Способ термического укрепления макропористого грунта

,й У 38тильный инстиОСУДАРСТЯЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 538094, кл. Е 02 0 3/11, 1976,Авторское свидетельство СССРУ 1308705, кл. Е 02 Р 3/11, 1986(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ МАКРОПОРИСТОГО ГРУНТА(57) Изобретение относится к строительству на макропористых грунтах с укреплением их в основаниях зданий и сооружений с устранением просадочных свойств термическим воздействием и направлено на повышение эффективности. Это достигается тем, что осуществляют вакуумирование грунта, образование скважины и равномерно расположенных вокруг нее шпуров, герметизацию скважины, генерирование вней горячих газов, нагнетание их вгрунт через равные по высоте участкии нагревание грунта до устранения наего внешнем контуре просадочныхсвойств. При этом в период вакуумирования грунта производится осушениеи накапливание отработанных горячихгазов, а в период нагревания грунтаопределяется момент образования внем порога влажности. Нагреваниегрунта ведется периодически концентрически расположенными вокруг скважины слоями. Вакуумирование производится через скважину после нагревания каждого слоя, из которых первый слой вакуумируется после образования в грунте порога влажности. Накопленные газы используются при последующих генерированиях горячихгазов. Приводйтся зависимость дляопределения количества слоев вокругскважины. 1 ил.Изобретение относится к строительству на макропористых грунтах с укреплением их. в основаниях зданий и сооружений с устранением просадочных свойств термическим воздействием,Цель изобретения - повышение эффективности,На чертеже изображены разрез скважины, шпуров и укрепляемого грунта, схема размещения технологического оборудования и средств технического контроля процесса.Способ осуществляют следующим образом.15Вначале бурят скважину 1 и равномерно вокруг нее шпуры 2, которые размещают по внешнему контуру 3 укрепляемого массива 4 и осушают вакуумированием через них массив грунта 4 до влажности на границе раскатывания, что фиксируют непосредственным отбором и испытанием проб грунта, Затем в скважину 1 устанавливают блок 5, включающий диафрагмы 6 из термостойких сталей, разделяющие скважину 1 на равные по высоте участки, трубо" проводы 7 подачи горячих газов и отвода 8 отсасываемых из грунта газов, который соединен через Фильтр 9 с теплогенератором 10, генерирующим горячие газы. После этого скважину 1 герметизируют затвором 11 с патрубком 12 для контроля процесса внутри скважины 1 визуально или с помощью оптического пирометра, проверяют гер метичность и нагревают грунт 4 в первом слое 13, пока в нем не образуется порог 14 влажности, что фиксируется отбором проб стандартными методами, Затем трубопровод 7 подачи в скважину горячих газов перекрывают вентилями 15, а через трубопровод 8 отсасывают с помощью вакуум-насоса 16 иэ грунта первого слоя 13 отработанные газы в емкость 17 для их последу ющего использования, пока температура отсасываемых газов не достигнет температуры устранения просадочных свойств грунта, составляющей около 200 С, После этого процесс продол жают нагревая и вакуумируя грунт следующих слоев, количество которых определяют из зависимости А= 1+ , (1) 55 1 пм е Р - диаметр укрепляемого вокруг скважины грунта, м Р, - диаметр первого слоя, концентрически расположенноговокруг скважины, м;Со - степень влажности грунтапосле вакуумирования;С, - степень влажности грунтана пороге влажности.Предлагаемый способ исключает потери тепла при образовании в результате испарения и отжатия влаги от скважины и последующей конденсации паров порога влажности, поскольку при появлении порога процесс нагнетания горячих газов в грунт прекращается.Периодическое нагнетание горячих газов позволяет повторно пропаривать укрепляемый массив грунта, ликвидируя его просадочные свойства при относительно низких температурах,Многократное использование отсасываемых газов снижает энергозатраты.