Способ термического укрепления грунта

,80,14357 а) 4 Е 02 Р 3 11 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ нсти ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА(57) Изобретение относится к области строительства, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием, и направлено на снижение энергозатрат и обеспечение возведения насыпного основания дороги. Известная технология включает образование горизонтальных скважин и примыкающих к ним шпуров, создание слоя разрыхленного грунта с газонепроницаемой поверхностью, введение в слой грунта измельченного твердого топлива, герметизацию скважин и шпуров, генерирование в скважинах горячих газов и нагнетание последних в грунт до сгорания в нем твердого топлива. В предлагаемом изображении образование горизонтальных скважин производят после создания слоя разрыхленного грунта рядами вдоль боковых сторон основания дороги. Во время нагнетания горячих газов в грунт осуществляют попеременное вакуумирование рядов скважин. Создание слоя разрыхленного грунта ведут путем укладки привозного измельченного грунта, а газонепроницаемой поверхности - путем уплотнения верхней части разрыхленного слоя грунта. Кроме того, во время образования скважин в каждой скважине выполняют перфорацию Я части ее стенки, обращенной в сторону середины основания. Шпуры в плане размещают в шахматном порядке, а во время укладки привозного грунта осуществляют его увлаж- С нение. Достигается экономия энергии от 22 до 3100, снижается трудоемкость работ в 3 1,3 - 1,4 раза. 1 ил., 1 табл.Изобретение относится к строительству, в частности к возведению насыпного основания автомобильных дорог с его укреплением термическим воздействием,Цель изобретения - снижение энергозатрат и обеспечение работ при возведении насыпного основания дороги.На чертеже изображена насыпь дороги, скважин и шпуров, а также схема расположения средств технического контроля процессов и основного оборудования, разрез.Способ включает следующие технологические операции.Вначале привозной разрыхленный грунтнасыщают твердым измельченным топливом и укладывают в основание 2 дороги, а горизонтальные скважины 3 с перфорацией их стенок 4, обращенной в сторону средины основания 2, размещают вдоль противоположных боковых сторон основания 2, после чего перпендикулярно горизонтальным скважинам 3 выполняют шпуры 5 в шахматном порядке, Затем скважины 3 герметизируют затворами 6, соединенными трубопроводами 7 через вентили 8 с генератором 9 горячих газов и вакуум-насосомО, подключенным через фильтр-осушитель воздухас генератором 9 горячих газов. После этого грунт 1 в насыпи дороги 2 увлажняют до предельной влагоемкости, что проверяется отбором проб, и наружную поверхность 2 насыпи уплотняют, например, укаткой. Затем проверяют всю систему на герметичность, нагнетают через горизонтальные скважины 3 одной стороны основания 2 горя. чие газы, поступающие из генератора 9 с температурой 250 - 300 С, а в скважинах 3 противоположной стороны поддерживают вакуум, причем отсасываемые нагретые газы подают от вакуум-насосов 1 О через фильтр 11 в генератор 9 горячих газов для многократного использования. Длительность попеременного нагнетания горячих газов с одной стороны определяется опытом и составляет около 4 ч. Процесс нагревания грунта 1 продолжают, пока температура грунта 1 не достигнет заданной, например, из условий морозостойкости 500 - 600 С минимально и 600 - 800 С для длительного периода эксплуатации основания 2, что проверяется системой термопар 13 с записывающими приборами 14. После завершения процесса горизонтальные скважины могут заполняться дренирующим материалом.