и в качестве добавки, интенсифицирующей теплообмен между горячими газами и грунтовой стенкой скважины 1.

На фнг. 1 изображена скважина 1 с двумя ступенями 2 и 3 по высоте, что при длине факела Я-12 м соответствует глубине укрепляемого массива на 16-24 м.

Пример 1. На участке работ производилось термическое укрепление основания фундаментов из лессового просадочного грунта отдельными столбами диаметром 2 м. Скважины бурились станком ПВВС-15 на глубину 20 м, двумя . ступенями по 10 м каждая. Диаметр первой ступени был равен 0,15 м, второй — 0,2 м. Применялись горючие смеси иэ природного газа, теплотворной способностью 35 мДж/м, а сжатый воздух подавался от компрессора ДК-.9М под давлением 0,2 МПа. Температура воспламенения горючих смесей составиga 550 С, а скорость обжига грунта—

0,4 м,"ч.

Сопоставительный анализ термического укрепления фундаметра по предлагаемому и известному способам приве- . ден в таблице.

Известный Предлагаемый

958590

Формула и з обре тени я фричая cages

Таким образом, применение предлагаемого способа дает воэможность снизить продолжительность работ в 1 88

I раэ и одновременно уменьшить трудоемкость и-себестоимость соответственно на 33 и 17%. 5

1. Способ термического укрепления 10 грунта, включающий бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, розжиг смесей с образованием факела и нагнетание горячих газов в грунт о т л и ч а ю щ и й1 15 .с я тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, бурение скважины ведут ступенчато с уменьшением книзу, во время горючих смесей во вторую и последующие нижележащие ступени скважины проиэ20 водят охлаждение смесей агентом в пределах вышерасположенных ступеней

I а образование факела осуществляют на каждой ступени скважи ны.

2. Способ по п. 1; о т л и ч аю шийся тем, что подачу горючих смесей на каждую ступень, кроме нижней, производят равномерно по периметру скважины.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что розжиг горючих смесей ведут последовательно снизу вверх.

4. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве охлаждающего. агента испЬльэуют воду..

Источник и и нформации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 538094, кл. E 02 D 3/11, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 617520, кл. E 02 D 3/10, 1976.

ВНИИПИ Заказ 6998/41

Тираж 709 Подписное

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