Способ зимнего хранения связного грунта и бурт для его осуществления

(9) (1) 2 В 1/00, 7/О ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМУ ЕТЕЛЬСТ ф 4) СПО НОГО Г ВЛЕНИ (57) И скому с зовано грунтов летней 4-А ГОСУДАРСТВЕН(ЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(56) Биянов Г.Ф. Плотины на вечной мерзлоте. - М.: Энергоатомиздат, 1983, с. 130-132.Куперман В,Л. и др. Гидроэнергетическое строительство на Севере, - М.: Энергоатомиздат, 1987, с. 192-194. СОБ ЗИМНЕГО ХРАНЕНИЯ СВЯЗ УНТА И БУРТ ДЛЯ Е ГО ОСУЩЕСТ зобретение относится к гидротехничетроительству и может быть испольпри зимнем хранении связных в районах распространения многомерэлоты, Цель изобретения - повыкачества запасаемого грунта и увеличение его полезного обьема. С этой целью на основании из связного грунта 1 укладывают проницаемую постель 2 иэ насыпного электропроводного материала. После этого в летнее время осуществляют заготовку и складирование связного грунта на постель в тело 3 бурта. Затем осуществляют электронагрев постели и ее обезвоживание отводом воды за пределы бурта, Одновременно по постели 2 пропускают подогретый и осушенный воздух в разреженном состоянии, Бурт зимнего хранения связного грунта размещен на вечномерзлом основании из связных грунтов 1 и включают постель 2 иэ насыпного крупноземного электропроводного материала, тело 3, оттаявший в основании грунт 4. В постели вдоль бурта уложены две перфорированные трубы 6, Ьдна иэ которых дополнительной трубой 9 гидравлически соединена с понижением на местности 5 и трубой 10 - с вакуумным насосом 12, а другая трубой 11 соединена с нагревательной установкой осушки воздуха, 2 с, и 7 э.п,ф-лы,5 ил.Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при зимнем хранении связных грунтов в районах распространения многолетней мерзлоты,Цель изобретения - повышение качества запасаемого грунта и увеличение его полезного обьема.На фиг.1 показан бурт для зимнего хранения связного грунта; на фиг. 2 - то же, продольный разрез; на фиг, 3 - разрез А-А на фиг, 1; на фиг. 4 - устройство постели в виде двух параллельных в плане электро- проводных полос; на фиг. 5 - схема электро- обогрева.Способ осуществляют следующим образом.На основание из связного грунта 1(фиг.2) укладывают проницаемую постель 2 из насыпного электропроводного материала, после чего в летнее время осуществляют заготовку и складирование связного грунта в тело 3 бурта. Пропусканием электрического тока по постели 2 осуществляют обогрев грунта в теле 3 бурта и грунта 4 (фиг. 3) в основании 1, а отводом воды иэ постели 2 за пределы бурта в искусственное понижение 5 на местности осуществляют обезвоживание постели 2. После чего, одноврменно с электрообогревом грунта, по постели 2 пропускают подогретый и осушенный воздух в разряженном состоянии. При этом направление движения воздуха в постели 2 периодически изменяют на противоположное. В результате связный грунт эффективно обогревается и обеэвоживается как внутри бурта, так и в его основании.Электропроводность постели 2 обеспечивают выполнением постели из электро- проводного материала или засолением постели. При засолении постели требуется постоянное поддерживание в постели рассола требуемой концентрации, что снижает эффективность обезвоживания грунта.Бурт зимнего хранения связного грунта расположен на вечномерзлом основании иэ связных грунтов 1 и включает постель 2, тело 3, оттаявший в основании грунт 4, перфорированные трубы 6, тоководы 7 (фиг, 5), источник 8 электрического тока, дополнительные трубы 9-11, вакуумный насос 12 и нагревательную установку 13 осушки воздуха, грунтовые слои 14 и 15,Постель 2 выполнена из насыпного крупноземного электропроводного материала, например иэ металлургического железистого шлака, некондиционного графита или угля, а также иэ гранулированного керамэита с металлизированной напылением поверхностью и из других электропровод 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ных материалов, Тело 3 своими периферийными боковыми зонами 16 изолирует постель 2 от атмосферы. Две перфорированные трубы 6 уложены вдоль бурта параллельно друг другу в боковых частях постели 2 и, вместе с постелью 2, имеют уклоны в сторону дополнительной трубы 9, которая гидравлически соединяет постель одной из перфорированных труб 6 с искусственным понижением 5 и снабжена за пределами бурта запорным устройством 17, Дополнительная труба 10, гидравлически соединяет одну из перфорированных труб 6 с вакуумным насосом 12, а дополнительная труба 11 соединяет другую перфорированную трубу 6 с нагревательной установкой 13 осушки воздуха. Слой связного грунта 14 размещен непосредственно у поверхности тела 3 бурта и засален, а слой 15 покрывает слой 14 и выполнен из песчано-гравийного грунта или щебня. При этом суммарная толщина слоев 14 и 15 равна глубине проникновения нулевой изотермы в бурт в зимний период.Перфорированные трубы 6 с тоководами 7 и источником 8 электрического тока образуют систему электрообогрева, а с дополнительными трубами 9-11, вакуумным насосом 12, нагревательной установкой 13 осушки воздуха, искусственным понижением 5 и дополнительным насосом 18 (фиг. 3)- гидравлическую систему обезвоживания грунта. Дополнительные трубы 9-11 выполнены частично или полностью из диэлектрика, что обеспечивает возможность одновременного задействования и обслуживания систем электрообогрева и обезвоживания, превращая эти системы в единую систему обогрева-обезвоживания.Бурт большого обьема зимнего хранения связного грунта может содержать несколько независимых друг от друга или гидравлически соединенных друг с другом систем обогрева-обезвоживания. При этом системы обогрева-обезвоживания расположены как в поперечном сечении бурта (фиг, 4), так и по длине бурта (по длине бурта системы не показаны), Дополнительно независимая система может быть расположена в верхней части бурта (на фиг. 4 система в верхней части бурта показана пунктиром),Вакуумный насос 12 может быть гидравлически подсоединен к перфорированой трубе 6 посредством дополнительной трубы 9 (фиг, 4).