Încălzirea solului cu combustibil solid. Metode de încălzire a mortarului de beton în timpul iernii

Lucrul cu pământul iarna este complicat de necesitatea preîncălzirii acestuia înainte de a începe lucrul. O modalitate de a încălzi solul în timpul iernii este utilizarea covoarelor termoelectrice.

Tehnologia de dezghețare a solurilor folosind termomat se bazează pe căldura de contact și expunerea suplimentară la radiația infraroșie care pătrunde adânc prin straturile de sol înghețate. Încălzirea are loc simultan pe toată adâncimea de îngheț (folosind proprietățile de penetrare ale energiei infraroșii).

Thermomats pentru încălzirea solului sunt dispozitive complet gata făcute, care au un încălzitor, izolație termică, senzori de control al temperaturii și o carcasă impermeabilă la murdărie. Dimensiunile standard ale thermomat sunt 1,2 x 3,2 m, cu o putere de 400 W/m2. Covorașul termoelectric pentru încălzirea solului este ieftin, ușor de conectat și operat, și are un consum redus de energie - 6,4 kW/oră pentru o suprafață standard de 16 m2. Pe baza practicii, timpul de încălzire a solului la o adâncime de 150 cm variază de la 20 la 48 de ore.

Încălzirea solului iarna folosind termomat

Să ne uităm la un exemplu despre cum puteți încălzi solul iarna folosind termomat.

Condiții experimentale

    Temperatura aerului: -20 °C.

    Temperatura inițială a solului: -18 °C.

    Thermomat 1,2*3,2 m, putere 400 W/m.

Ţintă

    Încălzește rapid solul la o adâncime de 60 cm.

Cerințe

    Ieftin, consum redus de energie, ușor de instalat și de operat.

Etape de încălzire a solului cu termomat

1. Etapa pregătitoare

Pe etapa pregătitoare Zona este curățată de zăpadă, suprafața este nivelată cât mai mult posibil (elementele proeminente sunt tăiate, găurile sunt umplute cu nisip). Se calculează numărul și parametrii termomaturilor.

2. Scena principală

    Filmul de polietilenă este așezat pe locul pregătit.

    Termomatele sunt conectate la cablul de alimentare folosind un circuit „paralel”.

    Este furnizată energie și se realizează încălzirea.

Încălzirea solului în timpul iernii cu termomat are loc automat. În primele ore, toată căldura eliberată este absorbită de sol și termomatele funcționează fără a se opri, apoi, pe măsură ce suprafața solului se încălzește, temperatura de pe suprafața de încălzire a termomatului începe să crească și când ajunge la 70 ° C. , secțiunile sunt oprite. Secțiunea thermomat este repornită când este atins pragul inferior de temperatură (55-60 °C). În acest mod, termomatele funcționează până când sunt deconectate de la sursa de alimentare.

Practica arată că este nevoie de 20 până la 32 de ore pentru a încălzi solul la o adâncime de 60 cm. Trebuie avut în vedere faptul că timpul de încălzire este influențat de condițiile inițiale (temperatura aerului și a solului) și de proprietățile solului (conductivitate termică).

Pentru a evita supraîncălzirea și posibila ardere a thermomat-ului, este necesar să se asigure un transfer suficient de căldură (potrivire strânsă a thermomat-ului pe suprafața încălzită). Nu este permis să puneți nimic între covoraș și obiectul încălzit. materiale termoizolante, împiedicând transferul puterii termice către obiectul încălzit.

3. Etapa finală

După ce solul a terminat de încălzit, este necesar să opriți sursa de alimentare, după care termomatele pot fi îndepărtate cu grijă. Durata de viață a termomatului depinde direct de tratarea atentă a acestuia.

Nu este permisă mersul pe termomat și aruncarea obiectelor grele și ascuțite pe suprafața acestuia. Thermomat poate fi pliat numai de-a lungul unor linii speciale de pliere. Dimensiunile covorașului pentru încălzirea solului atunci când sunt pliate sunt de 110 cm * 120 cm * 6 cm. Se recomandă depozitarea termomaturilor într-un loc uscat. Nomogramă teoretică pentru determinarea duratei aproximative de dezgheț și încălzire a fundațiilor de sol înghețat de umiditate normală cu ajutorul termomaturilor.

Graficul experimental al încălzirii solului prin termomat

Experimentul a fost efectuat la sfârșitul iernii (momentul celui mai mare îngheț al solului).

Intensitatea muncii de extragere a solului inghetat este extrem de mare datorita rezistentei sale mecanice semnificative. În plus, starea înghețată a solului complică sarcina de excavare a acestuia din cauza incapacității de a utiliza anumite tipuri de mașini de terasament și de transport de pământ, productivitate redusă și uzură accelerată a pieselor de lucru ale echipamentului. Și totuși un avantaj pământ înghețat are - puteți săpa gropi în el fără a instala pante.

Există patru modalități principale de a efectua excavații în sezonul rece:

  • protecţie teren lucrează împotriva înghețului cu utilizarea în continuare a mașinilor convenționale de terasament;
  • afânarea și excavarea preliminară a solului înghețat;
  • dezvoltarea directă a solului în stare înghețată, adică fără nicio pregătire;
  • aducerea la starea dezghețată și îndepărtarea ulterioară.

Să ne uităm la fiecare dintre metodele de mai sus în detaliu.

Protejarea solurilor de îngheț

Protecția împotriva temperaturilor scăzute este asigurată solului prin slăbirea stratului superior, acoperire materiale izolanteși turnarea soluțiilor apoase de sare.

Aratul și grăparea terenului se efectuează în sectorul lucrărilor ulterioare de extracție a solului. Rezultatul unei astfel de slăbiri este intrarea cantitate mare aer în straturile de sol, formarea de goluri închise de aer care împiedică transferul de căldură și mențin o temperatură pozitivă în sol. Aratul se efectuează cu rippers sau pluguri cu factor, adâncimea sa este de 200-350 mm. În continuare, graparea se efectuează în una sau două direcții (în cruce) până la o adâncime de 150-200 mm, ceea ce în cele din urmă crește proprietățile de izolare termică ale solului cu cel puțin 18-20%.
Rolul de izolație atunci când se acoperă locul lucrărilor viitoare este îndeplinit de materiale locale ieftine - mușchi uscat, rumeguș și așchii, frunze de copac căzute, zgură și covorașe de paie, puteți folosi folie din PVC. Materialele în vrac sunt plasate pe suprafață într-un strat de 200-400 mm. Izolarea suprafeței solului se realizează cel mai adesea pe loturi mici de teren.

Sol înghețat - afânare și excavare

Pentru a reduce rezistența mecanică a solului de iarnă, se folosesc metode de prelucrare mecanică și explozivă. Extragerea solului afânat în acest fel se realizează apoi în mod obișnuit - folosind mașini de terasament.

Slăbire mecanică. În timpul implementării sale, solul este tăiat, ciobit și despicat din cauza sarcinilor statice sau dinamice.

