SU927901A1 - Method of thermal consolidation of soil - Google Patents
Method of thermal consolidation of soil Download PDFInfo
- Publication number
- SU927901A1 SU927901A1 SU802986928A SU2986928A SU927901A1 SU 927901 A1 SU927901 A1 SU 927901A1 SU 802986928 A SU802986928 A SU 802986928A SU 2986928 A SU2986928 A SU 2986928A SU 927901 A1 SU927901 A1 SU 927901A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- well
- soil
- heat
- annular gap
- gap
- Prior art date
Links
- 239000002689 soil Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000007596 consolidation process Methods 0.000 title 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 claims description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000003779 heat-resistant material Substances 0.000 claims description 7
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 4
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 4
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 235000015241 bacon Nutrition 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Description
{5) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА{5) METHOD OF THERMAL SOIL STRENGTHENING
, : .,1 :, : .,one :
Изобретение относитс к строитёлц ству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к их укреплению термическим воздействием. The invention relates to the construction of buildings and structures on weak soils, in particular to their strengthening by thermal action.
Известен способ термического укреплени грунта , включающий бурение скважины, ее герметизацию, подачу в скважину горючих смесей из топлива и сжатого воздуха, их сжигание и йагнетание гор чих газов в грунт t.There is a method of thermally strengthening the soil, including drilling a well, sealing it, feeding combustible mixtures of fuel and compressed air into the well, burning them and pressing hot gases into the soil t.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ термического укреплени грунта, включающий бурение скважины, ее термоизолирование и герметиза .цию, подачу в скважину горючих смесей, сжигание их и нагнетание гор чих газов в грунт 2.The closest to the present invention is a method of thermally strengthening the soil, including drilling a well, its thermal insulation and sealing, supplying combustible mixtures to the well, burning them and injecting hot gases into the soil 2.
Недо статки указанных способов заключаютс в относительно длительном процессе укреплени грунта пор дка 0,6-0,9 сут/м большом расходе топлива и сжатого воздуха.The disadvantages of these methods consist in a relatively long process of strengthening the soil in the order of 0.6-0.9 days / m with a high consumption of fuel and compressed air.
Цель изобретени - снижение энерго затрат.The purpose of the invention is to reduce energy costs.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу, включающему бурение скважины, ее термоизолирование и герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, сжигание их и введение гоо чих, газов в грунт, термоизолирование осуществл ют путем размещени в скважине с кольцевым зазором перфорированной трубы и последующего заполнени зазора пористым The goal is achieved in that according to the method, including drilling a well, its thermal insulation and sealing, supplying combustible mixtures to the well, burning them and introducing dormant gases into the soil, thermal insulation is carried out by placing a perforated pipe in the well with an annular gap and then filling gap porous
10 теплопроводным термостойким материалом , а в процессе введени горйчих газов в грунт производ т нагнетание ,в кольцевой зазор сжатого воздуха.10 with heat-conducting heat-resistant material, and in the process of introducing hot gases into the soil, injection is made into the annular gap of compressed air.
При этом величину кольцевого зазо15 ра определ ют из зависимостиThe value of the annular gap is determined from the dependence
( еТ1йЕрШШ1(ET1SHR1
КTO
где DO - диаметр скважины, м, Н - глубина скважины, м, 39 GL теплова мощность скважины , кДж/м, i - коэффициент теплопроводнос термостойкого материала, кДЖ/ (ч.м°С), 620 - опытный коэффициент, (нм.С) /мД«, tc - допустима температура нагрева стенки скважины, С, t) - содержание воздуха в горючей смеси, , На чертеже изображена скважина, продольный, разрез, укрепл емый массив грунта и расположение трубопровода , термостойкого материала и измерительных приборов. Технологи способа состоит в сле ющем. Вначале бур т скважину 1 , затем соосно с ней на всю высоту устанавливают перфорированный трубопровод с зазором 3 , определ емым из соотношени (1). На внешней стороне трубопровода 2 симметрично по его окружности расположены перфорирован ные трубы k дл подачи сжатого воздуха в зазор 3. После этого зазор 3 заполн ют те лопроводной графитопесчаной смесью скважину 1.