FI81414C - Foerfarande foer stabilisering av markgrunden. - Google Patents

Description

1 81414

Menetelmä maaperän vakauttamiseksi Tämä keksintö tarkoittaa maaperän, esim. hienorakenteisen 5 maan tai saven vakauttamista aikaansaamalla maaperään painumia siten kuin seuraavan menetelmävaatimuksen 1 johdannossa on ilmoitettu.

Kuormittamalla esim. savimaata voi syntyä suuria painumia, 10 jotka suurenevat savikerroksen paksuuden ja kuormituksen suuruuden myötä. Tämä saattaa aiheuttaa suuria kokonais-ja differentiaalipainumia, jotka voivat kokonaan tai osittain vahingoittaa saveen tuettuja rakenteita. Tästä syystä olisi edullista voida aikaansaada painumia savimaahan ennen 15 kuin rakenteen pystyttäminen aloitetaan tai mahdollisesti ennen kuin rakenne saatetaan sellaiseen tilaan, että se saattaa vahingoittua maaperän painumisesta.

Tunnettuja menetelmiä luonnon savimaan painumisen nopeut-20 tamiseksi on esim. täyttäminen (maaperän kuormittaminen painolastilla), pohjaveden alentaminen, tyhjöpumppaaminen, sähköosmoosi, pystykuivatus tai kahden tai useamman mainitun menetelmän yhdistelmä.

25 Kaikilla mainituilla menetelmillä on etunsa ja haittansa, huomioonottaen käytetyn ajan, tehon, kantavuuden, yksinkertaisuuden ja yleisen käytökelpoisuuden.

Varsinkaan pehmeä maaperä tai savi ei helposti voi muodos-30 taa jonkin talonrakenteen perustusta koska kantavuus on liian huono. Erilaisia menetelmiä kuten paaluttamista, massanvaihtoa ja kompensoitua perustamista on tähän asti käytetty rakenne-/hyötykuormituksen nostamiseksi.

35 Niin äärimmäisen huonoissa maaperäsuhteissa kuin viitatuissa ei edellä mainittuja menetelmiä aina voida toteuttaa ja ne saattavat toteuttamiskelpoisuudestaan huolimatta olla epäedullinen sekä aikaavievä ratkaisu rakenteelle.

2 81414

Suoraan irtomassoille perustettua rakennusta, jossa suurempi tai pienempi osa pohjaveden alla olevista massoista on savea, uhkaa vaara pitkäaikaisista painumisvahingoista silloin kun pohjaveden paine tai sen taso laskee tai kun 5 paine raerunkoa kohtaan lisääntyy niin, että irtomassoissa syntyy painumia.

Kuten edellä on kerrottu, niin maaperän painumisten estämisellä sen jälkeen kun sitä on kuormitettu asuntorakenteita 10 pystyttämällä tai muilla kuormitusmuodoilla, kuten esim. tienrakennuksella jne., on mitä suurin merkitys. Kuten sanottu, on edullista voida aikaansaada painumia maaperään ennen kuin sitä kuormitetaan ja tämän keksinnön tarkoituksena on aikaansaada johdannossa ilmoitetun kaltainen mene-15 telmä niin, että voitaisiin nopeammalla tavalla aikaansaada maaperään niin suuria painumia, että ylimääräisten painumien mahdollisuus sen kuormituksen jälkeen tulee miltei mahdottomaksi .

20 Tämä on keksinnön mukaan aikaansaatu niiden luonteenomaisten piirteiden avulla, jotka on ilmoitettu seuraavan itsenäisen menetelmävaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa sekä seuraavissa epäitsenäisissä vaatimuksissa.

25 Seuraavassa selitetään erästä menetelmän sovellutusesimerkkiä piirustukseen viitaten, jossa kuvio la esittää leikkausta alkuperäisen savimaan läpi, kuvio Ib esittää menetelmän ensimmäistä vaihetta, jossa haluttu alue maaperästä jäädytetään, 30 kuvio le esittää menetelmän toista vaihetta, jossa jäädytetty alue sulatetaan lämmön avulla, kuvio Id esittää menetelmän kolmatta vaihetta, jossa yli-jäämävesi vedetään pois maaperästä, ja kuvio le esittää leikkausta menetelmän avulla käsiteltyyn 35 maaperään ja maaperän yläpintaan aiheutetun upotteen muodossa olevan painuman läpi.

