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

Изобретение относится к строительству, в частности к термическому укреплению связных грунтов, преимущественно для образования стенок канала.

Цель изобретения - снижение длительности процесса и расхода битума.

На чертеже изображен канал, расположение скважин и расстановка оборудования и средств контроля.

Способ реализуется следующим образом.

В грунте 1 для сооружения канала 2 по боковому контуру бурят скважины 3 под углом а меньше угла заложения откоса на 20-30° на глубину 4 ниже уровня 5 горизонтальных скважин 6, которые выполняют диаметром в 1,33-2 раза больше смежных скважин 7, последние на 10- 20% превышают толщину гидроизоляции 8. Скважины 3 и 6 герметизируют затворами 9 с комбинированными патрубками 10, соединенными через вентили 11 с генератором горячих газов 12, вакуум-насосом 13 и нагнетателем размягченного битума 14. Затем проверяют всю систему на герметичность и нагнетают в скважины 3 и 6 горячие газы, пока грунт 1 на внешнем контуре 15 не нагреется до заданной температуры, например, равной 500-600°С, обеспечивающей водостойкость грунта, что фиксируют показаниями термопар 16 с записывающими приборами 17. Затем стенки скважин 3 и 6 охлаждают до 160-180°С, чтобы исключить воспламенение битума, и нагнетают размягченный битум под давлением 0,2-0,3 МПа, пока он не появится в смежных скважинах 7 при одновременном ва- куумировании их вакуум-насосами 13.

Бурение скважин в боковых стенках канала на 20-30° меньшим его утла заложения позволяет выполнять стенки вертикальными. Эта возможность достигается за счет удаления объема грунта из канала после термического укрепления грунта. Бурение боковых скважин ниже уровня горизонтальных скважин обеспечивает надежность узла сопряжения боковых стенок и дна канала. Величина 1,33-2 определяется минимальной толщиной битумной гидроизоляции по условк.э разрыва сплошности при усадке. Отношение толщины гидроизоляции и диаметров смежных скважин обеспечивает равномерное распределение горячего битума между стенками основных и смежных скважин, создавая вокруг последних слой изоляции, увеличивающий ее надежность.

(Л

о i

00

Пример. На двух участках канала глубиной 3 м осуществляли обжиг грунта по контуру по описанной технологии. Оборудование: буровые установки БГМ, вакуум-на- госы РМК.-4, агрегат горячих газов УСВ- оООМ с температурой газов на выходе до 800°С, битумный насос НБ с емкостью для битума БМ-0 с подогревателем спирального типа, термопары ТХА-ХШ и самопишущие приборы ЭПП-9М2, индикаторы влажности нейтронные НИВ-2, грунтоносы стандартные для отбора проб грунта.

Грунт на внешнем контуре нагревали до 550°С, скважины охлаждали атмосферным воздухом до температуры стенок 170°С. Диаметр смежных скважин варьировали по участкам 0,10 и 0,15 м.

Сравнение результатов с расчетными показателями для прототипа в аналогичных условиях приведено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить область применения способа на изготовление стенок каналов, в том числе и ирригационных, с одновременным сокращением по сравнению с известными способами длительности процесса в

2,7-3,3 раза, расхода битума на 15,4- 32,2%.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, преимущественно в виде стенок канала, включающий бурение скважин в боковых стенках и донной части канала, герметизацию скважин, генерирование и нагнетание горячих газов в грунт через скважины, введение в грунт через каждую вторую скважину размягченного битума под давлением 0,2-0,3 МПа с образованием слоя гидроизоляции, одновременное с введением битума вакуумирование смежных скважин и нагревание грунта до заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью снижения длительности процесса и расхода битума, бурение скважин в боковых стенках ведут с поверхности в пределах угла от прямого до угла, менее угла заложения откоса канала, на глубину, превышающую глубину размещения скважин донной части, бурение последних осуществляют с разным диаметром, причем диаметр одних из них принимают равным 1,33-2,0 диаметра смежных.

Изобретение относится к строительству, в частности к термическому укреплению связных грунтов преимущественно для образования стенок канала, направлено на снижение длительности процесса и расхода битума. Это достигается тем. что бурение в боковых стенках ведут с поверхности в пределах угла от вертикального до угла, не превышающего угол заложения откоса канала, на глубину, превышающую глубину размещения скважин его донной части. Бурение последних осуществляют с их разным диаметром, причем диаметр одних из них принимают равным 1,33-2, диаметра смежных. 1 табл., 1 ил.