Способ термического укрепления грунта

(19) 111) 02 0 3/1 15 СдТЗНя ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский ордена Трудового Красного Знамени текстильный институт им. А. Н. Косыгина(56) Авторское свидетельство СССР У 538094, кл. Е 02 Р 3/11, 1974,Авторское свидетельство СССР Р 685762, кл. Е 02 П 3/11, 1977, (54)(57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, преимущественно в виде стенки, включающий образование основной и противоположно расположенных от нее вспомогательных скважин, герметизацию скважин, сжигание в основной скважине горючих смесей с одновременным вакуумированием вспомогательных скважин и нагнетанием горячих газов в грунт, о т л и ч а юI щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности, вакуумирование, и нагнетание горячих газов ведут до нагрева внешнего слоя стенки до температуры, равной 0,7-0,9 расчетной, после чего осуществляют введение в грунт сжатого воздуха до повышения температуры внешнего слоя стенки до расчетной, а расстояние между смежными скважинами принимают равным 0,66-0,76 расчетного радиуса укрепления грунта одиночной скважины.Изоб 1 етение относится к строи - тельству зданий и сооружений на слабых грунтах, н частности к их укреплению термическим воздействием, преимущественно в виде стенки.Цель изобретения - повышение эффективности.На фиг. 1 изображен укрепляемый грунт по скважинам и размещение применяемого оборудования и средств контроля в разрезе; на фиг. 2- расположение скважин и оборудования 6 и 8 в плане.Технология способа заключается О в следующем. 5Основная 1 и вспомогательные 2скважины образуются н грунте линейно на расстояниях, равных ширине Аукрепляемого грунта н виде стенки 3,скважины 1 и 2 герметизируют затво 20рами 4, которые на основных скважинах 1 оборудованы форсунками 5, ана вспомогательных скнажинах 2 - перфорированными отводами 6, соединенными с вакуум-насосом 7. Форсунки 5подключают к емкости 8 с топливом икомпрессору 9.Затем через вентили 10 в основнуюскважину 1 подают горючие смеси, сжигают их, вакуумируя при этом вспомо 30гательные скважины 2 и нагреваютстенку 3 на внешнем слое 11 до темпе -ратуры, равной 0,7-0,9 расчетной,например для устранения пучинныхсвойств и по условиям морозостойкости укрепленного массива грунта - до540-420 С при расчетной температуре600 С. Одновременно с отключениемвакуум-насоса 7 прекращают нагнетание в грунт нагретых газов 12, 40В процесса накуумирования вспомогательных скважин 2 отработанныегазы подают в фильтр 13 с подогревателем, осушают их в нем и нагнетаюткомпрессором 9 в основные скважины 451 вместе с топливом.Контроль температурного поля осуЙществляют системой термопар 14 с самопишущими приборами 15,При такой технологии выполнения 50способа с диапазоном нагрева внешнего слоя 11 до 0,7-0,9 расчетной температуры создается направленный газовый и тепловой потоки, исключающиесток газов на пределы укрепляемого 55грунта в виде стенки, расстояниемежду скважинами 1 и 2, равное ширине стенки 3, позволяет исключить непроизводительный сток тепла за внешний контур.Объем укрепляемого грунта по предлагаемому способу уменьшается по сравнению с известным на неличину, определяемую из зависимости(т)---- Н = 0,285 А Н (1)где Н - высота укрепляемого грунтаСогласно зависимости (1) снижение объема работ составляет 28,57.,что, н свою очередь, сокращает затраты энергетических ресурсов.Уменьшение температуры нагревания внешнего слоя укрепляемого грунта до 0,7-0,9 расчетной дает воэможность использовать эффект перераспределения тепла после обжига, так кактемпература стенок вспомогательныхскважин 2 и грунта между ними и основными скважинами будет при окончании термической обработки грунта выше расчетной.П р и м е р. На строительной площадке производилось термическое укрепление грунта в виде стенки длиной9 м, шириной 1 м и глубиной 4 м.Грунт - покровный суглинок с температурой ликвидации пучинных свойствТр = 600 С, Основные 1 и вспомогательные 2 скважины пробурены установ кой УГБдиаметром 0,2 м и на расстоянии 1 м друг от друга, в каждойстене по 5 основных и 4 вспомогательных скважин. Затем они загерметизированы затворами 4 с форсунками 5на основных скважинах 1 и перфорированными отводамк 6 на вспомогательных скважинах 2, Форсунки 5 подключе"ны к топливному баку 3 и компрессору9 типа ПКСМ производительностью15 м /мин (при демонтаже второй ступени сжатия), а отводы 6 - к накуумнасосу 7 типа РМК,Сжигание горючих смесей н основнойскважине 1 с одновременным вакуумированием вспомогательных скважин 2,отсосом влажных газов и осушениемих в фильтрах ФГТ 13 и нагнетаниемкомпрессором 9 в основные скваиюны 1велось, пока температура через 18 чна внешнем слое 11 укрепляемых трехстенок 3 не достигла соответственно540, 500 и 420 С, что зафиксированопоказаниями термопар 14 ТХА-ХШ с са=мопишущими.приборами ЭППМ 2 классаточности 0,5 на 24 точки.Заказ 8393/35 Тираж 648 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 После этого источник горючих смесей и вакуум-насос 7 отключают без разгерметизации скважин 1, 2 и осуществляется нагнетание в них сжатого воздуха под давлением до 0,2 МПа, пока расчетная температура Т,= = 600 С не достигает внешнего слоя 1 укрепляемого грунта 3, что также фиксируется показаниями приборов ЭПП ЭППИ 2. На процесс перераспределения температуры требуется время соДлина стен, мОбъем укрепленного грунта, мз Продолжительность процесса, ч в том числе на обжиг, ч на перераспределение температурыв стене, ч Показатели эффективности на1 п/м з объем укрепленного грунта, мрасход жидкого топлива, кг ответственно на каждую стенку 2, 4и 6 ч.Одновременно укреплялся грунт поизвестному способу, Сравнительный 5 анализ приведен в таблице,Предлагаемый способ дает возможность повысить эффективность со снижением затраттепла на мстены - 17,1 -19,9 кгжидкого топлива, сокращением 10 производительности процессана рчи еотрудоемкости на 3,5-5,3 чел.ч.