Способ термического укрепления грунта с поярусно расположенными линзами торфа Советский патент 1989 года по МПК E02D3/11 

1

Изобретение относится к строительству на заторфованных в виде линз грунтах с уплотнением их термическим воздействием.

Цель изобретения - снижение энер- 5 гозатрат.

На чертеже изображен укрепленный грунт с расположенными в нем линзами торфа, вертикальный разрез.

Способ осуществляют следующим об- 10 разом.

Вначале образуют основные скважины 1 до дна 2 линзы 3 нижнего яруса, так чтобы основная скважина 1 прорезала не менее одной линзы 4 верхних

15

5

10

15

ярусов. Затем основные скважины 1 герметизируют затворами 5 на уровне верха линз 3 и 4 с комбинированными патрубками 6. Вспомогательные скважины 7 образуют по две в каждой линзе 3 и 4, .причем в линзе 3 функции вспомогательных скважин выполняют основные. Комбинированные патрубки 6 соединяют с генератором горячих газов В. Вспомогательные скважины 7 образуют так, чтобы они размещались на внутреннем и внешнем контуре линз, но не выходили за пределы 9 укрепляемого массива грунта. Комбинированные патрубки 6 соединяют так4ik

о

ЭО

же с вакуум-насосами (не показано). Давление и расход регулируют и контролируют соответственно вентилями 10 и манометрами 11,

После проверки всей системы на герметичность через основную скважину 1 в линзы 3 подают от генератора 8 горячие газы с температурой 300- 400°С и нагревают грунт в линзе 3 до 8С- с одновременным вакуумировани- ем основных 1 и вспомогательных 7 скважин линз 4. При этом нагретая в линзе 3 вода поступает в линзы 4 верхних ярусов, подогревая в них влагу по основным скважинам 1 линзы 3, а после удаления из нее влаги торф в линзе 3 воспламеняется и выгорает а горячие газы и продукты горения продолжают вводить в линзы 4, пока вода в них не нагревается до 80-90 С При этом температуре влага вакууми- руется и на испарение ее не расходуется тепловая энергия. После удаления из линз 4 влаги торф в них воспламеняют подачей через основные скважины 1 линз 4 горячих газов от генератора 8. После полного выгорания торфа линзы 3 и 4 вакуумируют и затем заполняют твердеющим материалом, например цементным раствором на расширяющемся цементе.

Предлагаемый способ сокращает затраты тепловой энергии на горение торфа, так .как оно совершается в основном за счет тепла, вьщеляемого при сгорании торфа линз нижнего яруса, и уменьшается расход тепла на испарение влаги, которая удаляется, при 80-90°С.

Заполнение линз твердеющим материалом, например расширяющимся цементом в виде песчаных растворов, обеспечивает возможность применять

Способ термического укрепления грунта с поярусно расположенными, линзами торфа, включающий бурение пере- 35 секающей среднюю часть каждой линзы основной скважины и пересекающих периферийные участки вспомогательных скважин, герметизацию скважин, нагнетание в них горячих газов в два зтапа, нагревание в линзах верхних ярусов влаги до 80-90 С и торфа до его сгорания и удаление из линз влаги после первого этапа, отличающийся тем, что, с целью снижения

и другие материалы с заранее заданны- 45 энергозатрат, во время первого этапа

веденной в описании. Для этого были использованы бурильные установки УГБ-50, калориферы УСВ-ЗООм с температурой горячих газов на выходе 300°С, вакуум-насосы РМК-4 с производительностью до 5 м /мин и разрежением до 0,18 МПа, затворы конструкции МТИ с комбинированными патрубками. Для измерения температуры использовались термопары ТХА-Ш и потенциометры ЭПП-9М класса точности 0,5. Укреплялись два массива, один из них с заполнением линз после выжигания торфа цементным раствором на водонепроницаемом расширяющемся цементе ВРЦ. Заполнение линз твердеющим раствором производили установкой С-317 производительностью 6 м /ч с

рабочим давлением 1,6 МПа.

Сопоставительные данные приведены в таблице, в которой даны также и расчетные показатели для известного способа.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить расход тепла на 14-29% и длительность процесса примерно н 43%.

30

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта с поярусно расположенными, линзами торфа, включающий бурение пере- 35 секающей среднюю часть каждой линзы основной скважины и пересекающих периферийные участки вспомогательных скважин, герметизацию скважин, нагнетание в них горячих газов в два зтапа, нагревание в линзах верхних ярусов влаги до 80-90 С и торфа до его сгорания и удаление из линз влаги после первого этапа, отличающийся тем, что, с целью снижения

40

45 энергозатрат, во время первого этапа

Изобретение относится к строительству на заторфованных в виде линз грунтах с укреплением их термическим воздействием и направлено на снижение энергозатрат. Это достигается тем, что на первом этапе термического воздействия горячие газы нагнетаются в линзы нижнего яруса и одновременно ведется вакуумирование линз верхних ярусов через основную и вспомогательные скважины. После этого посредством вакуумирования из линз удаляется влага. Вакуумирование ведут и после второго этапа термического воздействия, затем линзы заполняются твердеющим материалом, например ширяющимся цементным раствором. Бурение основной скважины ведется до дна каждой линзы с пересечением по крайней мере одной линзы верхних ярусов. При этом на втором этапе горячие газы нагнетаются в линзы верхних ярусов. Сокращается расход тепла на 14-29% и длительность процесса на 43%. 1 табл., 1 ил. а (Л

ми прочностными и деформационными свойствами.

П р:И мер. На строительной площадке осуществляли укрепление грунтового основания с линзами из затор- фованного грунта со средней степенью заторфованности 0,12, всего по 3 линзы соответственно на глубинах 2-6- 10 м, мощностью каждой 2 м. Пористость грунта 64,3%, объемная масса

1,23 гс/см, степень влажности в природном состоянии 63,1%. Работы вы- „ полнялись в последовательности, принагнетания горячих газов осуществляют вакуумирование линз верхних ярусов через основную и вспомогательные скважины, после второго этапа нагнетания горячих газов ведут вакуумирование линз всех ярусов и последующее заполнение линз твердеющим материалом, бурение основной скважины производят до дна каждой линзы, причем бурение основных скважин до линз нижних ярусов ведут с пересечением. по крайней мере одной линзы верхних ярусов, удаление из линз влаги

тание горячих газов на первом этапе

Общая длительность процесса, чел./дн. 42

Средний расход

топлива, ВДж/м 92,1

Стоимость укрепления 1 м грунта, руб/м

2,48

втором - в линзы остальных ярусов.

58

60

74

103,6 118,4 568,1

12,742,79 15,27