SU1114348A3 - Способ повышени прочности грунта - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ГРУНТА, включающий погружение в грунт инъектора, подачу через инъектор текучего цементного материала под давлением , измерение и регистрацию давлени  раствора, образование зоны угг рочненного грунта и последующие погружени  инъектора с образованием примыкающих зон упрочненного грунта, отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени  эффективности упрочнени  грунта, во врем  погружени  инъектора определ ют прочность груйта и при величине прочности менее допустимой осуществл ют подачу текучего цементного материала под да вленйем, превышающим допустимую прочность О) грунта.

Description

Фие. 1 Изобретение относитс  к строительству зданий и сооружений на слабых грунтах, в частности к упрочнению грунтов путем введени  в них затвердевающих материалов. Известен способ повышени  прочности грунта, включающий погружение в грунт инъектора, подачу в грунт через инъектор затвердевающего материала под определенным давлением, образование зоны упрочненного грунта и последующие погружени  инъектора с , образованием примыкающих друг к другу столбчатых упрочненных зон 1 . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ повьщ1ени  прочности грунта, включающий погружение .в грунт инъектора, подачу через инъектор теку чего цементного материала под давлением , измерение и регистрацию давлени  раствора, образованиезоны упрочненного грунта и последующие погружени  инъектора с образованием примыкающих зон упрочненного грунта 12. Недостаток указанных способов заключаетс  в том, что они предназначены дл  упрочнени  однородных по глубине грунтов, поэтому дл  грунтов, имеющих разную по глубине однородность и прочность, имеет место неоднородное упрочнение, перерасход затвердевающего материала за счет возмо ного его выхода на поверхность и неоправданные затраты энергии. Все это снижает эффективность известных спос бов . Цель изобретени  - повышение эффективности упрочнени  грунта. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу повьшени  прочности грунта, включающему погружение в грунт инъектора, подачу через инъектор текучего цементного материала под давлением, измерение и.регистрацию давлени  раствора, образование зоны упрочненного грунта и последующие погружени  инъектора с образованием примыкающих зон упрочненного грунта, во врем  погружени  инъектора определ к)т прочность грунта и при величине прочности менее допустимой осуществл ют подачу текучего цементного материала под давлением , превышающим допустимую прочность грунта. На фиг. 1 представлено оборудование дл  осуществлени  предлагаемого способа, общий вид; на фиг. 2 схема распределени  нагнетаемого затвердевающего материала в упрочн емом грунте; на фиг. 3 - устройство дл  реализации предлагаемого способа с частичным разрезом; на фиг. 4 вариант устройства, общий вид; на фиг. 5 - узел А на фиг. 3; на фиг.6вариант расположени  выпускных отверстий , направленных под углом вверх; на фиг. 7 - вариант расположени  выпускных отверстий, направленных под углом вниз; на фиг. 8 - вариант распо ложени  выпускньк отверстий, направленных горизонтально; на фиг. 9 схема размещени  оборудовани  при осуществлении способа. Устройство дл  реализации предлагаемого способа включает нагнетательный агрегат 1, нагнетательную трубу (инъектор)- 2, удлинительный элемент 3, питающий трубопровод 4, манометр 5 дл  измерени  давлени  нагнетаемого насосом 1 материала со сливным краном, соединенные с трубопроводом 4 насос 6 и посредством рукава 7 смеситель 8 дл  приготовлени  затвердевающего материала, например текучего цементного раствора, и вспомогательный насос 9 дл  воды. Инъектор 2 в своей нижней части имеет шток 10 с закрепленным на нижнем конце конусом 11 с углом заострени  60°, размещенные на боковой поверхности выпускные отверсти  12 и направл ющую обойму 13. На штоке 10 в средней и верхней его част х расположены поршневые уширени  14 и 15, при этом уширение 14 при крайнем верхнем положении щтока 10 перекрывает выпускные отверсти  12, которые, как показано на фиг. 6-8, могут быть направлены под углом вверх, под углом вниз или горизонтально. Технологи  выполнени  способа с помощью описанного