Se efectuează sarcini statice pe solul înghețat unealtă metalică tip de tăiere - dinte. Un design special acționat hidraulic, echipat cu un dinte sau mai mulți, este realizat de-a lungul șantierului de lucru în timp ce este plasat pe un excavator pe șenile. Această metodă vă permite să îndepărtați pământul strat cu strat până la o adâncime de până la 400 mm pentru fiecare trecere. În timpul procesului de slăbire, instalația echipată cu un dinte este mai întâi trasă paralel cu trecerile anterioare la o distanță de 500 mm față de acestea, apoi este purtată transversal către ele la un unghi de 60 până la 90 de grade. Volumul de excavare a solului înghețat ajunge la 20 de metri cubi pe oră. Dezvoltarea statică strat cu strat a solului înghețat asigură utilizarea instalațiilor de afânare la orice adâncime de îngheț al solului.

Sarcini de impact asupra zone neasfaltate vă permit să reduceți rezistența mecanică a solului înghețat datorită efectelor dinamice. Se folosesc ciocane cădere liberă, care asigură despicare și desfacere, sau ciocane cu acțiune direcționată pentru desfacere prin despicare. În primul caz, un ciocan este folosit sub formă de minge sau con cu o masă maximă de 5 tone - este fixat cu o frânghie de brațul unui excavator și, după ce a fost ridicat la o înălțime de cinci până la opt metri , este aruncat pe locul de lucru. Ciocanele cu bile sunt cele mai potrivite pentru gresii și lut nisipos, soluri argiloase Ciocanele conice sunt eficiente, cu condiția ca adâncimea de îngheț să nu depășească 700 mm.

Acțiunea dirijată asupra solului înghețat se realizează cu ajutorul ciocanelor diesel montate pe un tractor sau un excavator. Se folosesc pe orice sol, cu condiția ca adâncimea de îngheț să nu depășească 1300 mm.

Reducerea rezistenței solului înghețat prin explozie este cea mai eficientă - această metodă permite excavarea de iarnă a solului la o adâncime de 500 mm și atunci când este nevoie de extragerea unor volume semnificative. În zonele neamenajate se efectuează sablare deschisă, iar în zonele parțial construite este necesar să se instaleze mai întâi adăposturi și limitatoare de explozie - plăci masive de metal sau beton armat. Explozivul se pune intr-o fisura sau gaura (cu o adancime de desfacere de pana la 1500 mm), iar daca este necesara excavarea solului la adancimi mai mari, in fisuri si puturi. Pentru tăierea fantelor se folosesc mașini de găurit sau de frezat;

Explozivul este plasat în fanta centrală (centrală), iar fantele situate în apropiere vor compensa deplasarea explozivă a solului înghețat și vor amortiza unda de șoc, prevenind astfel distrugerea în afara zonei de lucru. O sarcină alungită sau mai multe încărcături scurte deodată sunt plasate în gol, apoi este umplută cu nisip și compactată. După explozie, solul înghețat din sectorul de lucru va fi complet zdrobit, în timp ce pereții șanțului sau gropii, a cărui creare a fost scopul săpăturii, vor rămâne intacți.

Dezvoltarea solului înghețat fără pregătirea acestuia

Există două metode de dezvoltare directă a solului în condiții de temperatură scăzută - mecanică și bloc.

Tehnologia de dezvoltare mecanică a solurilor înghețate se bazează pe forță, în unele cazuri incluzând șocuri și vibrații. În timpul implementării sale se folosesc atât mașini convenționale de terasament, cât și cele echipate cu unelte speciale.

La adâncimi mici de îngheț, pentru extragerea solului se folosesc mașini convenționale de terasament: excavatoare cu cupă directă sau inversă; dragline; răzuitoare; buldozere. Excavatoarele cu o singură cupă pot fi echipate cu atașamente speciale - cupe cu fălci de prindere și dinți de vibrații-impact. Un astfel de echipament vă permite să influențați solul înghețat printr-o forță de tăiere excesivă și să realizați dezvoltarea acestuia strat cu strat, combinând slăbirea și excavarea într-o singură operațiune de lucru.

Extracția solului strat cu strat se realizează printr-o instalație specială de terasare și frezare, care decupează straturi de 2600 mm lățime și până la 300 mm adâncime de la locul de lucru. Designul acestei mașini include echipamente buldozer care asigură mișcarea solului tăiat.

Esența exploatării blocurilor este tăierea solului înghețat în blocuri și apoi îndepărtarea lor folosind un tractor, un excavator sau o macara de construcție. Blocurile sunt tăiate prin tăiere prin sol cu ​​tăieturi perpendiculare între ele. Dacă pământul este înghețat la mică adâncime - până la 600 mm - atunci pentru a îndepărta blocurile este suficient să faceți tăieturi de-a lungul zonei. Fantele sunt tăiate la 80% din adâncimea la care este înghețat solul. Acest lucru este suficient, deoarece un strat cu rezistență mecanică slabă situat între zona de sol înghețat și zona care menține o temperatură pozitivă nu va interfera cu separarea blocurilor de sol. Distanța dintre fante trebuie să fie cu aproximativ 12% mai mică decât lățimea marginii cupei excavatorului. Extragerea blocurilor de sol se realizează cu buldoexcavatoare, deoarece... Este destul de dificil să le descarci din găleata unei lopeți drepte.

Metode de dezghețare a solului înghețat

Acestea sunt clasificate în funcție de direcția de alimentare cu căldură la sol și de tipul de lichid de răcire utilizat. În funcție de direcția de alimentare cu energie termică, există trei moduri de a dezgheța solul - superior, inferior și radial.

Furnizarea superioară de căldură către sol este cea mai puțin eficientă - sursa de energie termică este situată în spațiul aerian și este răcită activ de aer, de exemplu. parte semnificativă energia este irosită. Cu toate acestea, această metodă de decongelare este cel mai ușor de organizat și acesta este avantajul ei.

Procedura de decongelare efectuată din subteran este însoțită de costuri minime energie, deoarece căldura se răspândește sub un strat puternic de gheață de pe suprafața solului. Principalul dezavantaj al acestei metode este necesitatea de a efectua măsuri pregătitoare complexe, deci este rar folosită.


Distribuția radială a energiei termice în grosimea solului se realizează cu ajutorul elementelor termice încastrate vertical în pământ. Eficacitatea dezghețului radial este între rezultatele încălzirii superioare și inferioare a solului. Pentru a implementa această metodă, sunt necesare volume de lucru oarecum mai mici, dar încă destul de mari la pregătirea încălzirii.

Dezghețarea solului în timpul iernii se realizează folosind foc, termocupluri electrice și abur fierbinte.
Tehnica focului este aplicabilă pentru săparea unor tranșee relativ înguste și puțin adânci. Pe suprafața șantierului de lucru este plasat un grup de cutii metalice, fiecare fiind un trunchi de con tăiat în jumătate. Sunt așezate cu partea tăiată pe sol aproape una de alta și formează o galerie. Combustibilul este plasat în prima cutie, care este apoi aprinsă. Galeria cutiilor devine o țeavă de evacuare orizontală - evacuarea provine din ultima cutie, iar produsele de ardere se deplasează de-a lungul galeriei și încălzesc pământul. Pentru a reduce pierderile de căldură din contactul corpului cutiei cu aerul, acestea sunt acoperite cu zgură sau pământ topit din zona în care s-a lucrat anterior. Fâșia de pământ dezghețat formată la sfârșitul încălzirii trebuie acoperită cu rumeguș sau acoperită cu folie PVC, astfel încât căldura acumulată să contribuie la dezghețarea în continuare.

