Способ термического укрепления грунта

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз, СоветскихСоциалистическихРеслублик п 977569(22) Заявлено 08. Об.81 (21) 3295700/29-33сприсоединениемзаявки М(23) ПриоритетОпубликовано 3011.82, Бюллетень М 9 44Дата опубликования описания 30,11,82 Е 02 Р 3/11 Государственный комитет СССР но дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А,П, Юрданов и Ю.А. Юрданов 1Московский ордена Трудового Красного Знамени Ийженерно-.строительный институт им. В.В. Куйбышева(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА Способ осуществляют следующим образом.30 На участке работ бурят скважинынаклонно, последовательно соединяя Изобретение относится к строитель ству, в частности к укреплению грун- . та термическим воздействием, и может быть использовано для укрепления оснований, откосов, изготовления свай, подпорных и других стен.Известен способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважин, размещение электродов, подключение их к источнику электроэнергии, нагревание грунта до спекания (1) .Недостаток этого способа заключается в неэффективном использовании электродов, что приводит к снижению производительности.Наиболее близким к предлагаемому является способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважин, размещение в них токопроводящего материала, подвод к последнему электроэнергии, нагрев грунта до спекания, извлечение токопроводящего материала и заполнение скважин грунтом 12) .Существенный недостаток этого способа заключается в относительно выаокой стоимости спекания грунта, обусловленной , в основном, стоимостью электродов, изготовляемых из высоко- прочного термографита, причем требования к прочности электродов опреде.ляются условиями их транспортированияи монтажа.Цель изобретения - снижение стоимости работ.Поставленная пель достигается согласно способу, включающему бурениескважин, размещение в них токопроводящего материала, подвод к последнему электроэнергии, нагрев грунта доспекания, извлечение токопроводящегоматериала и заполнение скважин грунтом, при котором бурение скважин осуществляют наклонно с последовательнымчередующимся соединением их устьями 15 и нижними частями в виде зигзагообразного профиля, при этом используюттокопроводящий материал с температурой плавления, превышающей температуру спекания грунта.20 На фиг. 1 изображена схема размещения скважин в грунте; на фиг. 2схема заполнения скважины токопроводящим материалом; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг4 - варианты расположения скважин, вид вплане.977569 Способ Показатели Предлагаемыйпл.г ИзвестныйПл,1 Пл.г Пл. 1 0,87 0,95 48 35 39 28 28 16 16 их нижние части и устья. При этом в плане скважины 1 размещают с учетом конфигурации образованного в результате спекания грунта массива 2. Затем скважины 1 заполняют токопроводя щим материалом 3, температура кото рого на 200-800 ф С выше температуры спекания грунта. В качестве материала можно испольэовать, например, порошкообразный термографит. Токопроводящий ,материал 3 уплотняют в скважинах 1 .10 приспособлением 4 со штоком 5. После заполнения скважин 1 в устьях первой и последней из них монтируют контакторы б, которые подключают к источнику 7 питания электрической энергии. 15 Контакторы б выполняют подвижными, перемещая их при возможном доуплотнении материала 3 в процессе работ.Спекание грунтового массива 2 продолжают в течение времени, определяе-о мого из соотношения. где Ь - Длина скважин, м;г - радиус .спекания грунта, м;ас - скорость спекания грунта,м /ч;толщина смыкания смежныхцилиндров изспекшегося грун 0та, м;Пз - диаметр электрода, м.Работы продолжают до тех пор, пока температура спекания не достигнет внешней границы 8 укрепляемого мас сива 2 грунта, что определяется показаниями термопар 9, соединенных с самопишущими приборами 10.Применение порошкообразного материала для изготовления электродов 40 непосредственно на строительной площадке не только сокращает их стоимость, но и повышает надежность в работе, так как готовые электроды пос" тавляются длиной 1-2 м, а соединяющие 45 их приспособления ухудшают контакт. Ввиду того, что токопроводящий материал имеет более высокую, чем грунт Производительность спекания грунта при 1200 С,м/ч ЭСтоимость 1 м грунта, обожженного до 1200 С, руб/м 42 в том числе электродов температуру спекания, он остается вотносительно рыхлом состоянии, послеокончания работ по спеканию грунтасвободно извлекается из скважин и может использоваться многократно.Последовательное зигзагообразноеразмещение скважин позволяет образовывать различную конфигурацию упрочнен"ных до спекания объемов грунта, а также уменьшает число подключений к источнику электроэнергии.П р и м е р На участке работ выполняют термическое укрепление суглинистого грунта с естественной влажностью 0,12, Скорость обжига по опытам 0,6 м /ч длЯ 1200 С и 1,1 м /ч,для 800 С. По проекту толщийа смыкания термогрунтовых цилиндров 0,5 м ирадиус спекания грунта 1,05 м,Скважины бурят под углом 30 другк другу диаметром 0,1 м с помощьюустановки ЛБУ"15 на глубину 5 м. Вкачестве заполнителя применяют термографитовый порошок ТГс температурой начала спекания 2000 СЗабивкускважин выполняют трубчатым приспособлением с уплотняющим штокоМ. Контакторы забивают в материал электродов с помощью приставки к ЛБУ.По контуру спекаемого массива устанавливают термопары ТХА-ХП, подклю-ченные к самопишущим приборам типаХА класса точности 0,5, Присоединение к внешней сети выполняют черезсистему трансформаторов АОИК 100/05;ОСУ 80/0,5 с изменением силы тока инапряжения соответственно в интервалах 1200-2000 А и 30-50 В. На участкеобжигают 8 скважин на двух плошадках.На спекание грунта согласно соотношению (1) затрачено 27 ч на первой пло-щадке и 32 ч на второй.Одновременно выполняют работы надвух площадках в аналогичных условияхсогласно известному способу Результаты сравнения приведены в таблице.Таким образом, предлагаемый способпозволит снизить стоимость термического укрепления грунта на 20-23 ипродолжительность на 16-26,977569 формула изобретения г г 1 РигЗ 0 ВНИИПИТираж 7 каэ 9138/3 Подписное Способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважин, размещение в них токопроводящего материала, подвод к последнему электроэнергии, нагрев грунта до спекания, извлечение токопроводящего материала и заполнение скважин грунтом, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения стоимости работ, бурение скважин осуществляют .наклонно с посф ледовательным чередующимся соединением их устьями и нижними частями ввиде зигзагообразного профиля, приэтом исПользуют токопроводящий материал с температурой плавления, превышающей температуру.спекания грунта.5 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 92567 кл. Е 02 0 3/11, 1950. 19 2. Авторсхое свидетельство СССР по заявке 9 2986697/29-33,кл. Е 02 0 3/11, Т 980.