Kvapalina na rozmrazovanie zeminy a hliny. Zariadenia a spôsoby ohrevu zamrznutých zemín pri zemných prácach. Ohrev betónovej elektródy

Prácu s pôdou v zime komplikuje nutnosť jej predhrievania pred začatím prác. Jedným zo spôsobov, ako zahriať pôdu zimný čas je použitie termoelektrických rohoží.

Technológia rozmrazovania pôdy pomocou termomatov je založená na tepelnom pôsobení kontaktnej metódy a doplnkovom pôsobení infračerveného žiarenia, ktoré hlboko preniká cez zamrznuté vrstvy pôdy. K ohrevu dochádza súčasne okamžite do celej hĺbky mrazu (s využitím prenikavých vlastností infračervenej energie).

Termomaty na ohrev pôdy sú úplne hotové zariadenia, ktoré majú ohrievač, tepelnú izoláciu, snímače regulácie teploty a škrupinu neprepúšťajúcu nečistoty. Štandardné veľkosti termomat 1,2 x 3,2 m, výkon 400 W/m2. Termoelektrická rohož pre zemné vykurovanie má nízku cenu, ľahko sa pripája a obsluhuje, má nízku spotrebu energie - 6,4 kW/h na štandardnú plochu 16 m2. Čas prehriatia pôdy do hĺbky 150 cm je podľa praxe od 20 do 48 hodín.

Zahrievanie pôdy v zime pomocou termomatov

Uveďme si príklad, ako zohriať pôdu v zime pomocou termomatov.

Experimentálne podmienky

    Teplota vzduchu: -20 °С.

    Počiatočná teplota pôdy: -18 °С.

    Termomat 1,2*3,2 m, výkon 400 W/m.

Cieľ

    Pôdu rýchlo zahrejte do hĺbky 60 cm.

Požiadavky

    Lacné, nízka spotreba energie, jednoduchá inštalácia.

Etapy zahrievania pôdy termomatmi

1. Prípravná fáza

Na prípravná fáza oblasť je očistená od snehu, povrch je čo najviac vyrovnaný (vyčnievajúce prvky sú odrezané, jamy sú pokryté pieskom). Vypočíta sa počet a parametre termomatov.

2. Hlavná scéna

    Na pripravenom mieste sa položí polyetylénová fólia.

    Termomaty sú pripojené k napájaciemu vodiču podľa "paralelnej" schémy.

    Je dodávaná energia a vykonáva sa vykurovanie.

Zahrievanie pôdy v zime pomocou termomatov sa vyskytuje v automatický režim. V prvých hodinách je všetko uvoľnené teplo absorbované pôdou a termomaty pracujú bez vypnutia, potom so zahrievaním povrchu pôdy začne teplota na vykurovacej ploche termomatu stúpať a keď dosiahne 70 ° C, sekcie sú vypnuté. Sekcia termomatu sa opäť zapne, keď sa dosiahne spodná hranica teploty (55-60 °С). V tomto režime termostaty fungujú, kým nie sú odpojené od siete.

Prax ukazuje, že zahriatie pôdy do hĺbky 60 cm trvá 20 až 32 hodín. Je potrebné vziať do úvahy, že čas zahrievania je ovplyvnený počiatočné podmienky(teplota vzduchu a pôdy) a vlastnosti pôdy (tepelná vodivosť).

Aby nedochádzalo k prehrievaniu a prípadnému vyhoreniu teplomeru, je potrebné zabezpečiť dostatočnú tepelnú výmenu (tesné priliehanie termoložky k vyhrievanému povrchu). Nie je dovolené umiestňovať medzi podložku a vyhrievaný predmet, akékoľvek tepelne izolačné materiály ktoré bránia prenosu tepelnej energie do vykurovaného objektu.

3. Záverečná fáza

Po ukončení ohrievania pôdy je potrebné vypnúť napájanie, po čom je možné termomaty opatrne vybrať. Životnosť termomatu priamo závisí od starostlivého prístupu k nemu.

Chodenie po termorohoži a hádzanie ťažkých a ostrých predmetov na jej povrch nie je dovolené. Termomat môžete zložiť iba pozdĺž špeciálnych skladacích línií. Rozmery termomatu na zohrievanie pôdy v zloženom stave sú 110 cm * 120 cm * 6 cm.Termomat sa odporúča skladovať na suchom mieste. Teoretický nomogram na určenie približného trvania rozmrazovania a rozmrazovania mrazených pôdne základy termomaty s normálnou vlhkosťou.

Experimentálny graf zahrievania pôdy termomatmi

Pokus bol realizovaný koncom zimy (obdobie najväčšieho premrznutia pôdy).

Zemné práce v zime komplikuje potreba predtréning pôdy. Použitie zbíjačiek alebo iného variantu mechanického pôsobenia nie je vždy opodstatnené a niekedy je to jednoducho nemožné. Existuje možnosť poškodenia podzemné inžinierske siete alebo spôsobiť poškodenie priľahlých budov. Preto sa široko používajú tepelné metódy vplyvu.

Tradičné typy ohrevu mrazenej pôdy

Mnohé technológie boli vyvinuté na základe rozdielne princípy tepelný vplyv. Každý z nich má sójové výhody a nevýhody.

reflexná rúra

Rýchla, pohodlná a mobilná metóda je vhodná pre prácu v mestských oblastiach. Ako generátor tepla slúži nichromový drôt s hrúbkou 3,5 mm. Smer tepelného žiarenia koriguje reflektor z pochrómovaného plechu s hrúbkou cca 1 mm.