Încălzirea electrică a solului înghețat se bazează pe capacitatea de a încălzi materialele atunci când trece un curent electric prin ele. În acest scop, se folosesc electrozi orientați vertical și orizontal.

Dezghețarea orizontală se efectuează folosind electrozi din oțel rotund sau bandă așezați pe pământ - pentru a conecta firele electrice la acestea, capetele opuse ale elementelor de oțel sunt îndoite cu 150-200 mm. Zona încălzită cu electrozii așezați pe ea este acoperită cu rumeguș (grosimea stratului - 150-200 mm), umezită în prealabil cu o soluție salină (concentrație de sare - 0,2-0,5%) într-o cantitate egală cu masa inițială de rumeguș. Sarcina rumegușului înmuiat în soluție salină este să conducă curentul, deoarece solul înghețat nu va conduce curentul în etapa inițială a lucrării. Stratul superior de rumeguș este închis Film PVC. Pe măsură ce se încălzește, partea superioară stratul de pământ devine conductor de curent intre electrozi si intensitatea dezghetarii creste semnificativ - mai intai se dezgheta stratul mijlociu de sol, iar apoi cele situate dedesubt. Pe măsură ce straturile de sol sunt incluse în conducerea curentului electric, stratul de rumeguș începe să îndeplinească o sarcină secundară - conservarea energiei termice în zona de lucru, pentru care este necesară acoperirea rumegușului. scuturi de lemn sau pâslă de acoperiș. Dezghețarea solului înghețat cu electrozi orizontali se efectuează la o adâncime de îngheț de până la 700 mm, consumul de energie la încălzirea unui metru cub de pământ este de 150-300 MJ, stratul de rumeguș este încălzit la 90 o C, nu mai mult.

Dezghețarea verticală a electrozilor se realizează cu tije din oțel de armare și având un capăt ascuțit. Dacă adâncimea de îngheț a solului este de 700 mm, tijele sunt introduse mai întâi la o adâncime de 200-250 mm într-un model de șah, iar după ce stratul superior s-a dezghețat, acestea sunt scufundate la o adâncime mai mare. În procesul de dezghețare verticală a solului, este necesar să îndepărtați zăpada care s-a acumulat pe suprafața șantierului și să o acoperiți cu rumeguș înmuiat în soluție salină. Procesul de încălzire se desfășoară în același mod ca și în cazul decongelarii orizontale folosind electrozi în bandă - pe măsură ce se dezgheță straturile superioare este important să scufundați periodic electrozii mai departe în pământ la o adâncime de 1300-1500 mm. La sfârșitul dezghețului vertical al solului înghețat, electrozii sunt îndepărtați, dar întregul loc rămâne sub un strat de rumeguș - pentru încă 24-48 de ore straturile de sol se vor dezgheța singure datorită energiei termice acumulate. Costurile de energie electrică pentru dezghețarea verticală sunt puțin mai mici decât pentru dezghețarea orizontală.

Pentru încălzirea cu electrozi a solului în direcția de jos în sus, este necesar pregătire prealabilă puțuri - sunt forate cu 150-200 mm mai adânc decât adâncimea de îngheț. Puțurile sunt situate într-un model de tablă de șah. Această metodă caracterizat prin costuri energetice mai mici - aproximativ 50-150 MJ pe metru cub de sol.

Tijele cu electrozi sunt introduse în puțurile pregătite, ajungând în stratul neînghețat al pământului, suprafața zonei este acoperită cu ferăstrău înmuiat în soluție salină și așezate deasupra folie de plastic. Ca urmare, procesul de dezghețare are loc în două direcții - de sus în jos și de jos în sus. Această metodă Dezghețarea solului înghețat se efectuează rar și numai atunci când este necesară dezghețarea urgentă a unei zone pentru excavare.


Dezghețarea cu abur se efectuează folosind dispozitive speciale- ace de abur din tevi metalice cu diametrul de 250-500 mm, prin care se introduc în sol abur fierbinte. Partea inferioară a acului de abur este echipată cu un vârf metalic care conține multe găuri de 2-3 mm. Un furtun de cauciuc echipat cu un robinet este conectat la partea superioară (goală) a țevii acului. Pentru instalarea acelor de abur, puțurile sunt forate în pământ (model de șah, distanță 1000-1500 mm) cu o lungime de 70% din adâncimea de dezghețare necesară. Pe orificiile puțului se pun capace metalice dotate cu etanșări, prin care va fi trecut un ac de abur.

După instalarea acelor prin furtun, li se furnizează abur sub o presiune de 0,06-0,07 MPa. Suprafața zonei dezghețate a pământului este acoperită cu un strat de rumeguș. Consumul de abur pentru încălzirea unui metru cub de sol este de 50-100 kg în ceea ce privește consumul de energie termică, această metodă este de 1,5-2 ori mai scumpă în comparație cu încălzirea cu electrozi îngropați.

Metoda de dezghețare a solului înghețat cu ajutorul încălzitoarelor electrice de contact este similară extern cu dezghețarea cu abur. Elementele de încălzire cu izolație din corpul metalic al acului sunt instalate în ace metalice goale, de aproximativ 1000 mm lungime și nu mai mult de 60 mm în diametru. Când conectați puterea element de încălzire transferă energie termică către corpul țevii acului și ea către straturile solului. Energie termică in timpul incalzirii se raspandeste radial.

Există unul mare problema la executare lucrari de constructii ah în timpul sezonului rece. Mulți constructori sunt familiarizați cu această problemă și se confruntă cu ea în mod constant.
Suprafața pământului, pietrișul, argila, nisipul îngheață, iar fracțiile îngheață împreună, ceea ce face imposibilă efectuarea lucrărilor de excavare fără timp suplimentar.

Există mai multe moduri de a dezgheța solul:

  • 1. Forța brută. Distrugerea mecanică.
  • 2. Decongelare folosind pistoale termice.
  • 3. Arderea. Combustie fără oxigen.
  • 4. Dezghețarea folosind un generator de abur.
  • 5. Decongelarea cu nisip fierbinte.
  • 6. Decongelarea cu reactivi chimici.
  • 7. Încălzirea solului cu covoare termoelectrice sau un cablu electric de încălzire.

Fiecare dintre metodele de mai sus are propria sa punctele slabe. Lung, scump, de proastă calitate, periculos etc.
Metoda optimă poate fi considerată metoda folosind o instalație pentru încălzirea solului și a betonului. Pământul este încălzit de lichidul care circulă prin furtunuri așezate pe o suprafață mare.

