Способ уплотнения массива грунта и устройство для его осуществления

(51 4 В 3 10 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ лЕ Р АВТОРСКОМУ С(57) Изобрет тельству, впросадочных правлено на ПЛОТНЕНИЯ МАССИВА ГРУ ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ние относится к строи астности к уплотнению или рыхлых грунтов, и овышение эффективност идов осо-исследоанииМ.Гер нстит анов,С.Ямщиков,И.Кованда,.П.Мушенко о СССР1973. 1977. ОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Бюро внедрения новыхнований и фундаментов Научвательского института осноподземных сооружений им, Нванова и Московский горный(56) Авторское свидетельст500334, кл, Е 02 Э 3/10,Авторское свидетельство624986, кл. Е 02 О 3/ 12,уплотнения. Достигается это тем, чтогрунт замачивают и воздействуют нанего колебаниями частотой 4-200,Гцпри амплитуде колебательного ускорения,равной 2-20 ускорениям свободного падения. Воздействие на грунт колебаниями ведут. через скважины по всей.глубине уплотняемого массива, Устройство содержит излучатель с цилиндрическойРеэинокордной мембраной, статором нротором. Возбуждение колебаний происходит при подаче в излучатель сжатого воздуха. Повышение эффективностиуплотнения грунта достигается за счетвоздействия на него низкочастотнымиакустическими колебаниями по всейглубине массива, 2 с. и 1 з.п. ф-лы,Ла фиг. 1 показана схема осуще ствлеция способа", на фиг. 2 - узел т. ца фиг, 1,Способ осуществляют следующим об 1 аз ом 15 В массиве грунта 1 бурят скважины 2 ц устанавливают в них перфорированные трубы 3. В каждую трубу 3 поочередно заливают воду и погружают до нижней границы уплотцяемого массива излучатель 4 низкочастотных акусти- ческих колебаний. После погружения излучателя 4 перекрывают над ним трубу 3, изолируя зону размещения излучателя ц начинают возбуждение колебассцй, которые через воду и персЬорацц 1 о трубы 3 передаются в груцтот вый массив, разрушая его структур.:ые сплзи и уплотняя его в зоне раз:ещеспся излучателя 4, После заданного времени обработки зоны снимают ее изоляцию, перемещают излучатель 4 вверх по трубе 3, изолируют сверху следующусо зону и ведут воздействие ца грунт колебаниями, Колебания осуществлясот частотой 4-200 Гц при амплитуде колебательного ускорения в диапазоне 2-20 величин ускорения сгободцого падения, Оптимальные велцчснсы частоты и амплитуды колебательного ускорения выбирают в этих пределах экспериментально в конкретных грунтовых условиях строительной площадки.Устройство для уплотнения массива грунта содержит перфорированную обсадную трубу 3 и переме 1 цаемый внутри цее излучатель 4, Перфорация трубы 3 выполнена в виде вертикальных целевых отверстий 5, расположенных поясами в шахматном порядке. Излучатель 4 имеет корпус, состоящий из цилиндрической упругойреэинокордной мембраны 6, крышки 7 и днища 8. Внутри корпуса соосно с мембраной 6 размещены цилиндрические полые статар 9 и ротор 10 с совмещенными боко, выми отверстиями 11, Внутри ротора 10 ца днище 8 закреплен привод 12 20 25 30 35 40 55 1 13683Изобретение относится к строительству и может быть использовано при уплотцеции и уменьшении сжимаемости массивов просадочных, а также рыхлых5 грунтов.Цель изобретения - повышение эффективности уплотнения. 85 2вращения ротора 10, например электродвигатель. На крышке 7 закреплено приспособление 13 для герметизации скважины, выполненное в виде упругой надувной тороидальной камеры, а также сбросной клапан 14. Полости ротора 10 и камеры 13 сообщаются посредством трубопровода 15 с источником 16 сжатого воздуха, размещенным на дневной поверхности.Устройство работает следующим образом.В установленную в скважине 2 заполненную водой трубу 3 опускают до ее низа излучатель 4 и подают в него по трубопроводу 15 сжатый воздух. Происходит надувацие камеры 13 с изоляцией трубы 3 над излучателем 4. При достижении предельного давления сжатого воздуха открывается сбросной клапан 14, закрывающийся при заданном минимальном давлении и вновь открывающийся при повышении давления, Включают привод 2 и приводят во вращение ротор 10. При этом происходит возбуждение колебаний мембраны 6, передающихся по воде через перфорацию трубы 3 в грунт, вызывая разрушение его структуры и уплотнение, После заданного времени воздействия колебаниями подачу сжатого воздуха прекращают, происходит сжатие упругой камеры 13. Излучатель 4 поднимают на следующую зону, проводят по ней аналогичный цикл операций и осуществляют эти циклы до выхода излучателя из трубы 3 или в заданном интервале глубины.Генерирование излучателем 4 акустических колебаний заключается в следующем. В полость вращающегося ротора 10 постоянно подают сжатый воздух, который при совмещении отверстий 11 в статоре 9 и роторе 10 поступает в полость мембраны 6, приводя ее к вздутию. Давление в полостях мембраны 6 и ротора 10 уравнялись, затем отверстия 11 расходятся, давление в полости ротора 10 возрастает до срабатывания клапана 14, при открывании которого давление в полости ротора 10 падает ниже давления в полости мембраны 6При следующем совмещении отверстий 11 воздух из полости мембраны 6 устремляется в полость ротора 10, происходит перемещение мембраны 6 в сторону статора 9, Такие колебания мембраны 6 происходят несинхронно с136838 вращением ротора 10 и работой клапана 14, частота колебаний может изменяться на 10-207, сохраняя среднююзаданную величину,Регулирование частоты колебаний и амплитуды колебательного ускорения осуществляют за счет изменения расхода сжатого воздуха и скорости вра щения ротора 10. Благодаря воздействию на грунт низкочастотными акустическими колебаниями и проведению воздействий по всей глубине массива достигается повышЕние эффективности уплотнения грунта. Формула изобретения 1, Способ уплотнения массива грунта, включающий образование скважин, подачу в них воды и воздействие через скважины на грунт колебаниями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности уплотнения, воздействие на грунт колебаниями ведут снизу вверх по зонам с остановками, причем каждую зону перед 54началом воздействия колебаниями изолируют сверху, а колебания осуществляют частотой 4-200 Гц при амплитуде колебательного ускорения, превышаю щей ускорение свободного падения в 2-20 раз.2. Устройство для уплотнения массива грунта, содержащее перфорированную обсадную трубу и перемещаемый внутри нее излучатель колебаний, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности уплот. нения, оно снабжено установленным в верхней части излучателя приспособлением для герметизации скважины, а излучатель имеет цилиндрический корпус с боковой поверхностью из упругой резинокордной мембраны, разме щенные внутри него соосно с мембраной цилиндрические статор и ротор с совмещенными боковыми отверстиями, привод ротора и установленный на крышке, корпуса сбросной клапан.3, Устройство по и. 2, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что приспособление для герметизации скважины выполнено в виде упругой торойдальной камеры, сообщающейся с полостью излучателя.6о комитета С и открытийРауыская наб Тираж 6осударственноам иэобретенииМосква, Ж,