Устройство для электрохимического закрепления грунтов Советский патент 1982 года по МПК E02D3/11 

Изобретение относится к строитель ству, в частности к устройствам для закрепления слабых грунтов электрохимическим воздействием при возведении на них зданий и сооружений. Известно устройство для- электрохи мического закрепления грунтов, включающее соединенные с источником постоянного тока электроды, которые укладьшают на поверхность грунта, пред варительно увлажненного . Недостатки данного устройства высокая энергоемкость и трудоемкость подготовительных работ, что снижает его эффективность. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для электрохимического закрепления грунтов, включающее источник питания постоянным током, размещенный по центру предварительно пробуренной и заполненной электролитом скважине анодный электрод и перекрывающую устье скважины крышку с патрубком 2. Недостаток указанного устройства заключается в относительно длительно по времени процессе закрепления грун та. Кроме того, оно не приспособлено для образования в грунте ограниченной в плане зоны его укрепления, что ограничивает область его применения. Цель изобретения - ускорение процесса закрепления грунтов и обеспечение их закрепления в ограниченной в плане зоне. Поставленная цель достигается тем, ЧТО устройство, включающее источник питания постоянным током, размещенный по центру предварительно пробуренной и заполненной электролитом скважине анодный электрод и перекрывающую устье скважины крьлшку с патрубками, снабжено установленной по периметру скважины металлической сеткой, а анодный электрод выполнен в виде стержня с продольными пазами, причем металлическая сетка соединена с отрицательным полюсом источника питания. При этом устройство снаожено поворотным вокруг анодного электрода частично охватывающимего диэлектрическим экраном и закрепленным в нижней части .металлической сетки опорным для анодного электрода элементом. . На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 схема источника питания устройства.

Устройство имеет скважину 1 с металлической сеткой 2, установленной по ее периметру. Сетка 2 в нижней части имеет дно 3, на котором смонтирован опорный элемент 4. В центре скважины установлен анодный электрод 5 с продольньоми пазами на его поверхности, а по ее периметру - частично охватывающий электрод 5 диэлектричес|КИй экран 6. Устье скважины 1 перекрыто крышкой 7 с патрубками 8 для введения электролита и имеет уплотнитель 9. В верхней части электрода 5 асположена клемма 10, к которой подсоединяется провод 11 от источника питания, в качестве которого испольэуется средняя точка дроссель-трансформатора 12 блок-участка железнодорожного пути, соединенного с клеммой 10 через выпрямитель 13

Устройство работает следующим образом.

о Вначале определяют границу укрепления, например, пучинистого грунта. В центре этого участка бурят скважину 1 на требуемую глубину. На основание скважины 1 опускают металлическое дно 3 с опорным элементом 4, в центре которого имеется отверстие для закрепления анодного электрода, 5.

Затем по периметру скважины 1 устанавливают металлическую сетку 2, прикрепив ее ко дну 3.

После установки электрода 5 и заливки электролита, например хлористого кальция, устье скважины 1 перекрывают крышкой 7 с патрубком 8 подачи электролита.

Клемму 10 с помощью провода 11 через полупроводниковый выпрямитель 13 соединяют с дроссель-трансформатором 12.

Под воздействием электрического тока в электролите образуются положительные и отрицательные ионы вследствне диссоциации его молекул. Между положительным потенциалом на электроде 5 и отрицательным на сетке 2 возникает электростатическое поле, под влиянием которого положительные ионы движутся в направлении от анода к катоду и далее в направлении подлежащего закреплению грунта. При этом за счет электрохимического воздействия положительных ионов в грунте происходит физико-химическое изменение свойств, в результате чего достигается повышение его механической прочности и водостойкости. Этому также способствует выполнение поверхности электрода 5 с продольными пазами, которые создают плотность зарядов на его наружной поверхности,

Для случая, когда граница участка укрепляемого грунта имеет продолговатую форму, осуществляют бурение двух, скважин 1 с расположением их в наиболее удаленных точках контура. Экраны б размещают друг против друга-, при этом весь поток положительных ионов направляется навстречу друг другу, чем достигается значительное повышение эффективности процесса закрепления участка.

Такое выполнение устройства обеспечивает ускоренное нарастание прочности грунта и возможность его использования для укрепления грунтов железнодорожного пути без применения специальных источников электрического тока, что расютряет область его Менения.

Формула изобретения

1.Устройство для электрохимического закрепления грунтов, преимущественно вблизи электрифицированных железных дорог, включающее источник питания постоянным током, размещенны по центру предварительно пробуренной и заполненной электролитом скважине анодный электрод и перекрывающую устье скважины крышку с патрубками, отличающееся тем, что, с целью ускорения процесса закрепления грунтов, оно снабжено установленной по периметру скважины металлической сеткой, а анодный электрод выполнен

в виде стержня с продольными пазами, причем металлическая сетка соединена с отрицательным полюсом источника .питания.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью обеспечения закрепления грунтов в ограниченной в плане зоне, оно снабжено поворотным вокруг анодного электрода частично охватывающим его диэлетрическим экраном и закрепленным в нижней части металлической сетки опорным для анодного электрода элементом..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 66750, кл. Е 02 D 3/11, 1944.

2.Авторское свидетельство СССР № 191418, кл. Е 02 D 3/11, 1965.