Способ термического укрепления грунта

 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению связных, преимущественно просадочных грунтов, термическим воздействием. Цель изобретения - повышение эффективности. Это достигается тем, что нагревание грунта ведется от внешнего контура укрепляемого массива к скважине путем непрерывного увеличения частоты поля СВЧ-энергии от 500 до 2500 мГц. Приводится математическая зависимость для определения продолжительности нагревания грунта полем СВЧ-энергии. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (111 (50 4 02 D 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (», Е .Ь. ;1. -. Я

iiiA i"-T . i .::..Gl(A

Е., г» ., .. где Ч, ск

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

flPH fKHT СССР

К АBTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4309696/31-33 (22) 25.09.87 ,(46) 23.12.89, Бюл. У 47 (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 1006608, кл. Е 02 D 3/11, 1981.

Авторское свидетельство СССР .

Ф 1452882, кл. Е 02 D 3/11, 26.06.87. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА е

Изобретение относится к строитель ству, в частности к укреплению связанных, преимущественно просадочных грунтов, термическим воздействием.

Цель изобретения — повышение эффективности.

На чертеже изображены разрез сквахины и укрепляемого грунта, а также размещение основного технологического оборудования и средств контроля.

Способ осуществляют следующим образом.

Вначале образуют скважину 1 в виде прямоугольной прорези и устанавливают в нее излучатель 2-СВЧ-энергии известной конструкции, соединенный с генератором 3. Затем скважину 1 герметизируют затвором 4, а по внешнему контуру 5 укрепляемого массива грунта 6 устанавливают термопары 7, подключенные к самопишущим приборам 8> опробуют всю систему на герметичность н создают в скважине 1 элект2 (57) Изобретение относится к строй тельству, в частности к укреплению связных, примущественно просадочных грунтов, термическим воздействием.

Цель изобретения — повьппение эффективности. Это достигается тем, что . нагревание грунта ведется от внешнего контура укрепляемого массива к скважине путем непрерывного увеличения частоты поля СВЧ-энергии от 500 до 2500 мГц. Приводится математическая зависимость для определения продолжительности нагревания грунта полем СВЧ-энергии. 1 ил. ромагнитное поле с минимальной частоты Ч, равной 500 мГц, перемещая зону нагревания грунта 6 на внешний контур 5, положение которого определяют из зависимости

Х =Х вЂ” -С

Чк скЧ (1) о — начальная частота СВЧ-энергии, мГц; конечная частота СВЧ-энергии, мГц; — радиус скважины, м;

-безразмерный параметр менее единицы, При этом величина радиуса скважи,ны 1 назначается в зависимости от конструкции излучателя 2 СВЧ-энергии, составляя для известных конструкций около 0,4 м (Х „= 0,2 м), Грунт 6 на внешней границе 5 нагревают до заданной температуры, например для устранения просадочвых свойств до

1530661

350-400 0, что фиксируется показаниями термопар 1 с приборами 8. После этого частоту СИЧ-энергии увеличивают посредством реле, входящего в кон- 5 струкцию генератора 3, в результате чего эона нагревания грунта сокращается, приближаясь от внешнего контура 5 к стенке 9 скважины 1, грунт в которой нагревают при максимальной 10 конечной частоте Чк СВЧ-энергии до заданной температуры, Температура нагревания грунта в промежуточных точках укрепляемого грунта 6 определяется также термопарами (не показано).

1!роцесс термоукрепления грунта продолжают в течение времени, определяемого из соотношения, в котором длительность нагревания грунта на внешнем контуре в зависимости от вида и сос- 20 тояния грунта составляет 1,5-2,5 ч (в среднем с„ = 2 ч).

Ь р о. (2)

В Чк 25 где  — параметр процесса, не зависящий от частоты поля СВЧэнергии и длительности нагревания грунта, 1/ч мГц.

Предлагаемый способ исключает 30 потери тепла, которые в известных способах возникают из-за необходимости поддержания температуры нагретого грунта пока расчетная температура не достигнет внешнего контура, что так- 35 же увеличивает и длительность процесса. Выдерживание процесса (нагревания грунта, определяемого из соот-, ношения (2) обеспечивает равномерное

его прогревание до заданной темпера- 40 туры, а непрерывное увеличение частоты поля СВЧ-энергии позволяет сократить длительность процесса, Пример, На строительной площадке проводили термическое укреп- 45 ление просадочного лессовидного суглинка на двух участках, на глубину

4 м. Технология процесса велась согласно описанию. Были использованы излучатели СВЧ-энергии с диапазоном изменения частоты Чс = 500 мГц, Ч» = 2500 мГцэ Хск= Oю2 м, В

12500 1/ч и! ц. Согласно предварительным опытам установлено с = 2 ч.

На весь процесс по участкам было затрачено 11 и 9 ч, средний расход тепловой энергии соответственно сос1тавил 1800 и 2030 мДж/м . Для известного способа в аналогичных условиях расчетным путем установлено: длительность процесса 34 ч, расход тепла

3000 мДж/м

Таким образом, предлагаемый способ сокращает длительность процесса в

3, 1-3,8 раз и снижает расход энергии в 1,5-1,9 раза. формула изобретения

Способ термического укрепления грунта, включающий образование скважины в виде прямоугольной в сечении прорези, ее герметизацию, воздействие на грунт через стенки скважины полем СВЧ-энергии, нагревание массива укрепляемого грунта до заданной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности, нагревание грунта ведут от внешнего контура укрепляемого массива к сважине путем непрерывного увеличения частоты поля СВЧ-энергии от 500 до 2500 мГц, причем нагревание грунта осуществляют в течение времени, определяемого иэ зависимости (В „- Ч )4(С

Вчк где  — опытный параметр (10000—

15000 1/мГц ч), л — продолжительность нагревания грунта на внешнем контуре до заданной температуры, ч, Ч вЂ” начальная частота поля СВЧЬ энергии, мГц, t

Ч вЂ” конечная частота поля СВЧк энергии, мГц;

С Х Чо/Хс„Ч „ - безразмерный параметр менее единицы, где Х вЂ” расстояние от оси скважины до внешнего контура, м

Х „ - расстояние от оси скважины до ее стенки, м, 1530667

Составитель А.Прямков

Техред М.Ходанич Корректор Т.Малец

Редактор А.Шандор !

Заказ 7866/29 Тирам 589 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-издательский комбинат "Патент", г. Уятород, ул. Гагарина, 101