Пристрій для термічного укріплення грунту

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕРМИЧЕСКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА, включающее затвор, коаксиально закрепленные на нем наружный и внутренний воздуховоды— токопроводы, выполненные в ниж-* ней части последнего отверстия, установленный на наружном воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный под ним электронагреватель, охватывающий его стакан и фиксирующие приспособления, о т л и ч а ю щ е е ™ с я тем, что, с целью повышения его надежности, стенка стакана выполне—• на в виде равномерно расположенных продольных стержней-токопроводов, объединенных в две электрически изолированные группы, герметизирующий элемент - в виде эластичной надувной оболочки из термостойкого материала, охватывающей наружный воздуховод, а внутренний воздуховод имеет расположенные в пределах эластичной оболочки дополнительные отверстия, причем нижние концы одной из групп стержней объединены, образуя направляющий конус. 2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ є є с я а тем, что фиксирующие приспособления выполнены в виде электрически изолированных крестовин, расположенных между стержнями и внутренним воздуховодом в пределах стакана. 1 ( 1137 154 Изобретение относится к укреплению грунтов при строительстве зданийг и сооружений, в частности к устройствам для термического укрепления грунта с использованием электричес- 5 кого тока в качестве источника теапо™ вой энергии. Известно устройство длч термического укрепления грунта, включающее герметизирующий элемент со спираль— Ю ной нарезкой на наружной поверхности, проходящий через него воздуховод и теплогенератор £ 1 ~], Создание в указанном устройстве высокотемпературного потока, связан— 15 ного с необходимостью применения до,полнительногэ оборудования для хранения и подачи жидкого топлива, и не-» достаточно эффективное сжигание снижают эффективность закрепления грун— 20 та. Наиболее близким к .изобретению является устройство для термического грунта, включающее затвор» коак— сиально расположенный в нем возду— 25 ховод-токопровод с выпускными отверстиями, установленный на воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный под ним электронагреватель, охватывающий его стакан и кре™ 30 пежные приспособления £ 2 ] , К недостаткам данного устройства относятся возможность резкого изменения внешней поверхности стакана при перестановке его по глубине скважины 35 для последующего укрепления грунта, что вызывает деформирование стенки стакана3 кроме того, воздух, проходя по воздуховоду-токопроводу, осуществляет перенос массы тепла преимущест- 40 венно в нижнюю часть, вызывая пере™ грев нижней части нагревателя и стакана. Все это снижает надежность работы. Цель изобретения — повышение его 45 надежности. Поставленная цель достигается тем., что в устройстве для термического укрепления грунта, включающем затвор, коаксиально закрепленные на нем на- д 0 ружный и внутренний воздуховоды—токо^ проводы, выполненные в нижней части последнего отверстия, установленный на наружном воздуховоде герметизирующий элемент, расположенный под ним 55 электронагреватель, охватывающий его стакан и фиксирующие приспособления, стенка стакана выполнена в виде рав™ 2 номерно расположенных продольных стержней—токопроводоь, объединенных в две электрически изолированные группы, герметизирующий элемент - в виде эластичной надувной оболочки из термостойкого материала, охватывающей наружный воздуховод, а внутренний воздуховод имеет расположенные в пределах эластичной оболочки дополнительные отверстия, причем нижние концы одной из групп стержней объединены, образуя направляющий конус. При этом фиксирующие приспособления выполнены в виде электрически изолированных крестовин, расположенных между стержнями и внутренним воздуховодом в пределах стакана. На фиг.] изображено предлагаемое устройство, разрез; на фиг.2 - разрез А~А на фиг,1; на фиг.