Устройство для термического укрепления грунтов

 

Са:оз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБР ЕТЕ Н И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ »>649786 (61) Дополнительное к авт. свкд-ву— (22) Заявлено 01.06.77 121) 2490565. 29-33 с присоединением заявки Зев (23) Приорптет— (43) Опубликовано 28.02.79. Бюллетень ЛЪ 8 (45) Дата оп ублпкования or;èñàíoÿ 08.05.79 (51). 1.К. »- Е 62 В 3/12

Государствеииый комитет (53), 1,"., 62" 38 9 (088.8) по делам иэобретеиий и открытий (72) Автор изобретения

Р. Г. Погосян

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО

УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТОВ

Изобретение относ тся к области строительства оснований и Фундаментов зданий и сооружений, а именно, к устройствам для термического укрепления грунта.

Известно устройство для термического укрепления грунта, включающее затвор в виде плиты, камеру сгорания с запальником, смеситель и трубопроводы для подачи топлива и сжатого воздуха (1).

Недостатком указанного устройства является возможность создания давления и температуры газов ограниченного значения, что замедляет процесс тер.;пгческого укрепления грунта.

Наиболее близким к предложенному изобретению яляется устройство для термического укрепления грунта в скважине, включающее герметизирующую плиту, защитный корпус, размещенную в нем камеру сгорания с соплом, приводной от злектродвигателя ультразв, ковой преобразователь и трубопроводы для подачи сжатого воздуха и горючего (2).

Недостаток указанного устройства заключается в том, что для питания злектродвигателя ультразвукового преобразователя требуется злектрознергия и исключена возможность перемещения преобразователя по глубине скважины, что снижает равномерность укрепления грунта по глунне сква)кины и повышает затраты на зксплуатаппонное обслуживание.

Цель изобретения — снп:кение знергоемкости и повышение ра=номерностп укрепления грунта по глуби-:е скважины, а также усиления ультразвукового воздействия.

Указанная пель достигается тем, что устройство включает герметизиру;.ощую плиту, защитный корпус, размещенную в нем камеру сгорания с соплом, ультразвуковой преобразователь и трубопроводы для подачи сжатого воздуха и горючего, в котором ультразвуковой преаб: -:зователь вы15 полнен в виде стакана с конусообразной верхней кромкой, подвижнь:. л дном, приводом вертикальных перемеще ий последнего, и соединенными с корпусом держателями, а сопло расположено соос;о и с зазором

20 относительно стакана. Прн зтом подвижное дно стакана выполнено в виде плун епа, а его привод — в виде винтовой нары, а также достигается тем, что устройство снабжено дополнительным трубопро;-.îäîM для подачи воды с г, -рубком, охватывающим сопло камеры сто;мния.

Такое выпо.мнение устройства обеспечивает автономное применен .е устройства в полевых условиях, равномерное и более быстрое закрепление стенок скважины, что

649786 снижает эксплуатационные расходы, ускоряет процесс закрепления грунта и более качественное выполнение работ.

На фиг. 1 — изображен продольный разрез устройства; на фиг. 2 — разрез по А — А на фиг. 1; на фиг. 3 — разрез по Б — Б на фиг. 1; на фиг. 4 — разрез по  — В на фиг. 1.

Устройство имеет корпус 1, заключенную в нем камеру сгорания 2, трубопрово- I0 ды 8, 4 и 5 для подачи соответственно сжатого воздуха, горючего и воды, герметизирующую плиту б, установленное на выходе камеры сгорания 2 сопло 7 с запальником 8. 15

Ультразвуковой преобразователь 9, выполненный в виде стакана 10 с конусообразной верхней кромкой 11, размещенного соосно с соплом 7 и с зазором относительно его ни кней поверхности, и прикрепленного к 20 корпусу 1 посредством держателей 12, Подвижное дно стакана 10 выполнено в виде плу-rmepa 13, а его привод — в виде винта

14. Выходной патрубок трубопровода 5 для подачи воды охватывает сопло 7, а камера сгорания 2 имеет отверстия 15.

Устройство работает следующим образом. В корпус 1 через трубу 8 подают сжатый воздух, в камеру сгорания 2 через трубу 4 — гор4очее, а через отверстие 15 сжа- з0 тый воздух. С помощью запальника 8 производят розк<иг горючего. Поток продуктов сгорания топлива с температурой от 200 до

950 С пад давлением 1,2 — 6 атл и более через сопла 7 со скоростью, превышающей зэ скорость распространения звука, воздействует на конусообразную кромку 11 стакана

10. В результате этого на кромке 11 преоб-, разователя 9 возникают периодические вихри, которые возбуждают упругие колебания 40 находящегося в стакане 10 газов в виде волн, излучаемых в грунт. При необходимости, с помощью винта 14, можно изменять глубину полости стакана 10, а шири«у зазора между соплом 7 и кромкой 11 — 45 при помощи винтовой нарезки на преобразователе 9 и держателях 12, добиваясь резонанса между частотами колебаний кромки 11 и объема газов в стакане 10.

Для усиления ультразвукового воздей- 50 ствия на грунт путем повышения вязкости газового потока в него вводятся водяные пары с помощью дополнительного трубопровода 5, патрубок которого охватывает сопла 7.

Благодаря выполнению устройства с ультразвуковым преобразователем в виде стакана с конусообразной кромкой и подвижным днищем, расположенного соосно и с зазором относительно сопла камеры сгорания, достигается сокращение продолжительности, стоимости и трудоемкости выполнения нулевых циклов зданий и сооружений, возводимых на просадочных лессовидных грунтах, а также на глинистых грунтах н песках с легкоплавкими дооавками.

Формула изобретения

1. Устройство для термического укрепления грунтов, включающее герметизирующую плиту, защитный корпус, разме щенную в нем камеру сгорания с соплом, ультразвуковой преобразователь и трубопроводы для подачи сжатого воздуха и горючего, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения энергоемкости и повышения равномерности укрепления грунта по глубине скважины, ультразвуковой преобразователь выполнен в виде стакана с конусообразной верхней кромкой, падвижным дном, приводом вертикальных перемещений последнего и соединенными с корпусом держателями, а сопло расположено соосно и с зазором относительно стакана.

2. Устройство по п. 1, отличающеес я тем, что подвижное дно сгакана выполнено в виде плунжера, а его привод— в виде винтовой пары.

3. Устройство по п. 1, отлич ающеес я тем, что, с целью усиления ультразвукового воздействия, оно снабжено дополнительным трубопроводом для подачи воды с патрубком, охватывающим сопло камеры сгорания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ло 609690, кл. Е 02 0 3/12, 1973.

2. Авторское свидетельство по заявке

М 2462490/29-33 (033394), кл. Е 02 D 3/12, 16.03.77, 649786

Puz. 1

Составитечь А. Прямков

Текред Н. Строганова

Корректор С. Файн

Редактор И. Прошина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 23j172 Изд. ¹ 191 Тираж 779 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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