Спосіб укріплення слабких водонасичених лесових ґрунтів

Реферат: Спосіб укріплення слабких водонасичених лесових ґрунтів, при якому відсипається піщана подушка, установлюють свердловину за допомогою обсадної труби з закритим наконечником і виконують її поступове витягання з одночасним заповненням і ущільненням дренуючого матеріалу (піску) вібруванням. В тіло свердловини знову вводять металеву трубу з закритим кінцем і здійснюють додаткове опресування тіла палі вібруванням. Попередньо готують піщану суміш з додаванням до неї води та феромагнітного порошку. Коли свердловина буде заповнена ущільненою піщаною сумішшю, за допомогою витягування з вібруванням обсадної труби, приступають до кінцевого укріплення свердловини шляхом занурення металевої труби з електромагнітним полем за допомогою поєднання механічного (вібрування) і електромагнітного впливу. Пульсацію імпульсу струму генерують кратним або рівним власній частоті ділянки ґрунту, що ущільнюється, тобто тій частоті, що передається внаслідок вібрування. UA 111169 U (54) СПОСІБ УКРІПЛЕННЯ СЛАБКИХ ВОДОНАСИЧЕНИХ ЛЕСОВИХ ҐРУНТІВ UA 111169 U UA 111169 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі будівництва, і може бути застосованим для глибинного укріплення водонасичених лесових ґрунтів, які будуть основою для фундаментів будинків та споруд. Відомим аналогом є спосіб укріплення слабких водонасичених ґрунтів, переважно глинистих, при якому влаштовується свердловина за допомогою обсадної труби, відбувається нагнітання насиченого рідиною піску і витягання труби зі свердловини [1]. Найближчим аналогом до корисної моделі є спосіб глибинного укріплення лесових ґрунтів, при якому відсипається піщана подушка, влаштовується свердловина за допомогою обсадної труби з закритим наконечником і виконується її поступове витягання з одночасним заповненням і ущільненням дренуючого матеріалу вібруванням, після чого, в тіло свердловини знову вводиться металева труба з закритим кінцем і відбувається додаткове опресування тіла палі вібруванням [2]. До недоліків аналогів відносять незначну несучу здатність ґрунту основи, що ущільнюється, залишається невелика водозабірна поверхня, виключається можливість прискорення процесу осушення шляхом зменшення відстані між піщаними дренами через можливе зависання на них ґрунту, який укріплюється, що потребує значної тривалості у часі. В основу корисної моделі поставлена задача створення способу, який забезпечує збільшення несучої здатності водонасиченого ґрунту, збільшення водозабірної поверхні та зменшення трудомісткості виконання робіт. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб укріплення слабких водонасичених ґрунтів, при якому відсипається піщана подушка, влаштовується свердловина за допомогою обсадної труби з закритим наконечником і виконується її поступове витягання з одночасним заповненням і ущільненням дренуючого матеріалу (піску) вібруванням, після чого, в тіло свердловини піщаної палі знову вводиться металева труба з закритим кінцем і відбувається додаткове опресування тіла палі вібруванням, згідно з корисною моделлю, попередньо готують піщану суміш з додаванням до неї води та феромагнітного порошку, коли свердловина буде заповнена ущільненою піщаною сумішшю, за допомогою витягування з вібруванням обсадної труби, приступають до кінцевого укріплення свердловини шляхом занурення металевої труби з електромагнітним полем за допомогою поєднання механічного (вібрування) і електромагнітного впливу, причому пульсацію імпульсу струму генерують кратним або рівним власній частоті ділянки ґрунту, що ущільнюється, тобто тій частоті, що передається внаслідок вібрування. Корисна модель дозволяє укріплювати слабкі водонасичені лесові ґрунти за допомогою поєднання ущільнення феромагнітних частинок електромагнітним та механічним полем і змішаних з ними піщаним ґрунтом. Тим самим корисна модель в порівнянні з найближчим аналогом підвищує несучу здатність масиву ґрунту на 15-20 %, знижує в 1,5-2 рази трудомісткість, збільшується водозабірна поверхня. Це досягається за рахунок додаткового впливу на феромагнітні частинки суміші свердловини піщаної палі електромагнітного імпульсного поля, причому імпульс струму генерують кратним або рівним частоті, яка передається вібруванням ділянці ґрунту. Електромагнітне імпульсне поле влаштовується за рахунок пропускання імпульсного струму по двох паралельних провідниках, які ізольовані в металевій