Способ термического укрепления грунта в скважинах Советский патент 1980 года по МПК E02D3/14 

1

Изобретение относится к области строительства оснований и фундаментов зданий и сооружений в сложных геологических условиях, а именно к термическому укреплению грунта.

Известен способ термического укрепления грунта в скважинах, включающий защиту части стенки скважины эластичной газонепроницаемой оболочкой, ее герметизацию и сжигание в ней горючих смесей с перемещением факела по длине скважины 1.

Известен также способ термического укрепления грунта в скважинах, включающий защиту части стенки скважины от газопроницаемости, ее герметизацию и сжигание в ней горючих смесей 2.

Недостаток указанных способов заключается в том, что они не обеспечивают требуемой степени защиты части стенки скважины от проникания газового потока из-за ускоренного выхода из строя оболочки в первом случае и снижения герметичности сальникового устройства от воздействия высокой температуры - во втором, кроме того, стенки газопроницаемой части скважины в процессе воздействия газового потока подвергаются частичному спеканию, все это снижает эффективность термического укрепления грунта.

Цель изобретения - повышение эффективности и восстановление газопроницаемости расширенной части скважины.

Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем защиту части стенки скважины от газопроницаемости, ее герметизацию и сжигание в ней горючих смесей, перед герметизацией скважины в ее нижней части образуют газопроницаемое расширение, а защиту стенки скважины осуществляют путем уплотнения грунта. При этом, в процессе сжигания горючих смесей периодически ведут продувку расширения охлажденным воздухом с удалением образующихся паров воды.

Способ термического укрепления грунта в скважинах иллюстрируется чертежом, на котором изображена скважина в разрезе и установленное в ней устройство для осуществления термического воздействия и продувки скважины охлажденным воздухом.

Способ осуществляют следующим образом.

В предварительно пробуренной скважине

1 с помощью расширителя было образовано расширение 2 с газопроницаемыми стенками. Затем при помощи пневмопробойника путем установки насадок различного диаметра был образован уплотненный слой 3

грунта над расширением 2. Далее в устье скважины 1 было установлено изображенное на чертеже устройство, которое герметично перекрыло устье затвором 4. После этого осуществлялся разжиг скважины I, для чего был открыт клапанный затвор 5 на пароотводе 6 и заглушка 7 на затворе 4, через которую в скважину 1 был опущен запальник. Одновременно по трубопроводам 8 и 9 к форсунке, размещенной в удлинительной трубке 10, подавалась горючая смесь и воздух. Смесь воспламенялась от запальника и он был извлечен из скважины 1, и ее давление было доведено до 0,4 атм, а температура пламени до 850°С. Образовавшиеся продукты горения смеси под действием избыточного давления проникали в поры грунта расширения 2 и он укреплялся за счет спекания отдельных частиц. В процессе термического укрепления грунта было зарегистрировано с помощью маномера 11 резкое поднятие давления газов в скважине, которое произошло в результате оплавления легкоплавких соединений, находившихся в грунте, и закупорки ими пор. Подача горючей смеси была прекращена, а по трубопроводу 9 в скважину 1 подавался охлажденный воздух в течение 1,5 мин. В результате контакта холодного воздуха с раскаленной поверхностью грунта расширения 2 происходило ее разрушение с восстановлением газопроницаемости. Образовавшиеся пары воды от холодного воздуха отводились по пароотводу 6 с клапанным затвором 5. После этого паропровод 6 из скважины 1 был извлечен и в ней продолжался процесс термического укрепления грунта по заданному режиму. 7 6 Применение данного способа термического укрепления грунта в сквалсинах позволит за счет уплотнения грунта стенок скважин осуществлять термическое укрепление просадочных грунтов с прослойками песка и гравия, а также достигается возможность восстановления газопроницаемости путем разрушения структуры образовавшейся газонепроницаемой корки охлажденным воздухом. Экономический эффект от внедрения этого способа составит около 400 тыс. руб. в год. Формула изобретения 1.Способ термического укрепления грунта в скважинах, включающий защиту части стенки скважины от газопроницаемости, ее герметизацию и сжигание в ней горючих смесей, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, перед герметизацией скважины в ее нижней части образуют газопроницаемое расщирение, а защиту стенки скважины осуществляют путем уплотнения грунта. 2.Способ по п. 1, отл и ча ю щи и ся тем, что, с целью восстановления газопроницаемости расширенной части скважины, в процессе сжигания горючих смесей периодически ведут продувку расширения охлажденным воздухом с удалением образующихся паров воды. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1- Авторское свидетельство СССР № 495414, кл. Е 02D 3/14, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 139985, кл. Е 02D 3/14, 1960.