Способ упрочнения водонасыщенного грунта и устройство для его осуществления

(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт гидромеханизации, санитарно.- технических и специальных строительных работ(56) Авторское свидетельство СССРМ 185276, кл. Е 02 Р 312, 1964.Авторское свидетельство СССРМ 1081279, кл, Е 02 Р 3/12, 1982 (прототип). (54) СПОСОБ УПРОЧНЕНИЯ ВОДОНАСЫЩЕННОГО ГРУНТА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к строительству, в частности к упрочнению водонасыщенЮ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ ного намывного грунта с загрязняющими окружающую среду включениями, и направлено на обеспечение защиты водной среды от загрязняющих включений намывных грунтов, Это достигается тем, что перед погружением возбудителя колебаний накапливают над зоной разжижения грунта при помощи оболочки 1 слой воды. Во время воздействия на грунт колебаниями переме. шивают накопленную воду с разжиженным грунтом и отделяют от него загрязняющие включения с переводом их в слой воды, Йосле зтого вода с загрязняющими включениями отводится за пределы участка работ, Используется устройство, которое имеет полую ш 1 энгу 7 е боковыми отводами 8, окружающую ее жесткую в виде усеченного 3 конуса оболочку 1 с кольцевым шипом 5 на нижнем ее торце и соосным цилиндриче- ским патрубком 2 на верхнем торце. Между вибратором 20 и штангой 7 размещен привод 15 с планетарным редуктором. 2 с.п.флы, 2 ил.1Изобретение относится к строительству, в частности к упрочнению водонасыщенного чамывного грунта с загрязняютими окружающую среду включениями.Цель изобретения - обеспечение защиты водной среды от загрязняющих включений намывных грунтов,На фиг.1 изображено устройство, общий вид; на фиг,2 - узел на фиг,1,Устройство для реализации способа упрочнения водонасыщенного грунта содержит оболочку 1, выполненную из высокопрочного водонепроницаемого материала в виде усеченного конуса с соосным цилиндрическим патрубком 2 на верхней торцовой части оболочки 1 и кольца 3 на ее нижней части с козырьком 4 и кольцевым шипом 5, смеситель б с металлической полой штангой 7 и перфорированными горизонтальными боковыми отвоцами 8.Внутренние полости металлической штанги 7 и патрубков 8 сообщаются между собой и предназначены для подачи в намытый грунт 9 зоны 10 воды, вяжущего и других растворов от подводящего шланга 11. Внутренние полости горизонтальных патрубков 8 и металлической штанги 7 обеспечивают также гидротранспорт и отвод через них загрязненной воды на поверхность под оболочку 1 с последующим отводом ее за пределы участка работ.Устройство также включает насос 12 с подводящим шлангом 13 и кабелем 14, навесной привод 15 с кабелем 16, планетарный редуктор 17, муфту 18, раму 19, вибратор 20 с кабелем 21, подъемно-транспортный механизм 22.Способ осуществляется следующим образом.Первоначально на поверхности намыв- ного грунта 9 устанавливают с помощью транспортного механизма 22 усеченную коническую оболочку 1 перпендикулярно поверхности намытого грунта 9 и поме.цают. внутри нее смеситель 6, ориентированный вертикально. Оболочку 1 под .действием собственного веса погружают в намытый грунт 9 под уровень козырька 4,Далее устанавливают смеситель б в вертикальном положении внутри конической оболочки 1 так, чтобы угол а 1 между поверхностью намытого грунта 9 и вертикальной осью смесителя 6 был больше или равен углу а 2 между внутренней боковой стенкой оболочки 1 и поверхностью намытого грунта 9,Затем, одновременно наполняют оболочку 1 чистой водой из природного водоема 23 посредством насоса 12 или через смеситель 6, возможен и совместный вариант их работы при заполнении оболочки 1,разжижают намытый грунт 9 посредствомвибрационно-вращательного движения5 смесителя 6 и погружают его в грунт 9.После этого вымывают загрязняющиеингредиенты с поверхности частиц грунта 9в заполненную водой оболочку 1 и далееоткачивают насосом 12, например, по пуль 10 попроводу для последующей очистки водыи утилизации загрязняющего ингредиента.П р и м е р 1. Осуществляют упрочнениенамытого песчаного грунта с содержаниемдо 10; глинистых фракций надводного от 15 коса дамбы, имеющей следующие характеристики: заложение надводного откоса, 300;начальная плотность намытого грунтазКоническая оболочка 1 имеет угол на 20 клона внутренней боковой стенки к поверхности намытого грунта 45,Требуется повысить плотность намытого грунта до у= 1,8 г/см и исключить присутствие глинистых фракций, загрязняющих25 прибрежную акваторию при размыве откоса дамбы волнением, а также закрепить очищенный грунт вяжущим - растворомцемента.