Способ закрепления лессовых просадочных грунтов и инъектор для закрепления лессовых просадочных грунтов

(56) Фатеев Н.Т. Карякин В.Ф. Инъекционное закрепление грунтов с использованием направленных гидроразрывов. - Тезисы докладов на Х Всесоюз- ном научно-техническом совещании, Закрепление и уплотнение грунтов в строительстве. М.: Стройиздат, 1983, с. 118-120.Авторское свидетельство СССР У 492621, кл. Е 02 Э 3/12, 1974,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССРПОДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) СПОСОБ ЗАКРЕПЛЕНИЯ ЛЕССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ И ИНЪЕКТОР ДЛЯ ЗАКРЕП ЛЕНИЯ ЛКССОВЫХ ПРОСАДОЧНЫХ ГРУНТОВ (57) Изобретение относится к области строительства, в частности к технологии и оборудованию для закрепления лессовых просадочных грунтов, может быть использовано в прокппленном и гражданском строительстве и направлено на повьппение производитель ности, экочомию крепителя и снижение стоимости работ. Это достигается образованием скважины в два этапа, на первом из которых одновременно с образованием скважины выполняют в ее стенке продольный концентратор аФ напряжений. На втором этапе через определенный промежуток времени одновременно осуществляется выполнение1444473 концентратора напряжений и эапираниеверхней части скважины. Операции вы-,полняются с помощью инъектора в ко-.тором наконечник 5 имеет расположенный со стороны лыски 3 резец 6 стреугольным очертанием его поперечно 1Изобретение относится к строительству и может быть использовано в промышленном и гражданском строительстве, в частности для закрепления лессовых просадочных грунтов. 5Целью изобретения является повьппение производительности экономия крепителя и снижение стоимости работ.На фиг.1 показан массив грунта, продольный разрез по инъектору; на фиг.2 - сечение А-А на фиг,1.Предлагаемый способ, закрепления лессовых посадочных грунтов с использованием направленного разрыва осуществляется с помощью инъектора, который включает тампонажную трубу 1, перфорированную трубу 2, имеющую лыску 3 и отверстия 4 для выпуска крепителя, расположенные по ее длине, наконечник 5 с резцом 6 треугольной г сечении Формы.Инъектор образует в грунте рабочую часть скважины 7 с концентратором напряжения 8 на ее стенке. Введение в грунт крепителя под давлением образу 25 ет вертикальную плоскость разрыва 9 в эакрепляемой зоне 10.Инъектор йеред погружением в грунт устанавливается таким образом, чтобы резец 6 совпадал с направлением 30 большей оси овала поперечного сечения эакрепляемого массива 10, Образование скважины ведется в два этапа, на первом из которых образуется рабочая часть скваины 7 до заданной отметки 35 и одновременно на боковой поверхности скважины .7 с помощью резца 6 образуют надрез треугольной формы, который является концентратором напряжения 8На втором этапе через определенный . 40 промежуток времени тампонажная труба 1, следуя эа перфорированной трубой 2, продолжает выполнять концентратор напряжения 8, запирает рабочую часть го сечения и высотой, равной 0,33диаметра наконечника 5. Тампонажнаятруба 1 инъектора имеет радиус наружной поверхности, равный сумме радиуса наконечника 5 и высоты резца 6.2 с.п. Ф-лы, 2 ил,2скважины 7 с концентратором напряжения 8, При подаче крепителя через отверстия 4 в рабочей части скважины 7 создается давление, обеспечивающее гидраразрыв грунта, Ввиде того, что наибольшие напряжения возникают в концентраторе напряжения 8 треугольной Формы, обеспечивается и наибольший вертикальный разрыв грунта. Интенсивность подъема давления назначается от 0,05 до 0,09 МПа/мин в зависимости от свойств грунта. В дальнейшем через образовавшуюся плоскость разрыва 9 производится пропитка массива 10 в обычном режиме, По окончании обработки массива 10 производится последующее погружение инъектора, и процесс повторяется.