Устройство для электрохимического укрепления грунта — SU 1812272 (original) (raw)
(ГОСПАТЕНТ СССР) ЗОБ РЕТ АВТОРСКО СВИДЕТЕЛЬСТВУ.Шу Николаев, Н ельство ССС0 3/11, 1981. ельство СССО 3/11, 1981. док первого конкатодами первовывод первой фпитания подклюиньектору, Дру Изобретение относится к строительству различных сооружений на водонасыщенных связных грунтах. Может быть использовано при строительстве и эксплуатации объектов жилого, промышленного, гидротехнического и иного назначения.Целью изобретения является улучшение удельных энергетических показателей,. повышение точности и скорости укрепления грунта, т,е. сокращение энергетических затрат на электрохимическое укрепление грунта.. На чертеже представлена схема устройства для электрохимического укрепления трунта. енсатора 14 соедин 8 и второго 9 диодов на с один ника оду коны трехфазного исто н к первому 4 элекобкладка первог Устройство содер точник переменного то 1-3, три электрода-анъ крепляющими раствора в укрепляемом грунте 7 два тиристора 12, 13, 14 - 18 и формировател держащий два пик-тра два диода 22, 23; два ре конденсатора 26, 27, Пр(56) Авторское сеидеМ 1002456, кл. Е 02Авторское свидеМ 1004528, кл. Е 02 жит трехфаэныи иска с тремя фазами ектора 4, 5. и 6 с зами, размещенными , четыре диода 8-11, пять конденсаторов ь импульсов 19, сонсформатора 20, 21; зистора 24, 25 и два ичем одна из обкла(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОХИМИЧЕ. СКОГО УКРЕПЛЕНИЯ ГРУНТА(57) Использование: строительство различных сооружений на водонасыщенных связных грунтах. Сущность изобретения: устройство содержит трехфазный источник переменного тока с фазами, электроды-инъекторы, диоды, тиристоры, конденсаторы, формирователь импульсов. 1 ил; гаяденсатора 14 подключена к и электроду-инъектору 4; Второй э инъектор 5 подключен к первому формирователя сигналов 19, к од кладке.третьего конденсатора 16 и первого тиристора 12, управляющи род которого подключен к второму формирователя сигналов,-Анод пер ристора 12 подключен к одной обкла рого конденсатора 15 и к катоду диода 10; третий электрод-инъекто ключен к третьему выходу формир оервому лектрод- ф:выходу ОО ной об а к катОду:, Я й элект-)выходу ваго тидке втотретьего р 6 подователя й сигналов 19, к одной обкладке четвертого конденсатора 17 и к катоду второго тиристора 13, управляющий электрод которого подключен к четвертому выходу формирователя сигналов. Анод второго тиристора 13 подключен к катоду четвертого диода 11 и к одной из обкладок пятого конденсатора 18, Аноды третьего 10 и четвертого 11 диодоввыводов третьей фазы объединены и подключены к первому входу первого формиротолько подразряжается периодически 20 16, т.е. до удвоенного значения линейного напряжения источника; 30В последующие моменты времени один раз за период напряжение конденсатора 15 и 18 будет суммироваться с лийейным напряжением источника и к электродам 4, 5 и 4, 6 будет прикладываться зарядный 35 импульс один раз за период изменения питающего напряжения с амплитудой на- . пряжения 3. Сформированные импульсы тока осуществляют транспортировку ионов компонента; укрепляющих грунт. 40 питающего напряжения фазы 1 по цепи 1-8- 50 14-4-1 начинается процесс заряда конденсатора 14, через 90 электрических градусов этот процесс закончится и конденсатор 14 будет заряжен до амплитуды линейного наподключены к одной обкладке первого конденсатора 14. Первый электрод-инъектор 4 подключен к одному из выводов второй фазы, другой вывод первой фазы и один иэ вателя сигналов и к другим обкладкам третьего 16 и второго 15 конденсаторов и аноду первого диода 8;Другие выводывто, рой и третьей фазы объединены и подключены к второму входу формирователя сигналов и к другим обкладкам четвертого 17 и пятого 18 конденсаторов и аноду второго диода 9.Система работает следующим образом.Конденсатор 14 после подключения устройства заряжается до линейного напряжения фаз источника и в последующем(дважды за период), восстанавливая свою емкость; Конденсаторы 15 и 18 со сдвигом по фазе на 300 электрических градусов относительно зарядных импульсов, поступающих на конденсатор 14, заряжаются до напряжения равного сумме линейного напряжения источника и напряжения на конденсаторе Отрицательная составляющая асимметричного переменного тока, осуществляющая деполяризацию грунта в межэлектродном пространстве формируется под действием токов; протекающих через конденсатор 16 и 17 под действием соответствующих линейных напряжений источника, При положительной полуволне пряжения источника. Так как емкость конденсатора 14 по крайней мере на порядок больше других, то в последующие моменты времени этот конденсатор будет находиться в заряженном состоянии. Энергия, отбираемая от него разрядными импульсами,будет восстанавливаться по указанной выше цепи.