Способ термического укрепления грунта Советский патент 1991 года по МПК E02D3/11 

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

Цель изобретения - повышение эффективности.

На чертеже изображены скважина и укрепляемый грунт, разрез, и размещение оборудования и средств контроля процесса.

Способ реализуют следующим образом.

Вначале образуют скважину 1 в виде прямоугольной прорези, устанавливают в ней излучатель 2 СВЧ-энергии, подсоединенный к генератору 3, и герметизируют скважину 1 затвором 4. После этого проверяют всю систему на герметичность и создают в скважине 1 электромагнитное двухчастотное поле, образующее две зоны разогрева грунта: одну на внешнем контуре 5 с минимальной частотой, например, 500 МГц, а другую - в стенках 6 скважины 1 с частотой Чек, определяемой из зависимости Чек - Чм - Ч0, где Чм - максимально возможная частота излучателя 2. например, равная

для известной конструкции 2500 МГц; Ч0 - частота на внешнем контуре. После этого нагревают грунт в зонах 5 и 6 до заданной температуры, например, 350-400°С в течение 2 ч и перемещают зоны навстречу одна другой до их совмещения, что устанавливается с помощью реле 7 в момент, когда наступит равенство ЧСк Ч0 Чм/2. Температуру внутри укрепляемого грунта 8 и на его внешней границе 5 определяют системой термопар 9 и самопишущих приборов 10, а в скважине 1 оптическим пирометром через стекло в патрубке 11.

Предлагаемый способ обеспечивает возможность использовать мощность генератора и излучателя СВЧ-энергии и за счет этого сократить длительность процесса и расходы на амортизацию оборудования, а также снизить тепловые потери через дневную поверхность за счет совмещения зон разогрева и уменьшения радиуса их действия.

Пример. На двух участках проводили термическое укрепление просадочного лессовидного суглинка на глубину 4 м по опиО

ю

СП

ю ел

VJ

санной технологии. Использовали излучатели и генератор СВЧ-энергии с диапазоном частот Ч0 500 МГц, ЧСк 2000 МГц. Реле было отрегулировано на суммарную частоту 2500 МГц с непрерывным увеличением частоты в зоне разогрева, перемещаемой от внешнего контура к скважине, и соответствующим уменьшением частоты электромагнитного поля СВЧ-энергии в движущейся ей навстречу второй зоне. Для бурения скважин использовали установку БГМ с диаметром 0,4 м. Затворы конструкции МТИ. Общая длительность процесса составила по участкам 8 и 7,8 ч, в том числе на нагревание грунта на внешней границе и в стенках скважины в начальный период 2 ч. Расход тепла соответственно по участкам 1760 и 1830 МДж/м3. Расчетные показатели известного способа для аналогичных условий: расход тепла 1915 МДж/м3, длительность 10 ч.

Таким образом, предлагаемый способ увеличивает эффективность за счет сокращения длительности на 25-32% и расхода тепла на 5-9%.

Формула изобретения Способ термического укрепления грунта, включающий создание скважины в виде прямоугольной прорези, размещение в ней излучателя СВЧ-энергии, герметизацию скважины, воздействие на грунт через стенки скважины полем СВЧ-энергии с образованием зоны разогрева и нагревание грунта до заданной температуры с перемещением зоны, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, во время воздействия на грунт полем СВЧ-энергии

осуществляют образование дополнительной зоны разогрева, при этом образование одной зоны разогрева ведут на внешнем контуре укрепляемого грунта, другой - у стенок скважины, а во время перемещения основной зоны разогрева производят встречное перемещение дополнительной зоны до ее совмещения с основной.

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению глинистых и лессовидных грунтов термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что во время воздействия на грунт полем СВЧ-энергии осуществляют создание дополнительной зоны разогрева. Одну зону разогрева образуют на внешнем контуре укрепляемого грунта, а другую у стенок скважины. Перемещение зон разогрева ведется одновременно навстречу одна другой до их совмещения. 1 ил.

3 Ю

/// ///

//////

/&

L-J

7

г

10 9

N

/я ///

/// ///

7/Л7