Резец 6 одновременно обеспечивает выдерживание направления плоскости разрыва. Угол заточки резца рекомена дуется принимать в диапазоне 20-45 в зависимости от вида грунта, При угле заточки меньше 20 возможно быстрое изнашивание резца и смыкание надреза от бытового давления. Угол более 45 не способствует созданию эффективной концентрации напряжения в массиве при нагнетании крепителя,Ы р и м е р. На участке работ использовали инъектор, который имел наконечник, и перфорированное звено0 мм и длиной 1 м с продольной лыской шириной 20 мм и отверстиями Ф 4 мм. Тампонажные трубы имели диаметр 50 мм. Наконечник был снабжен резцом длиной 40 мм. Резец имелоугол заточки 40 и выступал за контур наконечника на 10 мм, т.е. имел высоту, равную 0,33 диаметра наконечника. Рабочая часть резца выпол-, нена в виде многогранной призмы, Резец устанавливали в проточку выполненную в наконечнике. Форма резцаэ 4444 обеспечивала направленное погружение инъектора и свободное его извлечениеза счет заточки верхней и нижней егокромок.Инъектор погружался на глубину3,0 м, при этом на глубине 2,0-3,0 мна стенке скважины был выполнен концентратор напряжения треугольной формы глубиной 1 О мм, После погруженияинъектора была произведена предварительная активация грунта уклекислым газом с целью. удаления влаги изпорогового пространства грунта, подлежащего закреплению. Всего для актинации было подано 4 кг газа при давлении 0,3 М 11 а. При достижении давления 0,3 М 11 а за 5 мин было замечено резкое увеличение расхода газа, чтосвидетельствовало об образовании плос скости разрыва. По окончании активации грунта было проведено нагнетание крепнтеля раствора. силиката натрия плотностью 1,20 г/см в объеме 500 л.3Нагнетание велось в режиме плавно го подъема давления. Максимальная ве" личина давления не превышала 0,30 МПа. После подачи крепителя в грунт было подано 5,0 кг углекислого газа дляотверждения избь;тка крепителя. ЗОЗона закрепления в плане имела форму овала с размерами осей 80 х 160 см. Срез . зоны на глубине 2, 4 м от поверхности земли показал наличие вертикальной плоскости разрыва. Трещина имела ии 35 рину 1,0-3,0 мм,Предлагаемое техническое решение по сравнению с известным позволяет на 25-30% повысить производительность труда, на 40-50% снизить трудозатраты и на 20-30% снизить расход крепителя. 73 4Формула изобретения1.Способ закрепления лессовых просадочных грунтов, включающий образование скважины, выполнение в ее стенке продольного концентратора напряжений, эапирание верхней части скважины с отсечением зоны нагнетания и введение под давлением в грунт крепителя с образованием в грунте плоскости разрыва, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, экономии крепителя и снижения стоимости работ, образование скважины ведут в два этапа, на первом йз которых одновременно осуществляют выполнение открытой . скважины и продольного концентратора напряжений, а на втором этапе через определенный промежуток времени - . одновременное выполнение концентратора напряжений и перекрытой сверху скважины.2.Инъектор для закрепления лессовых просадочных грунтов, включающий наконечник, тампонажную трубу с,циаметром, превышающим диаметр наконечника, расположенную между ними перфо рированную трубу и выполненную на трубе лыску с отверстиями для выпуска крепителя, о т л и ч а ю щ и й с я тем; что, с целью повышения производительности экономии крепителя н снижения стоимости работ,наконечник снабжен расположенными со стороны лыски резцом с треугольным очертанием его поперечного сечения и высотой, равной 0,33 диаметра наконечника, а тампонажная труба выполнена с радиусом наружной поверхности, равным сумф ме радиуса наконечника и высоты реэ- цае,.ВПИИПИ Государственного к по делам изобретений и 13035, Москва, 3(-35, Раушск