Способ термического укрепления слоя в массиве грунта Советский патент 1989 года по МПК E02D3/11 

1

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению грунта с залеганием в нем слоя ила термическим воздействием.

Цель изобретения. - снижение длительности процесса и расхода энергии при залегании в слое ила.

На чертеже приведены укрепляемый слой (разрез по скважинам) и схема размещения оборудования.

Способ осуществляется следующи1М пу- те.м.

На участке строительства образуют основную 1 и вспомогательные 2 скважины в виде прямоугольных прорезей по внешнему контуру с заглублением их в грунт 3, подстилающий слой ила 4, заполняют прорези 2 местным грунтом 5 с его уплотнением известными приспособлениями. Затем основную скважину 1 оборудуют комбинированным

патрубком 6 с уплотняющим рассекателем 7 на подошве верхнего слоя, например глинис того грунта 8, соединенн ым вентилем 9 с генератором 10 горячих газов, а вентилем 1 - с вакуум-насосом 12. После этого слой ила 4 нагревают до 80-90°С, что обеспечивает максимальную подвижность свободной н физически связанной воды, и вакуумируют слой ила 4 через основную скважину 1 с от- качиванием содержащейся в иле 4 воды до влажности на границе раскатывания, предварительно образовав равномерно вокруг основной скважины 1 шпуры 13 на глубину до верха 14 слоя ила 4. Воздух через шпу - ры 13 в процессе вакуумирования основной скважины I всасывается в слой ила 4 и интенсифицирует процесс его обезвоживания. Температуру грунта и его влажность определяют путем отбора и замера температуры термопарами с приборами (не показано)

{EllsA

teCV7IiSt

в

Oi

через шпуры 13. Затем ил 4 нагревают до образования устойчивой структуры, например до 600-800°С, по всему слою 4 от его верхнего 14 до нижнего 15 горизонтов. Контроль процесса в основной скважине 1 осу- г ществляют через контрольный глазок на патрубке 6 визуально или с помощью оптического пирометра.

Образование вспомогательных скважин в виде прямоугольных прорезей с их заполнением местным грунтом и уплотнением снижает объем укрепляемого ила, уменьшает сток тепла за внешний контур и предотвра- ш.ает доступ влаги из окружающего массива при вакуумировании основной скважины

10

ветственно 42-38-32 ч; расход тепловой энергии 1880-1960-2090 МДж/м Показатели по известному способу: длительность 60 ч, расход тепла 2870 МДж/м.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает укрепление ила при сокращении длительности в 1,4-1,9 раз и расхода энергии на 37-53%.

Формула изобретения

Способ термического укрепления слоя в массиве грунта, включающий образование основной скважины и по внешнему контуру

Ограничение глубины шпуров до верха слоя 5укрепляемого слоя вспомогательных скваила исключает необходимость их обсадки.жин, продувку слоя воздухом, генерироваНагревание ила на втором этапе до 600-ние и нагнетание горячих газов в укрепляе800°С образует из него массив, способныймый слой через основную скважину, нагренести нагрузки, например, как фундаментвание грунта в слое в два этапа с повышепод оборудование и т. п.нием его температуры на первом этапе до

Пример. На строительной площадке осу- 2080-90°С, отличающийся тем, что, с целью

ществляли термическое укрепление трехснижения длительности и расхода энергии

линз ила между глинистым грунтом - тя-при залегании в слое ила, после образования

желым суглинком с числом пластичности 16,вспомогательных скважин производят их

пористостью 41,2% и природной влажностьюзаполнение местным грунтом с его уплотне31,6%. Ил был водонасыш,ен, пресноводного 25нием, после первого этапа нагревания грунта

происхождения (на дне бывших озер), вы-осуществляют бурение вокруг основной сквасота слоев 1,8-2,6 м, размеры.в плане 12,4-жины равномерно расположенных шпуров

16,3-8,9 м. Высота верхнего слоя суглинкана глубину до укрепляемого слоя, затем ве4-5,8 м. Работы выполняли по изложеннойдут уплотнение грунта вокруг устья шпуров,

и существующей технологии с применениемвспомогательные скважины образуют в виде

технических средств: , установки на базе 30прямоугольных в сечении прорезей с заглубЭ-1254 и ЛБУ-50 (для бурения и образования-скважин), вакуум-насосы РМК-4, генераторы горячих газов УСВ-800ТМ, термопары ТХА-ХП с самопишущими приборами ЭПП-09М2 класса точности 0,5, патрубки комбинированные.

Общий объем укрепленного ила 22,3- 34,2-23,1 длительность процесса соотлением их в подстилающий слои ила грунт, а продувку укрепляемого слоя воздухом ведут после первого этапа нагревания слоя ила путем его вакуумирования через основную скважину, причем основную скважину обра- 35 зуют на глубину до подстилающего слой ила грунта, а нагревание слоя ила на втором этапе Ведут до температуры 600-800°t.

ветственно 42-38-32 ч; расход тепловой энергии 1880-1960-2090 МДж/м Показатели по известному способу: длительность 60 ч, расход тепла 2870 МДж/м.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает укрепление ила при сокращении длительности в 1,4-1,9 раз и расхода энергии на 37-53%.

10

Формула изобретения

лением их в подстилающий слои ила грунт, а продувку укрепляемого слоя воздухом ведут после первого этапа нагревания слоя ила путем его вакуумирования через основную скважину, причем основную скважину обра- зуют на глубину до подстилающего слой ила грунта, а нагревание слоя ила на втором этапе Ведут до температуры 600-800°t.

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению грунта с залегание.м в нем слоя ила тер.мическим воздействием, и направлено на снижение длительности процесса и расхода энергии при залегании в слое ила. Это достигается тем, что вспомогательные скважины после их образования заполняют местным грунтом с его уплотнением. Вокруг основной скважины после первого этапа нагревания грунта бурят равномерно расположенные шпуры на глубину до укрепляемого слоя. Грунт вокруг устьев шпуров уплотняется. Вспомогательные скважины выполняются в виде прямоугольных в сечении прорезей и заглубляются в подстилаюш.ий слой ила гру нт. Продувка укрепляемого слоя ведется мосле первого этапа нагревания слоя ила путем вакуумирования через основную скважину, котора я образуется на глубину до подстилающего слой ила грунта. Нагревание ила на первом этапе ведется до температуры 80-90 С и до 600-800°С на втором. Достигается сокращение длительности процесса в 1,4-1,9 раза, и до 53% снижается расход энергии, i ил. т