Способ термического укрепления грунта

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

Ой

РЕСПжЬЛИН (51) 5 Е 02 D 3/1!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ П<НТ СССР

1 (21) 4693635/33 (22) 19.05.89 (46) 23.04.91о Бкл. ¹ 15 (71) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов (53) 624. 1 38, 9 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 538094, кл. Е 02 D 3/11, 1.976.

Авторс,кое свидетельство СССР № 990961, кл. Е 02 D 3/11, 1981. (54} СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению термическим воздействием преимущестИзобретение относится к строительству, в частности к укреплению термическим воздействием преимущественно связных грунтов в виде опоры, Цель изобретения - повышение производительности.

На фиг,l изображен разрез скважин и укрепляемого грунта и размещение оборудования; на фиг.2 — схема расположения скважин, план.

Способ реализуют следующим обраSOMo

В укрепляемом грунте 1 образуют три шпура 2 диаметром 40 — 60 мм в вершинах равностороннего треугольника на расстоянии четырех диаметров

° ствола шпуров друг от друга, т.е. на расстоянии 160-240 мм, наносят на,.SU„„1643685 А 1

2. венно связных грунтов в. виде опоры, и направлено на повышение производительности. Это достигается тем, что при введении твердого топлива в скважины на их стенках образуют слой топлива толщиной, равной 0,05-0,1 диаметра скважины. Во время нагревания грунта в скважины подают сухой грунт с легкоплавкими добавками, Скважины образуют в виде шпуров с их расположением в плане по углам равностороннего треугольника со стороной, равной четырем диаметрам шпура. Сухой грунт и стенки шпуров нагревах-, до их расплавления, а твердое топливо вводят в скважины после продувки грунта воздухом. 2 табл. 2 ил. стенки 3 скважин 2 слой 4 тонкомолотого твердого топлива, например каменного угля, размельченного до 15-20 мк, © толщиной 0,05-0,1 диаметра шпура, т.е, 2-6 мм. Перед нанесением слоя топлива 4 скважины 2 герметизируются затворами 5 и грунт 1 продувают сжатым воздухом до осушения его от свббодной © воды на два диаметра шпуров вокруг Ю каждого из них.

После этого скважины 2 повторно герметизируют затворами 5, оборудован-,Ю ными патрубками 6 для монтажа форсунок (не показано) или погружных электронагревателей 7, подключенных через трансформатор 8 к внешней электросети 9. К патрубку 6 через отвод 1О подсоединен компрессор ll для продув1643665 ки грунта и нанесения слоя измельченного твердого топлива. Затем про-! веряют всю систему на герметизацию и нагревают грунт в стенках 3 до плав5 ления и постепенно, поднимая нагреватели 7, одновременно во всех скважинах 2 .заполняют их стволы расплавом 12 до проектной отметки 13. При этом в скважины 2 подается сухой грунт!О с легкоплавкими добавками (не показано). Температуру грунта определяют термопарами 14 с записывающими приборами 15, а влажность грунта переносными влагомерами, I5

Бурение шпуров вместо скважин способствует ускорению процесса и снижению стоимости бурения. Размещение шпуров в вершинах равносторонних треугольников создает равномерное укреп- 20 ление грунта между шпурами, при этом создается несущая конструкция с развитой внешней поверхностью 16, а при известном укреплении грунта по поверхности 17 потребовалось бы затратить до- 25 полнительно тепловую энергию и время, Расстояние, равное четырем диаметрам шпуров, является оптимальным.

В табл. представлены результаты полевых испытаний. 30

Одновременное заплавление шпуров обеспечивает слияние образующихся обожженных и расплавленных контуров вокруг шпуров в единый объем с равными характеристиками несущей способности. Нанесение слоя твердого топлива создает возможность резкого подъема температуры, что способствует расплавлению грунта и сокращению длительности процесса. Толщина слоя определена из условий удержания тонкомолотой пыли на стенках B процессе нагревания грунта, При слое менее

2 мм, количество тепловой энергии не- 45 достаточно для интенсификации процесса, а свьппе 6 мм топливная пыль не-держится на стенках.

Показатели

Диаметр шпуров, мм

30 40 50 60 70 80

20 31 54 32 23 .16

28 39 67 46 3! 25

21 31 62 42 27 16

Огносительное сопротивление

cpesy по контуру опорыу тс/м

Расстояние между шпурами:

3 диаметра

4 диаметра

5 диаметров

Пример. На строительной площадке осуществляют термическое укрепление трех опор в покровном тяжелом суглинке с влажностью !7Х по описанной технологии, глубина скважин 3 м, диаметр шпуров 50 мм, толщина. слоя угольной пыли 4 мм. Оборудование: буровой станок 11ВВС; компрессор IIKC-6М; электронагреватель; термопары TXA-ХЩ с приборами ЭПП-9M2 влагомер НИВ-2; затворы и устройства для распыпения топлива конструкции ВИА.

Сравнительные данные приведены в табл.2.

Таким образом, предлагаемый способ сокращает длительность процесса более чем на !00 ч.

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, преимущественно в виде опоры, включающий образование скважин их герметизацию, продувку грунта сжатым воздухом, генерирование в скважинах теплового потока, введение в скважины тонкомолотого твердого топлива и нагревание грунта до .заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, в процессе введения в скважины твердого топлива осуществляют образование на их стенках слоя топлива толщиной, равной 0,05-0,1 gptаметра скважины, во время нагревания грунта производят подачу в скважины сухого грунта с легкоплавкими добавками, а образование скважин ведут в виде шпуров. с их расположением в пла" не по углам равностороннего треугольника со стороной, равной четырем диаметрам шпура, при этом сухой грунт и стенки шпуров нагревают до их расплавления, продувку грунта воздухом ведут после образования скважин, а введение в скважины твердого топлива осуществляют после продувки грунта, Таблица

34 61 40 27 19

1643665

Показ ат ели

Известный способ

On ра 3

ll4

2000

150

0m 11

Составитель А. Прямков

Редактор ВрБугренкова Техред Л.Сердюкова . Корректор С,Шекмар

Заказ 1223 Тираж 408 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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

Дпительиость процесса, ч

Расход тепловой энергии

ИДк/и

Диаметр скважин

Предлагаемый способ ора 1 Опора 2 Опо

2150 1990 2610

50 50 50

Таблица2