Способ термического укрепления грунта Советский патент 1987 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству на глинистых и лессовых грунтах с укреплением их термическим воздействием.

Цель изобретения - повышение производительности.

На чертеже изображена технологическая схема осуществления способа.

Способ ос тцествляют следутацим образом,

.Вначале бурят скважину 1, образуют в ней уширение 2s где размещают начало факела 3 известным приспособлением, а.выше размещают наклонные рассекателя 4 для зaмe щeния скорости свободного падения грунта 5. Затем устанавливают на скважину 1 затвор 6 с устройством для сжигания высококалорийного т.оплива, например газообраз- 20 известному и четырех по предлагаемо- ного водорода, и трубопроводом 7 по- му способам. Скважины 1 пройдены установкой ЛБ-50 на глубину 5 и 10 м, уширения 2 выполнены приставками-уши

дачи грунта 5 в скважину 1. Затем генерируют в скважине, тепловую знер- гию сжиганием горючей смеси из газообразного водорода и сжатого воздуха, 25 подают в скважину 1 грунт 5 и формируют факел 3 напротив полости уширения 2 скважины 1. Грунт 5 по трубопроводу 7 падает и, попадая на рассекатели 4, замедляет свое движение 30 и в верхней части уширения 2 входит .в факел 3, где нагревается низкотемпературной плазмой из сжигаемого газообразного водорода от 2000 до 2600 С и расплавляется. Этот процесс 35 продолжают, пока нижняя активная 8 часть факела 3 низкотемпературной плазмы не находится от поверхности 9 расплава 10 на рассто янии,, опредерителями к ЛБУ-50. Направляющие рассекатели 4 располагают в четырех уровнях с наклоном их около 45° так, чтобы грунт 5 из трубопровода 7 на предварительно смонтированном затворе 6 постепенно падал с одного рассекателя 4 на другие и попадал в факел 3 с минимальной скоростью. При этом восходящий поток тепла от факела 3 температурой 2000 и 2600°С всесторонне прогревает частицы грунтаj вначале испаряя содержащуюся в нем влагу, а затем расплавляя частицы. По мере заплавления скважины 1 грунтом 5 нижняя часть факела 3 поднимается над поверхностью 9 расплава 10

ляемом соотношением, что соответству- 40 путем изменения режима образования

ет температуре начала расплава грунта 5

«-

(1)

т т где А - опытный масштабный коэффициент, м ;

максимальная температура плаз1 1ы в нижней части факела, °С;

расчетная температура плавления грунта, С.

Затем нижнюю 8 часть факела 3 поднимают, укорачивая длину факела 3 изменением параметров подачи газообразного водорода и сжатого воздуха, и процесс продолжают, пока поверхность 9 расплава 10 грунта 5 не достигает проектной отметки 11, Грунт

5 в трубопровод 7 подают из бункера 12 свободным падением без предварительного осушения, В состоянии естес- твенной влажности.

Предлагаемый способ позволяет создать факел те 4пературой в два раза большей, увеличить производительность температурного на грунт воздействия до 3 - 5 мино

Уширение 2 скважинря 1 исключает интенсивное стекание грунта со стег- нок скважины при постоянном воздействии на них высокой температуры, Обеспечивается возможность образования факела плазмы.

Пример. На строительной площадке осуществляют термическое укрепление шести массивов грунта, двух по

рителями к ЛБУ-50. Направляющие рассекатели 4 располагают в четырех уровнях с наклоном их около 45° так, чтобы грунт 5 из трубопровода 7 на предварительно смонтированном затворе 6 постепенно падал с одного рассекателя 4 на другие и попадал в факел 3 с минимальной скоростью. При этом восходящий поток тепла от факела 3 температурой 2000 и 2600°С всесторонне прогревает частицы грунтаj вначале испаряя содержащуюся в нем влагу, а затем расплавляя частицы. По мере заплавления скважины 1 грунтом 5 нижняя часть факела 3 поднимается над поверхностью 9 расплава 10

плазмы. Скважина 1 заплавляется грунтом до проектной отметки 11. Парамет- ры процесса и результаты приведены в таблице(при этом сжигают жидкое

топливо теплотой горения 42 МДж/кг - по известному и газообразньш водород теплотой горения 320 МДж/кг - по предлагаемому способам).

Таким образом, прег;д1агаемый способ позволяет повысить производительность в 1,42 - 1,76 раз с одновремен- ньм сокращением энергозатрат на 28 - 36%,

Формула изобретения

.Способ термического укрепления грунта, включающей бурение скважины, сжигание в ней горючих смесей с образованием факела,, введение в скважину „ свободным падением грунта с естественной влажностью, нагревание грунта до его плавления, постепенное заполнение скважины расш1авленнь1М грунтом с соответствующим сокращением длины факела, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, после бурения скважины произ- ю

водят образование в ней уширения, а во время введения в скважину грунта осуществляют замедление скорости его падения на расположенном до уширения участке, причем начало факела размещают на уровне верха уширения, а нагревание грунта до его плавления ведут при температуре, равной 2000 - 2600 С.

водороду So3fft/;(

Изобретение относится к области строительства на глинистых и лессовых грунтах с укреплением их термическим воздействием и направлено на повьппе- ние производительности. Это достигается тем, что в скважине после бурения выполняют уширение. Грунт в скважину подают с замедпением скорости его падения на участке, расположенном до уширения. Начало факела размещают на уровне верха уширения. Нагревание грунта до его плавления производится при температуре, равной 2000- 2600°С. Обеспечиваются повьшение производительности в 1,4 - 1,8 раза и снижение энергозатрат на 28 - 36%. 1 табл., 1 ил. со 01 о ю СП

Составитель А. Прямков Редактор Н. Рогулич Техред Л,Сердюкова Корректор Н. Король

5234/28

Тираж 607Подписное

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

Ю