Способ термического укрепления макропористого грунта

 

Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению макропористых грунтов посредством термического воздействия и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что вокруг устья скважины после его герметизации поверхность грунта уплотняют. Окись углерода вводится в скважину периодически в течение 3-7 мин. Приводится математическая зависимость для определения вводимого в грунт количества окиси углерода. Достигается снижение расхода топлива в 1,7 раза и на 12-29% сокращается длительность процесса. 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (594 2D 3 11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

/ с с

6=К Я -+q (1- -)1, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fNHT СССР (21) 4240339/31-33 (22) 07. 05. 87 (46) 07.04.89. Бюл. ¹ 13 (71) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72),А.П.Юрданов, Г.П.Гусева, Л.Я.Лалетин и Ю.А.Юрданов (53) 624.138.9(088.8) 3

I (56) Авторское свидетельство СССР № 538094, кл. Е 02 Р 3/11, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 95592, кл. Е 02 D 3/11,,1947. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

МАКРОПОРИСТОГО ГРУНТА

Изобретение относится к строи- тельству, в частности к укреплению макропористых грунтов посредством термического воздействия.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже схематически изображены укрепляемый грунт по скважине и оборудование и приспособление для осуществления способа, разрез.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале образуют скважину 1 и ее устье 2 герметизируют затвором 3 с комбинированной форсункой 4 и контрольным глазком 5 для визуального наблюдения процесса. Форсунка 4 оборудуется обратным клапаном 6 и соединяется с емкостью для топлива 7, резервуаром 8 для окиси углерода и ка„„SU 4708. 3 (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к укреплению макропористых грунтов посредст. вом термического воздействия, и направлено на повышение эффективности.

Это достигается тем, что вокруг устья скважины после его герметизации поверхность грунта уплотняют. Окись углерода вводится в скважину периодически в течение 3 — 7 мин. Приводится математическая зависимость для определения вводимого в грунт количества окиси углерода. Достигается снижение расхода топлива в 1,7 раза и на 12-292 сокращается длительность процесса. 1 ил., 2 табл. лорифером 9. Количество окиси углерода дозируют дозатором с реле 10.

После проверки всей системы на гер- . метичность в скважину 1 подают горючие смеси и окись углерода периодически через каждые 3-7 мин. Расход окиси углерода по массе определяется из зависимости где К вЂ” удельная масса кислорода в горючей смеси, кг/МДж;

М вЂ” массовый расход кислорода на окисление единицы массы окиси углерода для обеспечения взрывного характера их взаимодействия; — тепловая мощность скважины к в конце процесса, ГЯж/ч;

1470863

< - время с начала процесса, ч Г„ — длительность процесса нагре- вания грунта, ч; — тепловая мощность скважины о в начале процесса, МДж/ч, Грунт 11 нагревают, пока заданная температура устранения просадочных свойств грунта, например 350о

400 С, не достигнет внешнего .контура 12 укрепляемого макропористого грунта 11, что фиксируют показаниями термопар 13 с записывающими приборами 14. Поверхность грунта 15 после . проверки системы на герметичность уплотняют., например, укатыванием известными механизмами, а подачу веществ в скважину 1 и контроль за дав,лением в системах осуществляют с по мощью вентилей 16 и манометров 17.

Сущность предлагаемого способа заключается в рациональном использо. вании кислорода, содержащего в сжатом воздухе, применении источника дополнительного тепла, который при взаимодействии с кислородом имеет взрывной характер реакции, создающий в скважине дополнительное избыточное давление, интенсифицирующее процесс нагнетания в грунт горячих газов.

При этом длительность периода подачи окиси углерода определяют опытным путем, результаты опыта приведены в табл.. 1.

При содержании СО менее 12 и более 62Х взрыва нет, при этом избыточное давление 0,05 возникает в скважине при сжигании газового топлива.

Пример. На экспериментальной строительной площадке проводят термическое укрепление макропаристого грунта на двух массивах. Температура устранения просадочных свойств

400 С. Подача СО отрегулирована на

3 и 7 мин. Продолжительность перерыва подачи СО соответственно 7 и

3 мин. Работы выполняют по изложенной в описании технологии. Бурение осуществляют установкой ЛБУ-50, сжигают природный газ с теплотой сгорания 35 МДж/кг, для окиси углерода используют стандартные баллоны, реле

"и дозаторы. Термопары типа ТХА-УШ приборы ЭПП-9Х2 класса точности 0,5.

Сравнительные данные предлагаемого и известного способов приведены в табл. 2.

Таким, образом, предлагаемый способ повышает эффективность укрепления грунта за счет снижения расхода топ» лива в 1,7 раза и сокращения длительности процесса на 12-29 .

Ф о р м у. л а и з о б р е т е н и я

Способ термического укрепления макропористого грунта, включающий образование скважины, герметизирование ее устья, одновременную подачу в скважину горючих смесей с образованием горячих газов и окиси углерода с изменением ее количества и нагнетание горячих газов и окиси углерода

25 в грунт с нагреванием его до расчетной температуры, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышений эффективности, после герметизирования устья скважины производят уплотнение вокруг нее поверхности грунта, а подачу окиси углерода ведут периодически в течение 3-7 мин, причем количее ство С окиси углерода определяют из зависимости

К л л

35 . = =М Qк+Ц (1 ) у к к где К вЂ” удельная масса кислорода в горючей смеси, кг/МДж;

М вЂ” массовый расход кислорода на окисление единицы массы окиси углерода для обеспечения взрывного характера их взаимодействия;

Q тепловая мощность скважины в конце процесса, МДж/ч; — время с начала процесса, ч, c — длительность процесса нагревания грунта, ч;

Q, — тепловая мощность скважины в начале процесса, МЛж/ч.

1470863

Длительность до взрыва смеси, мин

Средняя длительИзбыточное давление в

Опыт

Содержание СО, Отношение по

Ж массе СО/О стволе, МПа ность, мин

12

12

0,05

0,10

0,11

0,10

Взрыва нет

3,25

2,75

3,25

0,111

0,136

О, 136

0,136

3,0

0,15, 0,16

0,14

37

37

0,587

0,587

0,587

4,50

4,00

4, 25.

4,25

62 62

62

7,50

6,45

7,25

Взрыва нет

0,34

0,28

0,30

0 05

1,63

1,63

1,63

1,86

7,00

Таблица 2

Показатели редлагаемый способ

Известный способ

Массив 1 Массив 2

9,64

11,38

3,12

1470

1520

2590

152

193

21

Скважина 1

2

4 .Скважина 2

2

Скважина 3

2

4.

Объем укрепленного грунта, м

Удельный расход тепловой энергии.на 1 м, Мдж/M

Расход окиси углерода, кг/ч

Длительность процесса, ч

Т а б л и ц а 1

1470863

17

Составитель А.Прямков

Редактор Н.Лазаренко Техред Л.Сердюкова Корректор В.Романенко

Заказ 1560/34 Тираж 588 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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