Устройство для электрохимического укрепления грунта

Союз Советских

Социалистических

Республик (687178 (6l ) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено01.12.75 (21) 2194571 29-33 (51) М. КлР

Е02 03Л4 с присоединением заявки №вЂ”

ГееударстеаиюФ юиитат

СССР аа декан иаабрапаай

II 0ткрытмй (23) Приоритет— (531 УДК 624.138..5(088 8}

Опубликовано 25.09.79. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 05.10.79

А. Г. Николаев., H. Е, Л аптин, H. В. Миклашевский, С. В. Тордуа и В. В. Чепсле в (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧ ЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ

ГРУНТА

Изобретение касается строительства оснований различных сооружений на водонасыщенных связных грунтах и может быть использовано как при строительстве, так и в процессе эксплуатации объектов жилого промышленного, военного, гидротехнического и иного назначения.

Известно устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее электроды-инъекторы с закрепляющими растворами и источник высокого напряжения (1).

В процессе пропускания через растворы закрепляющих солей и грунт периодических импульсов тока в направлении от анода к катоду физико-механические свойства последнего улучшаются быстрее, чем при укреплении непрерывным током, и в ходе химических .реакций в нем образуется камнеподобное тело, однако из-за поляризации грунта постоянной составляющей тока продолжительность этой обработки велика.

Известно и другое устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее основные электроды-инъекторы.с закрепляющими растворами, расположенные в укрепляемом грунте, источник управления и сигнальную лампу 12).

Недостатком известных устройств импульсного укрепления грунта является низкая эффективность использования мощности источников электрической энергии. Так, коэффициент полезного действия, коэффициент

MolQHocTH и коэффициент испол ьзова ния мощности источника, обратно пропорциональные скважности импульсов тока, имеют сравнительно невысокие значения. Кроме того, постоянная составляющая импульсов тока однополупериодного выпрямления приводит к завышению типовой (расчетной) мощности и, соответственно, веса источника (трансформатора) электроэнергии из-за знакопостоянного насыщения его магнитной цепи. Поэтому эти устройства характеризуются весьма низкими удельными энергетическими показателями. Кроме того, для ограничения величины переменной составляющей тока источника в цепь этой составляющей тока приходится включать балластные резисторы, которые, рассеивая избыточную мощность, дополнительно снижают

КПД обработки грунта, Цель изобретения — улучшение плотное.

-ги укрепления грунта и снижение энерго затрат.

7178

ЗО

4S

Формула изобретения

so

68 з

Это достигается тем, что известное устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее основные электродыинъекторы с закрепляющими растворами, расположенные в укрепляемом грунте, источник переменного тока, основные тиристоры, блок управления и сигнальную лампу, снабжено дополнительным тиристором и дополнительным электродом-инъектором, расположенным между основными электродами-инъекторами, причем катод дополнительного тиристора подключен к первому выходу блока управления и к аноду основного одного тиристора, к которому. подключен один основной электрод-инъектор, управляющий электрод дополнительного тиристора соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим электродом основного одного тиристора, катод другого основного тиристора соединен с одним Выходом сигнальной лампы и с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого подключен к управляющему электроду основного другого тиристора, другой основной электродинъектор соединен с одним выводом сигнальной лампы, другой вывод которой подключен к аноду дополнительного тиристора, а дополнительный электрод-инъектор подключен к одному выводу источника переменного тока и к первому входу блока управления, другой вывод источника переменного тока соединен со вторым входом блока управления, с катодом одного основного тиристора и с анодом другого основного тиристора, На чертеже представлено предлагаемое устройство.

Устройство содержит основные электроды-инъекторы 1 и 2, дополнительный электрод-инъектор 3, грунт 4, основные тиристоры

5 и 6, дополнительный тиристор 7, сигнальную лампу 8, источник переменного тока 9 и блок управления 1О.

Устройство работает следующим образом.

Условимся считать, что в первый и последующие нечетные полупериоды изменения источника тока напряжениЕ, прикладываемое к точке соединения тиристоров 5, 6, положительное, а напряжение, прикладываемое к электроду-инъектору 3, отрицательное.

