Устройство для закрепления грунта внутри оболочки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 02 В 3/12 Е ИЗОБРЕТЕНИЯВИДЕТЕЛЬСТВУвключающее упо ОПИСАН К АВТОРСКОМ СР п 3/12,ф ЙМУУф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ленинградский институт водного транспорта(56) 1. Нерлин С. В., Котов А. И., Раша Д. Н Основания, фундаменты и инженерная геология, М., Речной транспорт, 1963, с. 338, рис. 159 г.2. Авторское свидетельство СС о заявке3548986/29-15; кл. Е 02 Р 12.07.83 (прототип) .(54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА ВНУТРИ ОБОЛОЧКИ8011672 рные элементы, силовые гидроцилиндры, изолирующую плиту с листовым анодом и дренаж-катод с изолирующим наростком, отличающееся тем, что, с целью повышения его эффективности, изолирующая плита выполнена в виде поршня с центральным отверстием, сквозь которое пропущен изолирующий наросток дренажа-катода, снабженный механизмом погружения и извлечения, а упорные элементы выполнены в виде закрепленного на верхнем торце оболочки фланца.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что изолирующая плита снабжена уплотнением по внешнему контуру и в центральном отверстии.1167248 50 1Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для закрепления грунта, и может быть использовано в зонах распространения слабых глинистых грунтов при возведении ячеистых гидротехнических сооружений в морских и речных 5 портах, а также при возведении других сооружений с использованием оболочек большого диаметра и опускных колодцев.Известно устройство для закрепления грунта внутри свай-оболочек, включающее .10 кольцевой анод, монтируемый на внутренней стороне оболочки и стержневой дренаж-катод 1.Однако это устройство не применимо для закрепления грунта внутри оболочек большого диаметра из металлического шпунта. Кроме того, использование анодов, монтируемых непосредственно на конструктивных элементах сооружений, снижает их долговечность за счет усиленной коррозии, развивающейся в кислой анодной зоне.Известно также устройство для закрепления грунта внутри оболочки, включающее упорные элементы, силовые гидроцилиндры, изолирующую плиту с листовым анодом и дренаж-катод с изолирующим наростком 2.Недостатком такого устройства является затруднительность его использования для закрепления грунта внутри оболочек. Кроме того, принятое в нем относительное расположение анода и катода требует увеличенного напряжения при электрообработке грунта.Цель изобретения - повышение эффективности устройства применительно к условиям закрепления грунта внутри оболо- З чек, в том числе из плоского металлического шпунта.Поставленная цель достигается тем, что изолирующая плита выполнена в виде поршня с центральным отверстием, сквозь которое пропущен изолирующий наросток 40 дренажа-катода, снабженный механизмом . погружения и извлечения, а упорные элементы выполнены в виде закрепленного на верхнем торце оболочки фланца.Кроме того, изолирующая плита снаб жена уплотнением по внешнему контуру и в центральном отверстии.На чертеже показано предложенное устройство вертикальный разрез,Устройство включает выполненную в виде поршня изолирующую плиту 1 с центральным отверстием 2. На нижней стороне плиты имеется листовой анод 3, а сквозь центральное отверстие 2 пропущен дренаж-катод 4 с изолирующим наростком 5. Листовой анод 3 и дренаж-катод 4 имеют кабельное соединение соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника постоянного тока, кроме того, дренаж - ка 2тод 4, имеет трубопроводное соединение с вакуум-насосом (не показаны). Изолирующий паросток 5 дренажа-катода снабжен механизмом 6 погружения и извлечения, а изолирующая плита 1 - силовыми гидро- цилиндрами 7, сопрягающими ее с упорной конструкцией, выполненной в виде фланца 8, закрепленного на верхнем торце оболочки 9. Изолирующая плита снабжена уплотнением 10 по ее внешнему контуру и в центральном отверстии.Устройство работает следующим образом.Плиту 1 с закрепленным на ней листовым анодом 3 устанавливают на предназначенный для закрепления грунт внутри оболочки, после чего монтируют силовые гидроцилиндры 7, упорную конструкцию 8, механизм 6 погружения и извлечения дренажа-катода и сам дренаж-катод 4 с изолирующим наростком 5. Листовой анод 3 и дренаж-катод 4 подключают кабелями соответственно к положительному и к отрицательному полюсам источника постоянного тока, а дренаж-катод, кроме того, соединяют посредством трубопровода с вакуум-насосом, затем после включения тока с помощью механизма 6 погружают дренаж-катод 4 с изолирующим наростком 5 на проектную отметку. Во время погружения дренажа-катода 4 католит, подтягиваемый к дренажу-катоду вследствие электро- осмоса, не откачивают поскольку он облегчает погружение дренажа-катода. Во время погружения дренажа-катода в цилиндрах 7 поддерживают некоторое минимальное давление, искЛючающее отрыв плиты 1 от грунта.После погружения дренажа-катода 4 на проектную отметку давление жидкости в гидроцилиндрах 7 увеличивают, обеспечивая тем самым расчетное обжатие грунта, и начинают собственно процесс закрепления грунта, который заключается в механическом обжатии грунта плитой 1 с одновременной электрообработкой грунта в вертикальном поле постоянного тока с откачкой вакуум-насосом католита, выделяющегося на контакте с рабочей частью дренажа- катода 4. Процесс закрепления грунта сопровождается его уплотнением под совместным воздействием механической нагрузки и вертикально направленного фильтрационного давления электростатического потока, При пропускании постоянного электрического тока в различных зонах межэлектродного пространства образуются труднорастворимые и нерастворимые химические соединения, цементирующие грунт. По мере уплотнения и закрепления грунта его омическое сопротивление возрастает и для поддержания заданной силы тока напря1167248 Составитель В. Сметанин Редактор М. Недолуженко Техред И. Верес Корректор Л, Бескид Заказ 4392/29 Тираж 649 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППЙ Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 43жение токаувеличивают. В конце процесса закрепления дренаж-катод 4 с изолирующим наростком 5 постепенно извлекают из грунта с помощью механизма 6, не прекращая при этом электрообработку грунта и обжатие его посредством плиты 1 и гидроцилиндров 7, что способствует пластическим деформациям и заполнению грунтом полости, образующейся при извлечении дренажа- катода. После завершения процесса закрепле-.ния грунта устройство демонтируют в обратном порядке и переносят на следующую оболочку и процесс повторяется.Предложенное устройство позволяетотказаться от привозного песка и камня и заполнять оболочку местным слабым глинисто-илистым грунтом, получаемым в результате проектного дноуглубл ения акватории, При этом жесткость системы оболочка-заполнение резко возрастает, что позволяет при заданных горизонтальных 10 усилиях использовать оболочки уменьшенного диаметра с соответствующей экономией материалов, средств и рабочей силы.