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

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению глинистых и лессовидных грунтов герметическим воздействием для образования дренажных систем.

Цель изобретения - обеспечение об- разования дренирующей структуры в-ви- де расположенного в грунте слоя.

На чертеже изображены разрез укрепляемого массива, слоя грунта и скважин и технологическое оборудование и средства контроля процесса.

Способ реализуют следующим об- разомо

Вначале в массиве 1 образуют ос- новную 2 и вспомогательные 3 скважины до нижнего уровня 4 слоя грунта

5. Наружные стенки 6 вспомогательных скважин 3 изолируют, например, уплотнением грунта на всю высоту, а внутренние 7 - выше слоя 8 укрепляемого грунта 5. После этого вспомогательные скважины 3 заполняют дренирующим материалом 9 до проектной отметки 10 из местного песка или

t

песчано-гравийной смеси, а также мелкого гравия. Затем вспомогательные скважины 3 герметизируют затворами 11 накладного типа с патрубками 12, соединенными через вентили 13 с вакуум-насосом и емкостью для воды 14. Основную скважину 2 герметизируют затвором 15 винтового типа на уровне верха 8 слоя укрепляемого грунта 5,

00

ел

со

соединенным патрубком 16 с генератором горячих газов 17 и закрепленным в ijcTbe сальником 18. В основную сква- 2 устанавливают термопару 19, |одключенную к записывающему прибо- Ау 20. После проверки системы на гер- етичность в основную скважину 2 подают горячие газы и нагнетают их в укрепляемый слой 5 с одновременным вакуумированием вспомогательных скважин 3 и откачиванием воды и ее jkapoB в емкость 14, пока слой грун- а 5 не нагреется до температуры, беспечивающей укрепленному грунту 5 стойчивую водостойкость во времени, то фиксируют показаниями термопар 19 приборов 20, погружаемых через пат- )убки 21 на стадии завершения процес- i;a. Такая температура составляет для :шинистых и лессовидных грунтов от .ЮО до 600°С. Затем без разгерметизи- ювания основной скважины 2 в вспо- югательные скважины 3 подают из ем- |сости 14 холодную воду и непрерыв- |io по/:1держивают ее на проектном уров- ke 10, пока температура слоя грунта не снизится до температуры, не выбывающей кипения воды (80-90°С).

10

зов УСВ-600 М с температурой газов на выходе 600°С, затворы типа МИСИ, термопары ЭПП-9М с приборами. Температура образования комковатой структуры грунта при нагревании с охлаждением холодной водой по предварительным опытам составила 570°С, Работы з няли 26 и 30 ч, удельные затраты теп- ловой энергии (без учета утилизации тепла с откачиваемой водой) 2100 и 2070 МДж/м (расчетные характеристики по прототипу для данных условий составили 34 ч и 2760 МДж/м).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создать в грунте дренирующий слой для отвода атмосферных и производственных сточных вод при возведении в реконструкции зданий и сооружений с одновременным сокращением длительности процессов и затрат тепловой энергии.

25 Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, включающий образование основной и вспомогательных скважин в

15

2Cf

Предлагаемьш способ позволяет вес- 30 прямоугольных параллельных работы закрытым способом, в ре- Вультате чего в обрабатываемом слое Образуется комковатая пористая структура, обеспечив.ающая дренаж, например, сточных вод.35 I При этом изоляция внутренних стенок ёыше слоя в сочетании с полной ;изоляцией наружных стенок вспомогательных скважин создает свободную фильтрацию тепла и влаги в укрепля- 40 емом слое в направлении движения теплового потока, что обеспечивает ускорение процесса форм ирования дренажной структуры, а использование холодной воды сокращает расход теп- дз ловой энергии и создает равномерное распределение влаги и равномерное формирование комковатой структуры охлажденного в слое грунта.

П р и м е р. На строительной пло- Q щадке осуществляли термоукрепление покровного суглинка на участках длиной 6 м и глубиной до 4 м с высотой слоев 1,5 и 2,5 м по описанной тех- нологии. Оборудование: экскаватор , Э-1254 со штанговым навесным устройством известной конструкции, вакуум- насос РКК-4, генераторЬ горячих гарезей, изоляцию наружных стенок вспо могательных скважин, герметизацию устьев скважин, генерирование горячих газов, одновременное нагнетание горячих газов в грунт через основную скважину и вакуумирование его через вспомогательные скважины и нагревание грунта, отличающий с я тем, что, с целью обеспечения образования дренирующей структуры в виде расположенного в грунте слоя, перед герметизацией вспомога- тельны.х скважин осуществляют заполнение их дренирующим материалом, после нагревания грунта производят введение в него воды с его охлаждением до температуры, не превышающей температуры кипения воды, во время изоляции стенок вспомогательных скважин ведут изоляцию их внутренних стенок в пределах расположенной над укрепляемым слоем кровли, а нагревание грунта производят до температуры, равной температуре образования в нем устойчивой водостойкой структуры, причем введение в грунт воды осуществл-яют при загерметизированной основной скважине.

зов УСВ-600 М с температурой газов на выходе 600°С, затворы типа МИСИ, термопары ЭПП-9М с приборами. Температура образования комковатой структуры грунта при нагревании с охлаждением холодной водой по предварительным опытам составила 570°С, Работы заняли 26 и 30 ч, удельные затраты теп- ловой энергии (без учета утилизации тепла с откачиваемой водой) 2100 и 2070 МДж/м (расчетные характеристики по прототипу для данных условий составили 34 ч и 2760 МДж/м).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет создать в грунте дренирующий слой для отвода атмосферных и производственных сточных вод при возведении в реконструкции зданий и сооружений с одновременным сокращением длительности процессов и затрат тепловой энергии.

25 Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, включающий образование основной и вспомогательных скважин в

прямоугольных параллельных прорезей, изоляцию наружных стенок вспомогательных скважин, герметизацию устьев скважин, генерирование горячих газов, одновременное нагнетание горячих газов в грунт через основную скважину и вакуумирование его через вспомогательные скважины и нагревание грунта, отличающий с я тем, что, с целью обеспечения образования дренирующей структуры в виде расположенного в грунте слоя, перед герметизацией вспомога- тельны.х скважин осуществляют заполнение их дренирующим материалом, после нагревания грунта производят введение в него воды с его охлаждением до температуры, не превышающей температуры кипения воды, во время изоляции стенок вспомогательных скважин ведут изоляцию их внутренних стенок в пределах расположенной над укрепляемым слоем кровли, а нагревание грунта производят до температуры, равной температуре образования в нем устойчивой водостойкой структуры, причем введение в грунт воды осуществл-яют при загерметизированной основной скважине

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению глинистых и лессовидных грунтов термическим воздействием для образования дренажных систем и направлено на обеспечение образования дренирующей структуры в виде расположенного в грунте слоя. Это достигается тем, что перед герметизацией вспомогательных скважин их заполняют дренирующим материалом. После нагревания грунта в него вводят воду с его охлаждением до температуры, не превышающей температуры кипения воды. Во время изоляции стенок вспомогательных скважин ведут изоляцию их внутренних стенок в пределах расположенной над укрепляемым слоем кровли. Грунт нагревается до температуры, равной температуре образования в нем устойчивой водостойкой структуры, а введение в грунт воды осуществляют при загерметизированной основной скважине. 1 ил.