Способ термического укрепления макропористого просадочного грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D3/11 

Описание патента на изобретение SU1048054A1

о оо о

СП

й:

Похожие патенты SU1048054A1

название год авторы номер документа
Способ термического укрепления макропористого грунта 1981
  • Юрданов Альберт Павлович
SU1048053A1
Способ термического укрепления макропористого лессового грунта 1981
  • Юрданов Альберт Павлович
SU1048055A1
Способ термического укрепления грунта 1981
  • Юрданов Альберт Павлович
SU990961A1
Способ термического укреплениягРуНТА 1979
  • Юрданов Альберт Павлович
SU850803A1
Способ термического укрепления просадочного макропористого грунта в массиве 1986
  • Юрданов Альберт Павлович
  • Гусева Гильотина Петровна
SU1377330A1
Способ термического укрепления просадочного грунта 1987
  • Юрданов Альберт Павлович
  • Гусева Гильотина Петровна
  • Юрданов Юрий Альбертович
SU1430459A1
Способ термического укрепления грунтов 1978
  • Сайко Виктория Александровна
  • Степура Иван Васильевич
  • Клепиков Сергей Николаевич
  • Трегуб Анатолий Степанович
  • Тян Рево Борисович
SU706489A1
Способ термического укрепления макропористого просадочного грунта 1989
  • Юрданов Альберт Павлович
  • Гусева Гелена Петровна
SU1629410A1
Способ термического укреления грунта 1977
  • Погосян Размик Григорьевич
  • Тер-Мартиросян Завен Григорьевич
SU685762A1
Способ термического укрепления массива грунта 1982
  • Юрданов Альберт Павлович
SU1048056A1

Реферат патента 1983 года Способ термического укрепления макропористого просадочного грунта

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ МАКРОПОРИСТОГО ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА, включающий бурение основной и вспомогательных скважин, их герметизацию, сжигание в основной скважине горючих Ьмесей, нагнетаниев грунт горячих газов, создание во вспомогательных скважинах вакуума и удаление из последних конденсата водяных паров, отличаюдийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и продолжительности процесса после удаления из вспомогательных скважин конденсата водяных паров осуществляют последовательное нагнетание через основную и вспомогательные скважины Тонкомолотой окиси кальция и конденсата . i 6 СО

Формула изобретения SU 1 048 054 A1

v4yxsy/ ;svx4 vc vCwv j- c .

