Устройство для термического укрепления грунта Советский патент 1979 года по МПК E02D3/14 

Изобретение относится к области укрепления грунтов при строительстве зданий и сооружений, в частности к устройствам для термического укрепления грунта.

Извесгно устройство для упрочнения )рунта путем его спекания электрически.м током, включающее корпус преобразователя тока, дугообразные нагреватели, токопроводы и соединительные муфты 1.

Недостатком данного устройства является одноразовое использование нагревателей, ограниченная зона термообработки грунта и недостаточное сцепление обработанного грунта с основным массивом и высокая стоимость работ, что ограничивает область его применения.

Наиболее близким из известных является устройство для термического укрепления грунта, включающее герметизирующий элемент со спиральной нарезкой на наружной поверхности, проходящий через него вбздуховод и теплогенератор 2.

Недостаток указанного устройства заключается в том, что создание в нем высокотемпературного потока связано с необходимостью применения дополнительного

:-;|1а;еи1:я и ;и лач; :м:.;ооорудоваипя .i.:-.лостаточ;;; эффек i .e кого топлива, i; , чт;; npHi-cviiiT к .те с/кигакне юп.чигя:; ()iK)py:ioii:i;iHH vпагреи.утельногч; и

л;ота.1,К1смь;ост ло следе пзие не обес: :.4i.P.fK,TCfl пысокаи грун;. тнвиость закпегме Цель изосрсго;.); - ипььппопке э ьфоктивности закреплении за Cler сгП же1111 металлоемкости и пов.11.че1Н1я КПД нагревате;1я.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, включающем герметизирующий элемент со спиральной н резко на наружной поверх.IOCTH, прохс.яший че;1ез него воздуховод и теплогенератор, герметизирующий элемент снабжен ирикре игнными к нему снизу защитным экраном и перфорированным С1акано.м с размеп1ея1 ь;%; в нем концом воздуховода, а теплогеукра тор выполнен в виде установленных в -.та0 капе вокруг конца воздуховода электрччоских нагревателей.

При этом воздуховод С1 абжен кронштейнамидля крепления эле;;трических HarpiMiaтелей и устаноБленг:ыми внутри конусными рассекателями и выполнен с прорезями переменного ноперечного сечения. На чертеже показано предлагаемое устройство, общий вид в разрезе. Устройство имеет герметизирующий- элемент i с прикрепленным к нему перфорированным стаканом 2 и спиральной нарезкой 3 на его наружной поверхности, воздуховод 4, нижний конец 5 которого размещен в стакане 2 и выполнен с продольными прорезями 6 переменного поперечного сечения, конусными рассекателями 7 и кронщтейнамн 8, размещенные в стакане 2 вокруг конца 5 воздуховода 4 электрические нагреватели 9, закрепленные на кронштейнах 8, токопровод 10 для питания нагревателей 9, термопару II, установленный снизу г-грметизирующего элемента 1 защитный экран 12 ц верхнюю часть 1 воздуховода 4 с прикрепленной к нему крыщкой 14, перекрываю цей устье скважины 15. Устройство работает следующим обра::;ом. Устройство опускается в скважину 15, имеющую уступообразно сужающийся к низу диаметр, при этом верхняя часть 13 воздуховода 4 составляется в зависимости от глубины погружения из отдельных трубчатых щтанг. По достижении сужающегося места скважины 15 герметизирующий элемент 1 с помощью спиральной нарезки 3 и путем поворота воздуховода 4 плотно перекрывает скважину 15. Благодаря выполнению стакана 2 диаметром несколько меньщим, чем. диаметр спиральной нарезки 3, ним и стенкой скважины образуется кольцевой зазор 16. Верх скважины 15 перекрынается крыщкой 14 для фиксирования токопроводов 0 и термопары 11, которые подключаются соответственно к источнику тока и регистрирующей аппаратуре. Затем к .электрическим нагревателям 9 подается электроэнергия с безопасным напряжением, а по воздуховоду 4 - под избыточным давлением воздух. Последний, соприкасаясь с нагревателями, выходит через перфорацию Б стакане 2 в кольцевой зазор 16 и далее поступает в поры грунта, нагревая его до температуры 600-900°С. В результате нагрева грунт спекается, образуя прочный массив. С целью обеспечения равномерного нагрева воздуха воздуховод 4 имеет продольны-е переменного сечения прорези 6 и уста.новленные внутри него конусные рассекатели 7, которые способствуют наиболее интенсивному нагреву воздуха. Благодаря выполнению устройства с перфорированным стаканом и размещенными в нем электрическими нагревателями, а воздуховода с установленными внутри рассекателями достигается повыщение КПД до 95% с равномерным укреплением грунта на глубине 20 и более метров,при этом металлоемкость устройства снижается более, чем в 10 раз. Формула изобр етепия . Устройство для термического укрепления грунта, включающее герметизирующий элемент со спиральной нарезкой на наружной поверхности, проходяо;й1и через него воздуховод и теплогенератор, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности закр.,:л2лия За счет снижения метал-лоемкости и повыщения КПД нагревателя, герм«/::1зирующий элемент снабжен прикреплен};ь1ми к нему снизу, защитным экраном у перфорированным стаканом с размещенным в нем концом воздуховода, а теплогенератор выполнен в виде установленных в стакане вокруг конца воздуховода электрических нагревателен. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что воздуховод снабжен кронщтейнами для крепления электрических нагревателей и установленными внутри конусными рассекателями и выполнен с прорезями переменного поперечного сечения. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Гончарова А. В. Основы искусственного улучшения грунтов. М.., МГУ 1973, с. 126-127. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2621209/29-33; кл. E02D3/14, 27.03.78.