Тогда на втором и следующих четных полупериодах полярность напряжения источника будет противоположной. Кроме того, будем считать, что тиристоры полностью открыты в соответствующие полупериоды изменения напряжения источника, т. е. работают как обычные вентили-диоды; составляющую тока источника в межэлектродном пространстве, протекающую в направлении от анода к катоду, будем именовать прямой, а от катода к аноду — обратной составляющей тока.

Прямая составляющая тока осуществляет непосредственно процессы закрепления грунта, а обратная, производя активную деполяризацию электрохимической системы, поз4 воляет интенсифицировать процессы в ней.

Тогда, в первый и последующие нечетные полупериоды изменения напряжения источника его ток от электрода 3 через источник и тиристор 5 проходит по двум электрическим цепям: 1 — электрод 2, участок укрепляемого грунта 4, электрод 3 (прямой ток);

II — лампа 8 сигнального ограждения, тиристор 7, электрод 1, участок укрепляемого объекта грунта 4, электрод 3 (обратный ток).

Во втором и последующем четных лолупериодах изменения напряжения источника его ток от электрода 3 также проходит по двум цепям: 1 — электрод 3, участок укрепляемого объема грунта, электрод 1, лампы 8, тиристоры 7, 6 и источник (обратный ток).

Так как в цепи обратной составляющей тока источника, направленной от катода к аноду, включена лампа 8, сопротивление в цепи обратного тока больше, а, соответственно, ток меньше, чем в цели прямой составляющей тока. При таком ограничении обратной составляющей тока отпадает необходимость применения балластных сопротивлений, снижающих КПД устройства.

В случае необходимости регулирования как прямой, так и обратной составляющих тока изменяется время открытого состояния тиристоров, фазовое управление которыми осуществляет блок 10.

Благодаря распределению тока с помощью трех электродов-инъекторов и управляемых тиристоров, включенных по предложенной схеме, скважность импульсов прямого тока уменьшается в два раза. Проведение прямой и обратной составляющих тока источника в межэлектродном пространстве с помощью предложенного устройства позволяет равномерно нагружать источник в оба полупериода изменения его напряжения и устранять постоянную составляющую в токе источника при протекании асимметричного тока в грунте. В результате этого КПД и коэффициент мощности повышается, а типовая (расчетная) мощность источника и, соответственно, его вес уменьшаются, что приводит к улучшению удельных энергетических показателей устройства.

Устройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее основные электроды-инъекторы с закрепляющими растворами, расположенные в укрепляемом грунте, источник переменного тока, основные тиристоры, блок управления и сигнальную лампу, отличающееся тем, что, с целью улучшения плотности укрепления грунта и снижения энергозатрат, оно снабжено дополнительным ТНрНсТороМ и дополнительным электродом-инъектором, расположенным между основными электродами-инъекторами

687178

Составитель Л. Шарова

Редактор А. Морозова Техред О. Луговая Корректор М. Шароши

Заказ 5691 30 Тираж 777 Подписное

ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П к Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 причем катод дополнительного тиристора подключен к первому выходу блока управления и к аноду основного одного тиристора, к которому подключен один основной электрод-инъектор, управляющий электрод дополнительного тиристора соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим электродом основного одного -.èðèñòîðà, катод другого основного тиристора соединен с одним выводом сигнальной лампы и с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого псдключен к управляющему электроду основного другого тиристора, другой основной электрод-инъектор соединен с одним выводом сигнальной лампы, другой вывод которой подключен к аноду дополнительного тиристора, а дополнительный электродинъектор подключен к одному выводу источника переменного тока и к первому входу блока управления, другой вывод источника переменного тока соединен со вторым входом блока управления, с катодом одного основного тиристора и с анодом другого основного тиристора.

Источники информации, принятые во вни4ф мание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ¹ 346444, кл. Е 02 D 3/! 4, 1971.

2. Авторское с виде тел ьст в о ¹ 566464, кл. Е 02 D 3/14, 1975.