SU1460117A1 - Способ термического укреплени грунта - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области строительства на глинистых и лесовидных грунтах с укреплением их термическим воздействием, преимущественно под фундамент зданий и сооружений, и направлено на повышение эффективности. Это достигаетс  тем, что после образовани  скважин по продольной оси фундамента с шагом , равным его ширине, и герметизации скважин затворами последовательно осуществл ют следующие операции. Соединение полостей скважин через их затворы посредством трубопровода. Укладку на поверхность грунта сло  кварцевого песка толщиной 0,2-0,4 м. Нагревание через песок верхнего сло  грунта путем воздействи  направленного потока СВЧ-энергии. После нагревани  верхнего сло  грунта по трубопроводу подают воздух, который нагрева сь передает тепло укрепленному грунту. Приводитс  математическа  зависимость дл  определени  глуби 1ы расположени  трубопровода от поверхности грунта. 2 иЛ. i (Л С

Description

1-ч.

Изобретение относитс  к строительству на глинистых и лессовидных грунтах с укреплением их термическим воздействием, преимущественно под фундамент зданий и сооружений .

Цель изобретени  - повышение эффективности .

На фиг. 1 изображен продольный разрез укрепл емого грунта и скважин, схема размещени  оборудовани  и средств контрол  процесса; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Способ осуществл ют следующим образом .

Вначале образуют скважины 1 на .рассто нии В, равном щирине фундамента 2, открывают при мок 3 и герметизируют скважины I затворами 4 на уровне 5 ниже верхнего обреза фундамента 2 на величину Н, определ емую из соотношени  (1),

(Cn-Wt-G-Tr),

С.Т(1)

где Нф - глубина заложени  фундамента, м;

Сп - скрыта  теплота парообразовани  влаги грунта, МДж/кг;

& - удельна  теплоемкость грунта, МДж/(кг-°С);

С - удельна  теплоемкость грунта, нагреваемого СВЧ-энергией, МДж/ /(кг..°С);

Тг - Ьредн   температура нагрева грунта в массиве, °С;

W - относительна  влажность грунта.

После чего соедин ют затворы 4 трубопроводом 6, соединенным через вентиль 7 с компрессором 8. Затем при мок 3 заполн ют местным грунтом, а на поверхность грунта 9 укладывают слой 10 кварцевого песка, толщиной 0,2-0,4 м. После этого на поверхность грунта 9 через слой 10 квар4

а

.

цевого песка направл ют поток СВЧ-энер- гии от генератора 11 известной конструкции и нагревают слой облучаемого 12 грунта до температуры, например 1400-1600°С, котора  ниже температуры плавлени  материала трубопровода 6, и одновременно нагнетают в последний воздух от компрессора 8, регулиру  его подачу и степень нагрева вентилем 7, пока заданна  температура , например 600°С, не достигнет внешнего контура 13 фундамента 2, что фиксируют системой 14 термопар с записывающими приборами 15.

Способ обеспечивает сокращение длительности процесса за .счет использовани  сло  кварцевого песка, позвол ющего увеличить глубину проникани  СВЧ-пол  и сконцентрировать тепловую энергию в нижележащем слое грунта высотой Н. Трубопровод позвол ет непрерывно передавать тепло, аккумулируемое в этом слое, нагнетаемому воздуху и обеспечивает интенсивный процесс нагревани  массива грунта изготавливаемого фундамента, потери тепла при этом снижаютс , а скорость термического укреплени  грунта возрастает.

Пример. На строительной площадке осуществл ют термическое укрепление двух участков грунта в фундаменте длиной каждый по 4 м, щирина фундамента В-1 м, глубина заложени  . Влажность грунта ,08; средн   температура нагревани  Тг 600°С. Температура нагр.евани  грунта, нагреваемого СВЧ-энергией, Т 1500°С. Согласно зависимости (1) получено значение ,5 м. Слой местного кварцевого песка 0,2 м. Работы выпол- л ют по изложенной технологии. Используют: дл  бурени  скважин установки ЛБУ-50, компрессоры ДК-9, генераторы СВЧ-энергии с частотой 2000 МГц и длиной волны 0,2 м, термопары ТХА-ХПМ с самопишущими приборами ЭПП-9М2 класса точности 0,5. Трубопроводы изготавливают из стали Х27Ю5Н70 с рабочей температурой 1700°С.

Обща  длительность процесса на участках 42 и 36 ч, затраты тепловой энергии соответственно 1990 и -2340 МДж/м По

сравнению с известным способом, согласно которому длительность процесса и расход тепла дл  аналогичных условий 53 ч и 2730 MДж/м предлагаемый способ сокра- щает продолжительность термического укреплени  грунта в 1,3-1,6 раза и удельный расход тепловой энергии в 1,2-1,4 раза.

10

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ термического укреплени  грунта преимущественно под фундамент зданий и сооружений, включающий образование скважин вдоль фундамента, герметизацию

   5 скважин затворами, подачу в скважины воздуха, образование гор чих газов и введение последних в грунт, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  эффективности , после герметизации скважин последовательно осуществл ют соединение их полос тей через затворы посредством трубопровода , укладку на поверхность грунта сло  кварцевого песка и нагревание через него верхнего сло  грунта путем воздействи  направленного потока СВЧ-энергии, образо5 вание скважин производ т по продольной оси фундамента с щагом, равным его щи- рине, подачу воздуха в скважины ведут по трубопроводу после нагрева верхнего сло  грунта, причем трубопровод размещают в грунте на рассто нии от его поверх- 0 ности, определ емом из зависимости

   „(Cn.W+G.T.),

   с-т

   где Нф - глубина заложени  фундамента, м; Сп - скрыта  теплота парообразовани  5влаги грунта, МДж/кг; .

   Сг удельна  теплоемкость грунта,

   МДж/(кг-°С);

   С - удельна  теплоемкость грунта, нагреваемого СВЧ-энергией МДж/ 40/(кг.°С):

   Тг - средн   температура нагрева грунта в массиве, °С;

   Т - средн   температура нагрева грунта СВЧ-энергией, °С; V - относительна  влажность грунта.

   Фиг.1

   Фие.г