Samotný reflektor je chránený kovovým puzdrom. Medzi stenami dvoch kovov je vzduchový vankúš, ktorý hrá úlohu tepelnej ochrany. Pec je napájaná 127/220/380V a je schopná vyhriať 1,5 m2 zeminy. Na zahriatie meter kubický pôda potrebuje asi 50 kW / h elektrická energia a 10 hodín. Významné nedostatky metódy:

  1. vysoká pravdepodobnosť zranenia elektrický šok outsiderov. Vyžaduje oplotenie a bezpečnosť počas prevádzky zariadenia;
  2. malá oblasť pokrytia;
  3. na prevádzku komplexu troch blokov je potrebný napájací systém s výkonom cca 20 kW/h.

elektródy

Sú vyrobené z kruhovej alebo pásovej ocele, zapustené do zeme a pripojené k napájaciemu zdroju. Povrch pôdy je pokrytý pilinami a impregnovaný soľankou. Táto vrstva slúži ako vodič aj ako ohrievač.


Spotreba elektriny na rozmrazovanie kubického metra pôdy je 40-60 kW a proces trvá 24-30 hodín. Medzi nevýhody metódy je potrebné poznamenať:

  1. vysoká pravdepodobnosť úrazu elektrickým prúdom pre neoprávnené osoby;
  2. potrebujú stálu dodávku elektriny;
  3. rozmrazovanie pôdy sa vykonáva veľmi dlho;

otvorený plameň

Metóda je založená na spaľovaní kvapalných resp tuhé palivo v špeciálnom zariadení pozostávajúcom z otvorených nádrží. Konštrukcia zabezpečuje, že prvá skriňa slúži ako spaľovacia komora a druhá je vybavená výfukovým potrubím. Používatelia berú na vedomie nevýhody technológie:

  1. významné straty tepelnej energie;
  2. najprv musíte dokončiť komplex prípravné práce;
  3. škodlivých emisií a potrebu neustáleho monitorovania.

Chemická metóda

Na rozmrazenie pôdy pomocou chemických činidiel sa do pôdy vyvŕtajú otvory. Potom sa do otvorov naleje chlorid sodný, ktorý rozpustí ľad. Celý proces trvá šesť až osem dní. Nevýhody chemickej metódy:

  1. rozmrazovanie trvá dlho;
  2. potreba usporiadania jám;
  3. veľa otázok je spôsobených ekologickosťou procesu;
  4. materiály nie je možné opätovne použiť.

parné ihly

Potrubie dlhé dva metre a priemer do 50 mm sa v skutočnosti sotva dá nazvať ihlou. Privádza vodnú paru do zeme. Ak chcete nainštalovať ihly, musíte najskôr vyvŕtať otvory do hĺbky najmenej 70% výšky vrstvy rozmrazovania. Samotné vrty sa po napojení na parný rozvod uzatvoria uzávermi a prekryjú vrstvou tepelne izolačného materiálu.


Hlavné nevýhody metódy sú:

  1. potreba školenia;
  2. potreba parného generátora;
  3. tvorba a ďalšie zmrazenie kondenzátu;
  4. vyžaduje starostlivú kontrolu nad procesom.

Horúca chladiaca kvapalina

Pôdu ohrieva horúci minerál (100-200 stupňov Celzia), ktorý pokrýva povrch zeme. Často sa používa odpad z výroby ciest - chybné asfaltové alebo betónové triesky. Doba rozmrazovania je minimálne 20-30 hodín. Z nevýhod tejto metódy je potrebné poznamenať:

  1. závislosť od subdodávateľa;
  2. tepelné straty počas dodávky chladiacej kvapaliny;
  3. potreba vyčistiť chladiacu kvapalinu po zmrazení pôdy;
  4. dlhé obdobie rozmrazovania.

Rúrkové elektrické ohrievače

Technológia zabezpečuje prenos tepelnej energie kontaktom. Elektrické ihly fungujú ako pracovné prvky. Sú to metrové rúry s priemerom 50-60 mm. Vo vnútri sú inštalované elektrické vykurovacie telesá.
Vykurovacie telesá sú umiestnené vodorovne v zemi a sú zapojené do okruhu sériovo. nevýhody túto metódu sú:

  1. potreba neustáleho monitorovania;
  2. možnosť úrazu elektrickým prúdom;
  3. malá plocha na rozmrazovanie;
  4. potreba prípravných prác.

Vykurovanie pôdy termoelektromatmi

Skvelá alternatíva existujúce metódy zahrievanie pôdy je jej zahrievanie pomocou termomatov. Zabezpečujú rovnomerné zahrievanie pôdy v celej hĺbke a udržiavajú nastavenú teplotu v automatickom režime.
Zariadenie je vyrobené na báze tepelne vyžarujúcich fólií. Vyrába sa v rôznych veľkostiach a konfiguráciách. Hrúbka panelu je cca 10 mm. Funguje z jednofázovej siete a dokáže generovať teploty až do 70 0C. Smerové pôsobenie infračerveného žiarenia určuje vysoká účinnosť obsluha zariadenia.


Výhody používania termoelektromatov FlexiHeat.

Predaj s dodávkou horúceho piesku v Moskve na zahriatie pôdy alebo zeme v zime.

Objemová hmotnosť: 1,5 (t/m3)

Platba bankovým prevodom s DPH. Platba vopred 100%.

Doručenie nasledujúci deň po zaplatení. Čas jazdy sklápača s horúcim pieskom je od 1 do 3 hodín. Dodávka v Moskve sa vykonáva v prvej polovici dňa.

Charakteristika:

  • GOST 8736-93, TU 400-24-161-89
  • Trieda: II
  • Modul jemnosti: od 1,5 Mk do 2,8 Mk
  • Filtračný koeficient: od 2 m/deň do 9,5 m/deň
  • Obsah prachu a ílových častíc: do 10%
  • Obsah ílu v hrudkách: do 5%
  • Farba: hnedá, žltá, svetlo žltá, hnedá, svetlo hnedá
  • Rodiská: Moskovská oblasť, Vladimirská oblasť, Kalugská oblasť.
  • Sypná hmotnosť: 1,5 g / cm3 (t/m3)

Pôvod: pieskovne.

