Slăbirea solului înghețat cu dezvoltarea ulterioară a săpăturilor și sapării se efectuează prin metode mecanice sau explozive.
Slăbirea mecanică a terenului înghețat prin utilizarea mașinilor moderne de construcții cu o capacitate crescută devine tot mai răspândită. În conformitate cu cerințele mediului, înainte de dezvoltarea iernii a solului, este necesar în toamnă să se elimine un strat de sol vegetativ de la buldozer de la locul planificat pentru dezvoltare. Distrugerea mecanică se bazează pe tăierea, despicarea sau despicarea stratului de sol înghețat cu impact static sau dinamic.
Cu un impact dinamic pe teren, este împărțit sau cioplit cu ciocane de cădere liberă și acțiune direcțională. In acest mod, slăbirea solului produce ciocane, cadere libera (Shar-ciocane și pene), agățat pe corzi de pe brațul excavator sau ciocanele îndreptate acțiune la slăbirea solului se realizează prin clivaj (Fig. ...
6.1).
Fig. 6.1 Slăbirea solului înghețat prin acțiunea dinamică (dimensiuni în m):
a) o schemă de slăbire cu un ciocan de cădere liberă; b) același, un motor diesel cu ciocan;
c) acelasi ciocan de vibratii; d) adâncimea înghețului este mai mică de 1,5 m; e) adâncimea înghețului este mai mare de 1,5 m; 1 - ciocanul; 2 - excavator; 3 - stratul înghețat de sol;
4 - tija de direcționare; 5 - ciocan diesel; 6 - amortizor de vibrații
Hammerhead este fabricat din oțel turnat în formă de sferice și de formă de pară. Ciocanul ciocan (cu greutatea de 2,4 ... 4,5 tone) poate fi turnat sau sudat din produse laminate; conică, cu o pană cu două fețe sau cu o pană cu două fețe și cu dinți adiționali. Numărul de impacturi într-un singur loc depinde de adâncimea înghețului și de tipul de sol, greutatea și înălțimea încărcăturii. Riparea prin mijloace mecanice permite ca aceasta să fie dezvoltată de utilaje de împrăștiere a pământului. Hammers greutate de până la 5 tone a scăzut de la o înălțime de 5 ... 8 m: minge în formă de seceră, este recomandat pentru afânarea de nisip și pene de nisip din sol argilos ciocane - pentru argilă (când adâncimea la îngheț de 0,5 ... 0,7 m). Ca ciocan direcțional, ciocanele diesel sunt utilizate pe scară largă pe excavatoare sau tractoare; ele permit distrugerea solului înmuiat până la o adâncime de până la 1,3 m.
Expunerea statică bazată pe efectele eforturilor continue de tăiere în corpul de lucru special de sol înghețat - dinte. Pentru a face acest lucru, utilizați echipamentul special, care are un dinte forțe continuu de tăiere cu tractorul de tracțiune. Mașini de acest tip produc tunele de sol stratificat congelate, oferind pentru fiecare tunelare adâncimea afânarea 0,3 ... 0,4 m. Afânat sol paralel (aproximativ 0,5 m) cu pătrunderile ulterioare penetrații transversale, la 60 ... 90 ° față de cea anterioară. Productivitatea ciocanului este de 15 ... 20 m 3 / h. În calitate de excavator static au fost folosite excavatoare hidraulice cu un organ de lucru - un dispozitiv de tăiere a dinților (Figura 6.2). Utilizat pe scară largă pentru slăbirea instalațiilor de bară.
Fig. 6.2. Slăbirea solului înghețat prin acțiunea statică:
a) unitate de desfacere a buldozerului; b) excavatorul-excavator;
1 - direcția cursei ruptorului
Posibilitatea dezvoltării stratului cu stratul de pământ înghețat face ca ciopliții statici să fie adecvați indiferent de grosimea înghețului.
Slăbirea blast cel mai economic pentru volume mari de muncă, adâncimea considerabilă de congelare, în special în cazul în care energia de explozie este utilizată nu numai pentru slăbire, ci și pentru a evacua haul masa la rampa (Fig. 6.3). Dar această metodă poate fi utilizată numai pe amplasamente situate departe de clădirile rezidențiale și clădirile industriale. Atunci când se utilizează adăposturi și localizatoare (plăci grele de încărcare), se poate aplica metoda explozivă de slăbire a solurilor în apropierea clădirilor.