Avantaje față de alte metode:

  • Pregătirea minimă a suprafeței încălzite
  • Independenta si autonomie
  • Furtunul de încălzire nu este alimentat
  • Furtunul este complet etanș și nu se teme de apă
  • Furtunul și pătura termoizolante sunt rezistente la stres mecanic. Furtunul este ranforsat fibre sinteticeși au o flexibilitate și o rezistență la tracțiune excepționale.
  • Capacitatea de funcționare și pregătirea echipamentului pentru funcționare este monitorizată de senzori încorporați. O puncție sau ruptură a furtunului este vizibilă vizual. Problema poate fi rezolvată în 3 minute.
  • Nu există restricții pe suprafața încălzită.
  • Furtunul poate fi așezat după cum doriți

Etape de lucru cu unitatea de încălzire de suprafață Wacker Neuson HSH 700 G:

Pregatirea site-ului.
Curățați suprafața încălzită de zăpadă.
Curățarea temeinică va reduce timpul de dezghețare cu 30%, va economisi combustibil și va scăpa de murdărie și excesul de apă topită care complică munca ulterioară.

Așezarea unui furtun cu lichid de răcire.
Cum distanta mai micaîntre viraje, cu atât va dura mai puțin timp pentru a încălzi suprafața. Unitatea HSH 700G are suficient furtun pentru a încălzi o suprafață de până la 400 m2. În funcție de distanța dintre furtunuri, se pot atinge suprafața necesară și rata de încălzire.

Bariera de vapori a zonei încălzite.
Utilizarea unei bariere de vapori este obligatorie. Furtunul desfăcut este acoperit folie de plastic se suprapun Filmul nu va permite apei încălzite să se evapore. Apa topită va topi instantaneu gheața din straturile inferioare ale solului.

Ouătoare material termoizolant.
Izolația este așezată peste bariera de vapori. Cu cât suprafața încălzită este mai bine izolată, cu atât va dura mai puțin timp pentru a încălzi solul. Echipamentul nu necesită cunoștințe specifice de abilități și pregătire pe termen lung a personalului. Procedura de instalare, abur și izolație termică durează de la 20 la 40 de minute.


Avantajele tehnologiei folosind o instalație pentru încălzirea suprafețelor

  • Transfer termic 94%
  • Rezultat previzibil, autonomie deplină
  • Timp de preîncălzire 30 minute
  • Nu există risc de electrocutare, nu creează câmpuri magnetice și nu interferează cu dispozitivele de control
  • Așezarea furtunului înăuntru formă liberă, fără restricții de teren
  • Ușurință în operare, control, asamblare, depozitare flexibilitate excepțională manevrabilitate și întreținere
  • Nu afectează și nu distruge comunicațiile din apropiere și mediul
  • Unitatea HSH 700 G este certificată în Rusia și nu necesită permise speciale pentru operator

Aplicații posibile pentru Wacker Neuson HSH 700 G

  • Dezghețarea solului
  • Punerea de comunicații
  • Încălzirea betonului
  • Încălzirea structurilor complexe (poduri, coloane etc.)
  • Încălzirea structurilor de armare
  • Dezghețarea pietrișului pentru așezarea pietrelor de pavaj
  • Încălzirea structurilor de cofraje prefabricate
  • Prevenirea inghetarii suprafetelor (acoperisuri, terenuri de fotbal etc.
  • Grădinărit (sere și paturi de flori)
  • Lucrare de finisare pe un șantier în perioada „rece”.
  • Incalzire spatii rezidentiale si nerezidentiale

Dispozitivele de încălzire de suprafață de la Wacker Neuson sunt economice și solutie eficienta pentru perioada de iarnă, permițând finalizarea la timp a proiectelor.
Toamna și primăvara, de asemenea, aduc o contribuție neprețuită la volumul de muncă al întreprinderii dvs.: la urma urmei, aceste dispozitive accelerează multe procese tehnologice.

O parte semnificativă a teritoriului Rusiei este situată în zone cu ierni lungi și severe. Cu toate acestea, construcția se realizează pe tot parcursul anului, în acest sens, aproximativ 15% din volumul total terasamente trebuie executat in conditii de iarna si cand solul este inghetat. Particularitatea dezvoltării solului în stare înghețată este aceea când solul îngheață rezistenta mecanica crește, iar dezvoltarea devine mai dificilă. Iarna, intensitatea muncii de dezvoltare a solului crește semnificativ ( lucrate manual de 4...7 ori, mecanizat de 3...5 ori), utilizarea unor mecanisme este limitată - excavatoare, buldozere, raclete, gredere, în același timp, săpăturile pe timp de iarnă pot fi efectuate fără pante. Apa, care provoacă multe probleme în sezonul cald, devine un aliat al constructorilor atunci când este înghețată. Uneori nu este nevoie de palplanșe și aproape întotdeauna de drenaj. În funcție de condițiile locale specifice, se utilizează următoarele metode de dezvoltare a solului:

■ protejarea solului de îngheţ cu dezvoltarea ulterioară prin metode convenţionale;

■ dezgheţarea solului cu dezvoltarea lui în stare dezgheţată;

■ dezvoltarea solului îngheţat cu afânare prealabilă;

■ dezvoltarea directă a solului îngheţat.

5.11.1. Protejarea solului de îngheț

Această metodă se bazează pe creație artificială pe suprafața amplasamentului planificat pentru amenajare iarna, un înveliș termoizolant cu dezvoltarea solului în stare dezghețată. Protecția se realizează înainte de apariția temperaturilor negative stabile, cu îndepărtarea în avans a apei de suprafață din zona izolată. Aplicați următoarele metode dispozitive de acoperire termoizolatoare: afânarea prealabilă a solului, arătura și grăparea solului, afânarea încrucișată, acoperirea suprafeței solului cu izolație etc.

Afânarea preliminară a solului, precum și arătura și graparea se efectuează în ajunul debutului perioadei de iarnă în zona destinată dezvoltării în condiții de iarnă. La afânarea suprafeței solului strat superior capătă o structură liberă cu goluri închise umplute cu aer cu suficient proprietăți de izolare termică. Aratul se efectueaza cu pluguri de tractor sau stropitoare la o adancime de 30...35 cm, urmat de graparea la o adancime de 15...20 cm Acest tratament, in combinatie cu stratul de zapada format natural, intarzie aparitia înghețul solului cu 1,5 luni, iar pentru perioada ulterioară reduce adâncimea totală de îngheț este de aproximativ 73. Stratul de zăpadă poate fi mărit prin mutarea zăpezii pe șantier cu buldozere sau motogredere, sau prin instalarea mai multor rânduri de garduri de zăpadă din panouri cu zăbrele de măsurare. 2 X 2 m perpendicular pe direcția vântului dominant la o distanță de 20...30 m rând de rând.

Slăbirea adâncă se efectuează cu excavatoare la o adâncime de 1,3. ..1,5 m prin transferarea solului excavat în zona în care va fi amplasată ulterior structura de pământ.

Slăbirea încrucișată a suprafeței la o adâncime de 30...40 cm, al doilea strat este situat la un unghi de 60...900, iar fiecare penetrare ulterioară se realizează cu o suprapunere de 20 cm. inclusiv stratul de zăpadă, întârzie debutul înghețului solului cu 2,5.. .3,5 luni, adâncimea totală de îngheț scade brusc.

Tratarea preliminară a suprafeței solului prin afânare mecanică este deosebit de eficientă în izolarea acestor zone ale solului.