П р и м е р. На экспериментальной площадке проводилось термическое укрепление макропористого грунта на глубину 10 м в трех массивах, иэ ко"торых два обрабатывались предлагае: - мым и один известным способами. Скважины 1 и шпуры 2 были образованы установкой УГБдиаметром 0,2 м, шпуры 2 размещались по внешнему контуру 3 укрепляемого массива грунта 4 в количестве 6 шт вокруг каждой скважины. После этого укрепляемый массив осушался вакуумированием до влажности на границе раскатывания 0,08.Это соответствовало степени влажности С, = 0,32. Для вакуумирования использовались вакуум-насосы РМК. о предварительным опытам установлено См0,64. Диаметр укрепляемого вокруг скважины 1 грунта Р = 3 м. Согласно зависимости (1) было определено Р = 2 м, После производился монтаж блока 5 с диафрагмами 6 из стали типа ОХ 23 Ю 5 А, разделяющими скважину 1 на 3 равных высоты по 3 м в каждой, трубопроводами 7 и 8, соединенными с фильтром 9 и гецератором 10 горячих газов типа УСВЗООТ, нагревающим газы до 600 С. Скважины 1 герметизировали затворами 11 с патрубками 12 для наблюдения оптическими пирометрами ОППИР. После включения генератора 10 горячие газы нагнетались через трубопровод 7 в грунт 4, пока в его первом слое 13 на внешней границе це образовался порог 14 влажности. При этомсредняя степень влажности во втором слое составила 0,64, т.е. увеличилась в 2 раза. Диаметр второго слоя составил 2,6 м. Затем вентилем 15 подача горячих газов была прекращена и был включен насос 16 и по трубопроводу 8 отсасывались отработанные газы, пока их температура не достигла 200 С, что проверялось показаниями термопар, установленных на вакуум-насосе (не показано), На этот процесс было затрачено: нагревание первого слоя 16 и 17 ч, охлаждение 0,5 ч. Затем процесс продолжали, используя отработанные газы, нагнетаемые в емкость 17, для генерации горячих газов в УСВТ с осушением фильтром 9. На последующие второй и третий слои соответственно затрачено на нагревание и вакуумирование грунта 13 и 12 ч, 1,5 ч -9 и 10 ч. Вакуумирование последнего . слоя не производилось. Общая длительность процесса составила 40 и 42 ч, в том числе на нагревание 38- 40 ч и вакуумирование 2 ч. Удельные затраты тепловой энергии составили 1070 и 1100 ИДж/м . Шпуры тампонировълись после завершения процесса.Известным способом термическое укрепление было завершено через 48 ч, удельный расход тепла составил1680 ИДж/мз .Таким образом, предлагаемый способ повышает эффективность эа счет сокращения затрат тепла в 1,5 раза и длительности процесса в 1,2 раза. Формула и з обретения 40Способ термического укрепления макропористого грунта, включающий вакуумирование грунта, образование сква 1 п Р . Р1 п где Р диаметр укрепляемого вокругскважины грунта, м,диаметр первого слоя, концентрически расположенноговокруг скважины, м,степень влажности грунтапосле вакуумирования,степень влажности грунта напороге влажности. См жины и равномерно расположенных вокруг нее шпуров, герметизацию скважины, генерирование в ней горячихгазов, их нагнетание в грунт черезравные по высоте участки и нагревание грунта до устранения на внешнемего контуре просадочных свойств, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения эффективности, в период вакуумирования грунта осуществляют осушение и накапливание отработанных горячих газов, в процессенагревания. грунта ведут определениемомента образования в нем порогавлажК 6 сти, нагревание грунта осуществляют периодически концентрическирасположенными вокруг скважины слоями, а вакуумирование грунта производят через скважину после нагреваниякаждого концентрически расположенного слоя, причем вакуумирование первого слоя начинают после образованияв грунте порога влажности, накопленные отработанные газы вводят в скважину при генерировании в ней горячихгазов для нагнетания их в последующий концентрически расположенныйслой, а количество последних определяют иэ зависимости1430462 Сос витель А.Прямковд Л.Сердюкова Корректор Э.Лончаков едактор андура Тех 06/26 Тираж 637 ВПИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, РаушЗа Подписнокомитета ССС открытииая наб., д, 4/ Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,