Способ термического укрепления грунта в насыпи дороги

 

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат. Это достигается тем, что в грунте основания насыпи образуют каналы по одному вдоль ее боковых сторон и ее средине, каждый глубиной, равной высоте трубы. В средний канал в период укладки труб помещают дополнительную трубу с продольно перфорированной частью. Верхний слой насыпного грунта уплотняют перед генерированием горячих газов. Вакуумирование ведется через дополнительную трубу. Перфорированная часть труб размещается в каналах обращенной, вверх. Достигается снижение расхода энергозатрат до 26% и общей длительности работ до 16%. 2 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (I II

8, А1 (50 4 Е 02 D 3/11

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

= Р— (- ° ) Н л г н А 0 е

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О НРЫТИЯМ

ПРИ П.(НТ СССР (21) 4387005/23-33 (22) 04.03.88 (46) 23.12.89. Бюл, У 47 (71) Московский текстильный институт им. А.Н.Косыгина (72) А.П.Юрданов, Г,П,Гусева и Ю.А.Юрдаков (53) 624.138..9(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1006609, кл. E 02 D 3/11, 1981, Авторское свидетельство СССР

1I 1435701, кл. Е 02 D 3/11, 1987. (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА В НАСЫПИ ДОРОГИ (57) Изобретение относится к строительству, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим

Изобретение относится к строительству, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием, Цель изобретения — снижение энергозатрат.

На чертеже изображены разрез насыпи и основания дороги, нагнетательных и вакуумирующих скважин и размещение основного технологического оборудования и приборов.

Способ осуществляют следующим образом.

В площади насыпи 1 в грунте основания 2 дороги образуют прорези 3 на высоту нагнетательных 4 и вакуумирующей 5 труб, продольно перфорированных с их верхней части. Нагне2 воздействием,и направлено на снижение энергозатрат. Это достигается тем, что в грунте основания насыпи образуют каналы по одному вдоль ее боковых сторон и ее средине, каждый глубиной, равной высоте трубы. В средний канал в период укладки труб помещают дополнительную трубу с продольно перфорированной частью. Верхний слой насыпного грунта уплотняют перед генерированием горячих газов.

Вакуумирование ведется через дополнительную трубу. Перфорированная часть труб размещается в каналах обращенной вверх. Достигается снижение расхода энергозатрат до 26Х и общей длительности работ до 16Х.

2 табл. 1 ил. тательные трубы 4, образующие скважины, через вентили 6 соединены с генератором 7 горячих газов, а вакуумирующая труба 5 подключена к вакуумнасосу 8. После укладки разрыхленного грунта в насыпи 1, предварительно перемешанного с измельченным твердью топливом, его поверхностный слой 9

< уплотняют. Затем опробуют всю систему на герметичность, подают в нагнетательную трубу 4 горячие газы и одновременно создают в трубе 5 разрежение в соответствии с зависимостью где Р„ — давление нагнетания горячих газов, MIIa;

Н вЂ” высота насыпи дороги, м, 1530668

A — расстояние между средней и боковой трубами, м; ь — расчетная длительность теро мического укрепления грунта в насыпи дороги, равная

А.Н/а, ч; — время с начала нагнетания горячих газов, ч; а — опытный коэффициент скорости 1 укрепления грунта, м /ч.

Горячие газы выходят из перфораций верха труб 4 и поступают через перфорации верха вакуумирующих труб

5 по направлению 10 фильтрации газового потока. Нагнетание горячих газов с вакуумированием ведут пока температура грунта в насыпи 1 не достигнет расчетной,. например 600800 С, соответственно для подстилаюо, щего слоя дороги и несущего покрытия ее, Контроль температуры осуществляют по показаниям термопар 11 с самопишущими приборами 12, давление измеряют манометрами 13, а вакуумированные газы осушают в осушителяхфильтрах 14 .

Заглубление труб 4 и 5 в прорези

3 на высоту труб 4 и 5 создает поле фильтрации газов, изображенное линиями 10. 11ерфорация сверху позволяет создавать направленный поток горячих газов вверх и их равномерный отсос, в результате чего потери тепла в стороны с горячими газами сокращаются °

Уплотнение поверхности до начала нагнетания горячих газов сокращает их потери в атмосферу, Одновременное вакуумирование с подачей горячих газов и в процессе последующего сгорания твердого топлива создает направленный поток газов не вверх, а в стороны вакуумнрующих труб 5, что также сокращает тепловые потери.