Acoperirea suprafeței solului cu izolație. Pentru aceasta se folosesc materiale locale ieftine - frunze de copac, mușchi uscat, turbă fine, covorașe de paie, așchii, rumeguș, zăpadă. Cea mai simplă modalitate este de a așeza aceste materiale izolatoare cu grosimea stratului de 20...40 cm direct pe sol. O astfel de izolație a suprafeței este utilizată în principal pentru adâncituri cu suprafețe mici.

Adăpost cu golul de aer. Este mai eficient să folosiți materiale locale în combinație cu un spațiu de aer. Pentru a face acest lucru, așezați paturi de 8...10 cm grosime pe suprafața pământului, pe ele sunt plăci sau alt material disponibil - crengi, crenguțe, stuf; un strat de rumeguş sau așchii de lemn 15...20 cm grosime, ferindu-le de a fi duse de vânt. Un astfel de adăpost este extrem de eficient în condițiile din centrul Rusiei, de fapt, protejează solul de îngheț pe tot parcursul iernii. Este recomandabil să măriți suprafața adăpostului (izolației) pe fiecare parte cu 2...3 m, ceea ce va proteja solul de îngheț nu numai de sus, ci și din lateral.

Odată ce începe dezvoltarea solului, aceasta trebuie efectuată într-un ritm rapid, imediat la toată adâncimea necesară și în zone restrânse. În acest caz, stratul izolator trebuie îndepărtat numai în zona în curs de dezvoltare, altfel, în timpul înghețurilor severe, se va forma rapid o crustă de sol înghețată, îngreunând munca.

5.11.2. Metoda de dezghețare a solului cu dezvoltarea sa în stare dezghețată

Dezghețarea are loc din cauza efecte termiceși se caracterizează prin intensitate semnificativă a forței de muncă și costuri energetice. Este utilizat în cazuri rare când alte metode sunt inacceptabile sau inadecvate - în apropierea comunicațiilor și cablurilor existente, în condiții înghesuite, în timpul lucrărilor de urgență și reparații.

Metodele de decongelare se clasifică în funcție de direcția de propagare a căldurii în sol și de lichidul de răcire utilizat (combustie combustibil, abur, apă caldă, electricitate). În funcție de direcția de decongelare, toate metodele sunt împărțite în trei grupuri.

Dezghețarea solului de sus în jos. Căldura se răspândește în direcție verticală de la suprafața zilei adânc în sol. Metoda este cea mai simplă, practic nu necesită lucrări pregătitoare, este cel mai adesea aplicabilă în practică, deși din punct de vedere al consumului economic de energie este cea mai imperfectă, deoarece sursa de căldură este situată în zona de aer rece, prin urmare pierderi semnificative de energie în spațiul înconjurător sunt inevitabile.

Dezghețarea solului de jos în sus. Căldura se răspândește de la limita inferioară a solului înghețat la suprafața zilei. Metoda este cea mai economică, deoarece lipirea are loc sub protecția crustei înghețate a solului și pierderea de căldură în spațiu este practic eliminată. Energia termică necesară poate fi parțial economisită lăsând înghețată crusta superioară a solului. Are cea mai scăzută temperatură, deci necesită multă energie pentru lipire. Dar acesta strat subțire 10...15 cm de sol vor fi excavați cu ușurință de către un excavator, puterea mașinii este suficientă pentru aceasta. Principalul dezavantaj al acestei metode este necesitatea de a efectua operațiuni pregătitoare intensive în muncă, ceea ce limitează domeniul de aplicare a acesteia.

Dezghețarea radială a solului ocupă o poziție intermediară între cele două metode anterioare în ceea ce privește consumul de energie termică. Căldura se răspândește radial în pământ de la elementele de încălzire instalate vertical, dar pentru a le instala și a le conecta la funcționare, este important munca pregatitoare.

Pentru a efectua dezghețarea solului folosind oricare dintre aceste trei metode, este necesar să curățați mai întâi zona de zăpadă, pentru a nu irosi energia termică la dezghețarea acestuia și este inacceptabilă să udați prea mult solul.

În funcție de lichidul de răcire folosit, există mai multe metode de dezghețare.

Dezghețarea prin arderea directă a combustibilului. Daca iarna trebuie sa sapi 1...2 gropi, cea mai simpla solutie este sa te descurci cu un foc simplu. Menținerea unui incendiu în timpul unei ture va duce la dezghețarea solului de sub acesta cu 30...40 cm După stingerea incendiului și izolarea bine a zonei de încălzire cu rumeguș, dezghețarea solului în interior va continua datorită energiei acumulate și în timpul. o schimbare poate atinge o adâncime totală de până la 1 m Dacă este necesar, puteți aprinde din nou focul sau puteți dezvolta pământ dezghețat și aprinde un foc în fundul gropii. Metoda este folosită extrem de rar, deoarece doar o mică parte din energia termică este cheltuită productiv.

Metoda focului este aplicabilă pentru excavarea șanțurilor mici se folosește o structură de legătură (Fig. 5.41) dintr-un număr de cutii metalice trunchiate, din care se asambla cu ușurință o galerie de lungimea necesară, o cameră de ardere pentru se instalează combustibil solid sau lichid (un foc din lemne, ardere de combustibil lichid și gazos printr-o duză). Energia termică se deplasează către țeava de evacuare a ultimei cutii, ceea ce creează tirajul necesar, datorită căruia gazele fierbinți trec de-a lungul întregii galerii și solul de sub cutii se încălzește pe toată lungimea sa. Este recomandabil să izolați partea superioară a cutiei, solul dezghețat este adesea folosit ca izolație. După schimbare, unitatea este îndepărtată, banda de pământ dezghețat este acoperită cu rumeguș, iar lipirea continuă din cauza căldurii acumulate în sol.

Incalzire electrica Esența acestei metode este de a trece un curent electric prin sol, în urma căruia acesta capătă o temperatură pozitivă. Se folosesc electrozi orizontali și verticali sub formă de tije sau bandă de oțel. Pentru mișcarea inițială a curentului electric între tije, este necesar să se creeze un mediu conductiv. Un astfel de mediu poate fi sol dezghețat, dacă electrozii sunt introduși în pământ până la dezghețarea solului, sau pe suprafața solului, curățat de zăpadă, un strat de rumeguș de 15...20 cm grosime, umezit cu o soluție salină. cu o concentrație de 0,2-0,5%, se toarnă. Inițial, rumegușul umezit acționează ca un element conductor. Sub influența căldurii generate în stratul de rumeguș, stratul superior al solului se încălzește, se topește și devine el însuși conductor de curent de la un electrod la altul. Sub influența căldurii, straturile subiacente ale solului se dezgheț. Ulterior, distribuția energiei termice are loc în principal în grosimea solului stratul de rumeguș protejează doar zona încălzită de pierderile de căldură în atmosferă, scop în care este indicată acoperirea stratului de rumeguș; materiale de rulare sau scuturi. Această metodă este destul de eficientă la o adâncime de îngheț sau dezgheț al solului de până la 0,7 m. Consumul de energie electrică pentru încălzirea a 1 m3 de sol variază de la 150...300 kWh, temperatura rumegușului încălzit nu depășește 80...90 °. C.

