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

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению макропористых грунтов в массивах термическим воздействием.

Цель изобретения - сокращение длительности процесса.

На чертеже показаны разрез укрепляемого грунта и скважин, размещение оборудования, средств технического контроля и графики тепловых полей.

Способ реализуют следующим образом.

В укрепляемом макропористом грунте 1 по его внешнему контуру 2 образуют по крайней мере пять скважин, из них крайние скважины 3, а от них на равных расстояниях АС смежные 4 и центральную 5 скважины. Затем герметизируют все скважины затворами 6, соединенными на крайних и смежных с генератором 7 горячих газов, на смежных, кроме того, с вакуум-насосом 8 и на центральной скважине 5 только с вакуум-насосом 8. Для контроля процесса внутри скважин на затворах 6 смонтированы патрубки 9. После проверки всей системы на герметичность в крайние скважины 3 нагнетают горячие газы с температурой Т0 согласно зависимости

(К+3) ,

где Т3 - заданная температура нагревания грунта на внешнем контуре, °С;

Тни - температура начала испарения воды в стенках вакуумируемых скважин, °С:

К - показатель термограммы.

О

СП

ю с

Одновременно вакуумируют все остальные скважины, пока температура стенок в смежных к крайним скважинах 4 не достигнет начала испарения воды ТНи. Затем нагретые газы с температурой Т0 подают только в смежные с крайними скважины 4 с одновременным вакуумированием всех расположенных к центру скважин 4 (при количестве скважин более 5) и центральной скважины 5 и так продолжают, пока температура в стенке центральной скважины 5 не достигнет ТНи. После этого подачу горячих газов прекращают, На первом этапе термограммы имеют вид эпюры 10 с кривой 11, характеризуемой показателем термограммы К, на втором этапе - эпюры 12 и вокру( центральной скважины 5, после прекращения процесса нагнетания горячих газов в смежные с ней скважины 4 в результате перераспределения тепловой энергии кривая температур получает вид 13 с нагреванием всего объема грунта до заданной температуры, например для устранения просадочности 300..,400°С.

Скорость промесса повышается и в результате последовательности термообработки от внешнего контура к центру, при этом вся нагреваемая вода отсасывается внутрь укрепляемого массива и потери теппа сокращаются,

В укрепляемом объеме грунта вода последовательно перемещается от стенок крайних скважин в менее нагретые участки

к центру, конденсируется и за счет скрытой теплоты парообразования нагревают грунт и содержащуюся в нем воду до более высо- кой температуры, пои этом из центральной скважины откачивается практически ненаг- ретая влага. Это позволяет сократить величину средней температуры нагревания горячих газов,

П р и м е р. На строительной площадке осуществляли укрепление макропористого суглинка по описанной технологии. Оборудование: для бурения УГБ-15, агрегат горячих газов УСВТМ-800 с температурой на выходе до 800°С, вакуум-насос РМК-4. Скважин пять, расстояние между ними Ас 1 м, Тни 85°С, К 0,25. По зависимости Т0 458°С. Скорость обжига а 1,57 м /ч. Глубина скважин Н 4м ,Тз 350°С. Время , затраченное на процесс, 8 ч. Для аналогичных условий по известному способу для трех скважин и расстояния между ними 2 м длительность составила 32 ч, то есть в 4 раза больше, чем в

предлагаемом способе.

Формула изобретения

Способ термического укрепления макропористого грунта, включающий образование скважин на разных расстояниях, их герметизацию, генерирование горячих газов и нагнетание их в грунт, одновременное нагревание грунта до заданной температуры и его вакуумирование через разные скважины, отличающийся тем, что, с целью сокращения длительности процесса, образование скважин ведут с нечетным их количеством, по крайней мере че менее пяти, нагнетание в грунт горячих газов осуществляют в два этапа, на первом из которых горячие газы подают через расположенные по внешнему контуру укрепляемого грунта

скважины и через смежные с ними на втором, а вакуумирование грунта производят до повышения температуры стенок скважин, не превышающей температуры испарения воды, причем во время второго этапа

нагревания грунта вакуумирование ведут через скважины, расположенные ближе к центру укрепляемого объема грунта.

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению макропористых грунтов в массивах термическим воздействием, и направлено на сокращение длительности процесса. Это достигается тем, что образование скважин ведут с нечетным их количеством, по крайней мере не менее пяти. Нагнетание в грунт горячих газов осуществляется в два этапа, на первом из которых горячие газы подают через расположенные по внешнему контуру укрепляемого грунта скважины и через смежные с ними на втором. Вакуумирование грунта производят до повышения температуры стенок скважин, не превышающей температуры испарения воды, причем во время второго этапа нагревания грунта вакууми- рование ведут через скважины, расположенные ближе к центру укрепляемого объема грунта, чем скважины, через которые подаются горячие газы. 1 ил. W Ё