Способ термического укрепления грунта Советский патент 1986 года по МПК E02D3/11 

1

Изоб15етение относится к строи - тельству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, преимущественно в виде стенки.

Цель изобретения - повышение эф фективности.

На фиг, 1 изображен укрепляемый грунт по скважинам и размещение применяемого оборудования и средств контроля в разрезе; на фиг. 2 расположение скважин и оборудования б и 8 в плане.

Технология способа заключается в следующем.

Основная 1 и вспомогательные 2 скважины образуются в грунте линейно на расстояниях, равных ширине А укрепляемого грунта в виде стенки 3 скважины 1 и 2 герметизируют saTBOv- рами 4, которые на основных скважинах 1 оборудованы форсунками 5, а на вспомогательных скважинах 2 - перфорированными отводами 6, соединенными с вакуум-насосом 7. Форсунки 5 подключают к емкости 8 с то1гпивом и компрессору 9.

Затем через вентили 10 в основную скважину I подают горючие смеси, сжигают их, вакуумируя при этом вспомогательные скважины 2 и нагревают стенку 3 на внешнем слое II до температуры, равной 0,7-0,9 расчетной, например для устранения пучинных свойств и по условиям морозостойко- сти укрепленного массива грунта - до 540-420 С при расчетной температуре 600 С, Одновременно с отключением вакуум-насоса 7 прекращают нагнетание в грунт нагретых газов 12,

В процесса вакуумирования вспомогательных скважин 2 отработанные газы подают в фильтр 13 с подогрева- гелем, осушают их в нем и нагнетают компрессором 9 в основные скважины 1 вместе с топливом.

Контроль температурного поля ocyv ществляют системой термопар 14 с самопишущими приборами 15,

При такой технологии вьшолнения способа с диапазоном нагрева внешнего слоя 11 до 0,7-0,9 расчетной температуры создается направленный газовый и тепловой потоки, исключающие сток газов на пределы укрепляемого грунта в виде стенки, расстояние между скважинами 1 и 2, равное ширине стенки 3, позволяет исключить

91

непроизводительный сток тепла за внешний контур.

Объем укрепляемого грунта по предлагаемому способу уменьшается по сравнению с известным на величину, определяемую из завис-имости

5

0 5

5

0 5

0

М 0,285 (1)

где Н - высота укрепляемого грунта.

Согласно зависимости (1) снижение объема работ составляет 28,5%, что, в свою очередь, сокращает затраты энергетических ресурсов.

Уменьшение температуры нагревания внешнего слоя укрепляемого грунта до 0,7-0,9 расчетной дает возможность использовать эффект перераспределения тепла после обжига, так как температура стенок вспомогательных скважин 2 и грунта между ними и основными скважинами будет при окончании термической обработки грунта выше .расчетной.

Пример. На строительной mio щадке производилось термическое укрепление грунта в виде стенки длиной 9 Mj шириной I м и глубиной 4 м. Грунт - покровный суглинок с температурой ликвидации пучинных свойств Тр 600°С. Основные 1 и вспомогательные 2 скважины пробурены установ--- кой УГБ-50 диаметром 0,2 ми на расстоянии I м друг от друга, в каждой стене по 5 основных и 4 вспомогательных скважин. Затем они загерметизированы затворами 4 с форсунками 5 на основных скважинах 1 и пе:рфориро- ванными отводами 6 на вспомогательных скважинах 2. Форсунки 3 подключе ны к топливному баку 3 и компрессору 9 типа ПКС-бМ производительностью 15 м /мин (при демонтаже второй ступени сжатия), а отводы 6 - к вакуум- насосу 7 типа РМК-4,

Сжигание горючих смесей в основной скважине 1 с одновременным пакуумиро- ванием вспомогательных скважин 2, отсосом влажных газов и осушением их в фильтрах ФГТ 13 и нагнетанием .компрессором 9 в основные скважины 1 велось, пока температура через 18 ч на внешнем слое 11 укрепляемых трех ;стенок 3 не достигла соответственно 540, 500 и 420°С, что зафиксировано показаниями термопар 14 ТХА-ХШ с самопишущими приборами Э1Ш-9М2 класса точности 0,5 на 24 точки.

После этого источник горючих смесей и вакууьг-насос 7 отключают без разгерметизации скважин 1, 2 и осуществляется нагнетание в них сжатого воздуха под давлением до 0,2 МПа, пока расчётная температура Tp не достигает внешнего слоя 11 укрепляемого грунта 3, что также фиксируется показаниями приборов ЭПП ЭПП-9М2. На процесс перераспределения температуры требуется время сона перераспределение температуры в стене, ч

Показатели эффективности на 1 п/м

3

объем укрепленного грунта, м расход жидкого топлива, кг трудоемкость, чел.ч

203191

ответственно на казвдую стенку 2, 4 и 6 ч.

Одновременно укреплялся грунт по известному способу. Сравнительный 5 ан ализ приведен в таблице.

Предлагаемый способ дает возможность повысить эффективность со снижением затрат тепла на 1 метены -17,1- 19,9 кгжидкого топлива,сокращением 10 производительности процесса на 5-12ч и е отрудоемкости на3,5-5,3 чел.ч.

4 4 4 31,1 30,2 28,9 8,9 9,8 10,7

ВНИИПИ Заказ 8393/35 Тираж 648 Подписное Филиал ППП Патент, г.Ужгород, ул.Проектная, 4