Orez. 5.41. Instalație pentru dezghețarea solului cu combustibil lichid:

A - vedere generală; b - schema izolatiei cutiei; 1 - duză; 2 - izolare (stropire cu pământ dezghețat); 3 - cutii; 4 - teava de evacuare; 5 - cavitatea solului dezghețat

Dezghețarea solului cu electrozi în bandă plasați pe suprafața solului, curățați de zăpadă și resturi, nivelați dacă este posibil. Capetele benzii de călcat sunt îndoite în sus cu 15...20 cm pentru conectarea la firele electrice. Suprafața zonei încălzite este acoperită cu un strat de rumeguș de 15...20 cm grosime, umezit cu o soluție de clorură de sodiu sau calciu cu o consistență de 0,2...0,5%. Deoarece solul în stare înghețată nu este un conductor, în prima etapă curentul se deplasează prin rumegușul umezit cu soluție. Apoi, stratul superior al solului se încălzește și apa dezghețată începe să se conducă curent electric, procesul pătrunde mai adânc în sol în timp, rumegușul începe să acționeze ca protecție termică pentru zona încălzită de pierderea de căldură în atmosferă. Rumegul este de obicei acoperit cu pâslă de acoperiș, sticla, scuturi și altele materiale de protectie. Metoda este aplicabilă la o adâncime de încălzire de până la 0,6...0,7 m, deoarece la adâncimi mai mari scade tensiunea, solurile sunt puse în funcțiune mai puțin intens și se încălzesc mult mai lent. În plus, toamna sunt suficient de saturate cu apă, ceea ce necesită mai multă energie pentru a trece la starea dezghețată. Consumul de energie variază între 50-85 kWh la 1 m3 de sol.

Dezghețarea solului folosind electrozi cu tije (Fig. 5.42). Această metodă este efectuată de sus în jos, de jos în sus și metode combinate. La dezghețarea solului cu electrozi verticali, tijele de fier de armare cu un capăt inferior ascuțit sunt introduse în pământ într-un model de șah, de obicei folosind un cadru de 4x4 m cu fire tensionate în cruce; distanța dintre electrozi este de 0,5-0,8 m.

Orez. 5.42. Dezghețarea solului cu electrozi adânci:

a - de jos în sus; b - de sus în jos; 1 - pământ dezghețat; 2 - sol înghețat; 3 - fir electric; 4 - electrod, 5 - strat material de impermeabilizare; 6 - strat de rumeguș; I-IV - straturi de dezghețare

La încălzirea de sus în jos, suprafața este mai întâi curățată de zăpadă și gheață, tijele sunt introduse în pământ 20...25 cm și se așează un strat de rumeguș înmuiat într-o soluție de sare. Pe măsură ce solul se încălzește, electrozii sunt introduși mai adânc în sol. Adâncimea optimă de încălzire va fi de 0,7...1,5 m Durata dezghețului solului sub influența curentului electric este de aproximativ 1,5...2,0 zile, după care se va produce creșterea adâncimii de dezgheț din cauza căldurii acumulate pentru încă 1. ...2 zile. Distanța dintre electrozi este de 40...80 cm, consumul de energie față de electrozii în bandă este redus cu 15...20% și se ridică la 40...75 kWh la 1 m3 de sol.

La încălzirea de jos în sus, puțurile sunt forate și electrozii sunt introduși la o adâncime care depășește adâncimea solului înghețat cu 15...20 cm Curentul dintre electrozi trece prin solul dezghețat sub nivelul de îngheț; solul încălzește straturile de deasupra, care sunt și ele incluse în lucrare. Cu această metodă, nu este necesar un strat de rumeguș. Consumul de energie este de 15...40 kW/h la 1 m3 de sol.

A treia metodă, combinată, va avea loc atunci când electrozii sunt îngropați în solul dezghețat subiacent și un rambleu de rumeguș impregnat cu o soluție salină este plasat pe suprafața zilei. Circuitul electric se va închide sus și jos, iar solul se va dezgheța de sus în jos și de jos în sus în același timp. Deoarece intensitatea muncii pregătitoare cu această metodă este cea mai mare, utilizarea sa poate fi justificată numai în cazuri excepționale când este necesară dezghețarea accelerată a solului.

Dezghețare cu curenți de înaltă frecvență. Această metodă face posibilă reducerea drastică a lucrărilor pregătitoare, deoarece solul înghețat rămâne conducător la curenții de înaltă frecvență, astfel încât nu este nevoie de o penetrare mare a electrozilor în sol și de instalarea rambleului cu rumeguș. Distanța dintre electrozi poate fi mărită la 1,2 m, adică numărul lor este redus la aproape jumătate. Procesul de decongelare a solului decurge relativ rapid. Utilizarea limitată a metodei se datorează producției insuficiente de generatoare de curent de înaltă frecvență.

Una dintre metodele care și-a pierdut acum eficacitatea și a fost înlocuită cu altele mai moderne este dezghețarea solului cu abur sau ace de apă. În această zi este necesar să existe surse apă fierbinteși abur, la o adâncime mică de îngheț de până la 0,8 m. Acele de abur sunt o țeavă metalică de până la 2 m lungime și 25...50 mm în diametru. Pe partea inferioară a țevii se montează un vârf cu găuri cu diametrul de 2...3 mm. Acele sunt conectate la linia de abur cu furtunuri flexibile de cauciuc dacă au robinete. Acele sunt îngropate în puțuri care au fost forate anterior până la o adâncime aproximativ egală cu 70% din adâncimea dezghețului. Puțurile sunt închise cu capace de protecție echipate cu etanșări pentru trecerea unui ac de abur. Aburul este furnizat sub presiune de 0,06...0,07 MPa. După instalarea capacelor acumulate, suprafața încălzită este acoperită cu un strat de material termoizolant, cel mai adesea rumeguș. Acele sunt plasate într-un model de șah cu o distanță între centre de 1-1,5 m.

Consumul de abur la 1 m3 de sol este de 50... 100 kg. Datorită degajării căldurii latente de vaporizare de către abur în sol, încălzirea solului este deosebit de intensă. Această metodă necesită un consum de energie termică de aproximativ 2 ori mai mare decât metoda electrodului vertical.

Dezghețarea solului cu ajutorul încălzitoarelor electrice termice. Această metodă se bazează pe transferul de căldură către solul înghețat prin metoda contactului. Ca principal mijloace tehnice Se folosesc covoare electrice, realizate dintr-un material special termoconductor prin care trece curentul electric. Covorașe dreptunghiulare, ale căror dimensiuni pot acoperi o suprafață de 4...8 m2, sunt așezate pe zona dezghețată și conectate la o sursă de energie electrică de 220 V. În acest caz, căldura generată se răspândește efectiv de sus în jos în grosimea solului înghețat, ceea ce duce la dezghețarea acestuia. Timpul necesar pentru dezghețare depinde de temperatura ambiantă și de adâncimea înghețului solului și este în medie de 15-20 de ore.

5.11.3. Dezvoltarea solului înghețat cu afânare preliminară

Afânarea solului înghețat cu dezvoltarea ulterioară cu mașini de terasament și de terasament se realizează prin metoda mecanică sau explozivă.

