Способ термического укрепления просадочного грунта

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Ц 9) сИ) 00 А 54 Е 02 РЗ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 1 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕ 11- ЛЕНИЯ ПРОСАДОЧНОГО ГРУНТА (57) Изобретение относится к строительству оснований фундаментов зданий и сооруже. ний, возводимых на просадочных грунтах, путем их термического упрочнения с устранением просадочных свойств. Изобретение направлено на снижение энергозатрат.,)то достигается тем, что после бурения скважины ее уширяют по крайней мере в верхней и нижней частях. Нагнетание в грунт горячих газов и воздуха ведут через чередуюгциеся по высоте участки. Приводится математическая зависимость для определсния радиуса угнирения скважины. Обеспсчивается сокрагцение затрат тепловои энер гии до 40%. 1 табл. 1 ил.11 зц 6 ртни (пнцсится к (трцит(,ьсгвл оснований (1)унлдлеТое( зланий и (ццрл жений, вц.(ецлилых на jросалцчных грунтах, нут(ч их термического лнрцчщ ни)1 ( устрд. нниеч нр(салочных свцйсгв.1 Еель и (ц 6 рт(. Ния снижение эи ргц(дтрат.Нс черт(.ж(. изо 6)джое(с тхно,ц(и 1(сскд 51 схема выполнения нреллдгаечоц ( носц 6;Снц(о 6 осунествляется слелу книч ц 6- рдзоч.Вначдлбурят скважину 1, затем рдз 6 ивдкт (ее нц Высоте нд чутки лля нагнеГЗНИ 5 ц(яЧИХ ЗЗцВ 2 И .1,(я Н)ЛсИ Сжс- гцгц Вцзллхд 3 Униряют участки лля подачи сжеп(ц вц(лчхд 3 релилсцл, )нр;е(- ленныч (оглсЕц .(двис ичстиГЧ -,св )4 в Г. Гр;1.Иус скважины, ч;скор(сгь горячих гд(цв нд ехцлВ(рлнт, ч,скорсть сжато(о ец.(;( хд нд вхолев рлнт, ч с;Н сулледрндя высота ччастков лля нагнетания горячих газон, м,1(н (вгч ч с ) на я Высота чс(дсткцв лл я нцл;чи сжатого воздуха, м.11 цслэтцгц В скважину 1 устдндвлидкт электродвигатель 4, в которомндгревдте,(ьныэ,(лнты 5 разчеИены только но Вь(сцтл 1 с(ст кон 2 лг 51 нс 1(н(те ни янс(1 етых ч( цВ, Г 1 леги (и 1 лк)г скнскину 1дтворцч 6 Е.сли л,я гнераии тепла иснцль (л к гцркчи( смеси, го вместо эгн. ктрцндгр( и; Гля нд .(; гнцр чцнтирук)т форсунки лля сжигдния тцн,ивз (не (нказдно). Нд,1 кгцнинц.( цт гр;Нсфцрчдтцр; 11, нцлк,Кч( нщгк исто Нику 12 элктрц)еи ргии.11 и.Вк,К) 1( и и я ис гоч и и к( э, ( ктрцэн( р Ии ц Гр;(нсфцрч;пцрд 11 и 1(ер;Ниин, цвци энрги и в э, ( ктцне Гр(. Вдтел 4и скважинуИцлдн)т сжатый вц(:елх, кццрыи нц рд (л(льным грл 6 цнрцьч.шм 13 нос ун;г ч нрфцрирц(днньи ц 6 цйл(ы 14и;11)В;11,15( 4 и;1 у;сКИ " и 3 Н;1 (с;.Тки ,1151 н 1 н 1) Ни 51 Го 51 чих Гс(:(цн Вц (;(Ухнц. тся и ( р;сче гд на грвдния и, .ц1(Н) 1200 (., д н; лчдски 3 лля сждтцгцНЦЗЛЛ си 1 И ( Рс(СЧСТД )(ГУГИ 1 ЦВДНИЯ ТЧНЕ)сТл 1 ь еК)л Г скВсжИны 1 цТ 11(Н) 1Слц рессгнои 350 400 С, ц 6 снс(иееК).инеобратим(е устранение нро(длочныхсвцйсзн гру нгд 15. Прои(сс Нц;ц,жеТся,нцк; рдс и гн;(я т(чн(р;тура и лцсти(нетВне(ни гц конту рд 16 укренляечцгцру нтз15, чтц фиксирутся показаниями трчцнар17 с нри 6 ордми 18. 11 ерфорирванные ц 6 ойчы 14 э,1 ктрцнд ревдтеля 4 )е.(;(Г(н( унлцтняниими трчцсцйкичи сд,ьникдми 1,). Пример I. Осуществлякт термическоечкренление нросалочнцго грунта, мощностью 12 м Диаметр скважины 0,2 м. Исходньи данные температура укрепления грун тд Тр=-400"С, тел(нердтура сжатоо воздухаТв == 50 С, максимальная температура эгс ктронагревзтеля Ти=2300 С, течпература прячих газов на вхоле в грунтовую стенкл сквзжины= 1150 С, скорость газов и возллхе В скважине Уг=2,5 У, допускаемая но опытам тепловая нагрузка на стенку скважины Я=100 ОМДж/ч м" и тепловая мощность нагревателя (; =340 МДж/ч (или форсл нка,еля сжигания топливных смесей).