Способ термического укрепления грунта

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 0602.81 (21) 3245339/29-33 Р 1 М К з Е 02 Р 3/11 с присоединением заявки МВ -(23) ПриоритетГосударственный комитет СССР но делам изобретений и открытийОпубликовано 150982, Бюллетень 89 34 53) УДК 624.138. .9(088.8) Дата опубликования описания 15,0982(72) Авторы изобретен А. Орданов сковский ордена Трудового Красного Знам строительный институт им. В, В. Куй(71) Заявител 54) СПОСОБ. ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТ и воду. Наукрепл ный раз ложени ючих1 о скважина инта, продоль схема распоя подачи гоего агента.стоит в слена высом 150 тупень 3 етрюю-24 мм. Заэ деля 3, сческони 2 лект Изобретение относится к строитель-,ву оснований и фундаментов зданий сооружений путем термического укрепления грунта.Известен способ термического укрепления грунта., включающий бурение скважины, герметизацию ее затвором, сжигание в скважине горючих смесей, нагнетание горячих газов в грунт 1).Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, розжиг смесей с образованием Факела и нагнетание горячих газов в грунт 2.Недостатком указанных способов является относительная большая продолжительность обжига грунта, составляющая 1,1-1,2 м/сут, что обусловлено последовательным нагнетанием горячих газов в грунт по высоте скважины.Цель изобретения - сокрашения продблжительности процесса.Поставленная цель достигается тем, что в способе, включающем бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважинугорючих смесей, роэжиг смесей с образованием факела и нагнетание горячих газов в грунт; бурение скважины ведут ступенчато с уменьшением книзу, во время подачи горючих смесей во вторую и последуюшуюие нижележащие ступени скважины производят.охлаждение смесей агентом в пределах вышерасположенных ступеней, а образование факела осуществляют на каждой ступени скважины,При этом подачу горючих смесейна каждую ступень, кроме нижней, производят равномерно по периметру скважины, розжиг горючих смесей ведут последовательно снизу вверх, а в качестве охлаждающего агента используют 5 Фиг. изображена яемог массива гру рез; на Фиг. 2я трубопроводов дл р смесей и.охлаждающТехнология способа со дующем.Вначале бурят скважин ту нижней ступени 2 днам 180 мм, добуривают верхн диаметром, например, 180 тем монтируют отсекатель юший друг, от друга ступе отверстием 5 для ввода э го или иного запальника958590 Показатели 160 301 154 294 154 154 140 на второй ступени 1,23 0,82 6,91 8,30 После этого устанавливают нижнюю часть эа"эора 7, монтируют трубопроводы 8,9 и перфорированный трубопровод 10, предназначенные для ввода в скважину 1 горючих сйесей и дополнительного воздуха или воды, и трубо-. 5 провод кольцевого распыления 11 горючих смесей в верхнюю ступень 3 и монтируют крышку затвора 12, на которой размещен патруб к 13.Затем бурят шпур 14 по внешнему 10 контуру 15 укрепляемого массива грунта 16 и устанавливают в нем многоспайные термопары 17,.соединяя их с самопишущим прибором 18.Разжигают горючие смеси с образованием факела 19 в нижней ступени 2 с помощью запальника б, который опус. кают в отверстие 5 в отсекателе 4 и выводят ступень 2 на рабочий режим. При этом по трубопроводу 9 подают воздух или воду. Затем эпальник 6 перемещают вверх на уровень кольцевого распылителя 11 и образуют Факел 20 на второй верхней ступени 3, выводя ее также на рабочий режим. Запальник б извлекают иэ скважины 1 через патрубок 13, который служит для визуального контроля за процессами сгорания горючих смесей в скважине 1. В верхнюю эаходку воздух или вода подается через перфорированный трубопровод 10. 3 ОСжигание горючих смесей и нагнетание горячих газов в укрепляемый массив грунта 16 осуществляют, пока расчетная температура не достигнет его внешнего контура 15, что Фиксируется 35 показаниями термопар 17 и самопишущих приборов 18.Сокращение продолжительности термического укрепления грунта в предлагаемом способе достигается за счет 4 О Диаметр укрепленного массивагрунта по контуру ЗОООС, м 3 Продолжительность работ, ч всего:в т.ч. обжиг скважины Продолжительность работна первой ступени Затраты труда на 1 м 5укрепленного грунта, ч/дн,Себестоимость 1 мукрепленного грунта, р одновременного теплообмена по всейвысоте скважины 1. При этом такаявозможность обеспечивается тем, чтотрубопроводы подачи горючих смесей 8на участках скважины 1, проходящихчерез верхние ступени 3, охлаждаютсявоздухом или водой. Данное обстоятельство исключает воспламенение горючихсмесей в верхних эаходках.В качестве охладителя цепесообразнее применять воду, которая служитне только для охлаждения трубопровода 8 подачи горючих смесей, но и вкачестве добавки, интенсифицирующейтеплообменмежду горячими газами игрунтовой стенкой скважины 1.На Фиг. 1 изображена скважина 1с двумя ступенями 2 и 3 по высоте,что при длине Факела Ям соответствует глубине укрепляемого массивана 16-24 м.П р и м е р 1. На участке работпроизводилось термическое укреплениеоснования Фундаментов излессовогопросадочного грунта отдельными столбами диаметром 2 м. Скважины бурилисьстанком ПВВСна глубину 20 м, двумя, ступенями по 10 м каждая. Диаметрпервой ступени был равен 0,15 м, второй - 0,2 м. Применялись горючиесмеси иэ природного газа, теплотворной способностью 35 мДж/м , а сжатыйвоздух подавался от компрессора ДК-.9 Мпод давлением 0,2 МПа, Температуравоспламенения горючих смесей составила 550 С, а скорость обжига грунта -0,4 м;"ч,Сопоставительный анализ термического укрепления фундаметра по предлагаемому и известному способам приведен в таблице,Известный Предлагаемый958590 Формула изобретения Юркая сРфсь г.Г ВНИИПИ Заказ Тираж 709 По 98/41 сное ППП "Пате род, ул.П ИРектная,Филиа г. Уж Таким образом, применение предлагаемого способа дает воэможность сни. вить продолжительность работ в 1 88Р раэ и одновременно уменьшить трудоемкость и себестоимость соответственно на 33 и 17. 5 1. Способ термического укрепления 10 грунта, включающий бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, розжиг смесей с образованием факела и нагнетание горячих газов в грунт о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью сокращения продолжительности процесса, бурение скважины ведут ступенчато с уменьшением книзу, во время горючих смесей во вторую и последующие нижележащие ступени скважины проиэ 20 водят охлаждение смесей агентом в пределах вышерасположенных ступенейа образование Факела осуществляют на каждой ступени скважины.2, Способ по п. 1; о т л и ч аю щ и й с я тем, что подачу горючих смесей на каждую ступень, кроме нижней, производят равномерно по периметру скважины.3, Способ по пп. 1 и 2, о т л ич а ю щ и й с я тем, что розжиг горючих смесей ведут последовательно снизу вверх.4, Способ по п. 1, о т л ич аю щ и й с я тем, что в качестве охлаждающего. агента испЬльэуют воду источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 538094, кл. Е 02 П 3/11, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 617520, кл. Е 02 0 3/10, 1976.