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

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению связных грунтов термическим воздействием в виде многосвайной опоры.

Цель изобретения - повышение несущей способности грунта.

На фиг. 1 изображены раз рез укрепляемого грунта в опоре скважины и размещение оборудования; на фиг. 2 - расположение скважин в плане и зон распространения температуры.

Способ реализуют следующим образом.

После образования основной скважины 1, центральной вспомогательной скважины 2 на расстоянии Н согласно зависимости от них ведут образование вспомогательных скважин 3

Н

JlD

(Ј+0.8),

где D -диаметр укрепленного грунта вокруг основных скважин, м;

То - температура горячих газов в основных скважинах, °С;

Т3 - заданная температура нагревания грунта, °С.

Герметизируют затворами 4 с патрубками 5, соединенными на основных скважинах 1 с генератором горячих газов 6, а на вспомогательных скважинах 2 и 3 с вакуум-насосом 7, проверяют всю систему на герметичность. Затем подают в основные скважины 1 горячие газы, пока грунт 8 на внешнем контуре 9 не нагреется до заданной температуры, например до 300...400°С, для устранения присадочных свойств, при

О

я

& о ю

загерметизированных вспомогательных скважинах 2 и 3. После этого основные скважины 1 разгерметизируют и на первом этапе вакуумируют вспомогательные скважины 3 до нагревания грунта с контро- лем по пирометрам 10 в их стенках до заданной температуры Т3 и образования зоны 11 распределения температуры (фиг. 2), а затем на втором этапе вакуумируют центральную вспомогательную скважину 2 при всех загер- метизированных остальных с распределением температуры в виде зоны 12 (фиг. 2). После этого процесс прекращают, а температура грунта распределяется за счет ее градиента и теплопроводности, достигая заданной по контуру 13. При этом перераспределению тепла способствует зона 14 с температурой, значительно выше заданной Т3, за счет интерференции теплового поля, а зона 15 нагревается после прекращения процесса вакуумирования скважин 2 и 3.

П р и м е р. На строительной площадке осуществляли термическое укрепление про- садочного покровного суглинка на глубину 2 м в виде многосвайной опоры из четырех свай в двух местах по предлагаемому и известному способам в соответствии с описанной технологией, м. По предварительным опытам установлено среднее сопротивление срезу укрепленного грунта по внешнему контуру Рср 21,2 тс/м2, температура устранения просадочных свойств грунта Т3 350°С. Использовали оборудование: для бурения - станок ГВМ- 15, генератор горячих газов УСВТМ-800. обеспечивающий в скважинах Т0 750°С, вакуум-насос РМК-4 с разрежением до 0,18 МПа, термопары 16 типа ТХА-УШ с самопишущими приборами 17 типа ЭПП-9М2 класса точности 0,5 на 24 точки, затворы конструкции МТИ. Согласно указанной выше зависимости величина Н 1,7 м. Расход тепловой энергии практически для обоих способов одинаковый. Сравнительные показатели приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ повышает несущую способность грунта до 2,3 раз.

Формула изобретения Способ термического укрепления грунта в виде опоры, включающий образование основных и на равных расстояниях вспомогательных скважин с расположением одной из последних в центре опоры, герметизацию скважин, генерирование и нагнетание горячих газов в основные скважины, вакуу- мирование грунта через вспомогательные скважины и нагревание грунта на внешнем контуре вокруг основных скважин до заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения несущей способности грунта, вспомогательные скважины образуют вокруг центрально расположенной на расстоянии между ними, равном диаметру D нагревания грунта вокруг основных скважин до заданной температуры, после нагнетания горячих газов ведут дополнительное вакуумирование грунта через вспо- могательныескважиныпри

загерметизированной центральной и разгерметизированных основных до нагревания грунта в их стенках до заданной температуры, а расстояние между основными скважинами принимают равным величине, определяемой из зависимости

О (То+о,8)

Н

6 - I з

где Т0 - температура горячих газов в основных скважинах, °С;

Тз - заданная температура нагревания грунта,°С.

Фиг./

12

/3

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению связных грунтов термическим воздействием в виде многосвайной опоры, и направлено на повышение несущей способности грунта. Это достигается тем, что вспомогательные скважины образуют вокруг центрально расположенной на расстояяии между ними, равном диаметру нагревания грунта вокруг основных скважин до заданной температуры. После нагнетания горячих газов ведется дополнительное вакуумирование грунта через вспомогательные скважины при загерметизированной центральной и разгерметизированных основных до нагревания грунта в их стенках до заданной температуры. Расстояние между основными скважинами принимают соответствующим величине, определяемой по математической зависимости. Приводится математическая зависимость. 1 табл., 2 ил.

Фиг. 2