Способ термического укрепления грунта

(22) Заявлено 26. 09. 80 (21)2986927/29-33с присоединением заявки лев(51)М. Кл. Е 02 П 3/11 Ркударетеепай кфиктет СССР вв лелаи вэабретеннй н открытейДата опубликования описания 15,05. 82(72) Автор изобретения А.П,Юрданов Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно- строительный институт им.В.В,Куйбышева.,(71) . Заявитель(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА Яй 8+2.Ь 1)о 15 и 61 1)а Изобретение относится к укреплениюгрунта при строительстве зданий и сооружений, в частности к укреплению про.садочных грунтов термическим воздействием,Известен способ термического укрепления грунта, включающий бурениескважины, монтаж в ней электронагревателя, подключение его к источникупитания электроэнергией и спекание.грунта 113.10Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ термического укрепления грунта, включающий бурение скважины, укрепление ее стенки, размещение в скважине электронагревателя, введение в нее заполнителя, подачу к электронагревателям электрической энергии и нагрев грунта до спекания 21,Недостатки указанных способовзаключаются в относительно низкойнесущей. способности образованного изгрунта столбчатого массива на срез,а а также в неизвлекаемости электронагревателя одноразового применения, что повышает стоимость укрепления грунта.Цель изобретения - повышение про" изводительности и экономия энергии.Поставленная чель достигается тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, размещение в ней электронагревателя, введение в скважину заполнителя, подачу к электронагревателю электрической энер гии и нагрев грунта до спекания, после бурения скважины производят вдавливание в стенку скважины арма" турного каркаса, в качестве заполнителя применяют материал с температурой плавления,. превышающей температуру плавления грунта на 600-800 С, а нагрев грунта ведут в течение времени, определяемого из соотношения- опытный коэффициент скорости нагрева грунта до спека ния, м /ч.На фиг, 1 схематически изображенаскважина с размещенными в ней элект ронагревателями,.арматурным каркасом и термостойким материалом, продольный разрез, на фиг, 2 - разрезА-А на фиг. 1.Технология способа состоит в следующем.Вначале бурят скважину 1, опуска;.ют в нее арматурный каркас 2 и спомощью вдавливающего приспособления,с цилиндрическим пуансоном.(не пока.- 20зано) втапливают арматурный каркас 2.в стенку 3 скважины 1 таким образом,чтобы образовался защитный слойпредохраняющий арматурный каркас 2.Затем грунт в стенке 3 скважины 1 2уплотняют, например, механическимлидером с большим, чем скважина 1диаметром.После этого в скважине 1 монтируют электронагреватель .5, фиксируя егозОположения нижним диском 6, пространство между стенками 3 скважины 1 иэлектронагревателем 5 заполняют тер"мострйким материалом 7, напримерпесчано"графитовой смесью с темпе 3ратурой начала спекания 1800-2000 Г,и закрепляют электронагреватель 5верхним диском 8.Затем подключают электронагреватель 5 к внешнему источнику 9 питания 0электроэнергией и спекают грунт Оов течение времени, определяемогоиз соотношения 1), пока расчетнаятемпература не достигнет, внешнегоконтура 11 спекаемого грунта 10.После этого электронагреватель 5и термостойкий материал 7 извлекают из скважины 1, а ее ствол заполняют грунтом или бетоном.При этом вдавливание .арматурногокаркаса 2 в массив грунта до егоспекания позволяет увеличить его сцеп" ление со спекшимся грунтом после охлаждения в 1,2-1,35 раз, чего не удается достигнуть при погружении арматуры в расплавлеНный грунт, а введение в скважину 1 термостойкого материала 7 обеспечивает равномерное спекание грунта по высоте скважины 1, отвод испаряющейся из грунта воды во время его спекания и многократное использование электронагревателя 5 за счет применения термостойкого заполнителя скважины 1, который в процессе укрепления грунта остается рыхлым.Уплотнение грунта стенки скважины 1 увеличивает его теплопроводность, что позволяет сократить продолжительность работ, .П р и м е р. На участке работ осуществляют термическое укрепление грунта в виде сваи с применением электронагревателей из термографитовых электродов ТСЭс температурой нагревания 2500 С Скважину 1 бурят на глубину 5 м бурильной установкой на базе АБВдиаметром 0,3 м. Электронагреватель 5 подключается к внешней электрической сети 9, через трансформатор. Напряжение применяют,в пределах 30-50 В, а силу тока - 2000- :2500 А. Арматурный каркас 2 вдавливают в стенку 3 скважины 1 с образованием защитного слоя 4 толщиной 5 см, который затем уплотняют вдавливанием металлического лидера диаметром О, 35 м. В качестве термостойкого материала используют песчано- графитовую смесь состава 8: с температурой начала спекания, превышающей температуру спекания грунта на 700 С.После подключения электронагревателя 5 к источнику 9 питания спека- . ние грунта, осуществляют. в течение 4 ч. Затем электронагреватели 5 и песчано-графитовую смесь извлекают из скважины 1, а ее ствол забивают местным грунтом. Одновременно осуществляют термическое укрепление грунта известным способом, Результаты испытаний приведены в таблице.927900 Предлагаемый способ Известныйспособ Показатели ч 860 3990 3,8 16,2 н ормула изобретени ы урного каного слояициентева грунтм /ч. и еля,ЗО Ис с принятые в31 Н 700593,Е 02 0 3/14, 1978 т Продолжительность спеканиягрунта, ч Расход тепловой энергиина 1 и грунта, мДж Несущая способность сваина срез, мПа Использование .на практике предложенного способа позволяет повысить несущую способность образованных из грунта свай на срез в Й,2 раза, снизить расход электроэнергии на 213, сократить длительность процесса в 2,75 раз, а стоимость работ - на 193 Способ термического укреплен грунта, включающий бурение сква размещение в ней электронагрева введение в скважину заполнителя подачу к электронагревателю эле рической энергии и нагрев грунт до спекания, о т л и ч а ю щ и тем, что, с целью повышения про водительности и экономии энерги после бурения скважины производ вдавливание в стенку скважины. арматурного каркаса, в качестве заполнителя применяют материал 13 температурой плавления, превышающейтемпературу плавления грунта на600-800 С, а нагрев грунта ведут втечение времени, определяемого изсоотношения20 диамет р с ква глубина сква толщина арма каса, м, толщина защи опытный коэфф скорости наг до спекания,очники информации,внимание при экспертизеское свидетельство СССР 2. Авторское свидетельство СССРН 92567, кл. В 02 О 3/12, 1950.927900 КорректорВ. Си ниВаваавваеаевваеее ае тор Л.А аввесеенк аее а акаэ 3186 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектна ВНИИПИ по 113035