З - разрез Б—Б па фиг.1; иа фиг.4 — разрез В—В на фиг.1; на фиг,5 ~ разрез Г-Г ка фиг.1. Устройство для термического укрепления грунта имеет затвор 1 для герметизации устья скважины 2, прикрепленный к затвору 1 наружный воэдуковод-токопровод 3 с крышкой 4, на которой расположены патрубки 5 бокового ввода воздуха, манометр 6, контактная шина 7 и центральный воз'духовод-токопрсвод 8 с контактной шиной 9 и муфта 10, термопары 11, которые фиксируются в крышке 4 посредством изолятора 12 и уплотнителя 13, внутренний воздуховод 14, соединенный с центральным воздуховодом 8, раз—• деляющие воздуховоды 3 и 14 изоляторы 15, расположенные на нижнем конце 'воздуховода 14 дополнительные отверстия 16,охватывающую наружный воздуховод 8 эластичную надувную оболочку 17 из термостойкого материала, например из резины, покрытой стеклолако— тканью, соединительные муфты 18 и !9 ( первая из которых установлена в разрезе воздуховода 14, прикрепленный к наружному воздуховоду 3 с помощью муфты стакан 20, стенка которого выполнена в виде равномерно расположенных" продольных стержней—токопроводов 2J, объединенных в две электрически изолированных группы, размещенный внутри стакана 20 электрический нагреватель 22 и установленные в нижней половине стакана распорные крестовины 23» фиксирующие стержни 21, нагреватель 22 и воздуховод )4, з 11 І ; 154 Нижние концы одної! из групп стержней 21 выполнены длиннее, чем концы друїой группы, и объединены между собой, образуя направляющий конус 24, а в нижней части воздуховода 5 14 выполнены основные выходные отверстия 25, которые расположены в местах примыкания крестовин 23. Устройство работает следующим образом, 10 В скважину 2 через предварительно установленный затвор ], герметизирующий ее устье, опускаются одновременно наружный 3 и внутренний 14 воздуховоды-токопроводы в сборе со стака— 15 ном 20, который предварительно присоединяется к ним с помощью соединительных муфт 18 и 19 и направляется по стенкам скважины 2 конусом 24. В зависимости от глубины обжига 20 воздуховоды 3 и 14 могут составляться из отдельных секций, которые монтируются комплектами и по глубине скважины фиксируются между собой изоляторами 15. 25 Через центральный патрубок 8 и воздуховод 14 у нагревателя 22 монтируется термопара 1I, которая герметизируется муфтой I0, Одновременно через патрубки 5 и 8 подается сжа-^Q тый воздух. Затем автоматически на контактные шины 7 и 9 подается безопасное питающее напряжение, равное J6 В, а по воздуховодам—токопроводам 3 и 14 — сжатый воздух. Сжатый . воздух, проходя через воздуховод 3, поступает в оболочку I7 через отверстия 16, Оболочка 17, находясь под избыточным давлением, расширяется и экранирует стенки скважины 2 в 4 о пределах своей длины. Таким образом, производится отсечение рабочего объема скважины и создание н&обходи™ мого избыточного давления в нем в течение всего процесса обжига. д 4 Нагреватель 22 преобразует электрический ток в направленный поток тепловой энергии, который раскаляет рабочий объем и грунт в стекках скважины в пределах длины нагревателя до j Q 8О0-1000°С, образуя таким образом 4 технологическую зону для превращения сжатого воздуха в теплоноситель. Поток воздуха, выходящий из возтдуховода 3, омывает верхнюю часть нагревателя 22, а проходящий по воздуховоду 14 воздух распределяется по ходу движения через отверстия 25 и омывает нижнюю часть нагревателя . 22, превращаясь в теплоноситель с температурой 600-900°С. Нагретый воздух, проникая под избыточным давлением в грунт, нагревает его до 400—900 С. При этом грунт спекается, образуя прочный массив. Процесс обжига контролируется по показаниям манометра 6, термопары 1I и по величине расхода электроэнергии. Обжиг скважины 2 выполняется за— ходками в направлении снизу вверх. После обжига нижней заходки скважины 2 прекращается подача электроэнергии и сжатого воздуха. При падении избыточного давления, в скважине до 0 оболочка 17 принимает свое первоначальное нерабочее положение. Затем скважины 2 подготавливается для обжига следующей вышерасположен— ной заходки за счет укорачивания наружного 3 и внутреннего 14 воздуховодов. После перестановки устройства обожженная часть скважины 2 тампонируется. Подача тампонажной смеси осуществляется под давлением по технологическому трубопроводу (не показан ), который монтируется на обожженной части скважины 2 через воздуховод 14 и полую центральную часть нагревателя 22. После окончания тампонирования трубопровод демонтируется и процесс термического укрепления грунта повторяется. Предложенное устройство обеспечивает исключение возникновения в его элементах недопустимых тепловых деформаций и улучшает распределение сжатого воздуха в скважине, что позволяет Поддерживать в скважине более оптимальный тепловой режим и повышает долговечность его работы почти в два раза по сравнению с известным устройством. 1137154 фаг I фиг! Фиг З 1137154 21 a (риг. 5 Редактор М.Дылын Составитель А.Прямков Техред О.Неце Корректор И.Зрдейи Заказ 10478/21 Тираж 649 Подписное БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская ьаб., д. 4/5 Филиал ПШІ "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4