În funcție de adâncimea înghețării solului, operațiunile de sablare se efectuează utilizând următoarele metode:
înclinarea și încărcarea cu crestături cu o adâncime de înghețare a solului până la 2 m;
bine și încărcate cu o adâncime de îngheț de peste 2 m.
Fig. 6.3. Slăbirea terenului înghețat prin explozie (dimensiuni în m):
a) aranjamentul tarifelor fante; b) profilul crestăturii;
c) organigrama generala; 1 - diferența de încărcare; 2 - decalaj compensator;
3 - basculantă; 4 - excavator pentru dezvoltarea solului nedegradat; 5 - buldozer;
6 - excavator pentru încărcarea solului înghețat înghețat; Eu ... III - captează
Găurile forate cu diametrul de 22 ... 50 puțuri mm - 900 ... 1100 mm, distanța dintre rânduri este luată de la 1 până la 1,5 m fante în regiunea de 0,9 ... 1,2 m una de alta prin mașini de frezat tăiat tip schelenareznymi sau mașini bare .. Dintre cele trei sloturi adiacente încărcați unul fante mari, intermediare și marginale servesc pentru a compensa deplasarea solului înghețat în explozie și de a reduce efectul seismic. Încărcați sloturile cu încărcături alungite sau concentrate, după care sunt înfundate cu nisip. În timpul exploziei, terenul înghețat este complet zdrobit, fără a deteriora pereții excavării sau șanțului.
Metodele de dezghețare a solului înghețat pot fi clasificate ca direcția căldurii în sol și tipul de lichid de răcire utilizat. Prin primul semn, se pot distinge următoarele trei moduri de dezghețare a solului.
Dezghețarea solului de sus în jos. Această metodă este cea mai puțin eficientă, deoarece sursa de căldură, în acest caz, este situată într-o zonă de aer rece, care determină pierderi mari de căldură. În același timp, această metodă este destul de simplă și ușor de implementat, necesită o muncă minimală de pregătire și, prin urmare, este adesea folosită în practică.
Dezghețarea solului de jos în sus. Căldura se extinde de la limita inferioară a solului înghețat până la suprafața zilei. Metoda este cea mai economică, deoarece decongelarea are loc sub protecția crustei de pământ înghețate, iar pierderea de căldură în spațiu este practic eliminată. Energia termică poate fi salvată parțial prin părăsirea crustei solului în stare congelată. Are temperatura cea mai scăzută, de aceea necesită multă energie pentru dezghețare. Dar acest strat subțire de sol în 10 ... 15 cm va fi nestingherit dezvoltat de excavator, în acest scop puterea mașinii va fi suficientă. Principalul dezavantaj al acestei metode este nevoia de a efectua operațiuni de pregătire intensivă a forței de muncă, ceea ce limitează domeniul de aplicare al acesteia.
Atunci când se dezintegrează solul de-a lungul direcției radiale, căldura se răspândește în sol în mod radial din elemente de încălzire instalate pe verticală scufundate în sol. Această metodă, conform indicatorilor economici, ocupă o poziție intermediară între cele două descrise anterior și necesită o pregătire considerabilă pentru implementarea acesteia.
Pentru a efectua decongelarea solului prin oricare dintre aceste trei metode, este necesar să pre-curățați zona de zăpadă, astfel încât să nu pierdeți energia termică la decongelare; În acest caz, hidratarea solului este inacceptabilă.
În funcție de lichidul de răcire utilizat, există următoarele metode de decongelare.
Dezghețarea directă prin arderea combustibilului. Dacă în timpul iernii trebuie să sape o groapă de 1 ... 2, cea mai simplă soluție - pentru a gestiona un foc de tabara simplu. Menținerea focului în timpul plumb de deplasare să se dezghețe solul de sub 30 ... 40 cm. Mijloace de stingere a unui incendiu și spațiu bine izolat cu încălzire rumeguș, decongelare solul interior va continua din cauza energiei acumulate și o deplasare poate ajunge la adâncimea totală de 1 m. Dacă este necesar, din nou Pentru a aprinde un incendiu sau pentru a dezvolta un teren topit și apoi pentru a construi un incendiu la fundul unei groapă. Metoda este aplicată extrem de rar, deoarece doar o mică parte din energia termică este consumată în mod productiv.