трубі. Корисна модель пояснюється кресленнями, де на фіг. 1, фіг. 2 зображено занурену у свердловину піщаної палі трубу з електромагнітним опроміненням. На фіг. 1 показано поперечний переріз по тілу свердловини (піщаної палі), на фіг. 2 - переріз по А-А. Свердловина масиву лесового ґрунту 1, що укріплюється (піщана паля) 2 включає металеву трубу 3, ізолятори 4, для кріплення паралельних провідників 5, електрогенератор 6 для формування імпульсної напруги, піщану підготовку 7, та укріплену зону ґрунту 8. Укріплення слабких водонасичених лесових ґрунтів відбувається в наступній послідовності. Попередньо готують суміш з піску, феромагнітного порошку в пропорції (1:30) з додаванням води, для легкої рухомості суміші, визначається в залежності від вологості піску суміші. Готову суміш відсипають формуючи піщану підготовку 7, для легкого руху механізмів. За допомогою вібромолота занурюють металеву трубу з башмаком, що саморозкривається на проектну глибину (на фігурах не показано). Після цього металева труба 3 заповнюється шаром суміші (піску та феромагнітного порошку), причому при кожній порції завантаження, висоту шару приймають близько 2,5-3,5 м. Далі включають вібромолот і разом з діючим механізмом підйому витягують металеву трубу 3 на висоту шару суміші (на фігурах не показано), в такій же послідовності засипають і ущільнюють наступні порції суміші. Однак слід досить ефективно провести укріплення зони ґрунту 8 навколо лесового ґрунту 1 за допомогою впливу металевої труби 3 на піщану палю 2. Це досягається тим, що коли піщана паля 2 буде заповнена ущільненою сумішшю, а металева труба 3, за допомогою якої подавалась суміш у тіло 1 UA 111169 U 5 10 15 20 свердловини буде знаходитись на поверхні піщаної підготовки 7, виконують кінцеве укріплення за рахунок занурення металевої труби 3, з електромагнітним опроміненням, тим самим поєднуючи механічний вплив на пісок суміші піщаної палі 2 з електромагнітним на феромагнітний порошок. По двох паралельно ізольованими в металевій трубі 3 провідникам 5 пропускають імпульсний струм з силою струму 125-135 А, від генератора струму 6, таким чином відбувається вплив на феромагнітні частинки магнітного поля в імпульсному режимі. Тривалість знаходження металевої труби 3 з електромагнітним опроміненням у піщаній палі 2 в межах 5-15 хв, при умові формування величини тіла піщаної палі 2 не більше ніж 2,5d. Внаслідок дії магнітного поля на феромагнітний порошок, лесовий ґрунт 1, отримує укріплену зону ґрунту 8 від магнітного поля, та від механічного впливу внаслідок вібрування металевої труби 3. Для підвищення продуктивності магнітного поля пульсацію імпульсу генерують кратною або рівною власній частоті ділянки лесового ґрунту 1, що ущільнюється, тобто тій частоті, що передається масиву ґрунту металевою трубою 3 внаслідок вібрування вібромолота. Далі просочують піщаний ґрунт рідким цементним молоком (на фігурах не показано), для 3 стабілізації порового тиску в укріпленому навколо палі ґрунті (75-100 кг на 1 м ). Джерела інформації: 1. Э.В. Костерин Основания и фундаменты / Э.В. Костерин. - М., "Высшая школа", 1978. с. 132-133. 2. Ю.М. Абелев Основы проектирования и строительства на просадочных макропористых грунтах / Ю.М. Абелев, М.Ю. Абелев. - М. "Стройиздат" 1979. - с. 154. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 35 Спосіб укріплення слабких водонасичених лесових ґрунтів, при якому відсипається піщана подушка, установлюють свердловину за допомогою обсадної труби з закритим наконечником і виконують її поступове витягання з одночасним заповненням і ущільненням дренуючого матеріалу (піску) вібруванням, після чого, в тіло свердловини знову вводять металеву трубу з закритим кінцем і здійснюють додаткове опресування тіла палі вібруванням, який відрізняється тим, що попередньо готують піщану суміш з додаванням до неї води та феромагнітного порошку, коли свердловина буде заповнена ущільненою піщаною сумішшю, за допомогою витягування з вібруванням обсадної труби, приступають до кінцевого укріплення свердловини шляхом занурення металевої труби з електромагнітним полем за допомогою поєднання механічного (вібрування) і електромагнітного впливу, причому пульсацію імпульсу струму генерують кратним або рівним власній частоті ділянки ґрунту, що ущільнюється, тобто тій частоті, що передається внаслідок вібрування. 2 UA 111169 U 3 UA 111169 U Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4