Afânarea mecanică a solului înghețat cu ajutorul mașinilor moderne de construcții de mare putere devine din ce în ce mai răspândită. În conformitate cu cerințele de mediu, înainte de excavarea de iarnă este necesar să perioada de toamna Utilizați un buldozer pentru a îndepărta un strat de pământ vegetal din zona planificată pentru dezvoltare. Afânarea mecanică se bazează pe tăierea, despicarea sau ciobirea solului înghețat prin acțiune statică (Fig. 5.43) sau dinamică.

Orez. 5.43. Afânarea solului înghețat prin acțiune statică:

a - un buldozer cu dinți activi, b - un excavator-ripper, 1 - direcția de slăbire

Cu impact dinamic asupra solului, acesta este despicat sau ciobit de ciocanele de cădere liberă și direcționale (Fig. 5.44). În această metodă, afânarea solului se realizează cu ciocane cu cădere liberă (ciocane cu bile și cu pană), suspendate pe frânghii pe brațele excavatoarelor sau cu ciocane direcționale, când afânarea se realizează prin ciobirea solului. Afânarea mecanică permite dezvoltarea acestuia cu ajutorul mașinilor de terasare și de terasament și transport. Ciocanele cu o greutate de până la 5 tone sunt aruncate de la o înălțime de 5...8 m: se recomandă folosirea unui ciocan în formă de bilă la afanarea solurilor nisipoase și lut nisipoase, ciocane pane - pentru cele argiloase (cu adâncimea de îngheț de 0,5). ...0,7 m). Ciocanele diesel de pe excavatoare sau tractoare sunt utilizate pe scară largă ca ciocane direcționale; permit distrugerea solului înghețat până la o adâncime de până la 1,3 m (Fig. 5.45).

Impactul static se bazează pe forța de tăiere continuă în solul înghețat a unui corp de lucru special - un dinte de rupere, care poate fi echipamentul de lucru al unui excavator buldoexcavator hidraulic sau poate fi un atașament pe tractoare puternice.

Slăbirea cu ripper statice pe bază de tractor este utilizată ca atașament cuțit special(dinte), a cărui forță de tăiere este creată datorită forței de tracțiune a tractorului.

Mașinile de acest tip sunt proiectate pentru afanarea strat cu strat a solului la o adâncime de 0,3...0,4 m Numărul de dinți depinde de puterea tractorului, cu o putere minimă a tractorului de 250 CP. se foloseste un dinte. Afânarea solului se realizează prin pătrunderi paralele strat cu strat la fiecare 0,5 m cu pătrunderi transversale ulterioare la un unghi de 60...900 față de cele precedente. Pământul afânat este mutat la groapă cu ajutorul buldozerelor. Este recomandabil să atașați accesoriile direct la buldozer și să le folosiți pentru a muta în mod independent pământul afânat (vezi Fig. 5.21). Productivitatea ripperului este de 15...20 m3/h.

Capacitatea ripper-urilor statice de a dezvolta sol înghețat strat cu strat face posibilă utilizarea lor indiferent de adâncimea înghețului solului. Ripperele moderne bazate pe tractoare cu echipament buldozer, datorită capacităților lor tehnologice largi, sunt utilizate pe scară largă în construcții. Acest lucru se datorează eficienței lor ridicate. Astfel, costul de dezvoltare a solului cu ajutorul rippers este de 2...3 ori mai mic comparativ cu metoda explozivă de afânare. Adâncimea de slăbire a acestor mașini este de 700...1400 mm.

Fig.5.45. Schema de funcționare în comun a unui ciocan diesel și a unui excavator „lopată dreaptă”.

Afânarea prin explozie a solurilor înghețate este eficientă pentru volume semnificative de dezvoltare a solului înghețat. Metoda este utilizată în principal în zone neamenajate, iar în zone limitate - cu utilizarea adăposturilor și a localizatoarelor de explozie (plăci de încărcare grea).

În funcție de adâncimea înghețului solului, se efectuează operațiuni de sablare (Fig. 5.46):

■ utilizarea metodei de încărcare cu orificii și fante la o adâncime de îngheț al solului de până la 2 m;

■ prin metoda încărcărilor de foraj și fante la o adâncime de îngheț de peste 2 m.

Găurile sunt găurite cu un diametru de 22...50 mm, găuri - 900...1100 mm, distanța dintre rânduri este luată de la 1 la 1,5 m Fante la o distanță de 0,9... 1,2 m una de alta sunt tăiate cu o mașină de tăiat matrițe de tip frezare sau mașini de bară. Dintre cele trei fante adiacente, explozivul este plasat doar în cea din mijloc, fantele exterioare și intermediare servesc pentru a compensa deplasarea solului înghețat în timpul unei explozii și pentru a reduce efectul seismic. Fisurile sunt incarcate cu sarcini alungite sau concentrate, dupa care sunt acoperite cu nisip topit deasupra. Când lucrările pregătitoare sunt efectuate corespunzător în timpul procesului de sablare, solul înghețat este zdrobit complet fără a deteriora pereții gropii sau șanțului.

Orez. 5.46. Metode de afânare a solului înghețat prin explozie:

a - încărcături de explozie; b - la fel, bine; c - la fel, cazan; g - la fel, cu camere mici; d, f - la fel, camera; g - la fel, crestat; 1 - sarcina exploziva; 2 - stope; 3 - piept fata; 4 - maneca; 5 - groapă; b - adit; 7 - slot de lucru; 8 - slot de compensare

Solul afânat de explozii este dezvoltat de excavatoare sau utilaje de terasament.

5.11.4. Dezvoltarea directă a solului înghețat

Dezvoltarea (fără slăbire preliminară) poate fi efectuată prin două metode - bloc și mecanic.

Metoda de dezvoltare în bloc este aplicabilă pentru suprafețe mari și se bazează pe faptul că soliditatea solului înghețat este spartă prin tăierea acestuia în blocuri. Folosind atașamente pe un tractor - o mașină de bară - solul este tăiat cu pătrunderi reciproc perpendiculare în blocuri de 0,6...1,0 m lățime (Fig. 5.47). Pentru adâncimi mici de îngheț (până la 0,6 m), este suficient să faceți numai tăieturi longitudinale.

Mașinile cu bară care decupează fante au unul, două sau trei lanțuri de tăiere montate pe tractoare sau excavatoare de șanț. Mașinile cu bare vă permit să tăiați fisuri de 1,2...2,5 m adâncime în sol înghețat. Folosesc dinți de oțel cu o tăietură dintr-un aliaj durabil, care le prelungește durata de viață, iar atunci când sunt uzate sau abrazite, vă permite să le înlocuiți rapid. . Distanța dintre bare se ia în funcție de sol la 60... 100 cm. Dezvoltarea se realizează cu buldoexcavatoare cu o cupă de mare capacitate, sau blocurile de pământ sunt târâte de la locul excavat la o groapă cu ajutorul buldozerelor sau granturilor. .

