Способ улучшения свойств грунта

 

Изобретение относится к области строительства зданий и сооружений на заторфованных в виде линз грунтах, в частности к улучшению их свойств путем термического воздействия на линзы заторфованного грунта, Изобретение направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат при улучшении свойств заторфованного в виде линз грунта. Это достигается тем, что основная скважина бурится до верха средней части линзы заторфованного грунта, а вспомогательные скважины - на всю глубину линзы по ее внешнему контуру. Скважины герметизируются на уровне верха линзы. Грунт в объеме линзы продувается сжа- TJbiM воздухом после первого нагнетания в него горячих газов. При первом нагнетании горячих газов грунт в линзе нагревается до 80-90°С, а при вто- § ром - до сгорания в грунте торфа. 1 табл., 1 ил. S сл

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (д11 4 E 02 0 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4096562/31-33 (22) 17.07,86 (46) 07.01.88. Бюл, - 1 (71) Московский текстильный институт им.А.Н.Косыгина (72) А.Н.10рданов (53) 624.138.9 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 538094 кл. Е 02 О 3/10, 1974.

Авторское свидетельство СССР

Ф 990961, кл. Е 02 D 3/11, 1981. (54) СПОСОБ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ГРУНТА (57) Изобретение относится к области строительства зданий и сооружений на заторфованных в виде линз грунтах, в частности к улучшению их свойств путем термического воздействия на

„„SU» 1364657 А 1 линзы заторфованного грунта, Изобре- тение направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат при улучшении свойств заторфованного в виде линз грунта, Это достигается тем, что основная скважина бурится до верха средней части лчнзы заторфованного грунта, а вспомогательные скважины — на всю глубину линзы по ее внешнему контуру. Скважины герметизируются на уровне верха линзы.

Грунт в объеме линзы продувается сжатым воздухом после первого нагнетания в него горячих газов, При первом нагнетании горячих газов грунт в линзе нагревается до 80-90 С, а при вто- Я ром — до сгорания в грунте торфа.

1 табл., 1 ил.

4657

1r.

45

1 136

Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на заторфованных в виде линз грунтах, в частности к улучшению их свойств путем термического воздействия на линзы заторфованного грунта.

Цель изобретения — повышение производительности и снижение энергозатрат при улучшении свойств заторфованного в виде линз грунта.

На чертеже приведена схема реализации предлагаемого способа.

На участке работ основную скважину

1 бурят до верха 2 линзы 3 из заторфованного грунта, а вспомогательные скважины 4 на всю глубину заложения линзы 3 до ее подошвы 5 по внешнему контуру 6 и герметизируют затворами

7 на уровне верха 2 линзы 3. Затворы

7 оборудуют трубопроводами 8, соединенными с генератором 9 горячих газов. Затем в основную скважину 1 нагнетают от генератора 9 горячие газы и нагревают заторфованный грунт в линзе 3 до 80 — 90 С. После этого через основную 1 и вспомогательные 4 скважины в заторфованный грунт в линзе 3 нагнетают сжатый воздух, пока давление в линзе 3 достигнет 0 5

0,6 ИПа, и постепенно открывая затвор 7 на вспомогательных скважинах 4 вентилем 10, выпускают из линзы 3 смесь сжатого воздуха и нагретой влаги. Затем в основную скважину 1 подают от генератора 9 горячие газы температурой 300 — 400 С и нагревают заторфованный грунт в линзе 3 пока содержащиеся в грунте включения торфа полностью не сгорят. Контроль за температурой нагрева грунта в линзе

3 осуществляют системой термопар 11 с самопишущими приборами 12 °

Такая технология выполнения способа обеспечивает повышение стабильности физико-механических показателей и других свойств массива грунта, например глинистого, при нахождении в нем от 5 до 25 7. включений торфа, который практически воспламеняется при 150 — 200 С, имеет пористость

60 -70 Ж при влажности 0,6 — 0,8.

Применение продувки грунта после

его нагревания до 80 — 90 С исключао ет испарение влаги и затраты тепла на этот процесс и позволяет насытить грунт кислородом для интенсификации процесса, горения торфа при низких о температурак,порядка 150 — 200 С практически без дополнительной затраты тепла.