Modul de dezgheț al focului este aplicabil pentru săpăturile din iarna unui șanț mic. În acest scop, liderul echipei de proiectare a unui număr de metal de tip Cablaje tronconic, din care este ușor de asamblat galerie necesară lungime, prima dintre ele satisfăcute în camera de ardere a unui combustibil solid sau lichid (foc de foc, lichid și combustibil gazos cu ardere prin duză). Energia termică se mută la țeava de eșapament a ultimelor cutii, creând forța necesară, prin care gazele fierbinți trec de-a lungul galeriei și terenul de sub cutii este încălzită pe tot parcursul. Pe partea superioară a cutiei este de dorit să se izoleze, adesea se folosește un încălzitor (vezi figura 6.4). După schimbarea unității de îndepărtată, benzi de sol dezghețată este umplut cu rumeguș, decongelare suplimentară se continuă datorită căldurii acumulate în sol.
Metoda de încălzire electrică se bazează pe trecerea curentului prin materialul încălzit, rezultând astfel o temperatură pozitivă. Principalele mijloace tehnice sunt electrozii orizontali sau verticali (Figura 6.5).
Fig. 6.5. Decongelarea solului prin metoda încălzirii electrice (dimensiuni în m):
a) electrozi orizontale; b) electrozi verticali de sus în jos;
c) la fel, de sus în jos și de jos în sus; 1 - rețea electrică trifazată;
2 - electrozi de benzi orizontale; 3 - un strat de rumeguș, umezit
apă sărată; 4 straturi de pâslă de acoperiș sau pâslă de acoperiș; 5 - electrodul tijei
Atunci când se dezinfectează solul cu electrozii orizontali pe suprafața solului, se așează electrozi de bandă sau oțel rotund, ale căror capete sunt îndoite cu 15 ... 20 cm pentru conectarea la fire. Suprafata porțiune cald acoperit cu un strat de grosime rumeguș de 15 ... 20 cm, care este umezit cu soluție salină la o concentrație de 0,2 ... 0,5%, astfel încât la greutate soluție nu a fost mai mică decât masa de rumeguș. Inițial, rumegușul umed este un element de conducere a curentului, deoarece solul înghețat nu este un conductor. Sub influența căldurii generate în stratul de rumeguș, se topeste stratul superior al solului, care se transformă într-un conductor de curent de la electrod la electrod. După aceea, sub influența căldurii, următorul strat de sol începe să se dezghețe și apoi straturile subiacente. Mai mult, stratul de rumeguș protejează zona încălzită de pierderile de căldură în atmosferă, pentru care stratul de rumeguș este acoperit cu plăci de gudron sau scuturi. Această metodă este folosită pentru congelarea adâncimea solului la 0,7 m. Consumul de energie electrică pentru decongelare 1 m 3 sol variază de 150 - 300 mJ, temperatura de rumeguș nu mai mare de 80 ... 90 ° C,
Dezghețarea solului cu electrozi verticali se efectuează cu tije din oțel de ranforsare cu capete inferioare ascuțite. Când adâncimea îngheț 0,7 m le înfunda în sol într-o manieră eșalonată la o adâncime de 20 ... 25 cm, și ca straturi de sol superioare decongelare imersat la o adâncime mai mare.
Atunci când decongelarea de sus în jos este necesară pentru a curăța în mod sistematic de zăpadă și de a asigura umplerea rumeguș, umezită cu soluție salină. Modul de încălzire atunci când se utilizează același electrod tijă ca și în banda, iar în timpul unei pene de curent trebuie electrozii secvențial zaglublyat ca încălzirea solului la 1,3 ... 1,5 m. După o pană de curent, timp de 1-2 zile, adâncimea decongelare continuă să crească datorită căldurii acumulate în pământ, sub protecția stratului de rumeguș. Cheltuielile cu energia pentru această metodă sunt oarecum mai scăzute decât pentru metoda electrozilor orizontali.