герметизируют затвором 6 с форсункой 7 подают в нее гор чую смесь, количество которой принимают ,равной 1/620, допустимой температуры нагрева трубопровода 2, а В зазор 3 через трубы 4 по мере сжи гани горючих смесей нагнетают от компрессора 8 воздух. Сжигание горючих смесей осуществ л ют пока расчетна температура, на пример ЗОО-бОО С, не достигйЪт внеш ней границы 9 укрепл емого массива грунта 10, что опрейел етс показанием термопар 11, установленных по контуру 3, и caMoriMiuyiuHf M приборами 12. После завершени обжига скважину 1 разгерметизируют, трубопровод и термостойкий материал 5 извлекают а скважину 1 заполн ют местным грун том или беконом. При этом применение термостойкого материала 5 позво л ет создавать большую разность тем ратур между газами внутри трубопровода 2 и стенкой скважины }, что уменьшает расход воздуха в горючей 1. смеси, равномерно обогревать всю поверхность скважины 1, что способствует сокращению продолжительности процесса, а также увеличивать кратность использовани трубопровода 2, который изготавливаетс из жаростойкой стали, тем самым, сокращаетс стоимость укреплени грунта. Нагнетание сжатого воздуха в зазор 3 способствует увеличению тепловой мощности скважины 1 и сокращению расхода тепла и воздуха, а также сокращению длительности термического укреплени грунта. П р и м е р. На участке работ осуществл етс термическое укрепление грунта мощностью 6 м отдельными столбами диаметром 2м с температурой нагрева по внешнему«контуру . Скважины 1 диаметром 0,2 м бур т станком ПВВС-15 затем в них соосно на всю высоту устанавливают перфорированную цилиндрическую трубу 2 диаметром О ,1 м с размещенными с ее внешней стороны четырьм трубами Ц диаметром 12 мм. Трубы 2 и 4 изготавливают из жаростойкой стали ОХ23Ю5АС с температурой длительного нагревани 1800 С. После этого зазор 3 заполн ют графитопесчаной смесью 5 состава 1:10 с температурой-начала спекани 1800 С, скважины 1 герметизируют затворами 6 с форсунками 7 В скважины 1 подают горючие смеси с содержанием воздуха k,5 нм /кг, что соответствует содержанию топлива в смес х 2,9 мДж/нм, и сжигают их при избыточном давлении воздуха 0,0б0 ,12 МПа. По мере сжигани горючих смесей в зазор 3 через трубы 4 подают сжать1й воздух. Термическое укрепление грунта продолжаетс 72 ч и заканчиваетс , когда расчетна температура 300 С достигает внешней границы 9 укрепл емого массива грунта 10, что фиксируетс показанием термопар 11 типа ТХА-УШ и самопишущих приборов 13 класса точности 0,5Одновременно дл сравнени осуществл ют термическое укрепление известным способом. Результаты испытаний приведены в таблице.where DO is the diameter of the well, m, H is the depth of the well, m, 39 GL heat capacity of the well, kJ / m, i is the heat transfer coefficient of the heat-resistant material, kJ / (h.m ° C), 620 is the experimental coefficient, (nm. С) / мД «, tc - temperature of the borehole wall is acceptable, С, t) - air content in the combustible mixture,. The drawing shows the well, longitudinal section, reinforced soil mass and location of the pipeline, heat-resistant material and measuring devices. The process technology is as follows. First, the well 1 is drilled, then the perforated pipeline with a gap 3, determined from relation (1), is installed coaxially with it to its entire height. On the outer side of the pipeline 2, perforated pipes k are arranged symmetrically around its circumference for supplying compressed air into the gap 3. After that, the gap 3 is filled with graphitic sand sand mixture and the well 1. is sealed with a gate 6 with a nozzle 7 and a hot mixture is fed into it; equal to 1/620, the allowable heating temperature of the pipeline 2 is taken, and clearance 3 through pipe 4 as air of combustible mixtures is compressed air is injected from compressor 8. Combustion of combustible mixtures is carried out until the design temperature, for example, ZOO-BOO C, does not reach the outer boundary 9 of the reinforced soil mass 10, which is determined by the reading of thermocouples 11 installed along circuit 3 and caMoriMiuyuHf M devices 12. After the burning is completed well 1 is depressurized, the pipe and heat resistant material 5 are removed, and well 1 is filled with local soil or bacon. The use of heat-resistant material 5 makes it possible to create a large temperature difference between the gases inside the pipeline 2 and the borehole wall}, which reduces the air flow in the combustible 1. mixture, uniformly heats the entire surface of the borehole 1, which reduces the duration of the process and increases the multiplicity of use of the pipeline 2, which is made of heat-resistant steel, thereby reducing the cost of reinforcing the soil. The injection of compressed air into the gap 3 contributes to an increase in the thermal power of the well 1 and to a reduction in the consumption of heat and air, as well as a reduction in the duration of the thermal strengthening of the soil. PRI me R. At the site of work, thermal strengthening of the soil with a capacity of 6 m in individual pillars with a diameter of 2 m is carried out with a heating temperature along the outer contour. Boreholes 1 with a diameter of 0.2 m are drilled with a PVVS-15 machine and then a perforated cylindrical tube 2 with a diameter of 0 m, 1 m is installed coaxially along the entire height, with four pipes C with a diameter of 12 mm placed on its outer side. Pipes 2 and 4 are made of heat-resistant steel OH23YU5AS with a temperature of long-term heating of 1800 C. After that, the gap 3 is filled with graphite-sand mixture 5 of 1:10 composition with a temperature-start of sintering 1800 ° C, wells 1 are sealed with valves 6 with nozzles 7 B wells 1 are supplied with combustible mixtures with air content k, 5 nm / kg, which corresponds to the content of fuel in mixtures x 2.9 mJ / nm, and burn them at an excess air pressure of 0.0–0.2 MPa. As the combustible mixtures are burned, the gap 3 through the pipes 4 is supplied to compress the air. Thermal soil reinforcement lasts 72 hours and ends when the design temperature of 300 ° C reaches the outer boundary 9 of the soil array to be strengthened 10, which is recorded by reading thermocouples 11 of type TXA-USH and recording instruments 13 accuracy class 0.5. Simultaneously, for comparison, thermal strengthening is carried out in a known manner . The test results are shown in the table.