устройства заключаетс  в следующем. Первоначально инъектор 2 ввод т в грунт на требуемую глубину, включают насос 9 и по рукаву 7 и трубопроводу 4 подают в инъектор 2 воду, котора  воздейству  на поршневое уширение 15, вдавливает конус 11 штока 10 в грунт, при этом трение штока 10 о грунт исключаетс , а уширение 15 опускаетс  ниже отверстий 12, и вода через них вытекает в окружающий грунт. Во врем  вытекани  воды происходит резкое падение ее давлени , что регистрируетс  по показани м манометра 5. Среднее значение показаний манометра 5 за период нарастани  давлени  принима- . етс  за меру прочности грунта. За период перемещени  конуса он должен про ходить рассто ние 10-20 см. После этого воду полностью удал ют из устройства и через инъёктор 2 начинают нагнетать текучий затвердевающий материал, например цементный раствор, под давлением, превышающим среднее значение прочности грунта. При таком давлении уширение 15 штока 10 так же, как и при нагнетании воды, опускаетс  ниже отверстий 12, через которые цементный раствор поступает в грунт (фиг. 2). Давление нагнетани  текущего материала можно также регулировать величиной статического давлени  за счет изменени  высоты нагнетательной трубы (инъектора) 2 и удлинительного элемен та 3. Величину давлени  можно регулировать и за счет изменени  плотности цементного материала путем разного соотношени  между водой и цементом или введением в цементный материал легких добавок (зола, древесные опилки). Погружение инъектора 2 может быть осуществлено с приданием ему вращени  вокруг своей оси с помощью соответствующего приспособлени  16 (фиг. 4). Пример. Производили погружение в грунт инъектора 2 длиной 4 м и площадью поперечного сечени  10 см с конусом 11(угол заострени  60). Инъёктор 2 был погружен на глубину 3,1 м на шток 10 подавали воду, и он вмест с конусом 11 вьщвигалс  на 30 см, по ле этого уширение 15 переместилось, н же отверстий 12 и вода вытекала через них в грунт, при этом давление резко упало. Перед падением давлени  воды манометр 5 имел показани  11 84 1,3 кг/см лли при площади поперечого сечени  уширени  156 см усилие давливани  было равно 7,8 кг, а давение , которое удерживало конус 11 с площадью 10 см , составило ,78 кг/см. На основании известных зависимостей прочность грунта была прин та равной 0,7 кг/см .. В соответствии с прин той величиной прочности грунта осуществл лось последующее нагнетание текущего цементного материала при давлении, превьшающем величину прочности, которое составило 1,2 кг/см. Цементный материал представл л собой портланд-цемент , смешанньш с водой при отнощении 1:0,94 по весу, плотность 1,5 т/м, что соответствовало плотности упрочн емого грунта. По истечении 40 ч прочность грунта , обработанного цементным материалом , находилась в интервале 11 ,2 кг/см, при этом фактическое давление нагнетаемого в грунт материала с учетом гидростатического его давлени  на глубине упрочнени  составило 1,4 кг/см. В каждой точке нагнетание текучего цементного материала производилось до повышени  величины давлени  нагнетани , что свидетельствовало о достаточном насыщении грунта материалом . Рассто ние между точками принималось из расчета соприкосновени  или даже частичного перекрыти  зон упрочнени  грунта. Предлагаемый способ позвол ет ,рат. ционально использовать энергозатраты в зависимости от фактического состо ни  грунта и осуществл ть направленное нагнетание затвердевающего материала в зоны с более слабым грунтом .

W/7.

А

12 Г

-/2 /4

Фиг.6

Фиг 7

6

/ n

/

12

ь

фиг. 9

Claims (1)

1. СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ПРОЧНОСТИ ГРУНТА, включающий погружение в грунт инъектора, подачу через инъектор текучего цементного материала под давлением, измерение и регистрацию давления раствора, образование зоны упрочненного грунта и последующие погружения инъектора с образованием примыкающих зон упрочненного грунта, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности упрочнения грунта, во время погружения инъектора определяют прочность груйта й при величине прочности менее допустимой осуществляют подачу текучего цементного материала под давлением, превышающим допустимую прочность грунта,

   7777777//, ад? SU мп 1114348

   Фиг. 1 >