Шпуры 5 изготовляют укладкой коротких труб или стержней диаметром 20 - 30 мм с последующим их извлечением после увлажнения и уплотнения грунтовой насыпи. Горизонтальные скважины 3 также изготавливают укладкой труб с односторонней перфорацией и с последующим их из 510 50 15 20 25 30 35 40 45 влечением. При этом исключается процесс бурения, составляющий до 1 Оо, стоимости термического укрепления грунта, Увлажнение позволяет пропарить разрыхленный грунт при нагревании и восстановить связи глинистых частиц и их агрегатов, нарушенные при рыхлении грунта. При этом влага улучшает условия сжигания твердого топлива. Нагнетание горячих газов с одновременным вакуумированием дает возможность засасывать воздух из атмосферы, чем уменьшается количество нагнетаемых горячих газов и, следовательно, расход тепла на термическое укрепление грунта в насыпи.Пример. На экспериментальной площадке осуществляют термическое укрепление грунта насыпного основания автомобильной дороги на трех участках длиной по 8 м каждый. Ширина проезжей :асти дороги 6 м. Общая ширина земляного полотна с учетом обочин и скосов кюветов 2 м. Перед началом работ местный грунт - - покровный суглинок 1 перемешан с измельченным каменным углем в соотношении последнего 2,8 мас Разрыхленный грунт 1 укладывают в основание 2 дороги с проектным уклоном профиля дороги, Горизонтальные скважины 3 и шпуры 5 образуют укладкой стальных труб диамез ром соответственно 100 и ЗО мм. Скважины 3 герметизируют затворами 6 конструкции МТИ, соединенными с трубопягодами 7 и вентилями 8 с генераторами ) горячих газов типа УСВ-ЗООТ.агревающими газы до 300 С. Скважины,". также соединены с вакуум- насосами 10 типа РМКпроизводительностьк 5 м/мин и давлением разрежения 0,18 М 1 а, фильтром 11 осушения воздуха шарнирно-шторчатого типа. После опробована всей системы грунт 1 в насыпи увлажняют до полного водонасы;пения и степени влажности около 0,9, что проверяют отбором проо из насыпи. После этого наружную поверхность 12 по контуру проезжей части дороги уплотняют. После чего трубы для шнуров 5 извлекают из основания 2, нагретые газы подают с одной стороны, а вакуумирование скважин с другой стороны чередуют попеременно через 4 ч, пока температура грунта 1 не достигает во всех точках насыпи 2-800 С, что проверяют термопарами 13 типа ТХА-УШ с самопишущими приборами 14 типа ЭППМ на 24 точки. Сравнение предлагаемого способа с известным дано в таблице.Таким образом, предлагаемый способ даетвозможность сократичь расход тепловой энергии от 22 до 3 о, длитель: ость процесса на 9-22 О 4, а трудоемкость р,.бот в 1,3-1,4 раза.1435701 Предлагаемый способ Известныйспособ Показатели 2 3 Общая длительностьпроцесса, ч 48 44 40 36 Количество цикловнагнетания - вакуумирования скважин, шт. 10 Общий расход тепловойэнергии, МДж/м 2380 2260 2420 2960 Общая трудоемкость процесса на 1 м укреплен 3ного грунта,чел.дн 2,10 1,90 1,86 2,70 Формула изобретения Составитель А. ПрямковРеда кто р А. Во ро в ич Техред И. Верес Корректор М. МаксимишиненЗаказ 5617/27 Тираж 637 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Способ термического укрепления грунта, включающий образование горизонтальных скважин и примыкающих к ним шпуров, создание слоя разрыхленного грунта с газонепроницаемой поверхностью, введение в слой грунта измельченного твердого топлива, герметизацию скважин и шпуров, генерирование в скважинах горячих газов и нагнетание последних в грунт до сгорания в нем топлива, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и обеспечения возведенич насыпного основания дороги, образование горизонтальных скважин производят после создания слоя разрыхленного грунта рядами вдоль боковых сторон основания дороги, во время нагнетания горячих газов в грунт осуществляют попеременное вакуумирование рядов скважин, создание слоя разрыхленного грунта ведут путем укладки привозного измельченного 30 грунта, а газонепроницаемой поверхности -путем уплотнения верхней части разрыхленного слоя грунта, причем во время образования скважин производят выполнение в каждой скважине перфорации части ее стенки, обращенной в сторону средины осно вания, размещение шпуров в плане ведут вшахматном порядке, а во время укладки привозного грунта осуществляют его увлажнение.