Aplicați încălzirea de jos în sus. Înainte de începerea încălzirii, este necesar să se efectueze forarea puțurilor amplasate în ordine dispusă la o adâncime care depășește grosimea terenului înghețat cu 15 ... 20 cm. Consumul de energie pentru încălzirea solului de jos în sus scade semnificativ, însumând 50 ... 150 MJ pe 1 m 3. Și nu este necesar să se aplice un strat de rumeguș.
Când adâncire tija electrod topit în sol și care stau la baza dispozitivului simultan pe rambleu opilochnoj suprafață (metoda combinată), saramură saturată, decongelarea are loc în direcția în jos și direcția în sus. În același timp, complexitatea lucrărilor pregătitoare este mult mai mare decât în primele două versiuni. Aplicați această metodă numai în cazuri excepționale, când este necesar să efectuați de urgență dezghețarea solului.
Dezghețarea prin curenți de înaltă frecvență. Această tehnică permite reducerea drastică a numărului de muncă de pregătire, deoarece solul înghețat păstrează o conductivitate pentru curenți de înaltă frecvență, astfel încât nu este nevoie de o înmormântare mare din electrod la sol și dispozitivul opilochnoj rambleu. Distanța dintre electrozii poate fi mărită la 1,2 m, iar numărul acestora poate fi redus de aproape două ori. Procesul de dezghețare a solului se realizează relativ rapid.
Dezghețarea prin aburi are la bază intrarea aburului în sol, pentru care se folosesc mijloace tehnice speciale - ace de abur, care sunt o conductă metalică de lungime de până la 2 m și diametru de 25 ... 50 mm. O duză cu găuri de 2 ... 3 mm în diametru este plasată pe partea inferioară a țevii. Acele sunt conectate la conducta de abur prin furtunuri flexibile de cauciuc cu macarale. Acele sunt introduse în puțuri prelevate anterior la o adâncime de 70% din adâncimea de decongelare. Găurile sunt închise cu capace de protecție echipate cu glande pentru a trece acul de aburi. Aburul este alimentat sub presiune de 0,06 ... 0,07 MPa. După instalarea hotelor acumulate, suprafața încălzită este acoperită cu un strat de material termoizolant (de exemplu rumeguș). Acele sunt eșalonate cu o distanță între centrele de 1 ... 1,5 m. Consumul de aburi pe 1 m 3 de sol este de 50 ... 100 kg. Această metodă necesită o cheltuială de căldură de aproximativ 2 ori mai mare decât metoda de electrozi adânci.
Dezghețarea solului prin încălzitoare. Această metodă se bazează pe transferul de căldură în solul înghețat prin metoda de contact.
Ca mijloace tehnice de bază se folosesc electromagneți, care sunt realizați dintr-un material special de conducere a căldurii prin care trece un curent electric. Electromagnetele dreptunghiulare, ale căror dimensiuni pot acoperi suprafața de la 4 ... 8 m 2. sunt așezate pe zona dezghețată și conectate la o sursă de energie electrică cu o tensiune de 220V. În acest caz, căldura generată se răspândește efectiv de sus în jos în pământul înghețat, ceea ce duce la decongelarea acesteia. Timpul necesar pentru dezghețare depinde de temperatura aerului înconjurător și de adâncimea înghețării solului și în medie este de 15 ... 20 ore.
Dezghețarea prin încălzitoare electrice se bazează pe transferul de căldură în solul înghețat prin metoda de contact. În calitate de mijloace tehnice principale sunt utilizate ace electrice, care sunt oțeluri de o lungime de aproximativ 1 m, cu un diametru de până la 50 ... 60 mm. În interiorul acului este instalat un element de încălzire, izolat de corpul conductei. Elementul de încălzire are terminale de contact pentru conectarea la circuitul electric. Atunci când este încălzit, acesta transferă energia termică către corpul de oțel, iar la solul înghețat. Atunci când se dezintegrează solurile în acest fel, căldura se extinde în direcția radială. Există și alte modalități de dezghețare a solului.
Metode de prevenire a înghețării solului
Articole similare
-
Dezghețarea - sol înghețat - o enciclopedie mare de petrol și gaze, articol, pagina 1
-
Omul ca un individ în sistemul de biogeneză, lucrări gratuite de curs, eseuri și teze
Trimiteți-le prietenilor: