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

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

Цель изобретения - ускорение ра- боты и обеспечение укрепления глинистого грунта.

На чертеже изображен укрепляемъм грунт, разрез по скважинам и размещение оборудования и приборов.

Способ осуществляют следующим образ ом.

В укрепляемом грунте 1 образуют центральную 2 и равномерно вокруг нее периферийные скважины 3, герметизируют их затворами 4 на проектном уровне 5, которые через комбинированные патрубки 6 соединены на центральной скважине 2 с генератором 7 горячих газов и нагнетателем 8 пылевидного твердого топлива, а на ферийных скважинах 3-е компрессором 9 и вакуум-насосом 10. Для измерения температуры и влажности в стенках скважин 2 и 3 используют реле 11 с датчиками 12 влажности и температуры.

После проверки всей системы на герметичность в периферийных скважинах 3 создают компрессором 9 избыточное давление, например 0,1-0,2 МПа, под действием которого вода отжимается к стенкам центральной скважины 2 до насыщения грунта 1 в ее стенках 13 до максимальной влагоемкости, величина которой измеряется степенью

сд

ОЭ 4- N5

О5 ЁЬ

лажности порядка 0, 90™0,95. Это устанавливается показаниями реле I1 и атчиками 12 Затем в центральную кважину 2 подают под давлением по- ,. рядка 0,01-0, МПа из нагнетателя 8 пылевидного твердого топлива изельченный уголь или другие виды твердого топлива, пока его частицы не появляются в вакуумируемых пери- JQ ерийных скважинах 3 при непосредст- венном отборе проб через патрубки 14. Давление подачи пылевидного тогош- ва регулируют таким образом, чтобы за этот период в укрепляемый грунт 1 1$ было введено заданное количество топлива. После этого в центральную скважину 2 нагнетают горячие газы от генератора 7 и нагревают грунт 1 сжиганием твердого топлива из измель- 20 ченной древесины, торфа или угля. Затем снова ведут вакуумирование периферийных скважин 3 до полного осу- тения грунта 1, что достигается при 150-170°С.25

Техническая сущность способа основана на томр что глинистые грунты не позволяют нагнетать сухое измельченное твердое топливо из-за его малой фильтрации. Поэтому твердое пылевид™ зо ное топливо смешивается с водой, . по мере движения от центра к периферии выпадает в осадок и равномерно распределяется по поверхности глинис тых частиц и их агрегатовt создавая. условия для последующего равномерного сгорания и нагревания грунта до 3000 1200°С, В результате нагрева глинистый грунт после охлаждения приобретает свойства высокопрочного ,Q и водостойкого материала.

П р им е р. На опытной площадке осуществляют термическое укрепление покровного суглинка на трех участках с размещением центральной и периферийных: скважин одна от другой на расстоянии 0,5-1,5 м. Работы выполняют по предлагаемой технологии, скважины

бурят на глубину 4 м, уровень герметизации I м. Применяемое оборудование бурильная установка ЛБУ-50, ге. Q $ 0 5

о Q

0

нераторы УСВ-600М с температурой газов на выходе 600°С, вакуум-насосы РМК-4, компрессоры ПКСМ-9, реле с датчиками влажности и температуры - конструкции НИИСК Госстроя СССР, конструкция затворов - ВИА. Твердое измельченное топливо с теплотой сгора-. ния 24 МДж/кг, Давление подачи его 0,05 МПа. Температура полного испарения воды 160°С (средняя), темпера™ тура воспламенения пылевидного твердого топлива 475°С (средняя), На весь процесс по участкам затрачено . 32-39-53 ч. Средний расход тепловой энергии 1190-1216-1310 МДж/м Д Температура нагревания грунта после воспламенения топлива 1000-1100- 1200°С} прочность на сжатие 360-380-, 420 кг/см , Расчетные данные для известного способа в аналогичных условиях составляют: время работы 114 ч, расход энергии 960 МДж/м3.

Формула изобре т.ё ния

Способ термического укрепления грунта, включающий образование центральной и равномерно вокруг нее периферийных, скважин, их герметизацию, подачу в грунт воздуха под давлением, нагнетание в него пылевидного твердого топлива, введение в грунт через , центральную.скважину горячих газов с сжиганием твердого топлива и нагревание грунта до заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью ускорения работ и обеспечения укрепления глинистого грунта, нагнетание твердого топлива ведут через центральную скважину, в процессе которого осуществляют вакуумирование . грунта через периферийные скважины до появления в них частиц топлива, после сжигания топлива ведут дополнительное вакуумирование грунта через периферийные скважины до его.осушения, а подачу воздуха производят через периферийные скважины до повышения влажности грунта стенок центральной скважины, равной максимальному водонасыщению.

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению преимущественно глинистых грунтов термическим воздействием, и направлено на ускорение работ и обеспечение укрепления глинистого грунта. Это достигается тем, что пылевидное твердое топливо нагнетается в грунт через центральную скважину, в процессе чего грунт вакуумируется через периферийные скважины до появления в них частиц топлива. Осуществляется дополнительное вакуумирование грунта после сжигания топлива, которое ведется через периферийные скважины до осушения грунта. Воздух подается через периферийные скважины до повышения влажности грунта стенок центральной скважины, равной максимальному водонасыщению. Достигается ускорение работ в 2,1-3,6 раз. 1 ил.

S// ///

// /// Л

/J

6

&/

1k

7)

V//// л

fv///////

/

4 12

....

.

ч