Вспомогательные скважины 4 перед вторым этапом нагревания необходимо разгерметизировать, что позволяет создать естественную тягу и ускорить сгорание растительных остатков. При этом выделяющуюся тепловую энергию можно утилизировать.

Пример. На строительной площадке проводят термическое укрепление заторфованного грунта в линзе из глинистого грунта, залегающей на глубине 4 — 6 м в активной зоне напряжений от фундамента возводимого здания. Влажность грунта в линзе 0,32,. а степень влажности 0,68, содержание растительных остатков 24, объем линзы 260 м, размеры в плане 10»

«13 м.

Скважины (основная 1 и вспомогательные 4) пробуривают установкой

УГБ-50 диаметром 0,2 м на глубину соответственно верха 2 линзы 3 и ее подошвы 6. Вспомогательные скважины размещают по внешнему контуру 6 линзы

3 через 4,3 — 5 м друг от друга, а основную скважину 1 — в центре линзы

3. Затворы 7 устанавливают соответственно для основной 1 и вспомогательных 4 скважин на уровне верха 2 линзы 3, а трубопроводы 8 подсоединяют к генератору 9. После нагревания . грунта в линзе 3 до 85О С подачу горячих газов температурой 350ОС прекращают и нагнетают от компрессора генератора 9 сжатый воздух через основную 1 и вспомогательные 4 скважины пока в линзе 3 давление достигает 0,55 ИПа. Затем постепенно открывая вентили 10 на трубопроводах 8 затворов 7 вспомогательных скважин

4, выпускают из линзы смесь сжатого воздуха и нагретой воды в емкости (не показана) . После этого в скважину 1

I подают вновь горячие газы от генератора

9 температурой 300 С и нагревают грунт в линзе 3 до полного сгорания в нем рас50 тительных остатков,что контролируют показаниями термопар 11 и самопишущими приборами на 24 точки. Согласно проекту предусматривают два варианта улучшения грунта: замена линзы песком; укрепление всей линзы обжигомпо известнойтехнологии.

Сравнительный анализ проектных и предлагаемого способов представлены в таблице.

1364657

Показатели

Измерения

Способ

Известный

Предлагаемый

Обжиг

Выторфовка

Длительность процесса, 82

60

725

1436

3970 руб ..

Общая стоимость работ, Удельная стоимость работ на 1 м заторфован3 ного в линзе грунта, руб. /м 3 2, 79

5,52

15,27

Удельный расход тепла на 1 м укрепленного в линзе грунта, 568,1"1 497,0

ЯДж/м 118,4

+ Совокупные затраты. тепла на разработку и засыпку котлована, выторфовку, добычу и транспортировку песка.

Таким образом, предлагаемый способ обеспечивает возможность улучшения свойств грунта при сокращении расхода тепловой энергии в 4,19 — 4,79 раза, длительности процесса в,1,23 — 1,37 раза и стоимости в 1,98 — 5,47 раз.

Формула изобретения

Способ улучшения свойств грунта, включающий бурение основной и вспомогательных скважин, их герметизацию, продувку грунта сжатым воздухом, генерирование горячих газов, нагнетание их в грунт через основную скважину в 40 два этапа, о т.л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения проиэводительности и снижения энергозатрат при улучшении свойств заторфованного в виде линз грунта, бурение основной скважины ведут до верха средней части линзы заторфованного грунта, а вспомогательных скважин — на всю глубину линзы по ее внешнему контуру, герметизирование скважин производят на уровне верха линзы, продувку грунта сжатым воздухом осуществляют в объеме линзй после первого этапа нагнетания горячих газов, причем нагнетание последних ведут до нагревания заторфованного грунта в линзе до 8090 С, а на втором — до сгорания в грунте торфа.

1364657

Составитель А.Прямков

Техред M,Äèäûê

Редактор Н.Рогулич

Заказ 6323/21

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Тираж 636

ВНИИПИ Государственного комитета СССР о делам изобретений и открытий

113035, Москва, 3-35, Раушская наб., д. 4/5

Ко ррек тор В . Гири як

Подписное