[go: up one dir, main page]

SU927901A1 - Method of thermal consolidation of soil - Google Patents

Method of thermal consolidation of soil Download PDF

Info

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
Application number
SU802986928A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Альберт Павлович Юрданов
Original Assignee
Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева filed Critical Московский Ордена Трудового Красного Знамени Инженерно-Строительный Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority to SU802986928A priority Critical patent/SU927901A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU927901A1 publication Critical patent/SU927901A1/en

Links

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)

Формула изобретени Invention Formula J. Способ термического укреплени  грунта, включающий бурение скважины, ее термоизолирование и герметизацию, подачу в скважину горючих смесей, сжигание их и введение гор чих газов в грунт, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат , термоизолирование осу-ществл ют путем размещени  в скважине с кольцевым зазором перфорированной трубы и последующего заполнени  зазора пористым теплопроводным термостойким материалом, а в процессе введени  гор чих газов в грунт производ т нагнетание в кольцевой зазор сжатого воздуха.J. A method of thermally strengthening the soil, including drilling a well, its thermoisolation and sealing, feeding combustible mixtures into the well, burning them and introducing hot gases into the soil, characterized in that, in order to reduce energy costs, thermal insulation is carried out by a well with an annular gap of the perforated pipe and the subsequent filling of the gap with porous heat-conducting heat-resistant material; and in the process of introducing hot gases into the soil, compressed air is injected into the annular gap. 25Л25L 25,25, 109109 7272 2. Способ по п.1 , о т л и ч а ющ и и с   тем, что, величину кольцевого зазора определ ют из зависимости2. The method according to claim 1, of which is the fact that the size of the annular gap is determined from the dependence 2fHA.()-tc2fHA. () - tc .. аbut .где DO - диаметр скважины, м, Н - глубина скважины, м, 0-- теплова  мощность скважины,. where DO is the diameter of the well, m, H is the depth of the well, m, 0-- the heat capacity of the well, кДж/ч,kJ / h Д.- коэффициент теплопроводности термостойкого материала, кДж/(ч-мС) . U- содержание воздуха в горючейD.- coefficient of thermal conductivity of heat-resistant material, kJ / (h-mS). U- air content in combustible смеси, нм /мДж, в; 620- опытный коэффициент (нм-Су/мДж tc допустима  температура нагрева стенки скважины, С. Источники информации прин тые во внимание при экспертизеmixtures, nm / mJ, in; 620-experimental coefficient (nm-Su / mJ tc permissible temperature of the heating of the borehole wall, C. Sources of information taken into account in the examination 1.Авторское свидетельство СССР № 613005, кл. Е 02 D 3/10, 1976.1. USSR Author's Certificate No. 613005, cl. E 02 D 3/10, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке Н 297189V29-33,2. USSR author's certificate for H 297189V29-33, кл. Е 02 D 3/11, 11 .08.80. .cl. E 02 D 3/11, 11 .08.80. .
SU802986928A 1980-09-26 1980-09-26 Method of thermal consolidation of soil SU927901A1 (en)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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