Способ термического укрепления грунта

 

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием с образованием опор под фундаменты колонн и оборудования, и направлено на снижение энергозатрат. Перед генерированием тепловой энергии производится уплотнение грунта наружной стенки прорези. Вода из грунта удаляется через вспомогательную скважину после нагревания грунта до 80-90°С. Спекание грунта стенок прорези ведется в период удаления из него воды. В качестве материала для заполнения прорези используют мелкий гравий, песок или их смесь, а вспомогательная скважина образуется в центре замкнутого контура. Достигается снижение энергозатрат в 1,25-1,5 раза. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

E 02 D 3/11

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4418035/31-33 (22) 27.04.88 (46) 15,05.90, Бюл, Р 18 (71) Московский текстильный институт им. А.Н,Косыгина (72) A,Ï.10ðäàÿîâ, Г.П.Гусев и IO,А,10рданов (53) 624. 138. 9 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1337475, кл. Е 02 D 3/11, 1987.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1350250, кл. Е 02 D 3/11, 1987 . (прототип). (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению

Изобретение относится к строительству, в частности к укреплению просадочных грунтов термическим воздействием с образованием опор под фундаменты колонн и оборудования, Цель изобретения - снижение энергозатрат .

На чертеже изображены разрез скважины и укрепляемого в опоре грунта и размещение технологического оборудования и средств технического контроля.

Способ реализуется следующим образом.

В укрепляемом массиве грунта 1 образуют прорезь 2 по замкнутому контуру в виде опоры и уплотняют ее наружные стенки 3 известным устройством, „SU„ая2б5 И

2 гросадочных грунтов термическим воздействием с образованием спор под фундаменты колонн и оборудования, и направлено на снижение энергозатрат.

Перед генерированием тепловой энергии производится уплотнение грунта наружной стенки прорези. Вода из грунта удаляется через вспомогательную скважину после нагревания грунта до

80-90 С. Спекание грунта стенок прорези ведется в период удаления иэ него воды. В качестве материала для заполнения прорези используют мелкий гравий, песок или их смесь, а вспомогательная скважина образуется в;центре замкнутого контура,.Достигается снижение энергозатрат в 1,25-1,5 раза. 1 ил.

Затем в прорезь 2 погружают генераторы 4 тепловой энергии, например СВЧэнергии, с волноводами 5 до уровня

6 заглубления подошвы проектируемого фундамеыта и фиксируют волноводы 5 в прорези 2 сальниками 7, После этого нагревают грунт 1 в центре 8 до о

80-90 С, что соответствует максимальной подвижности свободной и физичес,-ки связанной воды. Этот момент фиксируют термопарой 9, соединенной с записывающим прибором 10. 3

В данный момент эпюра 11 влажности Й. и эпюра 12 температур в нагреваемом грунте l имеют вид, изображенный на чертеже, температура стенки Т под-, о держивается на 50-70 С ниже спекания грунта, которое наступает в пределах

1564265

1200-1300 С. На ки 13 прорези 2 ляет 150-170 С, ная и физически расстоянии i» от стентемпература Т составпри которой свободсвязанная вода полностью испаряется, а температура о в центре 8 опоры достигает 80-90 С.

Максимальное количество воды сосредотачивается в центре 8 опоры. Для ее удаления образуют вспомогательную скважину 14, соединенную с ваку-умнасосом 15.

По мере удаления воды температуру в прорези 2 увеличивают до 1200(1300 С и спекают грунт в наружных 3 15 и внутренних 13 стенках прорези 2, равномерно поднимая при этом волноводы 5 (или другой генератор тепла, например электрический нагреватель) до уровня 6 заглубления подошвы фун- 29 дамента. Температурное поле внутри прорези 2 контролируют погружными многоспай ыми термопарами 9, подключенными к прибору 10, Затем прорезь

2 заполняют рыхлым водостойким ма- 25 гериалом, например мелким гравием, песчано-гравийной смесью или крупным песком 16, до уровня 6.

Применение прорези ло замкнутому контуру обеспечивает изолирование 30 укрепляемого массива от окружающего грунта, а ее заполнение рыхлым водостойким .материалом обеспечивает авто"номность работы укрепленного массива и его независимость от просадки окружающего массива при замачивании.

Уплотнение наружной стенки сокращает расход тепловой энергии в окружающий массив, Удаление воды после нагревания грунта в центре опоры до 80-90 С обеспечивает максимальное сосредоточение воды и замачивание грунта„ что способс гвует устранению его просадочных свойств, исключает испарение влаги до вакуумирования и тем самым 45 сокращает расход тепла, Нагревание грунта до спекания по мере удаления влаги увеличивает градиент температуры по расстоянию, способствует лучшей фильтрации нагретой влаги к вспомогательной скважине.

Пример, На строительной площадке производят термическое укрепление просадочного лессовидного суглинка в опоре на двух участках на глубину 10 м по указанной технологии, Для образования прорези используют экскаватор Э-1254 с навестным оборудованием, . также применяются вакуумнасосы PK(-4, генераторы СЙЧ-энергии с излучателями .щелевого типа по схеме Минвостокстроя СССР с частотой

500-2500 МГц, индикаторы влажности нейтронные НИВ-2, термопары- ХА-ХП с самопишущими приб орами ЭПП-9М2. Глубина подошвы фундамента 1,6 м. Удельные затраты тепла составляют 1420 и

1680 МДж/м при температуре спека3 ния 1250 С. Расчетный расход тепла по прототипу для аналогичных условий сос авляет 2100 МДж/м . Таким образ зом, расход тепла снижаeòñÿ в 1,251, 5 раза.

Ф о р мул а и з о б р е тенин

Способ термического укрепления грунта, преимущественно в ниде опоры, включающий образование в грунте прорези п.» замкнутому контуру, бурение вспомогательной скважины, генерирование в прорези тепловой энергии, на-i. гревание грунта внутри контура с удалением из него воды, спекание грунта стенок скважины и заполнение прорези материалом, отличающийся тем„ что, с целью снижения энергозатрат, перед генерированием тепловой энергии ведут уплотнение грунта наружной стенки прорези, удаление воды осуществляют через вспомогательную скважину после нагревания грунта с до температуры 80-90 С, а спекание грунта стенок прорези производят в период удаления воды, причем B ка » честве материала для заполиения прорези используют мелкий гравий и/или песок-, а бурение вспомогательной скважины ведут в центре замкнутого контура, 1564265

Составитель А.Прямков

Техред Л.Олийнык Корректор М.Шароши

Редактор И.Касарда

Заказ 1143 Тираж 546 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