Oblasť použitia: na zahriatie vrchnej vrstvy hlinená pôda v zime, pri pokladaní a opravách vykurovacích sietí a pod.

Spôsob ťažby:ťažené v pieskovniach otvorená cesta, sa dosahuje ohrevom v priemyselných peciach na teplotu 180 až 250g Celzia.

Ďalšie informácie o horúcom piesku v stavebníctve:

horúci piesok v zime slúži ako nepostrádateľný materiál na zahriatie pôdy alebo iného vrchná pôda pri mínusové teploty pri ukladaní rôznych komunikácií pod zem. Pri použití horúceho piesku sa dosiahne účinok vyhrievanej pôdy a stáva sa pohodlnejším pre prácu, najmä preto, že existuje vysoká pravdepodobnosť poškodenia vopred položenej komunikácie, napríklad vykurovacích sietí atď.

Horúci piesok je sezónny produkt, je relevantný iba pri mínusových teplotách. Pri výrobe dosahuje priemernú teplotu 220 stupňov Celzia a vďaka tomu sa z neho vyparí všetka vlhkosť a úplne sa prepadne. Aj keď je táto kvalita piesku skôr ukazovateľom kvality pre výrobu suchých zmesí, nemožno ju aplikovať na horúci piesok ani zlepšiť jeho výkon pre vyšší prenos tepla. Je to skôr len dôsledok zahrievania pri vysokých teplotách. Horúci piesok je kvalitný výrobok, pretože okrem toho, že surovina naň je kvalitná lomový piesok Trieda 2, je ešte zohriaty a vysušený a vyhovuje TU 400-24-161-89.

Pri objednávke horúceho piesku v množstve 10 m3 sa jeho teplota v čase dodania na predmet aplikácie prakticky nemení a zachováva vysoký výkon ich kvalitatívne vlastnosti. Prax dovozu a používania horúceho piesku sa spravidla používa v predvečer dňa vykonávania práce, napríklad od večera dňa, po ktorom sa práca vykonáva. Na zahriatie stačí desať hodín vrchná vrstva pôdu a pripraviť ju na ďalšiu prácu, pričom piesok počas tohto obdobia nezamrzne.

Vývoj pôdy v zimné podmienky.

AT stavby z celkového objemu zemné práce od 20 do 25% sa vykonáva v zimných podmienkach, pričom podiel pôdy ťaženej v zmrazenom stave zostáva konštantný - 10-15% s medziročným nárastom absolútnej hodnoty tohto objemu.

AT stavebnej praxi sa stáva nevyhnutnosťou vyvíjať pôdy, ktoré sú v zamrznutom stave len v zimnom období, t.j. pôdy sezónne premŕzajúce, alebo počas celého roka, t.j. permafrostové pôdy.

rozvoj permafrostové pôdy možno vyrobiť rovnakým spôsobom ako zamrznuté pôdy sezónneho mrazenia. Pri realizácii zemných prác v podmienkach permafrostu je však potrebné brať do úvahy špecifiká geotermálneho režimu pôd permafrostu a zmeny vlastností pôdy pri jeho narušení.

Pri negatívnych teplotách zamŕzanie vody obsiahnutej v póroch pôdy výrazne mení konštrukčné a technologické vlastnosti neskalnatých zemín. V zamrznutých pôdach sa výrazne zvyšuje mechanická pevnosť, v súvislosti s ktorou je vývoj ich zemných strojov bez prípravy ťažký až nemožný.

Hĺbka zamrznutia závisí od teploty vzduchu, trvania vystavenia negatívnym teplotám, typu pôdy atď.

Zemné práce v zime sa vykonávajú nasledujúcimi tromi spôsobmi. Prvá metóda zabezpečuje predbežnú prípravu pôd s ich následným vývojom konvenčnými metódami; v druhom prípade sú zmrazené pôdy predbežne rozrezané na bloky; pri tretej metóde sa pôdy vyvíjajú bez ich predbežnej prípravy. Predbežná príprava pôdy na vývoj v zime spočíva v jej ochrane pred mrazom, rozmrazovaním zamrznutá zem, predbežné uvoľnenie zamrznutej pôdy.

Ochrana pôdy pred zamrznutím. Je známe, že dostupnosť cez deň

povrch tepelnoizolačnej vrstvy skracuje dobu aj hĺbku premŕzania. Po stiahnutí povrchová voda Tepelnoizolačnú vrstvu môžete usporiadať jedným z nasledujúcich spôsobov.

Uvoľnenie pôdy. Pri orbe a bránení pôdy na ploche určenej na rozvoj v zime jej vrchná vrstva získa sypkú štruktúru s uzavretými dutinami vyplnenými vzduchom, ktorá má dostatočné tepelnoizolačné vlastnosti. Orba sa vykonáva traktorovými pluhmi alebo rozrývačmi do hĺbky 20 ... 35 cm s následným zavlačovaním do hĺbky 15 ... 20 cm v jednom smere (alebo v priečnych smeroch), čo zvyšuje tepelnoizolačný účinok o 18 ... 30% Snehová pokrývka na zateplenej ploche sa dá umelo zvýšiť odhrabávaním snehu buldozérmi, autogredrami alebo zadržiavaním snehu pomocou štítov. Najčastejšie sa mechanické kyprenie používa na izoláciu veľkých plôch, čím sa chráni povrch pôdy tepelne izolačné materiály. Izolačná vrstva môže byť tiež vyrobená z lacných miestnych materiálov: listy stromov, suchý mach, rašelina, slamené rohože, troska, hobliny a piliny. Povrchová izolácia zeminy sa využíva najmä pri malých výkopoch.

