Способ термического укрепления грунта в виде опоры Советский патент 1990 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению связных грунтов термическим воздействием.

Цель изобретения - повышение про- изводительн ости.

На фиг. 1 изображены укрепляемый в виде опоры грунт и скважины и размещение оборудования, разрез; на фиг. 2 - частичный вид сверху.

Вначале в укрепляемом в виде опоры грунте 1 образуют основную 2 и равномерно расположенные вокру г них вспомогательные скважины 3, в количестве не менее трех, между внешним 4 и внутренним 5 концентрическими слоями радиусом kp, определяемым из условий несущей способности и устойчивости укрепленного в опоре грунта 1, и радиусом RB, вьгчисляемым из соотношения

Кв л|кг0 + К2р (А-Б),

ельязием.

о-

ый азпо раввспотвевнутрайи радиия

VP

А

(1)

где К - радиус основной скважины,м; К„ - радиус внешнего контура опоры, м;

коэффициент, учитывающий толщину внешнего слоя, равный А 0,49-0,81;

Б - коэффициент, учитывающий долю неукрепленного между слоями грунта, равный Б 0,3-0,5.

Затем скважины 2 и 3 герметизируют затворами 6, которые на основной скважине 2 подсоединены к генераторам 7 тепловой энергии, например СВЧ-энер- гии с волноводами и частотой электромагнитного поля 500-2500 МГц, а на вспомогательных скважинах 3 - к вакуум-насосам 8. После этого проверяют всю систему на герметичность и концентрируют электромагнитное поле на внешнем контуре 4, нагревая грунт 1

сл

со

СП

со

ГС

до расчетной температуры, например 500-60U°C, на толщцну R,,-Re. Затем электромагнитное поле переносят на внутренний слой 5 и одновременно ве- , дут отсасывание воды из вспомогательных скважин 3, пока укрепляемый грунт 1 во внутреннем слое 5 не нагреется до расчетной температуры, например bOO-bUU°C, из водостойкости IQ и несущей способности термоукреплен- ного в виде опоры грунта. Эта температура может отличаться от температуры нагревания внешнего слоя 4. Отсасывание воды через вспомогательные J5 скважины 3 ведут, пока неукрепленный слой 9 между внешним 4 и внутренним 5 концентрическими слоями не нагреется до 150 - 200°С, т.е. до полного испарения свободной и физически свя- 2 занной влаги, что проверяется непосредственным наблюдением за прекращением выделения пара. Температурное поле контролируется системой термопар 10 с записывающими приборами 11, а параметры СВЧ-поля - с помощью системы реле частоты поля 12, изменяющейся в зависимости от расстояния его центрации от стенок основной скважины 2.3

Такая технология выполнения способа обусловлена тем, что в термогрунтовых конструкциях в виде опор при действии на них нагрузок несуицади оказываются наружный слой опоры и ее центр, при этом неукрепленный слой 9 практически составляет 0,3-0,5 от общего объема (коэффициент Б). Образование двух слоев 4 и 5 обеспечивает заданные параметры опоры с минимальным объемом укрепленного грунта, а размещение вспомогательных скважин 3 между слоями 4 и 5 позволяет отсасывать воду из неукрепленного слоя 9 и использовать для ее испарения тепло, зятра- 4 ченное на нагревание внешнего слоя 4, что ускоряет нагревание внутреннего слоя 5, так как скорость распространения СВЧ-поля во влажной среде возрастает,j

П р н м е р. На строительной площадке на двух участках велись работы jio термическому укреплению грунта в

опоре диаметром 2 м по описанной технологии на глубину 4 м. Основные скважины диаметром 0,15 м и вспомогательные диаметром 0,1 м бурили установкой БГМ. Тепловую энергию генерировали в СВЧ-генераторах с щелевыми волноводами по схеме Минвостокстроя, вакуум- насосы РМК-4, термопары типа ТХА-УШ с приборами ЭПП-9М2.

Результаты сравнения расчетных данных с известным способом для аналогичных условий приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет сократить длительность процесса в 2,0-2,2 раза.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта в виде опоры, включающий образование основной и равномерно расположенных вокруг нее вспомогательных екьажин, их герметизацию,генерирование в основной скважине тепловой энергия, периодическое нагревание грунта в виде концентрически расположенных вокруг скважины слоев с удалением из грунта воды, отличаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения производительности нагревание грунта ведут двумя концентрически расположенными слоями с промежутком между ними, начиная с внешнего слоя, образование вспомогательных скважин осуществляют в промежутке между этими слоями, а удаление воды производят D период нагревания грунта внутреннего слоя, причем радиус внешнего контура (К6) этого слоя определяют из зависимости

Re Ч (А-Б) ,

де К0 - радиус основной скважины,м; R. - радиус внешнего контура опоры, м;

Л - коэффициент, учитывающий

толщину внешнего слоя, равный 0,49-0,81;

Б - коэффициент, учитывающий долю неукрепленного между слоями грунта, равный 0,3-0,5.

0,64/0,4 0,64/0,4

550 18

550 20

0,64/0,4

550 20

550 40

Изобретение относится к строительству, в частности к управлению связных грунтов термическим воздействием, и направлено на повышение производительности. Это достигается тем, что грунт укрепляется в виде опоры двумя концентрически расположенными слоями с промежутком между ними, начиная с внешего слоя. Вспомогательные скважины размещаются в промежутке между укрепляемыми слоями. Удаление воды производится в период нагревания грунта внутреннего слоя. Приводится математическая зависимость для определения величины радиуса внешнего контура внутреннего слоя. Производительность повышается в 2 - 2,2 раза. 1 табл., 1 ил.

Составитель А. Прямоков

, Редактор М. КелемешТехред М.Дидык

Заказ 87Тираж 534Подписное

Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 1И035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

,

5 , Г Ч

Фиг. г

Корректор Т. Малец