Способ термического укрепления грунта в массиве

 

Изобрет)ение относится к области строительства зданий и сооружений на глинистых и лессовидных грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, и направлено на экономию энергетических ресурсов. Это достигается одновременно нагнетанием в грунт через основную горячих газов и его вакуумированием через равномерно расположенные вокруг основной вспомагательные скв.ажины со сбором и удалением паров воды. После этого в грунт горячие газы нагнетают через вспомогательные скважины. При этом после образования вспомогатель-п : ных скважин их соединяют вертикальными прорезями с наклонными доньями и гермети ески перекрытым их верхом. Перед нагнетанием горячих газов в грунт через вспомогательные скважины одновременно заполняют прорези смесью грунта с твердым топливом, а в основной скважине создают вакуум. В прорези и вспомогательные скважины во время сбора в них паров воды вводят охлажденный воздух до 0-4 С. Достигаются снижение энергетических ресурсов в 1,8-2 раза и повышение производительности в 3,5-3,8 раза. 2 ил.,с 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1) 4 Е 02 D 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4229381/31-33 (22) 13. 04. 87 (46) 07. 11. 88. Бюл. У 41 (71) Московский текстильный институт им. А. Н.Косыгина (72) А,П.Юрданов и Г.П.Гусева (53) 624. 138.9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 538094, кл. Е 02.D 3/11, 1974.

Авторское свидетельство СССР

11 1048056, кл. Е 02 D 3/11, .1982. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА В МАССИВЕ (57) Изобретение относится к области

° строительства зданий и сооружений на глинистых и лессовидных грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием, и направлено на экономию энергетических ресурсов. Это достигается одновременно нагнетанием в грунт через основную скважину горя„„SU„„1435?05 A 1 чнх газов и его вакуумированием через равномерно расположенные вокруг ос" новной вспомагательные скважины со сбором и удалением паров воды. После этого в грунт горячие газы нагнетают через вспомогательные скважины. При этом после образования вспомогатель :. ных скважин их соединяют вертикальными прорезями с.наклонными доньями и герметически перекрытым их верхом.

Перед нагнетанием горячих газов в грунт через вспомогательные скважины одновременно заполняют прорези смесью грунта с твердым топливом, а в основной скважине создают вакуум. В прорези и вспомогательные скважины ф во время сбора в них паров воды ввоо дне охдехденньй вовцух до 0-4 С. Доо- Щ тигаются снижение энергетических ресурсов в 1,8-2 раза и повыпение производительности в 3,5-3,8 раза. 2 ил., 1 табл.

1435705

Изобретение относится к области строительства зданий и сооружений на глинистых и лессовидных грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием.

Цель изобретения — экономия энергетических ресурсов.

На фиг. 1 изображено расположение скважин и оборудования, вид сверху,,на фиг. 2 — укрепляемый массив, вер тикальный разрез по скважинам, Способ термического укрепления грунта в массиве осуществляется в следующей последовательности, 15

Вначале образуют основную 1 и равномерно вокруг нее вспомогательные 2 скважины и соединяют последние вертикальными прорезями 3 на всю глубину вспомогательных скважин 2 с уклоном 20 дна 4 прорезей 3 в их сторону. Затем герметизируют верх 5 прорезей 3 и, скважин 1 и 2 винтовыми затворами б ! с комбинированными патрубками 7 котоЭ рые на основных скважинах 1 подклю- 25 чаются к генератору 8 горячих газов

;и вакуум-насосу 9, а на вспомогатель ных скважинах 2 — к генератору 10, для охлаждения воздуха и нагнетателю

i1 грунтовых смесей с твердым топли- 30, вом 12 (подключение вспомогательных

,скважин 2 к генератору 8 горячих га-.

: зов не показано). После этого в основную скважину 1 нагнетают горячие о газы с температурой 300-350 С, а во спомогательных скважинах 2 и прорезях 3 создают вакуум и по мере поступления в них паров воды подают от генератора 10 охлажденный воздух, например, до 0-4 С, а образующуюся влагу, стекающую по уклону 4 в вспомогательные скважины 2, откачивают насосом 9, пока укрепляемый грунт 13 не осушат от свободной и физически связанной воды, что проверяют отбо- 45 ром проб. Затем с помощью нагнетателя 11 в вспомогательные скважины 2, а через них в прорези 3, подают грунтовые смеси с твердым топливом 12 заполнения прорезей 3, В cKBGKH ны 2 нагнетают горячие газы с температурой 250-300 С, достаточный для воспламенения твердого топлива с одновременным вакуумированием основной скважины 1. Процесс продолжают, пока грунт 13 не нагреется на внешнем контуре 14 до заданной температуры, например 350-500 С, для устранения просадочных свойств, что проверяется многоточечными термопарами 15 с приборами 16.

