Устройство для закрепления грунта под водой Советский патент 1984 года по МПК E02B1/00 E02D3/12 

00

а Изобретение относится к гидротехническому строительству, в частности к устройствам для закрепления глинисто-илистых грунтов в подводном залегании, и может быть использовано при строительстве и реконструкции набережных, пирсов; волноломов и других причальных и оградительных сооружений в морских и речных портах. Известно устройство для закрепле ния грунта, вклочающее металлический лист-анод, изолирующую плиту с ножевым выступом и гибким воротником по контуру, несущую конструкцию с домкратами, а также дренажи-катоды С 1 1. Недостатками данного устройства являются невозможность регулирования прочности грунта и затрудните ль ность перестановки устройства на новую позицию. Известно также устройство для закрепления грунта под водой, включаницее опорно-изолирующую конструкци нагрузочный узел, секционные листыаноды с изолирующими плитами и дрена жи-катоды С23. Недостатками известного устройств являются его ограниченная зона применения: только непосредственно вбли зи эксплуатируемых или строящихся гидротехнических сооружений (посколь ку домкраты устройства упираются в специальные упорные элементы,прикреп ленные к элементам сооружения), а также ограниченные возможности концентрации обжимающего усилия, особен но йа наиболее удаленные,от сооружения секционные листы-аноды, Цель изобретения - повьшение эффективности закрепления грунта. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включаквцем рузочный узел, секционные листы-анод с изолирующими плитами и дренажикатоды, опорно-изолирующая конструкц выполнена в виде снабженного горизонтальыми ригелями и вертикальными перегородками ящика с вертикальными направляющими и фиксаторами, при это нагрузочньй узел выполнен в виде охватывающих ящик и взаимосвязанных вертикальными направляющими понтонов с балластными отсеками и гидроц линдров со штангами, а дренажи-катод снабжены изолирующими наростками, со диненными с понтонами с возможностью относительного вертикального перемещения . На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, вертикальный разрез| на фиг. 2 - то же, вид в плане. Устройство состоит из бездонного ящика с вертикальными стенками 1 и перегород сами 2, горизонтальными ригелями 3, вертикальными направляющими 4 с фиксаторами 5. Вертикальные стенки 1 и перегородки 2 бездонного ящика выполнены из электроизолирующего материала. В нижней части каждой секции бездонного ящика имеется секционный лист-анод 6 с изолирующей плитой 7, соединенный штангой 8 с гидроцилиндром 9, закрепленным на ригеле 3. Каждый лист-анод 6 имеет самостоятельное кабельное подключение к положительному полюсу источника постоянного тока (не показан) . Понтоны 10 с балластными отсеками соединены посредством фиксаторов 5 с вертикальными направлянщими 4. Дренажи-катоды 11 снабжены изолирую,щими наростами 12. Устройство работает следующим Ьбразом. Устройство транспортируют на плаву на точку акватории, где предполагается начать закрепление грунта. В транспортном положении балластные отсеки понтонов 10 освобождены от балласта, бездонный ящик поднят в верхнее положение относительно понтонов и закреплен фиксаторами 5, дренажи-катоды 11с изолирующими наростками 12 увожены на понтоны. На точке качала работы бездонный ящик опускают на дно, освобождая фиксаторы 5 и устанавливая их в новое высотное положение после опускания бездонного ящика на дно акватории. Затем производят балластировку отсеков понтонов, например забортной водой, опуская тем самым сблокированную систему понтоны - бездонный ящик и несколько врезая в грунт нижние кромки стенок 1 и перегородок 2 бездонного ящика. После этого погружают в грунт-дренажи-катоды 11 с изолирующими наростами 12, прижимают к грунту посредством гидроцилиндров 9 и штанг 8 изолирующие плиты 7 c секционными листами-анодами 6 и начинают первичную электрообработку грунта по всей площади устройства пропусканием постоянного тока сквозь грунт от секционных листов-анодов 6 к дренажамкатодам 11. По мере электроуплотнения грунта под секционными листамианодами его омическое сопротивление возрастает и дальнейшую электрообработку выполняют, пропуская ток только через один или несколько листов-анодов, одновременно увеличивая механическое обжатие грунта увеличением давления рабочей жидкости в верхних полостях соответствующих гидроцилиндров. Таким образом, после довательно обрабатывают грунт по всей площадибездонного ящика, причем в случае необходимости в процесс обработки грунта производят допол нительную балластировку балластных отсеков понтонов 10 и, следовательно дополнительное погружение кромок сте нок 1 и перегородок 2 бездонного ящика в грунт. После окончания закрепления грунта, контролируемого по резкому увели чению его омическрго.сопротивления, ток выключают и посредством разгрузк балласта из балластных отсеков понто нов 10 выглубляют нижние кромки стенок 1 и перегородок 2 бездонного ящика. При необходимости создают дополнительное усилие, извлекающее бездонный ящик из грунта, увеличение давления рабочей жидкости в верхних полостях гидроцйлиндров. Затем размыкают фиксаторы 5, вновь балластирую балластные отсеки понтонов 10, фиксируют новое относительное положение понтонов и бездонного ящика фиксаторами 5. После этого производят отрью от грунта секционных листов-анодов 6 путем увеличения давления рабочей жидкости в нижних полостях гидроцилиндров 9 и поднимают в плавучее. положение все устройство путем разгрузки балласта из балластных отсеко понтонов 10. Извлекают дренажи-като074ды одновременно с вертикальными маневрами понтонов 10 или независимо от них, транспортируют устройство на смежную позицию, после чего операции повторяются. Таким образом, предложенное устройство обеспечивает уплотнение и закрепление грунта при оптимальном сочетании вертикального (сверху-вниз) поля гидродинамических сил электроосмотического потока с интенсивным механическим обжатием в условиях, близких к условиям компрессионного уплотнения, В предложенном устройстве исключено вьщавливание грунта даже при весьма интенсивном механическом обжа:тии, которое может быть доведе но до нескольких мПа, кроме того, исключены утечки тока на воду. Предложенное устройство позволяет в сравнительно короткий срок (продолжительность обработки грунта на одной позиции устройства составляет 200-360 ч) достигнуть существенного преобразования наиболее слабых и трудно мелиорируемых грунтов, причем наиболее ответственная (верхняя) часть массива упдотняе.тся в наибольшей степени при одновременной цементации порового пространства малорастворимыми и нерастворимыми соединениями, образующимися при распаде анода. Устройство может быть использовано как для предварительной обработки слабых глинисто-илистых оснований перед строительством гравитационных или свайных сооружений, так и для закрепления зоны отпора грунта перед действующими сооружениями при их реконструкции без устройства оторочек. В этом последнем случае устройство устанавливается вплотную к реконструируемому сооружению так, чтобы продольные оси понтонов были перпендикулярны линии кордона.

Vr Vs

Ф(4г.г

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА ПОД ВОДОЙ, включающее опорно.изолирующую конструкцию, нагрузочный узел, секционные листы-аноды с изолир ощйми плитами и дренажи-катоотличающееся ем, ды, , с целью повьшения эффективности что закрепления грунта, опорно-изолирующая конструкция выполнена в виде . (Снабженного горизонтальными .ригелйми и вертикальными перегородками ящика с вертикальными направляющими и фиксаторами, при этом нагрузочный узел выполнен в виде охватывающих ящик и взаимосвязанных с вертикальными направляющими понтонов с балластными отсеками и гидроцилиндров со штангами, а дренажи-катоды снабжены изолирующими наростками, соединенными с понтонами с возможностью i относительного вертикального перемещения. СО