В соответствии с зависимостью (1) ралиу( уширения участков для подачи сжатого Вцзлухд 0,18 мВысота скважины рдз.еленд на участкинц ( хс че 12 - 2,33+2,5+2,33+2,5+2,33 ч.При, р . Нд участке строительства 20 (илИесгвляют термическое укрепление просдлцчнцго гру нтз нц условию примера 1.Скважина пройдена установкой. УГБ - 50, у(иирния Выполнены приставкой к УГБ 50 лидчс гром 0,36 м. Эсектрцндгреватеси смонтированы с нолосовычи нагревателял(и из снлдвд ОХ 23 Ю 5 А, нцлклк 1 чение к внешней сети через нсчной трансформатор 11 типа ТПО 250 (40) ПКУ 4. Сила тока поддерживается 2200 24 ООА, напряжение около 36 В. Перфорация обойм Выполнена ( цт В рЕид трц(тцрцну стенки скважины, ц 6 ойлы разлелены сальниками из ас 6 естд, защищенного стдлыцй полосой из сплава ОХ 23 Ю 5 А.Сскзтый Воздух щлается п комнессцрз ДК 9 М произволпельно(тью 9 ммин нри изоьпцчИч лдв,н нии ло 0,6 МЕа Кцнтрцль темнердтурщн о нля осу щсствляется термцндрдчи тина ТХА У 1 Е 1 и сдмониИушичи приборами )Е 1 ЕЕ ЭМ.Дцнц;1 Вите,1 ьные ла нные, полученныенр(,вдрительныл(и цнытами обьсмнзя мдсса 40рл нтд 1650 кгч, нриролндя влажность1),2 Пцказдтел ь 1 рчцра м мы равен 3РЗ 6 цты нрци(водят на трех массивдхно нре,лдгдечцму и на одном но известному снцсц 6 дл Дидлетр укренлясчцго нросд.ииного грл ига 4 ч.45 (.Водные рзлгьтдты рд 6 цт нредлзгдечогц и известнцгц сн(нц 6 ов нривлены В тд 6- 1 И 1(.Тс К И М Ц 6 ) с( 3 Ц Ч, Н ) (.,1.1 3 (. М Ы й С и О С О 6лдт вшзмцжность сокращения затрат тенловои эщргии нд 26,1 42,6, в т.ч. за счет 5 О сокрашения тепловых потерь в 2,86 3,65 рази ) лНьшения средней температуры нагревания минсрд,ьнц скелета грунта на 12,6-Фор.т. и изретения551339200 гв=г -----ч н1/э 1 а где г5 10 Известныйспособ Предлагаемый способ Показатели кважина 1 Скважина 2 Скважина 3 Общий объем укрепленного грунта поконтуру 400 С, м 160 160 160 160 Продолжительностьработ, ч 120 104 94 163 Удельные затраты тепла на укреплениеь,1 м грунта по контуру 400 С, МДж/м 1 2364 2036 1838 3200 в том числе; на испарениевлаги 453 453 453 453 на нагреваниеминеральногоскелета грунта 1585 1302 1129 1813 326 281 256 тепловые потери 934 Средняя скорость термического укрепления грунта по контуру 400 С, м/ч 1,33 1,54 1,71 0,98 Температура в скважине, С 1100 1150 1200 950 Сокращение расхода тепла, МДж/м 836 1164 1362 всего, в т.ч. на нагревание минерального скелета 228 684 511 608 653 678 на тепловые потери Сокращение длительностипроцесса термическогоукрепления грунта, ч 43 59 69 скважинь 1, ее герметизацию, нагнетание в грунт сжатого воздуха, генерирование потока горячих газов и их нагнетание в грунт с температурой 1100 в 1200 вС участками по высоте скважины, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, после оурения скважины осушествляют уширение по крайней мере ее верхнего и нижнего участков, нагнетание в грунт горячих газов и воздуха ведут через чередующиеся по высоте участки, причем радиус уширения скважины г, принимают равным величине, определяемой из зависимости радиус скважины, м;скорость горячих газов на входе в грунт, м/с; скорость сжатого воздуха на, входев грунт, м/с;суммарная высота участков для нагнетания горячих газов, м;суммарная высота участков для нагнетания сжатого воздуха, м.Составитель А. Прямков Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор Л. Бескид Заказ 4191/21 Тираж 606 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раущская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4