Impregnácia pôdy soľnými roztokmi viesť nasledovne. Na povrchu

sti piesočnatej a piesočnatej hlinitej pôdy posypte dané množstvo soli (chlorid vápenatý 0,5 kg/m2, chlorid sodný 1 kg/m2), po čom sa pôda orá. V pôdach s nízkou filtračnou kapacitou (íly, ťažké íly) sa vyvŕtajú studne, do ktorých sa pod tlakom vstrekuje soľný roztok. Vzhľadom na vysokú náročnosť práce a náklady na takéto práce nie sú spravidla dostatočne efektívne.

Metódy rozmrazovania zamrznutej pôdy možno klasifikovať ako podľa smeru šírenia tepla v pôde, tak aj podľa typu použitého chladiva. Podľa prvého znaku možno rozlíšiť nasledujúce tri spôsoby rozmrazovania pôdy.

Rozmrazovanie pôdy zhora nadol. Tento spôsob je najmenej efektívny, keďže zdroj tepla je v tomto prípade umiestnený v zóne studeného vzduchu, čo spôsobuje veľké straty teplo. Zároveň je táto metóda pomerne ľahká a jednoduchá na implementáciu, vyžaduje minimálne prípravné práce, a preto sa v praxi často používa.

Rozmrazovanie pôdy zdola nahor vyžaduje minimálny prietok energie, keďže sa vyskytuje pod ochranou zemskej kôry a tepelné straty sú prakticky vylúčené. Hlavnou nevýhodou tejto metódy je potreba vykonávať prácne prípravné operácie, čo obmedzuje jeho rozsah.

Keď sa pôda topí v radiálnom smere teplo sa v zemi rozvádza radiálne z vertikálne inštalovaných vykurovacích telies zapustených v zemi. Táto metóda pre ekonomické ukazovatele zaujíma medzipolohu medzi oboma vyššie popísanými a na jeho realizáciu si vyžaduje aj značné prípravné práce.

Podľa typu chladiacej kvapaliny sa rozlišujú tieto spôsoby rozmrazovania zamrznutej pôdy:

Požiarna metóda. Na ťažbu malých výkopov v zime sa používa inštalácia (obr. 1a), pozostávajúca z množstva kovových boxov vo forme zrezaných kužeľov rezaných pozdĺž pozdĺžnej osi, z ktorých je zostavená súvislá galéria. Prvým z boxov je spaľovacia komora, v ktorej sa spaľuje tuhé alebo kvapalné palivo. Výfukové potrubie posledného boxu poskytuje ťah, vďaka čomu splodiny horenia prechádzajú pozdĺž galérie a ohrievajú pôdu nachádzajúcu sa pod ňou. Na zníženie tepelných strát sa galéria posype vrstvou rozmrazenej zeminy alebo škvary. Pás rozmrazenej pôdy sa zasype pilinami a ďalšie rozmrazovanie do hĺbky pokračuje vplyvom tepla nahromadeného v pôde.

Obrázok 1. Schémy rozmrazovania pôdy ohňom a parnými ihlami: a

ohnivá cesta; b - parné ihly; 1 - spaľovacia komora; 2- výfukové potrubie; 3 - posypanie rozmrazenou zeminou: 4 - parné potrubie; 5 - parný ventil; 6 - parná ihla; 7 - vŕtaná studňa; 8 - uzáver.

Rozmrazovanie v skleníkoch a dozvukových peciach . Teplyaky sú boxy otvorené zospodu s izolovanými stenami a strechou, vo vnútri ktorých sú umiestnené žeraviace špirály, vodné alebo parné batérie, zavesené na kryte boxu. Reflexné pece majú navrchu zakrivený povrch, v ohnisku ktorého je rozžeravená špirála alebo žiarič infračervených lúčov, pričom energia sa vynakladá hospodárnejšie a rozmrazovanie pôdy prebieha intenzívnejšie. Teplárne a dozvukové pece sú napájané zo zdroja 220 alebo 380 V. Spotreba energie na 1 m 3 rozmrazená pôda (v závislosti od jej druhu, vlhkosti a teploty) sa pohybuje od 100 ... 300 MJ, pričom teplota vo vnútri skleníka sa udržiava na 50 ... 60 °C.

Pri rozmrazovaní pôdy horizontálnymi elektródami na povrchu zeme

kladú elektródy vyrobené z pásovej alebo okrúhlej ocele, ktorých konce sú ohnuté o 15 ... 20 cm na pripojenie k drôtom (obr. 2a). Povrch vyhrievanej plochy je pokrytý vrstvou pilín s hrúbkou 15 ... 20 cm, ktorá je navlhčená soľným roztokom s koncentráciou 0,2 ... 0,5% tak, aby hmotnosť roztoku nebola menšia ako omša

piliny. Navlhčené piliny sú spočiatku vodivými prvkami, pretože mrazivá pôda nie je vodič. Vplyvom tepla vznikajúceho vo vrstve pilín dochádza k rozmrazovaniu vrchnej vrstvy pôdy, ktorá sa mení na prúdový vodič od elektródy k elektróde. Potom sa pod vplyvom tepla začne rozmrazovať horná vrstva pôdy a potom spodné vrstvy. V budúcnosti vrstva pilín chráni vyhrievaný priestor pred tepelnými stratami do atmosféry, kvôli čomu je vrstva pilín pokrytá plastový obal alebo štíty.

Obrázok 2. Schéma rozmrazovania pôdy elektrickým ohrevom: a - horizontálne elektródy; b - vertikálne elektródy; 1 - trojfázový elektrickej siete; 2 - vodorovné pásové elektródy; 3

Vrstva pilín navlhčená slanou vodou; 4 - vrstva strešnej lepenky alebo strešného materiálu; 5 - tyčová elektróda.

Táto metóda sa používa, keď je hĺbka premrznutia pôdy do 0,7 m, spotreba energie na ohrev 1 m3 pôdy sa pohybuje od 150 do 300 MJ, teplota v pilinách nepresahuje 80 ... 90 ° C.