Через 90 электрически градусов, когданапряжение фазы 1 начнет убывать, начнется заряд конденсатора 15 суммарным напряжением фазы 1 и конденсатора 14 поцепи: 1-4-14-10-15-1. Этот процесс закончится через 270 электрических градусов отначала отсчета, когда линейное напряжениевновь достигнет своего максимального значения и конденсатор 15 будет заряжен доудвоенного амплитудного значения линейного напряжения, Через 360 электрическихградусов от начала отсчета начнется про 5 цесс суммирования линейного напряженияисточника и конденсатора 15. Максимальная величина этого напряжения достигнетзначения ЗОа/ где Ома - амплитудное значение напряжения источника/, Блок управления 19 формирует управляющий импульс;который открывает вентиль 12 и мощныйположительный импульс тока протекает поцепи: 1-15-12-5-4-1. В последующих периодах изменения питающего напряжения рас 5 смотренные процессы формированияположительного импульса между электродами 5, 4 повторяются в каждом периодепитающего напряжения источника,Сформированные импульсы тока осуществляют транспортировку ионов компонентов, укрепляющих грунт, Количество этихионов пропорционально количеству электричества в рабочем импульсе,Отрицательная составляющая асимметричного переменного тока, осуществляющаядеполяризацию грунта в межэлектродномпространстве формируется в цепи: 1-4-5-161, когда к электроду 4 от фазы 1 прикладывается положительный потенциал. Приэтом в цепи 1-4-5-16-1 протекает деполяризующий импульс тока, который интенсифйцирует процессы в грунте и повышаетэффективность обработки грунта, Этот им- .пульс также формируется один раз за пери 5 од изменения питающего напряжения.Процесс формирования второго положительного импульса за период происходитпод действием линейного напряжения фазы2 и он протекает со сдвигом по фазе в 300электрических градусов относительно рассмотренных процессов, когда потенциалточки соединения фаз 2 и 3 выше потенциала точки соединения фаз 2 и 1, При этомформируется импульс для подэаряда кон 5 денсатора 14 по цепи: 2-9-14-4-2. Начиная смомента времени, когда потенциал точкисоединения фаз 1 и 2 станет выше потенциала точки соединения фаз 2 и 3, начнетсязаряд конденсатора 18 по цепи; 2-4-14-1118-2 до напряжения, равного 2. Второй положительный зарядный импульс формируется в момент открытия тиристора 13. Положительный зарядный импульс формируется под действием напряжения фазы 3 и напряжения конденсатора 18 по цепи: 2-18.-13-6- 5 4-2. Максимальная величина напряжения этого импульса равна 3.Отрицательная составляющая асимметричного переменного тока для второго импульса формируется в цепи: 2-4-6-17-2 под 10 действием напряжения источника переменного тока. Этот импульс также формируется один раз за период изменения питающего напряженияТаким образом, устройство за период 15 изменения питающего напряжения формирует два положительных импульса тока; укрепляющих грунт, и два отрицательных - деполяризующих. Это позволяет в два раза увеличить скорость передачи энергии источ ника в грунт и улучшить удеЛьные энергетические показатели устройства, а также регулировать скорость укрепления грунта,. регулируя момент открытия тиристорбв.12 и 13. 25Формула изобретенияУстройство для электрохимического укрепления грунта, содержащее трехфазный источник переменного тока; два электродаинъектора с закрепляющими растворами, 30 размещенными в укрепляемом грунте, четыре диода и три конденсатора; причем одна из обкладок первого конденсатора соединена с катодами первого и второго диодов, один вывод первой фазы трехфазного ис точника питания подключен к первомуэлектроду-инъектору, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью сокращения энергетических затрат, оно снабжено двумя тиристорами; четвертым и пятым конденсаторами, третьим электродом-инъектором и формирователем сигналов, причем другая обкладка первого конденсатора подключена к первому электроду-инъектору, второй электрод-инъектор подключен к первому выходу формирователя сигналов, к одной обкладке третьего конденсатора и к катоду первого.тиристора, управляющий электрод которого подключен к второму выходу формирователя сигналов, анод первого тиристора подключен к одной обкладке второго конденсатора и к катоду третьего диода; третий электрод-инъектор подключен к третьему выходу формирователя сигналов, к.одной обкладке четвертого конденсатора и к катоду второго тиристора, управляющий электрод которого подключен к четвертому выходу формирователя сигналов, анод второго тиристораподключен к катоду четвертого диода и к одной из обкладок пятого конденсатора, аноды третьего и четвертого диодов подключены к одной обкладке первого конденсатора; первый электрод-инъектор подключен к одному из выводов второй фазы, другой вывод первой фазы и один из выводов. третьей фазы объединены и подключены к первому входу первого формирователя сигналов-и к другим обкладкам второго и третьего конденсаторов и аноду первого диода, другие выводы второй и третьей фазы объединены и подключены к второму входу формирователя сигналови к другим обкладкам четвертого и пятого конденсаторов и к аноду второго ди- . ода.1812272 Редактор Е. Егоров орректор Т, 8 ашков Тираж , Подписноеенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 13035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Заказ 1562 ВНИИПИ Гос СоставитТехред М В. Быстрооргентал