Fig.5.47. Schema de dezvoltare a solului bloc:

a - tăierea fantelor cu o mașină de bară; b - la fel, cu blocurile fiind scoase de un tractor; c - dezvoltarea unei gropi cu îndepărtarea blocurilor de pământ înghețat cu ajutorul unei macarale; I - strat de sol înghețat; 2 - lanțuri de tăiere (bare); 3 - excavator; 4 - fisuri în solul înghețat; 5 - blocuri de sol tocate; 6 - blocuri mutate din șantier; 7 - mese macara; 8 - vehicul; 9 - prindere cu clește; 10 - macara de constructie; 11 - tractor

Metoda mecanică se bazează pe forță și, mai des, în combinație cu efecte de șocuri sau vibrații asupra solului înghețat. Metoda este implementată folosind mașini convenționale de terasament și terasament-transport și mașini cu piese de lucru special concepute pentru condiții de iarnă (Fig. 5.48).

Mașinile de producție convenționale sunt utilizate în perioada inițială a iernii, când adâncimea înghețului solului este nesemnificativă. Un buldoexcavator poate excava solul la o adâncime de îngheț de 0,25...0,3 m; cu o găleată cu o capacitate mai mare de 0,65 m3-0,4 m; excavator cu dragline - până la 0,15 m; buldozerele și racletele sunt capabile să dezvolte solul înghețat până la o adâncime de 15 cm.

Orez. 5.48. Metoda mecanica dezvoltarea directă a solului:

a - cupă de excavator cu dinți activi; b - dezvoltarea solului cu un buldoexcavator și un dispozitiv de prindere și clește; c - mașină de terasament și frezat; 1 - oală; 2 - dinte de găleată; 3 - baterist; 4 - vibrator; 5 - dispozitiv de prindere și clește; b - lama buldozerului; 7 - cilindru hidraulic pentru ridicarea si coborarea corpului de lucru; 8 - corp de lucru (moara)

Pentru condițiile de iarnă, au fost dezvoltate echipamente speciale pentru excavatoarele cu o singură cupă - cupe cu dinți activi de vibro-impact și cupe cu dispozitiv de prindere-cleșt. Consumul de energie pentru tăierea solului este de aproximativ 10 ori mai mare decât pentru ciobire. Instalarea mecanismelor de vibrație-impact, similare în funcționare cu un ciocan-pilot, în muchia tăietoare a cupei unui excavator aduce rezultate bune. Datorită forței de tăiere excesive, astfel de excavatoare cu o singură cupă pot dezvolta sol înghețat strat cu strat. Procesul de afânare și excavare a solului se dovedește a fi unul și același.

Dezvoltarea solului se realizează și cu ajutorul excavatoarelor cu cupe multiple, special concepute pentru săparea șanțurilor în sol înghețat. În acest scop, se folosește o unealtă specială de tăiere sub formă de colți, dinți sau coroane cu inserții din metal dur, montate pe găleți. În fig. 5.48, și prezintă corpul de lucru al unui excavator cu cupe multiple cu dinți activi pentru dezvoltarea solurilor stâncoase și înghețate.

Dezvoltarea strat-cu-strat a solului poate fi efectuată cu o mașină specializată de terasament și frezat, care îndepărtează așchii de până la 0,3 m adâncime și 2,6 m lățime.

Țara noastră este situată în latitudinile nordice. Perioada de iarnă cu temperaturi negative ia mult timp de la constructori. Totuși, nu te poți opri construcție capitală, daca incalziti solul. Această procedură devine din ce în ce mai populară. În acest articol vom vorbi despre principalele metode de încălzire a solului.

De ce este necesară încălzirea solului iarna?

Atunci când se realizează construcția în interiorul orașului, devine periculos să îndepărtați solul înghețat folosind echipamente de demolare. Puteți deteriora cu ușurință comunicațiile subterane, dintre care sunt atât de multe în oraș: linii de cablu, conducte de apă, conducte de gaz. În astfel de locuri, solul trebuie deseori îndepărtat manual. Iarna, solul înghețat nu poate fi îndepărtat din șanț cu lopeți. Prin urmare, încălzirea solului este comandată imediat înainte de începerea lucrărilor de construcție. Totodată, se dispune încălzirea betonului după turnarea fundației pentru a asigura hidratarea acestuia și întărirea corespunzătoare.

Care sunt diferitele moduri de a încălzi solul?

Există multe modalități de a încălzi pământul pe șantier. Ele diferă nu numai prin costuri, ci și prin eficiență. Le enumerăm pe cele principale:
  1. Încălzirea cu apă fierbinte. Această metodă este potrivită pentru dezghețarea unor suprafețe mici de pământ. Peste zonă sunt așezate labirinturi de furtunuri flexibile, care sunt acoperite cu polietilenă sau orice izolator termic. Apa încălzită la 70-90 de grade Celsius este eliberată prin mâneci. Pentru aceasta, se folosește un generator de căldură sau un cazan de piroliză. Viteza de dezghețare nu este mai mare de 60 cm pe zi. Dezavantaje: costul ridicat al echipamentului și viteza redusă de încălzire.
  2. Încălzirea cu abur și ace de abur. La fața locului se forează puțuri de la un metri și jumătate până la doi metri adâncime pentru țevi metalice speciale cu un diametru de până la 50 mm. Aceste așa-numite ace au găuri la capete nu mai mari de 3 mm. Conductele sunt eșalonate la fiecare 1-1,5 metri. Vaporii de apă saturati sunt furnizați la ace (temperatura - mai mult de 100 de grade Celsius, presiune - 7 atmosfere). Această metodă este utilizată numai pentru gropi adânci - mai mult de 1,5 metri. Dezavantajele sunt lucrările pregătitoare complexe, eliberarea unor volume mari de condens și necesitatea monitorizării constante a procesului.
  3. Încălzire cu elemente de încălzire. Această metodă este similară cu acele de abur folosite ca unealtă. Se folosesc și țevi cu lungimea de 1 metru și diametrul de până la 60 mm. Sunt instalate în puțuri forate la aceeași distanță. În interiorul conductelor există un dielectric lichid cu conductivitate termică ridicată. Elementele de încălzire sunt conectate la rețeaua electrică. Consumul de energie electrică pe 1 metru cub metru teren - 42 kWh. Dezavantaje: costuri mari.
  4. Încălzirea cu covorașe electrice. Metoda implică utilizarea covorașelor cu infraroșu, care funcționează pe principiul covorașelor similare pentru „podele calde”. Electromats încălzește solul la o temperatură de 70 de grade. Adâncimea de încălzire nu este mai mare de 80 cm în 32 de ore. Consumul de energie electrică - 0,5 kWh pe 1 metru pătrat. Dezavantaje - material fragil, nevoie de monitorizare constantă.
  5. Încălzire cu etilenglicol folosind o unitate Waker Neuson. Echipamentul funcționează cu motorină. Din acest punct de vedere, este autonom și nu depinde de comunicații (electricitate). Un furtun este așezat ca un șarpe în zona site-ului, prin care va circula etilenglicolul încălzit. Acest lichid are cea mai mare conductivitate termică și un punct de fierbere mai mare decât apa. Furtunurile sunt acoperite cu covorașe termoizolante. O singură instalare vă permite să dezghețați 400 metri patrati la o adâncime de 1,5 metri în 8 zile.

Firma noastra ofera servicii de incalzire a solului si betonului folosind instalatia Waker Neuson. Această metodă este considerată cea mai eficientă din punct de vedere al costului pe zonă și al timpului de dezghețare.