Rozmrazovanie pôdy vertikálnymi elektródami . Elektródy sú výstužné oceľové tyče so zahrotenými spodnými koncami. Pri hĺbke mrazu viac ako 0,7 m sa šachovnicovo zapichujú do zeme do hĺbky 20 ... 25 cm a pri rozmrazovaní sa horné vrstvy pôda je ponorená do veľkej hĺbky. Pri rozmrazovaní zhora nadol je potrebné systematicky odstraňovať sneh a usporiadať zásyp pilín navlhčený fyziologickým roztokom. Režim ohrevu pre tyčové elektródy je rovnaký ako pre pásové elektródy a pri výpadku prúdu by sa elektródy mali dodatočne prehĺbiť o 1,3 ... 1,5 m. Po výpadku prúdu na 1 ... 2 dni hĺbka rozmrazovania pokračuje narastať vplyvom tepla nahromadeného v pôde pod ochranou vrstvy pilín. Spotreba energie pri tejto metóde je o niečo nižšia ako pri metóde horizontálnej elektródy.

Pri použití ohrevu zdola nahor je pred začiatkom ohrevu potrebné vyvŕtať studne v šachovnicovom vzore do hĺbky presahujúcej hrúbku zamrznutej pôdy o 15 ... 20 cm. Spotreba energie pri ohrievaní pôdy zdola nahor je výrazne znížená (50 ... 150 MJ na 1 m3), vrstva pilín nie je potrebná. Keď sa tyčové elektródy zahĺbia do podložnej rozmrazenej pôdy a súčasne sa na dennú plochu položí pilinová náplň napustená soľným roztokom, dochádza k rozmrazovaniu zhora nadol a zdola nahor. Zároveň je náročnosť prípravných prác oveľa vyššia ako v prvých dvoch možnostiach. Táto metóda sa používa iba vtedy, keď je potrebné urýchlene rozmraziť pôdu.

Rozmrazovanie pôdy zhora nadol pomocou parných alebo vodných registrov. Reg-

Pruhy sa kladú priamo na povrch vykurovanej plochy očistenej od snehu a prekrytej tepelnoizolačnou vrstvou z pilín, piesku alebo rozmrazenej zeminy, aby sa znížili tepelné straty v priestore. Registruje rozmrazovanie pôdy s hrúbkou zamrznutej kôry do 0,8 m.Tento spôsob sa odporúča v prítomnosti zdrojov pary alebo horúcej vody, pretože inštalácia špeciálneho kotla na tento účel sa zvyčajne ukáže ako príliš nákladná.

Rozmrazovanie pôdy parnými ihlami je jeden z účinnými prostriedkami, ale spôsobuje nadmernú vlhkosť pôdy a zvýšenú spotrebu tepla. Parná ihla je kovová rúrka 1,5 ... 2 m dlhé, 25 ... 50 mm v priemere. Na spodnej časti potrubia je namontovaný hrot s otvormi s priemerom 2 ... 3 mm. Ihly sú pripojené k parnej linke

pružné gumové návleky s kohútikmi (obr. 1b). Ihly sú pochované v studniach, ktoré boli predtým vyvŕtané do hĺbky 0,7 hĺbky rozmrazovania. Studne sú uzavreté ochrannými uzávermi z dreva opláštenými strešnou oceľou s otvorom vybaveným upchávkou na prevlečenie parnej ihly. Para sa dodáva pod tlakom 0,06 ... 0,07 MPa. Po inštalácii akumulačných uzáverov je vyhrievaný povrch pokrytý vrstvou tepelne izolačného materiálu (napríklad pilín). Aby sa ušetrila para, režim ohrevu s ihlami by mal byť prerušovaný (napríklad 1 hodina - prívod pary, 1 hodina - prestávka) so striedavým prívodom pary do paralelných skupín ihiel. Ihly sú usporiadané so vzdialenosťou medzi ich stredmi 1 ... 1,5 m Spotreba pary na 1 m3 pôdy je 50 ... 100 kg. Táto metóda vyžaduje väčšiu spotrebu tepla ako metóda hlbokých elektród, približne 2-krát.

Pri rozmrazovaní pôdy ihlami na cirkuláciu vody ako teplo

Kotly využívajú vodu ohriatu na 50...60°C a cirkulujúcu v uzavretom systéme "kotol - rozvody - ihly - spiatočky - kotol". Takáto schéma poskytuje najúplnejšie využitie tepelnej energie. Ihly sú inštalované v studniach vyvŕtaných pre ne. Vodná ihla sa skladá z dvoch koaxiálne potrubia, z ktorých vnútorný má otvorené dno a vonkajší má špicaté konce. Horúca voda vstupuje do ihly vnútorná trubica a cez jeho spodný otvor vstupuje vonkajšie potrubie, pozdĺž ktorého stúpa do výstupného potrubia, odkiaľ spojovacie potrubie ide na ďalšiu ihlu. Ihly sú zapojené do série po niekoľkých kusoch do skupín, ktoré sú paralelne zaradené medzi rozvodné a vratné potrubie. Rozmrazovanie pôdy s ihlami, v ktorých horúca voda, sa vyskytuje oveľa pomalšie ako okolo parných ihiel. Po nepretržitej prevádzke vodných ihiel po dobu 1,5 ... 2,5 dňa sa odstránia z pôdy, jej povrch sa izoluje a potom sa 1 ...

1,5 dňa dochádza v dôsledku nahromadeného tepla k rozšíreniu rozmrazených zón. Ihly sú rozmiestnené vo vzdialenosti 0,75 ... 1,25 m medzi sebou a používajú sa pri hĺbkach mrazu 1 meter alebo viac.

Rozmrazovanie pôdy pomocou vykurovacích telies (elektrické ihly) . Vykurovacie telesá sú oceľové

nye rúry dlhé asi 1 m s priemerom do 50 ... 60 mm, ktoré sa vkladajú do vrtov predtým vyvŕtaných šachovnicovo.

