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

1

Изобретение относится к строительству на многослойно залегающих преимущественно просадочных грунтах с укреплением их термическим воздействием.

Цель изобретения - обеспечение укрепления многослойно залегающего грунта и снижение энергозатрат.

На чертеже изображен массив многослойно залегающего грунта по скважинам, разрез и схема размещения оборудования.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале бурят скважины 1 на глу- 6.ИНУ нижнего слоя 2 и герметизируют

их затворами 3 на границе слоев 4 и дневной поверхности 5. На затворах 3 монтируют трубопроводы подачи горячих газов 6, соединенные вентилями

7 с генераторами горячих газов 8, и вакуумопроводы 9, подключенные через вентили 10 к вакзо мнасосу 11. В скважины 1 и на внешней границе 12 укрепляемого многослойного грунта 13 устанавливают термопары 14, соединенные с записывающими приборами 15. Затем в каждый слой подают горячие газы, причем в верхний слой 4 - при температуре устранения просадочных свойств грунта 13, например 300- 400 С, а в нижележащих слоях 2 посте

оэ

ю

пенно увеличивают температуру горячих газов до 600-1000°С, т.е. ниже температуры плавле1шя грунта 13. Герметизирование скважин 1 на границе слоев залегакшщм грунтом создает в них отсеки, в смежные из которых раздельно осуществляется нагнетание горячих газов и вакуумирование грунта 13. При этом в отсеках одного слоя соседних скважин 1 ведется разное . воздействие на грунт, т.е. если в отсеке одной скважины осуществляется нагнетание горячих газов, то в отсеке соседней скважины 1 этого же слоя ведется вакуумиро зание грунта. Такое воздействие на грунт, изображенное на чертеже в виде термограмм 16 и 17 позволяет ускорить процесс термического укрепления и снизить теплопоте- ри.

Пример. На строительной пло- щадке осуществляли термическое укрепление двухслойного просадочного грунта на двух участках. Скважины 1 были образованы навесным оборудованием к экскаватору Э-1254 на глубину нижнего слоя 2, равного 6 м.. Затворы 3 конструкции МТИ размещали на границе слоев 4 на глубине 4 м и на дневной поверхности 5, трубопроводы подачи горячих газов 6 через вентили 7 под- йоединяли к генератору горячих газов 8 типа УСВ-800 М с температурой горячих газов на выходе а ваку- умопроводы ,9 через вентили 10 к вакуум-насосу 11 типа РМК-4 с производительностью 5 и разряжением до 0,18 МПа. На внешней границе 12 укрепляемого грунта 13 устанавливали термопары 14 типа ХА-Х, соединенные с приборам Е 15 типа ЭПП-9М2 класса точности 0,5.

После проверки системы на герметичность технологический процесс вели по описанной технолагии. Стенки скважины 1 верхнего слоя 4 нагревали до температуры устранения просадоч- ньк свойств грунта 13, равной 350 С, а стенки нижней скважины 1 слоя 2 - до 800°С таким образом, чтобы эпюра термограммы имела вид соответственно 16 и 17. При этом температура стенок противоположных скважин к моменту завершения процесса составила

соответственно 200 С (полное испаре- ние свободной и связанной влаги) и 350°С (температура устранения про- садочных свойств грунта). Длительность работ составила на участках 1

и 2 соответственно 34 и 24 ч, а средний расход тепловой энергии 2420 и 2580 МДж/м. Для аналогичных условий по известному способу длительность процесса составила 34 ч, расход теп-

ловой энергии МДж/м.

.Таким образом, предлагаемый способ сокращает расход тепловой энергии на 12-19% с одновременным возмож- ньн снижением длительности процесса

на 42%.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, включающий образование скважин в виде прорезей прямоугольного поперечного сечения с параллельным расположением продольных осей их сечений, герметизацию скважин, гене- рирование в них потока горячих газов и одновременное воздействие на грунт горячих газов с температурой, необ ходимой для устранения просадочных свойств, и его вакуумирование, отличающийся тем, что, с це лью обеспечения укрепления многослойно залегающего грунта и снижения энергозатрат, герметизацию скважин осуществляют на границе слоев с обра- зованием отсеков, а воздействие на

грунт ведут послойно в каждой скважине с генерированием потока горячих газов и вакууыированием по отсекам, причем в отсеках одного слоя соседних скважин на грунт производят разный вид воздействия, нагнетание горячих газов в грунт с нагревом до температуры, необходимой для устранения его просадочных свойств, ведут в верхний/слой, а в каждый нижележащий - с температурой, превьшакщей ее значение в вышележащем слое.

13

/

13

Изобретение откосится к области строительства на многослойно залегающих преимущественно просадочных грунтах с укреплением их термическим воздействием и направлено на обеспечение укрепления многослойно залегающего грунта и снижение энергозатрат. Это достигается герметизированием скважин на границе слоев грунта с образованием отсеков и послойным воздействием на грунт в каящой скважине с генерированием потока горячих газов и вакуумированием по отсекам. В отсеках одного слоясоседних скважин ведут разные воздействия на грунтJ в одной скважине нагнетание горячих газов, а в соседней - вакуумирование. Верхний слой грунта нагревается до температзфы, необходимой для устранения просадочных свойств (300- 400 С), а каждый нижележащий слой с температурой, превьшающей ее значение в верхнем слое, но не выше температуры плавления грунта. Достигается сокращение расхода тепловой энергии на 12-19% и до 42% снижается длительность процесса. 1 ил. S