В известных способах площадь вакуумированных поверхностей вспомогательных скважин мала и процесс длителен по осушению грунта, а при наг нетании топлива из вспомогательных скважин велики потери тепла за пределы укрепляемого грунта. Предлагаемая технология позволяет увеличить площадь вакуумирования при осушении грунта за счет прорезей н сократить потери тепла эа контур укрепляемого массива за счет создания вакуума в основной скважине. Перекрытие верха прорезей сокращает потери тепла, а уклон их доньев создает сток воды во вс,помогательные скважины и улучшает условия ее удаления. Охлаждение прорезей и вспомогательных скважин воздухом ускоряет процесс конденсации паров воды и сокращает потери тепла.

Пример. На экспериментальной площадке осуществляют укрепление трех массивов грунта по описанной технологии. Для работ используют бурильную установку УГБ-50, генератор горячих газов УСВ-300, генератор для охлаждения воздуха ТД-100, вакуумнасосы РМК-4, термопары ТХА-УШ, самоэаписывающие приборы ЭПП-09 М1, .винтовые затворы конструкции ХабИИЖТа и комбинированные патрубки.

Грунт — лессовидный суглинок, температура устранения просадочных свойств

350 С, диаметр опор 4,2 м, Прорези выполняют навесным оборудованием к экскаватору ЭТ-351 шириной 0,2 м.

Грунтовые смеси из местного суглинка с твердым топливом — камеíHbM углем с теплотой горения 21,6 МДж/кг, в составе 8,6 мас.Ж вЂ” нагнетают во вспомогательные скважины и из них в прорези бетономашиной БМ-60 под давлением 0,3 MIIa. Герметизирование прорезей выполняют трамбованием механической трамбовкой с пневмоприводом

И-157 на высоту 0,8 м, равную глубине погружения винтового затвора,герметизирующего вспомогательные скважины, Уклон дна прорезей 127.. Глубина основной и вспомогательных скважин 4 м. Объем укрепленного грунта в опоре 60 м, максимальная температура нагревания грунта в смеси с

0 твердым топливом 800 С. Средняя температура нагревания грунта в объеме

1435705

Предлагаемый способ з

Известный способ

Показатели

Удельный расход тепла, д» /Mç

1320 1380

1430

2624*

Общая длительность работ, ч

80

Объем укрепленного грунта, м

20*

60

Средняя производительность, м /ч

0,73

0,75

0,79

0,21 о пересчитано на условия примера по контуру температуры 350 С вместо

500 С, где было: объем укрепленного грунта 16 м, расход тепловой энергии 3070 ИДж/м . укрепляемого массива 495ОС (расчетная). Экспериментальные данные предлагаемого способа в сравнении с известным приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ сократит расход энергетических ресурсов в 1,8-2,0 раза и повысит производительность процесса в 3,5-3,8 раза.

l0

Формула изобретения

Способ термического укрепления грунта в массиве, включающий образование основной и равномерно вокруг нее расположенных вспомогательных скважин, герметизирование скважин, одновременное нагнетание в грунт горячих газов через основную скважину и вакуумирование грунта через вспомо- 20 гательные скважины со сбором и удалением паров воды, нагнетание в грунт горячих газов через вспомогательные . скважины и подачу воздуха, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью экономии энергетических ресурсов, после образования вспомогательных скважин производят соединение смелных иэ них вертикальными прорезями с наклонными доньями и последующее герметиэирование верхней части прорезей, перед нагнетанием в грунт горячих газов через вспомогательные скважины осуществляют одновременное введение в прорези смеси грунта с твердым топливом и вакуумирование грунта через основную скважину, а подачу. воздуха ведут в прорези и вспомогательные скважины во время сбора и удаления паров воды, причем воздух предварительно охлаждают.

143з705

Составитель А.Прямков

Техред Л,Сердюкова Корректор О,Кравцова

Редактор А.Ворович

Тираж 637 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5618/28

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