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю щ и и с 1 тем, что, с целью утилизации гидрата окиси кальция, после образования в грунте гидрата окиси . Изобретение ртносится к строитель ству оснований н фундаментов зданий и сооружений на слабых грунтах, в.частности к их укреплению путем термического воздействия. : Известен способ термического укреп.лейия грунта, включакюжй бурение .основной и вспомогательных скважин, их герметизацию затвором сжигание в ОСНОВНОЙ скважине топливных смесей и нагревание гРУНта f . Наиболее близким к изобретению является способ термичесого укрепления грунта, включающий бурение ос новной и вспомогательных скважин, их герметизацию, сжигание в основной скважине горючих смесей, нагнетание в грунт горячих газов, создание во вспомогательных скважинах вакуума и удаление из последних конденсата водяных паров 2 . Нед}остатками указанных способов являются относительно большой расход топливо-энергетических ресурсов, составлякадий 3900-4080 мДж/м и срав нительно низкая прочность укрепленного грунта, не превъияающая 1,0- , 1,7 мПа, что недостаточно для образо вани несущик массивов и конструкций в грунте. Все это .ограничивает техно логические возможности способов и область их применения. Цель изобретения - снижение энергозатрат и продолжительности процесса, а также утилизация гидрата- окиси кальция. Поставленная цель достигается тем что согласно способу термического укрепления макропористого просадоч- ного грунта, включающему бурение основной и вспо «эгательных скважин, нх герметизацию, сжигание в основной скважине горючих смесей, нагнетание в грунт горячих газов, срэданяё ВО вспомогательных скважинах Вакуума и удаление из последних конденсата водяны;: паров, после удаления иэ вспомо1-ательных скважин конденсата водяных паров осуществляют последователь ное нагнетание через основную и вспо могательные скважины тонкомолотой окиси кальция и конденсата. . . . При этом после образования в грун те гидрата окиси кальция осущес вляют нагнетание через основную скважиКальция осуществляют нагнетание через основную скважину воды с откачиванием ее из вспомогательных скважин до прекращения выхода известкового молока. ну воды с откачиванием ее иэ вспомогательнЕзПС скважин до прекращения выхода известкового молока. На чертеже изображена схема разтмецения оборудования. . Технология способа заключается : в следующем. Вначале бурят основную 1 и вспомогательные 2 скважины, причём вспомогательные скважины 2 размещают равномерно вокруг основной. После этого скв-ажины герметизируют затворами 3 с горелкой 4 и отводами 5, котоЕиле соединяют с помощь ;) трубо-проводов с вакуум-насосе 6, насосом 7 для подачи воды, и агрегатом 8 для нагнетаний в. грунт окиси ка:льция. Затем в основную скважину 1 подают горючие смеси и сжигаю их под давлением, а образующиеся При этом горячие газы нагнетают в грунт через стенки основной скважины 1. По мере сжигания горючих смесей одновременно во вспомогательных скважинах 2 создают вакуум-насосом б разрежение и отсасывают из них в емкость 9 пары воды и ее конденсат. Емкость 9 теплоизолирует для сохранения тепла конденсата. Нагревание грунта продолжают до полного испарения из грунта свободной и физически связанной воДы, что i соответствует температуре нагрева грунта на 150-200°С в зависимости; от вида ГРУн.та и технологии его обжига. Поэтому сжигание топливных смесей прекращ ио(Т, когда температура стенок вспомогательных скважин 2 достигает указанных пределов. После, этого из агрегата 8 в основную 1 и вспомогательные 3 скважины нагнетают тонкомолотую окись кальция СаО с удельной иоверхносхью BbOiie 3500 cMvr, степень заполнения ею пор грунта определяют из отношения требуемой степени увеличения Объема окиси кальция при гашений с образованием ее гидрата, после чего насосом 7 из емкости 9 подают воду. По мере поступления:в грунт воды в нем протекает реакция гашения окиси кальция с образованием ее гидрата Са(ОН)2 и выделением тепла, в процессе которой объем массы возрастает в 3-3,5 раза. Возникающее при этом избыточное давление уплотняет грунт и способствуетликвидации его просадочных свойств.При этом процесс гашения СаО идет при интенсивном парообразовании, так как до этого грунт нагревают до 150-200°С, кроме того, в ходе реакции 1 кг массы СаО выделяет 1157 кДж тепла. Момент окончания реакции устанавливают по показаниям термопар 10, соединенных с самопишущими приборами 11, например электронными потенциометрами. Пока:эателем«крнчания реакции является- прекращение прироста температуры от реакций гашения СаО. Вместо воды в основную Ькважину 1 нагнетают собранный конденсат, котот , рый пропускают Сквозь массив укрепляемого грунта, а образующийся при этом раствор Са(ОН)2 в виде известкового молока откачивают из вспомогательных снважин 2 вакуум-.насосом 6 в резервуар 12 для дальнейшего исйользованил в строительных целях. Вместо сжигания в скважинах 1 . горючих смесей можно использовать « другие источники тепла, например/ погружные электрические нагреватели В этом случае перед нагнетаниет в грунт окиси кальция СаО нагреватели из основной скважины 1 должны извлекаться. Пример. На строительной пло щадке производится термическое укреп ление массивов макропористого лессевидного просадочного покровного суглинка , подстилаемого на глубине б м мелким галечником (пористость сугЛин ка 50%, массовая влажность 0,1, температура полного испарения свободной и физически связанной воды 1бОс1. Для ликвидации просадочных свойстй I суглинка необходимо уплотнить его . в 1,2 раза (требуемая степень уплотненй я просадочных грунтов составляет 1,08-1,23). I Основные скважины 1 и равнсянерНо вокруг каждой из них по jiiecTb вспомогательных скважин 2 пробуривают диаметром 0,15 м на глубину 3 м В основных скважинах 1 сжигают жидkoe топливо с теплотой сгор.ания 42 мД5к/кг в смеси со сжатым возлУхок подаваемым от передвижного компрессо

