При включване на участък от почвата с помощта на катоди през него може да премине нагревателен ток с напрежение 120, 220 и 380 V.
Електрическата проводимост на почвата зависи от нейното влагосъдържание (фиг. 3, а), състоянието и температурата на влагата, концентрациите на разтворите на соли и киселини в почвата (фиг. 3, б), структурата и температурата на почвата. почвата (фиг. 3, в) и др.
Сложността на структурата на почвата, протичащите в нея физически явления и промените, свързани с енергийните процеси, значително усложняват теоретичната страна на електрическото нагряване на почвата, която все още е в процес на разработка.
Ориз. 1. Монтаж на хоризонтални (струнни) електроди върху замръзнала земя със засипка с дървени стърготини
1 - замръзнала почва; 2 - хоризонтални (струйни) електроди с диаметър 12-16 mm; 3 - проводници, захранващи ток; 4 - дървени стърготини, навлажнени със солен разтвор; 5 - горна изолация (покрив, дървени щитове, рогозки и др.)
Ориз. 2. Монтаж на вертикални (пръчкови) електроди в замръзнала земя с засипка с дървени стърготини
1 - вертикални електроди; 2 - проводници, захранващи ток; 3 - дървени стърготини, навлажнени със солен разтвор, 4-горна изолация (покрив, дървени листове, рогозки и др.)
Размразяването на почвата се извършва с помощта на хоризонтални (облицовани) и вертикални (прътови и дълбоки) електроди. При размразяване с хоризонтални електроди (фиг. 1) повърхността на нагрятата почвена площ се покрива със слой от 15–25 cm, навлажнен с воден разтвор на сол (натриев хлорид, калций, син витриоли т.н.) имащи за цел само да донесат ток и затопляне горен слойзамръзнала земя, тъй като последната, дори при напрежение от 380 V, практически не пропуска ток.
При хоризонтални електроди топлината първоначално се предава на почвата само от нагревателния слой от дървени стърготини. В електрическата верига е включен само най-горният слой почва, с незначителна дебелина, в непосредствена близост до електродите и представлява съпротивление, в което се генерира топлина.
Разстоянието между редовете електроди, включени в различните фази, е 40–50 cm при напрежение 220 V и 70–80 cm при напрежение 380 V. Използването на хоризонтални електроди е препоръчително при размразяване на замразени основи и малка (до 0,5-0,7 m) дълбочина на замръзване, както и в случаите, когато вертикалните (пръчкови) електроди не могат да се използват поради ниската електропроводимост на почвата или невъзможността да се забият в земята.
При размразяване с вертикални прътови електроди мокрите дървени стърготини първо служат като стимул за затопляне на горния слой на почвата, който при размразяването се включва в електрическата верига, след което дървените стърготини само намаляват топлинните загуби на размразената почва. Вместо дървени стърготини, солевите разтвори, изсипани в жлебове в почвата, пробити с длето между всички електроди на дълбочина 6 см, могат да послужат като стимул.
При покриване на повърхността на загрятата почва със слой сухи дървени стърготини, както показва практиката, подреждането на такива канали дава добри резултати.
Използването на вертикални електроди е по-ефективно, когато дълбочината на замръзналата земя е повече от 0,7 m, а също и когато е невъзможно да се осигури правилен контакт между хоризонталните електроди и земята. В твърдо вещество (глина и песъчливи почвисъс съдържание на влага над 15-20%), електродите се забиват на дълбочина 20-25 cm и след това се потапят по-дълбоко, когато почвата се размразява (приблизително на всеки 4-5 часа).
Разстоянието между електродите се определя от 40 до 70 см, в зависимост от напрежението, естеството и температурата на почвата. При размразяване на дълбочина 1,5 м се препоръчва да имате два комплекта електроди - къси и дълги; когато почвата се размрази до дълбочина на къси електроди, те се заменят с дълги. Загряването на почвата до дълбочина 2 m или повече трябва да се извършва на няколко етапа, слой по слой, с периодично отстраняване на размразените слоеве с изключен ток. За да се спести енергия и да се увеличи максимално използването на енергия, трябва да се стремим да се гарантира, че до края на размразяването средната температура на почвата не надвишава +5 ° и максимум +20 °, а отоплението трябва да се извършва на секции, периодично изключване на тока.
Ориз. 3. Промяна в съпротивлението на почвата в зависимост от
а - за съдържанието на влага в почвата от червена глина, b - за съдържанието на NaCi в глинеста почва при 30% от нейното влагосъдържание (тегловно), 8 - за температурата на почвата при съдържание на влага 18,6%
Инсталацията за размразяване на почвата се състои от щитове и прожектори (4-5 за всяко разпределително табло) за свързване на електродите към мрежата.
При използване на дълбоки електроди размразяването на замръзналата почва се извършва от дъното нагоре до нейната дневна повърхност. За да направите това, електроди, изработени от кръгла стомана с диаметър 12-19 mm (в зависимост от тяхната дължина и твърдост на почвата), се забиват шахматно през цялата дебелина на замразения слой с 15-20 cm в размразения слой почва. В началото на размразяването електричество, преминавайки в размразената почва, я загрява и размразява частта от замръзналия слой, намираща се непосредствено до него. По този начин топлинният поток, постепенно увеличавайки дебелината си отдолу нагоре, последователно затопля замръзналата почва и почти цялата топлина, отделена от течението, се използва за размразяване на замръзналия слой.
Този метод на размразяване, освен че намалява загубата на топлина, предоставя и редица други предимства.