Первоначально наполняют оболочку чи-.30 стой водой из природного водоема, затемразжижают грунт посредством вибрационно-вращательного движения смесителя ипогружения его в массив грунта. После погружения в смеситель подают чистую воду35 через металлическую штангу с горизонтальными перфорированными патрубками, Приэтом глинистые фракции, как более легкие,вымываются из грунта,. всплывают и накапливаются в наполненной водой конической40 оболочке, из которой их отводят с помощьюнасоса, установленного на верхней торцовой стенке оболочки в прудок - отстойник наберегу, а также в плавающий накопитель споследующим складированием глинистых45 фракций в подводном отвале.Очищенный от глинистых фракцийгрунт уплотняют в течение двух минут, чтообеспечивает увеличение плотности песчаного грунта до 1,8 г/см, Затем в грунт вво 50 дят раствор цемента через металлическуюштангу и горизонтальные патрубки смесителя.После этого медленно поднимают смеситель на некоторую высоту, повторяя дей 55 ствия по упрочнению грунта на каждомпоследующем участке.П р и м е р 2. Осуществляют упрочнениенамытого грунта, загрязненного органическим веществом, например нефтепродуктами. Остальные конструктивные и технологи.- ческие условия применения предлагаемого . способа те жв, что и в примере 1,В данном случае, учитывая повышенную опасность для окружающей водной сре. 5 ды загрязняющего вещества и необходимость его наиболее полной утили- зации, осуществляют экстракцию и осаждение нефтепродуктов в основании рабочей зоны с их последующим частичным иэвлече нием через металлическую штангу в плава-:. ющий накопитель, а другую часть нефтепродуктов локалиэуют на месте путем омоноличивания в нижней части рабочей зоны упрочнения грунта, 15 В отличие от примера 1 в коническуюоболочку подают воду с реагентным раство-.ром, в частности четыреххлористцм углеродом, разжижают грунт посредством 20вибрационно-вращательного движейиясмесителя. Нефтепродукты, смешанные сводой и реагентным раствором, откачиваютчерез находящуюся в вибрационно-вращательном движении металлическую штангу 25за пределы природного водоема,Использование предлагаемого способа .упрочненоя водонасыщенного намытогогрунта и устройства для его осуществления,в том числе с использованием средств гидро.-30механизации, обеспечивает охрану воднОйсреды отвозможного загрязнения ее возводимыми вблизи водных источников намыв- .ными сооружениями с эагрязняащймйокружающую среду включениями. 35 Формула изобретения 1, Способ упрочнения водонасыщенного грунта, включающий погружение в грунт возбудителя колебаний, воздействие на грунт колебаниями с образованием зоны его разжиженного состояния, введение в грунт упрочняющего раствора и извлечение возбудителя колебаний из грунта, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью обеспечения защиты водной среды от загрязняющих включений намывных грунтов, перед погружением возбудителя колебаний осуществляют накапливание над зоной разжижения грунта при помощи оболочки слоя воды, а во время воздействия на грунт колебаниями ведут перемешивание накопленной воды и разжиженного грунта с отделением от него загрязняющих включений и перевод их в слой воды, после чего производят отвод воды с загрязняющими включениями за пределы участка работ.2, Устройство для упрочнения водонасыщенного грунта, включающее полую штангу с боковыми отводами и установлен- ный на верхней части штанги вибратор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью обеспечения защиты водной среды от загрязняющих включений намывнцх грунтов, оно снабжено окружающей штангу жесткой водонепроницаемой в виде усеченного конуса оболочкой с кольцевым шипом на нижнем ее торце и соосным цилиндрическим патрубком - на верхнем и размещенным между вибратором и штангой приводом с планетарным редуктором.Составитель А, ПрямковРедактор М. Янкович Техред М.Моргентал Корректор Т. Малеаказ 857 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР11 ЗОЗ 5, Москва, Ж-З 5, Раушская наб 4/5оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 101