Основные скважины, шт Вспомогательные скважины, шт

1048054

1 6

1 6

1 6

1 6 ра при давлении 0,05-0,1 МПа. Нагревание грунта производят при температурах от начала воспламенения жидкого топлива () восновной сква(Жине,1 до на внешнем контуре укрепляемого массива грунта. Температуру в скважинах проверяют визуально с помЬщью опти 1еских пирометров. Одновременно с сжиганием топЬивных смесей в основнойскважине 1 пары воды и их конденсат из грунта отсасывают через вспомогательные скважины 2 вакуум-насосом б производительностью 5 при избыточном давлении 0,18 мГГа в утеплен-ную емкость 9 объемом 25 м. В грунт после его нагревания нагнетгиот окись кальция СаО с тонкостью помола, соответствукю й удельной поверхности 4000 при избыточном давлении до 0,5 мПа. После этого насосом 7 из емкости 9 воду под давлением до 0,2 мПа нагнетают в количестве, необходимом для образования гидрата Са(С6)2 с учетом непроизводительного уходда ее за пределы укрепляемого массива грунта и равном 15%. Увеличение объема при гидратации СаО составляет в среднем 3,3 раза, растход ее 0,28 т/м укрепляемого объема грунта. На нагнетание СаО затрачивают 12 ч, на процесс гашения СаО еще 18 ч. Завершение реакции гидратации СаО фиксируется показаниями приборов,11, соединенных с термопарами 10, по прекращению прироста температуры, которая в процессе гашения СаО увеличивается на 50-60 с. После этого через основные сквАжины 1 из емкости 9 насосом 7 нагнетают конденсат который, проходя сквозь поЕял грунта, заполненные Са(ОН)2, растворяет ее в виде извест-. Кового молока, а из вспомогательных скважин 2 одновременно вакуум-насосом б этот раствор откачивают в резервуар 12 для использования в дальнейшем. На этот процесс в среднем : затрачивают около 10 ч. Одновременно в аналогичных условиях укрепляют массив грунта известным способом. На это уходит 130 ч. Сопоставление полученных данных приведено в таблице.

Температура грунта а скважин,с

основных вспомогательных

Диаметр укрепленного массива грунта, м

Общая продолжительность обработки массива грунта, ч

Уплотнение грунта (по данным лабораторного испытания образцов) , %

Расход материально-технических ресурсов на 1 м укрепленного грунта, кг

В расчете на 1 м укрепленного грунта расход времени сокращается на 32,5-34%, а затраты труда на 43,5%. При этом удельнйй расход тепловой энергии уменьшается в 1,511,57 раз.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности термического укПродолжение таблицы

500-600 500-600 500-600

180-200 180-200 180-200

1,6

1,6

1.6

63

45

36

10,4

12,3

14,5

репления просадочных грунтов за .счет использования энергии, вцпеляющейся при гашении СаО в порах грунта, сокращении температуры нагревания грунтового массива, что приводит к уменьшению трудоемкости н длительности . работ при одновременно сокращении расхода топливо-энергетических- ресурсов.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1983 года SU1048054A1

Печь для непрерывного получения сернистого натрия 1921
  • Настюков А.М.
  • Настюков К.И.
SU1A1
Способ термического укрепления грунта 1976
  • Степура Иван Васильевич
  • Литвинов Иван Михайлович
SU617520A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
Способ термического укреления грунта 1977
  • Погосян Размик Григорьевич
  • Тер-Мартиросян Завен Григорьевич
SU685762A1
Аппарат для очищения воды при помощи химических реактивов 1917
  • Гордон И.Д.
SU2A1
I

SU 1 048 054 A1

Авторы

Юрданов Альберт Павлович

Даты

1983-10-15Публикация

1981-10-30Подача