Способ замораживания грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/115 E02D19/14 

f1

Изобретение относится к строительству и касается замораживания грунта при выполнении грунтовых выемок, возведении временных дорог и других объектов на обводненных грунтах.

Цель изобретения - повьшение долговечности замороженного массива обводненного грунта.

На фиг.1 изображена схема замораживания грунта предлагаемым способом; на фиг.2 - план размещения игл; на фиг.З - траншея для ремонта трубопровода, поперечное сечение.

Предлагаемый способ осуществляется следующим образом.

На замерзшей сплавнине 1 обводненного (например, болотистого) грунта 2 устанавливают кран-трубоукладчик, который поднимает и устанавливает вертикально гребенку игл 3. В иглы 3 подается горячий теплоноситель , например водяной пар. Под действием веса гребенки иглы 3 прокалывают растаявшую сплавнину 1, проходят через грунт 2 и погружаютс на проектную глубину. После погружения игл по ним от компрессора 4 подается холодный воздух с отрицательной температурой. К холодному воздуху, перекачиваемому к иглам 3, подводится, например, с эжектора или капельницы (не показаны) . пенообразующее поверхностно- активное вещество (ПАВ), например сульфанол, мылонафт, диэтиленгликол триэтиленгликоль и др.

При прохождении закачиваемого воздуха с каплями концентрированного раствора ПАВ по порам между частицами скелета грунта происходит контакт ПАВ с грунтовой водой И его растворение, интенсивное примешивание воды, ПАВ и воздуха и образование двухфазной пены. При движении пены под давлением закачиваемого воздуха происходит вытеснение воды из пор, которые закупориваются пеной. Одновременно происходит процесс замораживания.

Замерзший скелет грунта, поры между частицами которого заполнены пузырьками пены, представляет собой двухфазную твердую массу сотообраз- ной структуры, стойкую к размораживанию.

5

6552

Предлагаемый способ может быть использован для крепления дна 5 и стенок 6 траншеи при ремонте трубопровода 7 на болоте. В этом случае

5 по иглам 3, заглубленным на 1 м относительно нижней образующей трубопровода, и расположенным рядом с последним в грунт под трубопровод вместе с холодным воздухом подается

o ПАВ. Вокруг трубопровода 7 образуется замороженный объем грунта. После разработки грунта образуется во- донепроницаемре корыто из замороженного грунта. Далее производится

5 извлечение, игл 3 из замороженного болотного грунта с помощью крана- трубоукладчика. Для уменьшения усилия вытаскивания иглы 3 в момент извлечения нагреваются с помощью

0 горячего теплоносителя, поступающего по гибкому шлангу от передвижной паронагревательной установки. В результате оттаивания тонкого слоя мерзлого грунта на границе контакта С. иглами силы трения значительно уменьшаются, что позволяет извлекать иглы без приложения большого усилия.

30

Применение ПАВ, создающего пену,

которая вытесняет воду из пор, позволяет уменьшить влажность грунта и уменьшить тем самым затраты холодного воздуха, используемого только

35 для замораживания скелета грунта и пены. Наличие защемленного в мелких пузырьках пены воздуха придает замерзшему грунту высокие теплоизоляционные свойства, снижает влияние

40 тепла трубопровода на стенки и дно траншеи в процессе их замораживания и далее во время ремонта самого трубопровода.

5фс)рмулаизобретения

I

Способ замораживания грунта путем нагнетания в него воздуха с отрицательной температурой, о т л и 50 чающийся тем, что, с целью повьш1ения долговечности замороженного массива .обводненного грунта, одновременно с воздухом в грунт .нагнетают пенообразующее веще55 сТВо.

Фиг. 2

Изобретение касается замораживания грунта и позволяет повысить долговечность замороженного массива обводненного грунта. Замораживание грунта осуществляют нагнетанием в него воздуха с отрицательной температурой с добавками пенообразующего вещества, в результате чего замерзший обв.одненный грунт представляет собой двухфазную твердую массу сото- образной структуры. 3 ил. (Л с 00 00 О) ел сд /// ////// 7/7 /// /// /// /// /// /// /// /// Фиг.1

Ж17

л у 9у./. /о X :,

/Х/ /УУ /// /X/ /Х/ //7 /// Х/Х Х/Х /// /// /X/ /XX

Фиг.З

Редактор А.Лангазо

Составитель Г.Гаврищук

Техред Н.Глущенко. Корректор И.Муска

Заказ 2484/25 Тираж 606Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул. Проектная, 4