Vo vnútri ihiel je namontovaný vykurovací článok, izolovaný od telesa potrubia. priestor medzi vykurovacie teleso a steny ihly sú vyplnené tekutými alebo pevnými materiálmi, ktoré sú dielektriká, ale zároveň dobre prenášajú a udržujú teplo. Intenzita rozmrazovania pôdy závisí od povrchovej teploty elektrických ihiel, a preto je najekonomickejšia teplota 60 ... 80 ° C, ale spotreba tepla je v tomto prípade 1,6 ...

1,8 krát.

Keď sa pôda rozmrazí soľnými roztokmi na povrchu sú predvŕtané studne do hĺbky, aby sa rozmrazili. Jamky s priemerom 0,3 ... 0,4 m sú umiestnené v šachovnicovom vzore s krokom asi 1 m. Do nich sa naleje soľný roztok zahriaty na 80 ... 100 ° C, ktorým sa jamky doplnia do 3 . .. 5 dní. V piesočnatých pôdach postačuje studňa s hĺbkou 15 ... 20 cm, pretože roztok preniká hlboko do hĺbky v dôsledku rozptýlenia pôdy. Takto rozmrazené pôdy po svojom vývoji opäť nezamŕzajú.

Metóda rozmrazovania permafrostových pôd po vrstvách najvhodnejšie na jar, kedy na tieto účely môžete použiť teplý vzduch okolitá atmosféra, teplo dažďovej vody, slnečné žiarenie. Horná rozmrazovacia vrstva pôdy môže byť odstránená ľubovoľnýmzemné prácealebo plánovacie stroje, odhaľujúce podkladovú zamrznutú vrstvu, ktorá sa zase rozmrazí pod vplyvom vyššie uvedených faktorov. Pôda sa reže na hranici medzi zamrznutými a rozmrznutými vrstvami, kde má pôda oslabenú štruktúru, čo vytvára priaznivé podmienky pre prevádzku strojov. V oblastiach permafrostu je táto metóda jednou z najhospodárnejších

napodobňovacie a spoločné pre výkop pri plánovaní výkopov, rýh a pod.

Metóda zmrazovania vrstiev po vrstve vodonosných vrstiev zabezpečuje

botku pred nástupom mrazov vrchnej vrstvy pôdy ležiacej nad horizontom podzemnej vody. Keď je pod vplyvom chladu atmosférický vzduch odhadovaná hĺbka zamrznutia dosahuje 40 ... 50 cm, začnú rozvíjať pôdu vo výkope v zmrazenom stave. Vývoj prebieha v samostatných sekciách, medzi ktorými sú ponechané prepojky zamrznutej zeminy s hrúbkou cca 0,5 m do hĺbky cca 50 % hrúbky zamrznutej zeminy. Prepojky sú určené na izoláciu jednotlivých sekcií od susedných v prípade prerazenia podzemná voda. Vývojový front sa presúva z jedného úseku do druhého, pričom na už rozvinutých úsekoch sa zväčšuje zámrzná hĺbka, po ktorej sa vývoj opakuje. Striedavé zmrazovanie a rozvoj plôch sa opakuje až do dosiahnutia projektovej úrovne, po ktorej sa ochranné mostíky odstránia. Táto metóda umožňuje rozvíjať výkopy v zamrznutom stave pôdy (bez upevnenia a drenáže), ktoré vo svojej hĺbke výrazne presahujú hrúbku sezónneho premrznutia pôdy.

Predbežné uvoľnenie zamrznutej pôdy prostriedky malej mechanizácie

zmeniť s malým množstvom práce. Pri veľkých objemoch prác je vhodné použiť mechanické a mrazené rezacie stroje.

Metóda výbušného uvoľňovania pôda je najhospodárnejšia pre veľké objemy práce, značnú hĺbku zamrznutia, najmä ak sa energia výbuchu využíva nielen na kyprenie, ale aj na vyhodenie zemných hmôt na skládku. Túto metódu však možno použiť iba v oblastiach, ktoré sa nachádzajú ďaleko obytné budovy a priemyselné budovy. Pri použití lokalizátorov možno explozívnu metódu kyprenia pôd použiť aj v blízkosti budov.

Obrázok 3. Schémy uvoľňovania a rezania zamrznutej pôdy: a - uvoľňovanie klinovým kladivom; b - uvoľnenie pomocou dieselového kladiva; c - rezanie štrbín v zamrznutej pôde kolesovým rýpadlom vybaveným rezacími reťazami - lištami; 1 - klinové kladivo; 2 - rýpadlo; 3 - zamrznutá vrstva pôdy; 4- vodiaca tyč; 5 - dieselové kladivo; 6 - rezacie reťaze (tyče); 7 - kolesové rýpadlo; 8 - praskliny v zamrznutej zemi.

Mechanické kyprenie zamrznutých pôd používa sa na hĺbenie malých jám a zákopov. V týchto prípadoch sa uvoľní zamrznutá pôda do hĺbky 0,5 ... 0,7 m klinové kladivo (obr. 3a) zavesené na výložníku rýpadla (dragline) - tzv. uvoľnenie štiepaním. Pri práci s takýmto kladivom je výložník nastavený pod uhlom minimálne 60°, čo poskytuje dostatočnú výšku na pád kladiva. Pri použití kladív voľného pádu kvôli dynamické preťaženie sa rýchlo opotrebuje oceľové lano, vozík a samostatné jednotky stroja; navyše pri údere na zem môžu mať jeho vibrácie škodlivý vplyv na tesne umiestnené konštrukcie. Mechanické rozrývače kyprí pôdu v zámrznej hĺbke viac ako 0,4 m. V tomto prípade dochádza k kypreniu pôdy štiepkovaním alebo rezaním blokov a pracnosť rozbíjania pôdy štiepkou je niekoľkonásobne menšia ako pri kyprení pôdy rezom. . Počet zásahov

priekopa pozdĺž jednej koľaje závisí od hĺbky zamrznutia, skupiny pôdy, hmoty kladiva (2250 ... 3000 kg), výšky zdvihu, určuje ju úderník konštrukcie DorNII.