Зависимость (1) получена в результате математической обработки экспериментальных данных, Пример. На двух экспериментальных участках дороги осуществляют термическое укрепление покровного суглинка в насыпи. Длина участков по

8 м, ширина проезжей части дороги

2А=6 м, высота насыпи Н = 0,6 м, поперечный уклон дороги 4/, разрыхленный грунт перемешивают с каменным углем, именкцим теплоту сгорания

21,6 Щж/кг, в соотношении по массе

5,67.. Скнажины образуют иэ керамических дренажных труб диаметром 75 мм с перфорацией их верха отверстиями

0 5 см.

Под насыпью 1 в основании 2 дороги выполняют продольные прорези 3 в количестве трех, двух по границе проезжей части и обочин и одной в центре дороги на высоту около 10 см шириной 20 см скребковым приспособлением к бульдозеру Д-259. Затем, после укладки насыпи по верху нагнетательных 4 и вакуумирующей 5 труб, соединенных соответственно через вентили

6 с генератором 7 горячих газов и с вакуум-насосом 8, поверхностный слой

9 уплотняют ножом бульдозера Д-259.

После проверки всей системы на герметичность нагнетают горячие газы в скважины 4 под давлением Р„

= 0,05 MIIa с одновременным вакуумированием, образующей скважину трубы

5 при разрежении Pp = 0,18 МПа. По предварительно проведенным опытам установлено, что скорость термического укрепления грунта в насыпи дороги а = О, 1 м /ч. Следовательно, согл ласно укаэанному соотношению с

3 0,6/0,1 18 ч. Фактически длительность составляет 17 и 20 ч. Температуру грунта измеряют показаниями термопар с самопишушими приборами 12.

Для измерения давления используют пружинные манометры 13, а pais сушки влажного воздуха — осушители — фильтры 14 шторного типа.

Расчетное разрежение согласно указанному соотношению составляет

Р (0,05 0,6/0,3)(18 — ), его изменение во времени принимается по данным табл. 1, в которой время учи тывается через = 3 ч, Сравнительные данные для известного и предлагаемого способов приведены в табл. 2.

Таким образом, предлагаемый спо- соб позволяет сократить удельный расход тепловой энергии на 18-26Х и общую длительность работ на

13-16Х.

Формула изобретения l

Способ термического укрепления грунта в насыпи дороги, включакщий образование в пределах площади насыпи горизонтальных скважин путем укладки труб, каждая с продольно перфорированной частью, рыхление

Таблица 1

6 9 12 15 18 ч 0 2

18 15

12 9 6 3 0

Таблица 2

Способ затели предлага- известный емый для участка

1 2

Расход тепловой энергии, 30 /

Общая длительность работ, ч в том числе

1800 1920 2260

Р P ß g. л н A o

32 31

35 на нагревание грунта в насыпи, ч

17 20

5 1530668 грунта, введение в него измельченного твердого топлива, укладку разрыхленного грунта на площадь насыпи, герметиэацию скважин, генерирование в

5 них горячих газов, нагнетание последних в грунт с сжиганием в нем твердого топлива, вакуумирование грунта во время нагнетания в него горячих газов и уплотнение верхнего слоя насыпного грунта с выдерживанием уклонов дороги, отличающийся л тем, что, с целью снижения энергозатрат, перед укладкой труб осуществ- 100 ляют образование в грунте основания 15 1Па насыпи каналов по одному вдоль ее боковых сторон и ее средине, каждый глубиной, равной высоте трубы, в период укладки последних ведут размещение г в среднем канале дополнительной трубы 20 Рока с продольно перфорированной частью, уплотнение верхнего слоя насыпного грунта производят перед генерированием горячих газов, а вакуумирование грунта осуществляют через дополни- 25 тельную трубу, причем в процессе укладки труб их перфорированную часть размещают обращенной вверх, а вели4ину разрежения при вакуумировании грунта определяют из зависимости где P — давление нагнетаемых газов, н

МПа, !

Н вЂ” высота насыпи дороги, м;

А — расстояние между средней и боковой трубами, м; расчетная. длительность теро мического укрепления грунта, равная AH/à, ч, время с начала нагнетания горячих газов, ч; а — опытный коэффициент скорости укрепления грунта, м /ч.

1530668

Составитель А.Прямков

Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор .Н.Король

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

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