SU1435704A1 - Способ термического укреплени грунта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства , в частности к укреплению грунта каналов на глинистых и лессовидных грунтах термическим воздействием, и направлено на повышение эффективности. Это достигаетс  тем, что в известном техническом решении, включающем образование откосов и дна канала, приготовление смеси грунта с измельченным твердым топливом, ее укладку слоем на поверхность дна и отког сов, генерирование потока тепловой энергии и нагревание грунта с сжиганием в нем топлива, перед нагреванием грунта производ т его пропитывание жидким топливом от 0,66 до 1,2 кг/м. Во врем  нагревани  грунта, .например, до 600°С воздействуют на нагретую поверхность потоком сжатого воздуха с охлаждением грунта до температуры, исключающей воспламенение затем вводимого в грунт жидкого битума. После этого грунт уплотн етс , а нагревание грунта ведут, начина  со дна и нижних участков откосов канала. Сокращаетс  длительность процесса на 17-40%, снижаютс  расход энергии и трудоемкость. 1 табл., 1 ил. (Л

Description

1

00

ел

Изобретение относитс  к строительству, в частности к укреплению грунта каналов на глинистых и лессовидных грунтах тер- мическим воздействием. Цель изобретени  - повышение эффективности .

На чертеже изображены канал (поперечный разрез) и схема размещени  оборудовани  и средств контрол .

Способ характеризуетс  следующими опе- раци ми, их последовательностью, режима- ми и приспособлени ми дл  проведени  процесса.

Вначале образуют откосы (стенки) 1 и дно 2 контура 3 канала 4 и укладывают грунтовые смеси 5 с измельченным твердым топливом в боковые стенки 1 и дно 2 под давлением, например, 0,25-0,35 МПа, создаваемым агрегатом 6. После этого поверхность контура 3 пропитывают жидким топливом известным приспособлением (не показано), генерируют тепловую энергию и нагревают грунтовые смеси 5, начина  с нижних точек 7 боковых стенок 1 и дна 2 канала 4. В качестве генератора 8 тепловой энергии используют стандартное оборудование . По мере нагревани  смесей 5 на поверхность контура 3 подают сжатый воздух от компрессора 9 с разводкой его по трубопроводам 10. После нагревани  смесей 5 до температуры, обеспечивающей моро- зостоЙ1 ость, например 600-800°С, поверхность контура 3 охлаждают сжатым воздухом от компрессора 9 до температуры 160-180°С, исключающей воспламенение жидкого битума, и нагнетают последний в смеси 5 насосами (не показаны). Температуру грунта определ ют пирометрами . После заполнени  битумом смесей 5 стенки 1 и дно 2 канала 4 укатывают или утрамбовывают. При этом стенки 1 канала 4 могут быть доведены до верха канала 4 или с оставлением участка 11 дл  последующего укреплени  его строительными конструкци ми 12, например железобетонными плитками.

Укладка грунтовых смесей на стенки и дно канала обеспечивает их наименьшую толщину пор дка 0,2-0,3 м. Использование твердого измельченного топлива позвол ет сформировать макропоры после выгорани  частиц топлива, которые в последующем заполн ютс  битумом и образуют гидроизол ционную конструкцию дна и стенок канала. Пропитка жидким топливом позвол ет практически мгновенно подн ть температуру грунта до 800-900°С и интенсифицировать процесс сгорани  измельченного твердого топлива. Подача на поверхность грунта сжатого воздуха создает теплозащитный слой, преп тствующий потере тепла. Начало процесса нагревани  грунта с нижних точек позвол ет самоуплотн тьс  укрепленному грунту под действием собственной массы. Уплотнение грунта

5

после введени  в него разм гченного битума повыщает герметичность созданных термогрунтовых стенок и дна канала и возможность использовани  таких каналов дл  транспортировани  жидкостей, в том числе в ирригационных цел х.

Пример. На экспериментальном полигоне провод т термическое укрепление лессовидного суглинка в стенках 1 и дне 2 каналов в виде двух участков по 6 м каждый , высота канала 3 м. Пористость грунта 52%, природна  влажность 0,08. Стенки 1 и дно 2 канала 4 образованы экскаватором на базе трактора «Беларусь с зачисткой поверхности контура 3 навесным

приспособлением. Грунтовые .смеси 5 приготовл ют из природного суглинка без предварительного высу1 1ива и  с мелким каменным углем гидравлического способа добычи с теплотой сгорани  21,6 МДж/кг, в составе 8,4 мас.%. (Достав предваритель0 но определен в лаборатории как оптимальный дл  данного вида и состо ни  грунта по критерию МИ11има.чЬного времени ci opa- пи  и кагрсмиюи  всей массы грунта до 600°С, обеспечив юплей расчетную морозостойкость грунта. Содержание каменного угл  в вмеси 12 кг/м Дл  укладки грунтовой смеси 5 пенс 1ьзуют агрегат 6 типа шприц-бетопомашниь ЬМ-60 производительностью 3 м /ч и д;и-;,ением 3 ати, дальность подичи с ,;еси но горизонтали до 200 м,

Q по вертикал до 50 м, расход воздуха 6 м /мин. На первом участке канала 4 смесь укладывают одним слоем 0,2 м, на втором двум  сло ми но 0,15 м. Грунтовые смеси 5 нагревают с нижних точек 7 уклона дна (3%) 2 и откосов 1 контура (15%) гаг зовыми горелками от агрегата 8 типа УСВ-ЗООИМ после пропитывани  поверхности контура 3 сол ровым маслом с теплотой горени  42 МДж/кг с расходом топ- .дива на первом участке 0,66 кг/м, на втором 1,2 кг/м. После воспламенени  жид кого топлива на поверхность контура 3 подают от компрессора 9 по трубопроводам 10 сжатый воздух. После нагревани  грунта 5 до 600°С, что провер етс  оптическими пирометрами ОППИР-17, сжатый

5 воздух подают до охлаждени  поверхности контура 3 до 170°С, а затем нагнетают в смеси 5 жидкий битум марки БН-О от БМ-60 под давлением 0,3 МПа. Заполнение пор грунта гор чим биту.мом провер ют непосредственным отбором проб. К за0 верщению операции нагнетани  битума температура грунта на поверхности контура 3 уменьшаетс  до 50-60°С. После этого дно 2 и откосы 1 канала 4 уплотн ют струей сжатого воздуха от компрессора 4КС-2. Сравнение показателей предлагаемого и

5 известного способов приведено в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволит сократить длительность процесса на

17-40%, расход тепла на 6,5-7,6% и трудоемкость процесса в 1,6-2 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термического укреплени  грунта преимущественно в виде облицовки канала, включающий образование откосов и дна канала , приготовление смеси грунта с измельченным твердым топливом, ее укладку слоем на поверхность дна и откосов, гене- рированне потока тепловой энергии и на

   гревание грунта с сжиганием в нем топлива , отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности, перед нагреванием грунта производ т его пропитывание жидким топливом, во врем  нагревани  грунта ведут воздействие на нагретую поверхность потоком сжатого воздуха, после чего осуществл ют введение в грунт битума и последующее его уплотнение, причем нагревание грунта ведут, начина  с дна и нижних участков откосов канала.

   Длительность процесса , ч

   Затраты тепловой

   энергии, Щж/м.

   В том числе: с каменным углем

   с жидким топливом

   Толщина сло  стенок

   и дна, м

   Расход жидкого топлива на 1 м поверхности контура, кг/м

   /77777

   28

   2960

   2960

   0,3

   У//У//7/}//Г