Dieselové kladivá (obr. 3b) dokážu kyprieť pôdu v zámrznej hĺbke až 1,3 m a spolu s klinmi sú príloh pre bager, traktor nakladač a traktor. Zmrznutú pôdu je možné uvoľniť pomocou dieselového kladiva podľa dvoch technologických schém. Podľa prvej schémy dieselové kladivo uvoľňuje zamrznutú vrstvu a pohybuje sa cik-cak pozdĺž bodov usporiadaných v šachovnicovom vzore s krokom 0,8 m. Súčasne sa drviace gule z každého pracovného miesta navzájom spájajú a vytvárajú súvislá uvoľnená vrstva pripravená na následné rozvinutie. Druhá schéma vyžaduje predbežnú prípravu otvorenej steny čelby vyvinutej rýpadlom, po ktorej sa naftové kladivo nainštaluje vo vzdialenosti asi 1 m od okraja čelby a narazí na ne na jednom mieste, kým sa blok zamrznutej pôdy je čipovaný. Potom sa dieselové kladivo pohybuje pozdĺž okraja, pričom sa táto operácia opakuje.

Nárazové rozrývače permafrostu (obr. 4b) fungujú dobre, keď nízke teploty pôda, keď sa nevyznačuje plasticitou, ale krehkými deformáciami, ktoré prispievajú k jej rozštiepeniu pri náraze.

Kyprenie pôdy traktorovými rozrývačmi. Do tejto skupiny patria zariadenia, v ktorých sa kontinuálna rezná sila noža vytvára v dôsledku ťažnej sily traktora. Stroje tohto typu prechádzajú cez zamrznutú pôdu vo vrstvách, pričom poskytujú hĺbku kyprenia 0,3 ... 0,4 m pre každý prienik: Preto sa vytvorí zamrznutá vrstva, ktorá bola predtým uvoľnená strojmi, ako sú buldozéry. Na rozdiel od nárazových rozrývačov, statické rozrývače fungujú dobre pri vysokých teplotách pôdy, kedy má výrazné plastické deformácie a znižuje sa jej mechanická pevnosť. Statické rozrývače môžu byť ťahané a namontované (na zadnú nápravu traktora). Veľmi často sa používajú v spojení s buldozérom, ktorý v tomto prípade môže striedavo uvoľňovať alebo rozvíjať pôdu. Súčasne sa ťahaný rozrývač vyvesí a namontovaný rozrývač sa zdvihne. V závislosti od výkonu motora a mechanických vlastností zamrznutej pôdy sa počet zubov rozrývača pohybuje od 1 do 5, pričom najčastejšie sa používa jeden zub. Pre efektívnu prácu traktorový rozrývač na zamrznutej pôde, je potrebné, aby mal motor dostatočný výkon (100 ... 180 kW). Pôda je uvoľnená paralelnými (asi 0,5 m) prienikmi s následnými priečnymi prienikmi pod uhlom 60 ... 90 ° k predchádzajúcim.

Obrázok 4. Schémy vývoja zamrznutých pôd s predbežným uvoľnením: a - uvoľnenie klinovým kladivom; b - traktorový vibro-klinový rozrývač; 1 - sklápač; 2 - rýpadlo; 3 - klinové kladivo; 4 - vibroklin.

zamrznutá zem, uvoľnený krížovými prienikmi jednostĺpového rozrývača, môže byť úspešne vyvinutý traktorovým stieračom a tento spôsob je považovaný za veľmi ekonomický a úspešne konkuruje metóde vŕtania a trhania.

Pri rozvíjaní zamrznutých zemín s predbežným rezom v blokoch sa v zamrznutej vrstve vyrežú štrbiny (obr. 5), čím sa pôda rozdelí na samostatné bloky, ktoré sa následne odstránia bagrom, resp. stavebné žeriavy. Hĺbka štrbín vyrezaných v zamrznutej vrstve by mala byť približne 0,8 hĺbky mrazu, pretože oslabená vrstva na hranici zamrznutej a rozmrazenej zóny nie je prekážkou pri hĺbení bagrom. V oblastiach s permafrostovými pôdami, kde nie je podložná vrstva, sa bloková ťažba nepoužíva.

Obrázok 5. Schémy vývoja zamrznutých pôd blokovým spôsobom: a, b - malým blokovým spôsobom; c, d - veľký blok; 1 - odstránenie snehovej pokrývky; 2, 3 - rezanie blokov zamrznutej pôdy tyčovým strojom; 4 - vývoj malých blokov s bagrom alebo buldozérom; 5 - vývoj rozmrazenej pôdy; 6 - vývoj veľkých blokov zamrznutej pôdy traktorom; 7 - to isté, so žeriavom.

Vzdialenosti medzi vyrezanými štrbinami závisia od rozmerov lyžice rýpadla (rozmery blokov by mali byť o 10 ... 15% menšie ako šírka ústia lopaty rýpadla). Bloky sa dodávajú rýpadlami s lyžicami s objemom 0,5 m a viac, ktoré sú vybavené hlavne rýpadlom, pretože vykladanie blokov z lyžice priamou lopatou je veľmi ťažké. Na rezanie štrbín v zemi sa používajú rôzne zariadenia namontované na rýpadlách a traktoroch.

Vysekávanie štrbín v zamrznutej zemi je možné pomocou kolesových rýpadiel, v ktorých je korčekový rotor nahradený frézovacími kotúčmi vybavenými zubami. Na rovnaký účel slúžia kotúčové frézky (obr. 6), ktoré sú prídavnými zariadeniami k traktoru.