Бурт работает следующим образом.После складирования в летнее время талого связного грунта в бурт постель 2 работает как дренаж тела 3. При этом вода из постели 2 естественным путем поступает в перфорированную трубу 6 и дополнительной трубой 9 отводится за пределы бурта впонижение 5, из которого при необходимости удаляется насосом 18, При и ропускании электрического тока по электропроводной постели 2 постель работает как греющий элемент с развитой греющей поверхностью, При этом осуществляется нагрев грунта в средней части бурта и в его основании 1, грунт 4 которого переходит иэ мерзлого состояния в талое, В результате нагрева грунта вязкость грунтовой воды уменьшается и увеличивается ее поступление в постель 2, а также происходит отток влаги иэ оттаявшего грунта 4. При создании вакуумным насосом 10 разряжения в постели 2 (запорное устройство 17 находится в закрытом положении) происходит дальнейшее увеличение поступления воды в постель 2 из грунтов 3 и 4, причем при подключении на входе в дополнительную трубу 11 нагревательной установки 13 осушки воздуха по постели 2 проходит нагретый сухой воздух, причем в разреженном состоянии, который вентилируя постель 2, интенсивно сушит поверхность грунтов 3 и 4. В результате под действием капиллярных сил увеличивается приток влаги из грунтов 3 и 4 к постели 2, Одновременно с этим уменьшается возможность перегрева электродов (перфорированных труб) 6 и спекания грунтов вокруг них, что предотвращает электроизоляцию электродов,Равномерность обезвоживания грунта по ширине бурта обеспечивается тем, что вакуумный насос 12 и нагревательную установку 13 осушки воздуха периодически меняют местами.Злектропроводность постели 2 может быть обеспечена или;силена засолением постели при ее устройстве или подачей рассола в постель по дополнительным трубам 11 и 12 после складирования связного грунта в бурт. В этом случае обезвоживание грунта осуществляют после его электро- обогрева.В результате промораживания грунтов со стороны открытой поверхности бурта и оттаивания грунта в его основании, нулевая иэотерма занимает положение 19 (фиг. 3) и в пределах бурта проходит у подошвы засоленного слоя 14. Теплопотери из бурта уменьшаются, при этом засоленный слой 14 продолжает находиться в талом состоянии. а промороженный слой 15 из несвязного грунта - в сыпучем состоянии, При разработке бурта, которую ведут обычно со стороны.протовоположной пандусу 20 (фиг. 1), промороженные грунты наружных слоев 14 и 15 перемещаются с нагретыми и обезвоженными грунтами средней части бурта и основания, В результате температурно 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 влажностные и зерновые характеристикигрунтов всех частей бурта и оттаявшегооснования выравниваются и весь грунт превращается в талый с характеристиками,пригодными для качественной укладки его впротивофильтрационный элемент плотиныв зимний период.Складирование связного грунта в буртможет быть осуществлено и в мерзлом состоянии грунта как в летний, так и в зимнийпериоды, например, при использованиисвязных грунтов из полезных выемок, Вэтом случае грунт в бурте - отвале сначалапрогревается до перехода его в талое состояние, а затем обезвоживается.Формула изобретения1. Способ зимнего хранения связногогрунта, включающий складирование грунтав бурт на проницаемую постель из несвязного материала и электрообогрев грунта,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения качества запасаемого грунта иувеличения его полезного объема, бурт спостелью располагают на основании изсвязных грунтов, постель устраивают электропроводной, а электрообогрев грунта осуществляют пропусканием электрическоготока по постели. при этом постель обезвоживают, после чего по постели пропускаютвоздух в разреженном состоянии.2. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи йс ятем, что по постели пропускают подогретыйвоздух,3. Способ по и. 1, о тл и ч а ю щи йс ятем, что по постели пропускают осушенныйвоздух,4. Бурт для зимнего хранения связногогрунта, включающий тело из связного грунта, проницаемую постель из несвязного материала в основании и устройство дляэлектрообогрева грунта в виде электродов,расположенных в электропроводном слоебурта и соединеных тоководами с источником электрического тока, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что постель выполнена электропроводной, а электроды размещены в постелии выполнены в виде порфорированных труб,гидравлически соединенных дополнительными трубами за пределами бурта с понижением на местности. с атмосферой и свакуумным насосом, при этом постель изолирована от атмосферы боковыми периферийными зонами тела из связного грунта,5. Буртпоп.4,отличающийся тем,что постель выполнена из электропроводного материала.6, Бурт по п.4, о тл и ч а ю щ и й с я тем,что трубы, соединяющие перфорированныетрубы с атмосферой, при выходе иэ буртаподсоединены к нагревательной установке1622500 Фие 1 или к нагревательной установке осушки воздуха.7, Буртпоп.4,отличающ ийся тем, что дополнительные трубы выполнены иэ диэлектрика.8. Бурт по и. 4, о т л и ч а ю щ и й с я т ем, что постель выполнена засоленной. 9. Буртпоп.4,отличающийся тем,что слой связного грунта тела бурта, расположенного непосредственно у поверхности бурта, засолен и покрыт слоем несвязного 5 грунта, причем суммарная толщина этихслоев равна глубине проникновения нулевой изотермы в бурт в зимний период.1622500 Ю У Редактор В.Данко Те орген Корректор А.Осауленко каз 93 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 оставитель хред М.М