Способ термического укрепления грунта в виде опоры

 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов, преимущественно в виде опоры, термическим воздействием, и может быть использовано для охраны окружающей среды от загрязнения сточными водами. Изобретение направлено на повышение эффективности укрепления и расширение области применения. Это достигается тем, что после нагревания грунта в него нагнетают воду через расположенную по центру опоры вспомогательную скважину. Одновременно с нагнетанием воды грунт вакуумируют через основные скважины. Последние размещают от центра опоры на расстоянии, равном 0,75 ее радиуса. Достигается снижение энергозатрат в 1,16-1,40 и ускорение процесса в 1,34-1,44 раза. 1 табл. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) SU (ID (50 4 Е 02 D 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР (21) 4388238/31-33 (22) 04.03.88 (46) 23.12.89. Бюл. В 47 (7 1) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов, Г.П.Гусева, В.И.Борябин и В.Н.Дегтярев (53) 624.138.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1006608, кл, Е 02 D 3/11, 1981, Авторское свидетельство СССР

Ф 1435703, кл. Е 02 D 3/11, 1987. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА В ВИДЕ ОПОРЫ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов, преимущественно

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов, преимущественно в видеопоры, термическим воздействием, и мохет быть использовано для охраны окрухающей среды от загрязнения сточными водами.

Цель изобретения — повышение эффективности укрепления и расширение области применения.

На фиг. 1 изобрахен разрез укрепляемого в виде опоры грунта и сквахин, а такхе размещение основного технологического оборудования и средств технического контроля процесса; на фиг. 2 — располохение сквахин в плане и контур опоры.

Способ осуществляют следующим образом.

2 в виде опоры, термическим воздействием, и мохет быть использовано для охраны окрухающей среды от загрязнения сточными водами. Изобретение направлено на повьанение эффективности укрепления и расширение области применения. Это достигается тем, что после нагревания грунта в него нагнетают воду через располохенную по центру опоры вспомогательную скзахину. Одновременно с нагнетанием воды грунт вакуумируют через основные сквахины. Последние размещают от центра опоры на расстоянии, равном 0,75 ее радиуса. Достигается снихение энергозатрат в 1,16-1,40 и ускорение процесса в 1,34-1,44 раза. 1 табл. 2 ил.

На взаимно ортогональных диаметрах 1-1 и 2-2 опоры 3 образуют попарно четыре основные сквахины 4 на расстоянии 0,75 радиуса от центра опоры 3, а на внешнем контуре 5 опоры 3 образуют четыре вспомогательные сквахины 6 на равных расстояниях от центра опоры 3 и от основных сквахин 4 и в центре опоры 3 вспомогательную сквахину 7. Затеи все сква.хины 4,6 и 7 герметизируются затворами 8 с комбинированными патрубками 9, соединенными соответственно на основных сквахинах 4 с генератором 10 горячих газов и через вентили

11 с вакуум-насосом 12, на вспомогательных сквахинах 6 по внешнему контуру 5 опоры 3 с вакуум-насосом (на фигуре не показано), а на вспомога153ÎÈÜ9 тельной скважине 7 в центре опоры 3 с г идронасосом 13. После этого всю систему проверяют »а герметичность и подают в основные скважины 4 горя— чие газы от генератора 10 горячих

5 газов с одновременным вакуумированием вспомагательных скважин 6, пока грунт на внешнем контуре 5 опоры 3 не нагреется до температуры устранения просадочных свойств, что регистрируется показаниями термопар с самопишущими приборами 14. При этом образуются четыре спаренных сегмента 15, сопряженных по контуру вспомогательных скважин 6 на внешнем контуре

5 опоры 3, в которых грунт нагрет от температуры горячих газов в основных скважинах 4, например 500-600 С, что определяется технологическими параметрами генератора 10 горячих газов, до температуры устранения просадочных свойств грунта, например

300-400 С, что определяется опытным путем до начала работ по термическому укреплению грунта в опоре, За счет интерференции температурных полей в местах сопряжения их у вспомогательных скважин 4 грунт 16 также прогрео, вается до 300-400 С. Затем в центральную вспомогательную скважину 7 от гидронасоса 13, регулируя давление манометром и реле 17 расхода, нагнетают воду и одновременно вакуумируют основные скважины 4 пока в них не появится пар. При этом вспомогатель35 ные скважины 6 на внешнем контуре 5 опоры 3 загерметиэированы и отключены от вакуум-насоса, а затем затампонй рованы, например, местным грунтом.

