Устройство для электрохимического укрепления грунта Советский патент 1982 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строительству оснований различных сооружений на водонасьоценных связных грунтах и может быть использовано при строительстве и эксплуатации объектов жилого, промышленного, военного, гидротехнического и иного назначения.

Известно устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее пару электродов-инъекторЬв с закреплякхцими растворами, вентиль однополупериодного вьтрямите ля, два токоограничЬвающих сопротивлення и источник электрической энергии переменного тока с двумя выходными клеммами, одна из которых соединена с катодным электродом-инъектором неп юредственно,а вторая - с анодом электродом-инъектором через два соединенных параллельно токоограиичивающих сопротивления, при этом в качестве второго токоогранкчива19щего: сопротивления применен конденсатор X1

Недостатком известного устройства является протекание переменной составляющей тока через активное токоограничивающее сопротивление, что приводит к повышенным потерям. Кроме того, устройство имеет низкую скорость передачи энергии в нагрузку, обусловленную тем, что устройство

5 формирует один импульс тока за период изменения питающего напряжения.

Известно также устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее электроды-инъекторы,

fO расположенные в закрепленном грунте, источник переменного тока и вентильную ячейку, образованную парой соединенных последовательно согласно диодов, при этом катод одного и

, анод другого подключены к трем злектродши-инъекторам ГзЗ.

Недостатками этого устройства являются сравнительная сложность двух групп электродов-инъекторов, что не всегда просто реализовать на практике. Кроме того, необходимо симметрирование характеристик обеих групп электродов, что дополнительно усложняет его применение. Устройство характеризуется невысокими удельными энергетическими показателями, так как ограничение тока в нем осуществляется практически активным сопротивлением источника и схемы формирования импульсов, в реаультате чего оно имеет сравнительно невысокий КПД. Наиболее близким к предлагаемому но технической сущности является устройство для электрохимического укрепления грунтов, содержащее пару электролов-инъекторов с закрепляющи ми растворами, расположенных -в укре ляемом грунте, два крнденсатора, два диода и источник переменного то ка, причем один из электродов-инъек торов подключен к одной из обкладок первого конденсатора и к катоду пер вого диода, анод которого соединен с катодом второго диода fS. Недостатком этого устройства является необходимость наличия мощног однофазного источника переменного тока, а при питании устройства от трехфазного источника переменного т ка происходит неравномерная загрузка фаз источника. В случае подключе ния к фазным обмоткам источника тре однотипных устройствехема такого устройства получается весьма сложной. Кроме того, устройство характеризуется сравнительно низкой скор стью передачи энергии источника в нагрузку (один импульс тока за перио изменения питающего напряжения), чт снижает скорость укрепления грунта, а также относительно невысокими уде нЕлми энергетическими показателями устройства. Цель изобретения - повышение надежности работы устройства. Поставленная цель достигается те что устройство для электрохимическо го укрепления грунта, содержащее па ру электродов-инъекторов с закрепляющими растворами, расположенных в укрепляемом грунте, два конденсатора, два диода и источник переменног тока, причем один из электродовинъекторов подключен к одной из обкладок первого конденсатора и к катоду первого диода, анод которого соединен, с катодом второго диода, снабжено дополнительными двумя диодами и дополнительным конденсато ром, а источник переменного тока вы полнен трехфазным,причем к первой фазе трехфазного источника переменного тока подключена одна из об- кладок дополнительного конденсатора, другая обкладка которого подключена к общей точке соединения катода первого дополнительного диода и анода второго дополнительного диода, катод которого подключен к одному электроду-инъектору, к бторой фазе трехфазного источника переменного тока подключен.а одна из обкладок второго конденсатора, другая обкладка которого подключена к аноду первого диода, а другой элект род-инъектор подключен к третьей фазе трехфазного источника переменного тока, а другая обкладка первого конденсатора и аноды второго и первого дополнительных диодов объединены и подключены к трехфазному источнику переменного тока. На чертеже представлена электрическая схема устройства. Устройство содержит четыре 1-4 входные клеммы для подключения трехфазного источника 5 переменного тока, обмотки которого соединены по схеме звезда с нейтралью, и две диодные ячейки б, 7 и 8, . Аноды диодов б и 8 подключены к клемме 4, а их катоды через конденсаторы 10 и 11соответственно соединены с входными клеммами 1 и 2. Катоды диодов 7 и 9 подключены к выходной клемме 12, а входная клемма 3 соединена с выходной клеммой 13. Конденсатор 14, обеспечивающий протекание переменной составляющей асимметричного тока, подключен параллельно обеим диодным ячейкам. К выходным клеммам 12и 13 подключены рабочие электроды-инъекторы 15 и 16. Для большей наглядности пояснения работы устройства, цепи формирования однополярных импульсов выпрямленного и переменного тока, проходящих через электроды-инъекторы и укрепляемый грунт, рассматриваются раздельно. Формирование асимметричного тока в межэлектродном пространстве осуществляется наложением однополярных импульсов выпрямленного тока на. переменный ток. Процесс формирования однополярных импульсов производится следующим образом. В некоторый момент времени напряжение фазы, приложенное к клеммам 1 и 4, равно нулю и в последующие моменты времени возрастает, и положительным потенциалом прилагается к клемме 4, а напряжение фазы, приложенное к клеммам 2 и 4, положительным потенциалом прилагается к клемме 2. Тогда через 90 эл.град. до фазного напряжения конденсатор 10 заряжен, а через 300 эл.град,линейное напряжение приложенное к клеммам 1 и 3,достигает максимума и положительным потенциалом прилагается к клемме 1. При этом к электродам-инъекторам прилагается суммарное напряжение конденсатора 10 и линейное напряжение фаз источника по цепи 1-10-7-12-15-16-13-3-1 и формируется импульс тока, амплитуда которого в 2,73 раза превосходит амплутуду Тока, обусловленного фазным напряжением источника. Аналогичные процессы по заряду конденсатора 11 протекают в цепи