Keksinnön mukaisen menetelmän avulla käsiteltäessä kuviossa

II

3 81414 la näytettyä alkuperäistä savimaata 3, savimaan kokoonpuristumisen ja samalla painumisen aikaansaamiseksi, maaperään 3 asennetaan koaksiaalisia jäädytysputkia 1, la samalla kun jäädytysputket 1 on asetettu maaperään 3 millä tahansa 5 tunnetulla tavalla, esim. puristamalla pystyasennossa maahan. Jäädytysputkiin 1 johdetaan sen jälkeen jäädytysainetta - ts. mitä tahansa pakkasta aiheuttavaa - niin, että savimaan 3 alue 2 jäätyy. Savessa oleva vesi jäätyy hitaasti jäähtyessään jäälinsseiksi, jotka suurenevat vettä poistet-10 taessa jäälinssien lähellä/välissä olevasta sulasta savesta. Suurenevat jäälinssit kohdistavat savimassan muodostaviin mineraaliraeaggregaatteihin jähmettävän paineen. Sen jälkeen jäätynyt alue 2 sulatetaan tuomalla lämpöä, joka mahdollisesti saadaan/poistetaan maaperästä seuraavaa, maaperässä 15 3 olevaa viereistä aluetta 2 jäädytettäessä. Tämä voidaan aikaansaada yleisesti tunnetulla lämpöpumpputekniikalla, jota ei tässä tarkemmin selitetä. Jäätynyttä aluetta 2 sulatettaessa syntyy ylijäämävettä, joka on poistettava, mikä aikaansaadaan kuviossa Id näytetyllä tavalla, jossa 20 jäädytysputki 1 on vedetty pois ja samalla syntynyt reikä on täytetty hiekalla tai jollakin muulla suodattavalla aineella. Tällöin on tehty pystysuora kuivatusreikä maaperän 3 jäätyneeseen ja sen jälkeen sulatettuun alueeseen 2. Maaperän päälle pannaan ohut yhtenäinen hiekkakerros 5a 25 kuivatusreikien yläpäiden yhdistämiseksi hiekalla 5, minkä jälkeen koko alue kuivatusreikineen peitetään tiiviillä pressulla 6, joka tiivistetään/suljetaan reunoiltaan vasten maata. Sen jälkeen hiekassa 5 oleviin kuivatusreikiin sekä maaperän 3 päällä olevaan hiekkakerrokseen 5a synnytetään 30 alipaine tyhjöpumpun 7 avulla, mikä on näytetty kuviossa

Id, joka esitetyssä tilanteessa on kytketty tiukasti pressuun 6. Tämä tyhjöpumpun asentaminen voi tietenkin tapahtua useilla eri tavoilla, esim. pumpusta tulevalla putkella, joka johdetaan tiukan pressussa olevan läpiviennin kautta 35 tai putkella, joka johdetaan pressun reunan kautta ja useihin pressun alla oleviin alueisiin ja mahdollisesti alas hiekkakerrokseen 5a tai kuivatusaukoissa olevaan hiekkaan 5. Siinä tapauksessa nämä putket, jotka ovat imuputkia 4 81414 imuaukkoineen, on varustettava suodattamilla, jotka päästävät kuivatusveden virtaamaan putkeen hiekkaa pidättäen.

Tällöin ylijäämävesi synnytetyn alipaineen takia vedetään 5 pois savimaan 3 jäätyneestä/sulatetusta alueesta 2 ja se pumpataan pois. Tämä alipaineen synnyttäminen sekä yli-jäämäveden poispumppaus voi tietenkin tapahtua kahden pump-pusarjan avulla, nimittäin tyhjöpumpulla alipaineen kehittämiseksi ja imupumpulla ylijäämäveden poispumppaamiseksi.

10

Sen jälkeen kun maaperän 3 edellä mainittu alueiden 2 käsittely on suoritettu keksinnön mukaisen menetelmän avulla, niin maaperän 3 koko käsitelty alue 2 esiintyy upotteena ja koko jäätyneenä ja sen jälkeen sulatettuna ollut maa-15 alue 2 on saanut suuremman tiiviyden, suuremman lujuuden ja kantavuuden sekä on vähemmän painumisherkkä kuin alkuperäisenä. Tämän käsitellyn maaperätilavuuden 2 geotekniset ominaisuudet ovat siis parantuneet.

Il

Claims (3)

5 81414

1. Menetelmä maaperän, esim. hienorakeisen maan tai saven vakauttamiseksi aikaansaamalla maaperään painumia tyhjöpump-pauksen avulla, joka käsittää pystysuorien kuivatusreikien 5 tekemisen, jotka kytketään imupumppuihin tyhjennysveden poistamiseksi sekä alipaineen synnyttämiseksi maaperän sille alueelle, jota peittää ilmatiivis pressu, jonka reunat suljetaan maaperää vasten, jolloin ilmanpaine osaltaan vaikuttaa mainittuihin painumiin, tunnettu siitä, että 10 1) maaperä jäädytetään ensin jäälinssien muodostamiseksi, jotka suurenevat poistamalla vettä jäälinssien välistä maasta tai savesta, jotka jäälinssit samalla kohdistavat maaperän mineraaliraeaggregaatteihin jähmettävän paineen, 2. jäätynyt alue sulatetaan jälleen johtamalla siihen läm-15 pöä, 3. yli jäämävesi vedetään pois maaperästä ja kuivatusaukoista tyhjöpumppauksen avulla mainittujen painumien aikaansaamiseksi, jolloin alue näyttää upotteelta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että maaperään (3) asennetaan ensin jäädytysputkia (1) , jotka kytketään jäädytyslaitteeseen maaperän (3) alueen (2) jäädyttämiseksi, minkä jälkeen jäädytysputkiin johdetaan lämpöainetta jäätyneen alueen (2) sulattamiseksi, minkä 25 jälkeen jäädytysputki (1) korvataan hiekalla (5) ja maaperän (3) päälle levitetään hiekkakerros tehtyjen kuivatusaukkojen yhdistämiseksi ennen pressun (6) päällepanoa ja tyhjöpump-paamisen aloittamista.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnet tu siitä, että maaperästä (3) sen aluetta (2) jäädytettäessä poistettua lämpöä käytetään hyväksi edellisen jäädytetyn alueen (2) sulattamiseksi. 6 81414