Укрепленный в виде опоры грунт может быть использован и для очистки сточных вод, поступающих в вспомогательную скважину 7 и откачиваемых через основные скважины 4, I

Предлагаемое размещение четырех оеновных и вспомогательных скважин на взаимно перпендикулярных диаметрах на расстоянии 0,75 радиуса от центра опоры обеспечивает образование в сечении термогрунтовых спаренных сегментов, создающих внешний несущий каркас опоры и устойчивость опоры при эамачивании грунта с развивающимися при этом силах сцепления

55 и трения.

Нагнетание в грунт воды через центральную скважину при 300-400 С приводит к ее резкому испарению и разрыву сплошности укрепленного грунта с образованием комковато-щебенистой структуры, хорошо дренирующей .водные растворы. Прекращение вакуумирования грунта при начале испарения воды в стволе основных скважин обеспечивает сохранение объема укрепленного грунта беэ разрыва его сплошности в виде оболочки толщиной 0,25 радиуса опоры.

Пример. На строительной площадке осуществляют термическое укрепление просадочного грунта в двух опорах диаметром 8 и, глубиной 4 м. Четыре основные и четыре вспомогательные скважины пробуривают установками УГБ-50 диаметром 0,2 м на расстоянии 0,75 радиуса, т ° е. íà 3 м от центра основные и на 3 м от основных вспомогательные на внешнем контуре, одна вспомогательная скважина — в центре опоры, Скважины герметизируют винтовыми затворами, горячие газы генерируют в калорифере с температуо рой газов на выходе 600 С, в основных скважинах температура равна

500 С. Для вакуумирования используют вакуум-насосы с давлением разрежения до О, 18 МПа и производительностью

5 м /мин. Для откачки воды применяют водоотливные насосы производительностью 24 м /ч, температуру нагревания грунтов измеряли термопарами с самопишущими приборами класса точности

0,5, Работы выполняют по описанной технологии, грунт на внешней границе нагревают до 350 С.

Сравнительньй анализ результатов с расчетными данными по известному способу приведен в таблице

Таким образом, предлагаемый способ позволяет расширить область его применения на сферу защиты окружающей среды, ускорить процесс в 1,341,44 раза и снизить энергозатраты в 1,16-1,40 раз.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта в виде опоры, включающий образование равноудаленных от центра

Ъ опоры по углам квадрата основных и равномерно расположенных по внешнему контуру и одну по центру опоры вспомогательных скважин, герметизацию скважин, генерирование горячих газов, нагнетание их через основные скважины в грунт, вакуумирование последнего и нагревание грунта до устранения его просадочных свойств, отличающийся тем, что,,,с целью повышения эффективности укрепления и расширения области примеСпособ

Показатели

1 2

500 500

1000

600

333 333

1240 1360

2,18 2,34

1580

1,62 кения, после нагревания грунта ведут нагнетание в него воды через

Температура газов в скважине, С а

Средняя температура нагревания о, грунта в опоре, С

Расход тепловой энергии, МДж/м

Средняя скорость процесса,м /ч

1530669

6 расположенную по ц нтру опоры вспомогательную скважину, а вакуумирование грунта осуществляют через основные скважины одновременно с нагнета5 нием в него воды, причем удаление основных скважин от центра опоры принимают равным 0,75 ее радиуса.

Предлагаемый Известный для опор

1530669

Составитель А.Прямков

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор Т,Малец

Заказ 7866/29 Тирах 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ухгород, ул. Гагарина, 101