Способ термического укрепления просадочного грунта

(51)4 Е 02 0 3/11 7/00 ВСЕСОНОНЬЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ФСОЮЗ СОВЕТСНИХС 034 ИАЛИСТИЧЕСКИХ/РЕСПУБЛИКгть ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.(71) Московский ордена ТрудовогоКрасного Знамени текстильный институт им.А.Н.Косыгина(56) Авторское свидетельство СССР(54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА преимущественно в виде опоры, включающий бурение скважины, нагрев ее стенок, введение в скважину смеси грунта с топливом, подачу окислителя и сжигание топлива, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, перед нагревом стенок скважины осуществляют уширение ее низа, образование примыкающих к уширению параллельно расположенных скважине шпуров и заполнение уширения пористым термостойким материалом, а после сжигания топлива послЕдовательно ведут заполнение уширения твердеющим материалом и охлаждение стенок скважины, причем нагрев последних производят до их оплавления,С а подачу окислителя ведут через.термостойкий материал.Ю119323 Изобретение относится к строительству зданий и сооружений на слабых просадочных грунтах 11 типа, в частности к их укреплению термическим воздействием, преимущественно в виде опор.Цель изобретения - повышение эффективности.На чертеже изображены разрез скважины и укрепляемого грунта в виде 1 О опоры и схема размещения основного оборудования и средств контроля.Технология способа заключается в ,следующем.Вначале бурят скважину 1, образу ют уширение 2 ее низа и к нему симметрично и параллельно скважине 1 проходят шпуры 3. Уширение 2 заполняют пористым термостойким материалом 4, например кварцевым песком, 20 герметизируют скважину 1 затвором 5 с горелкой 6, подключенной к системе 7 подачи топлива и вентилятору 8, а шпуры 3 снабжают отводами 9, соединенными с вентилятором 8 и насо сом 10.Затем в скважину 1 через горелку 6 подают горючие смеси, разжигают факел -11 и постепенно, поднимая его снизу скважины 1 вверх, оплавляют 30 стенки 12 скважины. После этого скважину 1 разгерметизируют, демонтируя затвор 5, а ее ствол забивают смесью 13 грунта с топливом, применяя твердое топливо или низшие фракции жи - ких продуктов перегонки нефти. При этом смесь 13 грунта с топливом насыпают выше проектного горизонта 14 укрепляемого грунта .с учетом уплотнения при обжиге. Далее в уширение 2 ф через шпуры 3 и от вентилятора 8 в скважину 1 через термостойкий материал 4 нагнетают окислитель-сжатый воздух, который интенсифицирует процесс горения топлива в смеси 13, воснламе 45 няющегося от расплавленных стенок 12 скважины 1. После обжига грунта в смеси 13 до горизонта 14 подачу сжатого воздуха в шпуры 3 прекращают и нагнетают в 50 уширение 2 через шпуры 3 насосом 10 твердеющий материал, например раствор на расширяющемся цементе, Когда уширение 2 заполнено твердеющим материалом, начинают подачу через шнуры 55 охладителя, например, холодной воды, которая, проходя вокруг стенок 12 скважин 1, охлаждает их. 2Для повышения прочности уширение2 эаглубляют в непросадочные горизонты 15. При необходимости устойчивость стенок шпуров 3 обеспечиваютудлинением трубчатых отводов 9на необходимую глубину,В качестве нагревателя при оплавлении стенок 12 скважин 1 могутФприменяться электрические нагреватели с погружением в скважину 1 элек-.тродов, соединенных с внешней электросетью.Такое выполнение способа исключает сжигание топлива при открытойскважине 1, что снижает непроизводительные потери тепла в атмосферу ичерез стенки 12 скважины 1 в грунт,и образование вокруг них слоя толщиной 20-30 см из обожженного грунта,прочно связанного силами трения исцепления с окружающим грунтом, чтоявляется одной из причин развитияотрицательного тренин по боковой поверхности опоры при замачивании лрбсадочных, особенно 11 типа, грунтов.Создание по предлагаемому способуукрепления грунта в виде опоры, прорезающей всю просадочную толщуимеет минимальное сцепление с неупроч-,ненным грунтом, требующие на их создание минимального расхода топливно-,Фэнергетических ресурсов и времени.П р и м е р. На участке строительства производят термическое укрепление просадочного грунта в виде,опоры. Грунт - лессовый 11, типа, попросадочности залегает на глубину14 м, подстилаемый мощным слоем глины. Скважины для трех опор пройденыустановкой ЛБУдиаметром 0,2 м, ауширения выполняют приставкой к ЛБУ 50 диаметром 0,8 м. Уширения затемзаполняют через скважины кварцевымпеском после образования параллельно скважинам шпуров по три вокругкаждой скважины, которые после этогозагерметизируют затворами винтовоготипа с горелкой для жидкого топлива,соединенных с емкостью для топливаи калорифером свентилятором типаУСВс максимальной температуройонагревания воздуха 250-300 С производительностью до 4500 м/ч. Шпурыоборудуют отводами с удлинителямина всю высоту и подсоединяют к УСВ 300 и растворонасосу плунжерноготипа. Сжигается топливо с теплотойгорения 20 МДж/кг, для заполненияПоказатели Предлагаемый способ Известный 3 способ Продолжительность, ч 28 23 21 19 Расход тепла,МДж/мэ 3860 3640 4200 3720 Расход сжатого воздуха, мН/кг 38 35 46 Трудоемкостьна 1 м,чдн. 10,5 10 13,07 Фондоемкостьработ, руб. 51. 5.0; 6 50,8 61,3 Стоимость 1 мопоры, руб. 64,32 65,12 83,26 66,84 Составитель А,ПрямковРедактор Н.Бобкова Техред А.Бабинец Корректор Г.Решетник Заказ 7237/30 Тираж 648 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 11303 У, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 3 119323 уширения используется расширяющийся цемент ВРЦ с линейным уширением при водном тверденииф 1,127, Используется соляровое масло с теплотой горения 42 МДж/кг. факел погружают на уровень верха уширения и постепенно поднимают вверх скважины, нагревая еео стенки до температуры 1200-.1300 С вплоть до горизонта. 3 4Одновременно укрепляют грунт известным способом. Результаты и сравнительный анализ приведены в таблице. Таким. образом, предлагаемйй способ сокращает время на 22-463, расход топлива на 9-113 и сжатого воздуха на 21-483. При этом расчетная себестоимость уменьшается на 19-21,8 Х.