Obrázok 6. Kotúčová fréza zemné stroje: 1 - traktor; 2 - systém prenosu a riadenia pracovného orgánu; 3 - pracovné teleso stroja (fréza).

Najúčinnejšie je rezanie štrbín v zamrznutej zemi tyčovými strojmi (obr. 5), ktorých pracovné teleso tvorí rezacia reťaz namontovaná na báze traktora alebo rýpadla. Tyčové stroje režú drážky s hĺbkou 1,3 ... 1,7 m.Výhodou reťazových strojov v porovnaní s kotúčovými strojmi je relatívna jednoduchosť výmeny najrýchlejšie sa opotrebúvajúcich častí pracovného tela - vymeniteľné zuby vložené do reznej reťaze.

Je tam jedna veľký problém pri robení práca na stavbe v chladnom období. Mnohí stavitelia sú s týmto problémom oboznámení a neustále mu čelia.
Povrch zeme, štrk, hlina, piesok zamŕza a frakcie zamŕzajú, čo znemožňuje vykonávať zemné práce bez dodatočného času.

Existuje niekoľko spôsobov, ako rozmraziť pôdu:

  • 1. Hrubá sila. mechanické zničenie.
  • 2. Rozmrazovanie pomocou tepelných pištolí.
  • 3. Spáliť. Bezkyslíkové spaľovanie.
  • 4. Rozmrazujte pomocou parného generátora.
  • 5. Rozmrazovanie horúcim pieskom.
  • 6. Rozmrazovanie chemikáliami.
  • 7. Vyhrievanie pôdy termoelektrickými rohožami alebo elektrickým vykurovacím káblom.

Každá z vyššie uvedených metód má svoje vlastné slabé stránky. Dlhé, drahé, nekvalitné, nebezpečné atď.
Optimálny spôsob však možno považovať za metódu s použitím Inštalácie na zahriatie pôdy a betónu. Zem je ohrievaná kvapalinou, ktorá cirkuluje hadicami rozprestretými po veľkej ploche.

Výhody oproti iným metódam:

  • Minimálna príprava povrchu
  • Nezávislosť a autonómia
  • Vykurovacia hadica nie je pod napätím
  • Hadica je úplne utesnená, nebojí sa vody
  • Hadica a termoizolačný kryt sú odolné voči mechanický náraz. Hadica vystužená syntetické vlákno a majú výnimočnú pružnosť a pevnosť v ťahu.
  • Obslužnosť a pripravenosť zariadenia na prevádzku je riadená vstavanými snímačmi. Prepichnutie alebo pretrhnutie hadice je viditeľné vizuálne. Problém je možné vyriešiť do 3 minút.
  • Na vyhrievanom povrchu nie sú žiadne obmedzenia.
  • Hadicu je možné položiť ľubovoľne

Etapy práce s použitím inštalácie pre vykurovacie plochy Wacker Neuson HSH 700 G:

Príprava miesta.
Vyhrievaný povrch očistite od snehu.
Dôkladné čistenie skráti čas rozmrazovania o 30 %, ušetrí palivo, zbaví vás nečistôt a prebytočnej vody z taveniny, ktorá sťažuje ďalšiu prácu.

Inštalácia vykurovacej hadice.
Čím menšia je vzdialenosť medzi zákrutami, tým menej času trvá zohriatie povrchu. V jednotke HSH 700G stačí hadica na vykúrenie plochy až 400 m2. V závislosti od vzdialenosti medzi hadicami je možné dosiahnuť požadovanú plochu a rýchlosť ohrevu.

Parozábrana vykurovaného priestoru.
Použitie parozábrany je povinné. Rozložená hadica je pokrytá prekrývajúcou sa plastovou fóliou. Fólia nedovolí odparovaniu zohriatej vody. Roztopená voda okamžite roztopí ľad v spodných vrstvách pôdy.

Pokladanie tepelnoizolačný materiál.
Na parozábranu je položený ohrievač. Čím starostlivejšie je vyhrievaný povrch izolovaný, tým menej času bude trvať zahrievanie pôdy. Zariadenie nevyžaduje špecifické znalosti zručností a dlhodobé školenie personálu. Pokládka, parná a tepelná izolácia trvá 20 až 40 minút.


Výhody technológie s použitím inštalácie plošného vykurovania

  • Prestup tepla 94%
  • Predvídateľný výsledok, úplná autonómia
  • Čas predhrievania 30 minút
  • Nehrozí nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom, nevytvára magnetické polia a rušenie ovládacích zariadení
  • Voľné uloženie hadice, žiadne terénne obmedzenia
  • Jednoduchá obsluha, ovládanie, montáž, skladovanie výnimočná flexibilita manévrovateľnosť a udržiavateľnosť
  • Neovplyvňuje a nezničí blízke komunikácie a životné prostredie
  • HSH 700 G je certifikovaný v Rusku a nevyžaduje špeciálne povolenia pre prevádzkovateľa

Možnosti použitia pre Wacker Neuson HSH 700 G

  • Rozmrazovanie pôdy
  • Ukladanie komunikácií
  • Betónové kúrenie
  • Zahrievanie zložité štruktúry(stĺpové mostíky atď.)
  • Vykurovanie výstužných konštrukcií
  • Rozmrazovací štrk na kladenie dlažby
  • Zahrievanie prefabrikovaných debniacich konštrukcií
  • Prevencia námrazy na povrchoch (strechy, futbalové ihriská a pod.)
  • Záhradníctvo (skleníky a kvetinové záhony)
  • Dokončovacie práce na stavenisko počas „chladného“ obdobia
  • Vykurovanie bytových a nebytových priestorov

Plošné vykurovacie zariadenia od Wacker Neuson sú ekonomické a efektívne riešenie pre zimné obdobie umožňujúce dodanie projektov včas.
Na jeseň a na jar tiež neoceniteľne prispievajú k zaťaženiu vášho podniku: veď tieto zariadenia urýchľujú mnohé technologické procesy.