Объем укрепленного вокруг каждой скважины грунта, мThe volume of soil reinforced around each well, m
Длительность укреплени грунта , чThe duration of strengthening the soil, h
Расход Consumption
Применение предлагаемого способа на практике позволит повысить производительность в 1,53 раза, снизить расход топлива и воздуха сдответственно в 1,22 и 1,64 раза и сократить стоимость термического укреплени грунта на 30.The application of the proposed method in practice will allow to increase productivity by 1.53 times, to reduce the consumption of fuel and air, respectively, by 1.22 and 1.64 times and to reduce the cost of thermal strengthening of the soil by 30.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802986928A SU927901A1 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Method of thermal consolidation of soil |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU802986928A SU927901A1 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Method of thermal consolidation of soil |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU927901A1 true SU927901A1 (en) | 1982-05-15 |
Family
ID=20919605
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU802986928A SU927901A1 (en) | 1980-09-26 | 1980-09-26 | Method of thermal consolidation of soil |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU927901A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4571473A (en) * | 1983-06-14 | 1986-02-18 | Canadian Patents & Development Limited-Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee | Microwave applicator for frozen ground |
| US4590348A (en) * | 1983-07-20 | 1986-05-20 | Canadian Patents And Development Limited | System for heating materials with electromagnetic waves |
-
1980
- 1980-09-26 SU SU802986928A patent/SU927901A1/en active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4571473A (en) * | 1983-06-14 | 1986-02-18 | Canadian Patents & Development Limited-Societe Canadienne Des Brevets Et D'exploitation Limitee | Microwave applicator for frozen ground |
| US4590348A (en) * | 1983-07-20 | 1986-05-20 | Canadian Patents And Development Limited | System for heating materials with electromagnetic waves |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112730503B (en) | Operation method of a simulation device for exploiting oil shale with high-temperature fluid | |
| CN107152267A (en) | A kind of experimental rig and method for simulating coal underground gasification in situ | |
| CN104122289B (en) | A kind of underground coal gasification model test platform and test method | |
| WO2023078085A1 (en) | Self-heating in-situ conversion development method for medium- and low-maturity organic matter-rich shale | |
| SU927901A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| CN112727418B (en) | Simulation device for extracting oil shale from high-temperature fluid under control of multivariate factors | |
| CN114878636A (en) | Experimental device and method for simulating flue gas injection of power plant into goaf to prevent spontaneous combustion of residual coal | |
| CN108518213B (en) | Rock high-temperature high-pressure superheated steam control fracturing test device | |
| CN108518214B (en) | Rock high-temperature high-pressure superheated steam controlled fracturing test method | |
| CN217632396U (en) | Water injection preheating drilling coal seam temperature field simulation experiment device | |
| CN105806992B (en) | Reusable three-dimensional large scale burns experimental provision | |
| SU977570A1 (en) | Method for thermally consolidating soil | |
| SU842130A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| SU990961A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| SU987029A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| SU914715A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| SU1048056A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil body | |
| SU842129A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| CN114526772A (en) | Test method for waste oil layer closed cycle geothermal development heat recovery evaluation | |
| SU1366597A1 (en) | Method of thermal consolidation of sagging soil | |
| SU837997A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil on a slope | |
| SU850803A1 (en) | Method of thermal consolidation of soil | |
| SU1435702A1 (en) | Method of thermal consolidation of swelling soil | |
| SU1364657A1 (en) | Method of enhancing soil properties | |
| CN219861196U (en) | Coke oven fire hole leakage control tool |