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

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием с образованием опор под фундаменты колонн и оборудования.

Цель изобретения - снижение энергозатрат.

На чертеже изображены рачрез скважины и укрепляемого в опоре грунта и размещение технологического оборудования и средств технического контроля.

Способ реализуется следующим образом.

В укрепляемом массиве грунта 1 образуют прорежь 2 по замкнутому контуру в виде опоры и уплотняют ее ма- ружныр стенки 3 ичвегтным устройством,

Затем в прорезь 2 погружают генераторы 4 тепловой энергии, например СВЧ- энергии, с волноводами 5 до уровня 6 заглубления подошвы проектируемого фундамента и фиксируют волноводы 5 в прорези 2 сальниками 7. После этого нагревают грунт 1 в центре 8 до 80-90°С, что соответствует максимальной подвижности свободной и физически связанной воды. Этот момент фиксируют термопарой 9, соединенной с записывающим прибором 10.

В данный момент эпюра 11 влажности и эпюра 12 температур в нагреваемом грунте 1 имеют вид, изображенный на чертеже, температура стенки Тс поддерживается на ниже спекания грунта, которое наступает в пределах

1200™1300°С. На расстоянии Ь от стенки 13 пролечи 2 темпере.тура Т составляет 150-170°С, при которой сяобид- пая и физически связанная вода пол- ностью испаряется, а температура в центре 8 опоры достигает 80-90 С. Максимальное количество воды сосре- дотачивается в центре 8 опоры. Для ее удаления образуют вспомогательную скважину 14, соединенную с вакуум-насосом 15.

По мере удаления воды температуру в прорези 2 увеличивают до 1200- 1300°С и гпекают грунт в наружных 3 и внутренних 13 стенках прорези 2, равномерно поднимая при этом волноводы 5 (или другой генератор тепла, например электрический нагреватель) до уровня 6 заглубления подошвы фун- ,юмента. Температурное поле внутри прорези контролируют погружными многоспап |-,1ми термопарами 9, подключенными к .рибору 10. Затем прорезь Л заполняют рыхлым водостойким ма- reриалом, например мелким гравием, песчано-грапийной смесью или крупным песком 16, до уровня 6.

Применение прорези по замкнутому контуру обеспечьает изолирование

укрепляемого массива от окружающего грунта, а се -заполнение рыхлым оодо- стойким .материалом обеспечивает авто томность раб с ль укрепленного массива и ei о независимоегь от просадки окружающего массива при замачивании Уплотнение наружной стенки сокращает расход тепловой заергин в окружающий Maccira. Удаление воды после нагревания грунта в цен1, ре опоры до обеспечивает максимальное сосредоточение воды и замачгвание грунта, что способствует устранению его проса- дочных свойств, исключает испарение рлаги до вакуумирования и тем самым сокращает расход тепля, Нагревание iрунта до спекания по мере удаления Благи увеличивает градиент температуры по расстоянию, способствует лучше фильтрации нагретой влаги к вспомо™ гательной скважине.

И р и м е р. На строительной площадке производят термическое укрепление просадочного лессовидного суглинка в опоре на двух участках на глубину 10 м по указанной технологии Для образования прорези используют, экскаватор Э-1254 с известным оборудованием, также применяются вакуум- насосы РМК-4, генераторы СбЧ-энергии с излучателями щелевого типа по схеме Минврстокстроя СССР с частотой 500--2500 МГц, индикаторы влажности нейтронные НИВ-2, термопары. ХА-Х.П с самопишущими приборами ЭПП-9М2. Глу- бича подошвы фундамента 1,6 м. Удельные затраты тепла составляют 1420 и 1680 МДж/м при температуре спекания 1250 С, Расчетный расход тепла по прототипу для аналогичных условий составляет 2100 МДж/м . Таким образом, расход тепла снижается в ,21- ,5 раза.

Формул а

з обретен и

Способ термического укрепления грунта, преимущественно в виде опоры, включающий образование в грунте прорези по з-амкнутому контуру, бурение вспомогательной скважины, генерирование в прорези тепловой энергии, на-i греваике грунта внутри контура с удалением из него воды, спекание грунта CIV.HOK скважины и заполнение прорези материалом, отличающийся тем, что, с целью снижения энерго- зачрат, перед генерированием тепловой энергии ведут уплотнение грунта наружной стенки прорези, удаление воды осуществляют через вспомогательную скважину после нагревания грунта до температуры 80-90 С, а спекание грунта стенок прорези производят в период удаления воды, причем в кат честве материала для заполнения прорези используют мелкий гравий и/или песок; а бурение вспомогательной скважины ведут в центре замкнутого контура,

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием с образованием опор под фундаменты колонн и оборудования, и направлено на снижение энергозатрат. Перед генерированием тепловой энергии производится уплотнение грунта наружной стенки прорези. Вода из грунта удаляется через вспомогательную скважину после нагревания грунта до 80-90°С. Спекание грунта стенок прорези ведется в период удаления из него воды. В качестве материала для заполнения прорези используют мелкий гравий, песок или их смесь, а вспомогательная скважина образуется в центре замкнутого контура. Достигается снижение энергозатрат в 1,25-1,5 раза. 1 ил.