Устройство для электрохимического укрепления грунта

(22) Заявлено 01.12.75 (21) 2194571/29-33 М, Кл 3Е 02 ОЗЛ 4 исоединением заявкикудзрствюиай юарт СССР в делан изебрвпей н ОтифытмЙ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧ ЕСКОГО УКРЕПЛЕН 1 Л ГРУ 1-1 ТАИзобретение касается строительства ос.нований различных сооружений на водона.сыщенных связных грунтах и может бытьиспользовано как при строительстве, таки в процессе эксплуатации объектов жилогопромышленного, 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 1 взакрепляющих солей и грунт периодическихимпульсов тока в направлении от анодак 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 вукрепляемом грунте, источник управленияи сигнальную лампу Д. Недостатком известных устройств импульсного укрепления грунта является низкая эффективность использования мощности источников электрической энергии. Так, коэффициент полезного действия, коэффициент моаности и коэффициент испол ьзова ния могцности 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.30 и 40 Формула изобретения 68зЭто 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 1 О.Устройство работает следующим образом.Условимся считать, что в первый и последующие нечетные полупериоды изменения источника тока напряжени 0, прикладываемое к точке соединения тиристоров 5, 6, положительное, а напряжение, прикладываемое к электроду-инъектору 3, отрицательное. Тогда на втором и следующих четных полу- периодах 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, поз 4воляет интенсифицировать процессы в ней.Тогда, в первый и последующие нечетныеполупериоды изменения напряжения источника его ток от электрода 3 через источник итиристор 5 проходит по двум электрическимцепям: 1 - электрод 2, участок укрепляемого грунта 4, электрод 3 (прямой ток);11 - лампа 8 сигнального ограждения, тиристор 7, электрод 1, участок укрепляемогообъекта грунта 4, электрод 3 (обратный ток).Во втором и последующем четных полупериодах изменения напряжения источникаего ток от электрода 3 также проходит подвум цепям: 1 - электрод 3, участок укрепляемого объема грунта, электрод 1, лампы 8,тиристоры 7, 6 и источни (обратный ток).Так как в цепи обратной составляющейтока источника, направленной от катодак аноду, включена лампа 8, сопротивлениев цепи обратного тока больше, а, соответственно, ток меньше, чем в цепи прямой составляющей тока. При таком ограничении обратной составляющей тока отпадает необходимость применения балластных сопротивлений, снижающих КПД устройства.В случае необходимости регулированиякак прямой, так и обратной составляющихтока изменяется время открытого состояниятиристоров, фазовое управление которымиосуществляет 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 кулучшению 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 тиристором и дополнительным электродом-инъектором, расположенным между основными электродами-инъекторами687178 Составитель Л. Шарова Редактор А. Морозова Техред О. ЛуговаяКорректор М. Шароши Заказ 5691/30 Тираж 777 Подписное ЦНИИ ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП вПатентв, г. Ужгород, ул. Проектная, 4причем катод дополнительного тиристора подключен к первому выходу блока управления и к аноду основного одного тиристора, к которому подключен один основной электрод-инъектор, управляюший электрод дополнительного тиристора соединен со вторым выходом блока управления, третий выход которого соединен с управляющим электродом основного одноготиристора, катод другого основного тиристора соединен с одним выводом сигнальной лампы и с четвертым выходом блока управления, пятый выход которого псдключен к управляюшему 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 вниде мание при экспертизе 1. Авторское свидетельство Ло 346444, кл. Е 02 Р 3/ 4, 1971. 2. Авторское свидетельство М 566464, кл. Е 02 Р 3/14, 1975.