Както знаете, багерите могат да развият замръзнала почвена кора с дебелина до 25-40 см без предварително разрохкване, което прави възможно съответно намаляване на дълбочината на размразената почва. Тъй като горните слоеве на почвата обикновено са най-сложни и енергоемки, тяхното развитие в неразмразено състояние намалява консумацията на енергия и ускорява работата.
Използването на по-високо напрежение прави възможно увеличаването на разстоянието между електродите. Последното при напрежение 220 V се взема на 0,5 m, а при 380 V вече е 0,7 m.
Долният край на електрода се заточва и се пробива в горния през дупкатас диаметър 3-4 мм, през който се прокарва гола медна тел с дължина 25-30 см; единият край на проводника е заварен към електрода, а другият е свързан към електрическата мрежа, последвано от фазова последователност.
Ако е трудно задвижването на електродите, предварително се преминават кладенци с диаметър с 1-2 mm по-малък от приетия диаметър на електрода.
Според експериментални данни, глинестите почви със съдържание на влага 18% при дълбочина на замръзване 1,5 m и напрежение 220 V се размразяват за около 16 часа.
Отопляемата площ се обособява с преносима ограда и се умножава с предупредителни сигнали с категорична забрана за влизане в нея.
При използване на всеки метод за нагряване на почвата е необходимо стриктно да се спазват правилата, посочени в специалните „Инструкции за използване на електрическо отопление в строителството“.
Размразяване с високочестотни токове.Замръзналата почва е пропусклива за високочестотни токове и нейното затопляне се дължи на топлината, отделяна в почвата при полагане и редуване електрическо полевисока честота.
Високочестотният генератор се състои от покачващ трансформатор, токоизправител, генераторни лампи, кондензатори и осцилираща верига. Мобилното устройство е монтирано в ремарке и се захранва от мрежа 220-380 V или от мобилна електроцентрала.
Този метод е възможен при малък обем работа, разработване на окопи и особено при аварийни работи, когато срокът за тяхното изпълнение е решаващ фактор.
Има един голям проблемдокато правиш строителни дейностипрез студения сезон. Много строители са запознати с този проблем и постоянно се сблъскват с него.
Повърхността на земята, чакъл, глина, пясък замръзва, а фракциите замръзват, което прави невъзможно извършването на земни работи без допълнително време.
Има няколко начина за размразяване на почвата:
- 1. Груба сила. механично разрушаване.
- 2. Размразяване с топлинни пистолети.
- 3. Изгори. Изгаряне без кислород.
- 4. Размразяване с парогенератор.
- 5. Размразяване с горещ пясък.
- 6. Размразяване с химикали.
- 7. Подгряване на почвата с термоелектрически рогозки или електрически нагревателен кабел.
Всеки от горните методи има свои собствени слаби страни. Дълго, скъпо, некачествено, опасно и т.н.
Оптималният начин обаче може да бъде разпознат като метода с помощта на Инсталацията за затопляне на почвата и бетона. Земята се нагрява от течност, циркулираща през маркучи, разпръснати върху голяма повърхност.
Предимства пред другите методи:
- Минимална подготовка на повърхността
- Независимост и автономия
- Маркучът за отопление не е под напрежение
- Маркучът е напълно запечатан, не се страхува от вода
- Маркучът и топлоизолационният капак са устойчиви на механично въздействие. Маркуч подсилен синтетични влакнаи имат изключителна гъвкавост и якост на опън.
- Изправността и готовността на оборудването за работа се контролира от вградени сензори. Пункция или разкъсване на маркуча се вижда визуално. Проблемът може да бъде отстранен за 3 минути.
- Няма ограничения за отопляемата повърхност.
- Маркучът може да се полага произволно
 |
Етапи на работа при използване на инсталацията за нагряване на повърхности Wacker Neuson HSH 700 G:
Подготовка на сайта.
Почистете нагрятата повърхност от сняг.
Основното почистване ще намали времето за размразяване с 30%, ще спести гориво, ще се отърве от замърсяванията и излишната стопена вода, което затруднява по-нататъшната работа.
Монтаж на маркучи за отопление.
Колкото по-малко е разстоянието между завоите, толкова по-малко време е необходимо за загряване на повърхността. В модула HSH 700G маркучът е достатъчен за загряване на площ до 400 m2. В зависимост от разстоянието между маркучите може да се постигне желаната площ и скорост на нагряване.
Парна бариера на отопляемата площ.
Използването на пароизолация е задължително. Изложеният маркуч е покрит пластмасова опаковкаприпокриване. Филмът няма да позволи на нагрятата вода да се изпари. Разтопената вода незабавно ще разтопи леда в долните слоеве на почвата.
Полагане на топлоизолационен материал.
Върху пароизолацията се полага нагревател. Колкото по-внимателно е изолирана нагрятата повърхност, толкова по-малко време ще отнеме за затопляне на почвата. Оборудването не изисква специфични познания за умения и дългосрочно обучение на персонала. Процедурата по полагане, пара и топлоизолация отнема от 20 до 40 минути.
 |
Предимства на технологията, използваща инсталация за повърхностно отопление
- Пренос на топлина 94%
- Предсказуем резултат, пълна автономия
- Време за предварително загряване 30 минути
- Няма опасност от токов удар, не създава магнитни полета и смущения в управляващите устройства
- Полагане на маркуча свободна форма, без ограничения за терена
- Лесна работа, управление, сглобяване, съхранение изключителна гъвкавост, маневреност и поддръжка
- Не засяга и унищожава близките комуникации и околната среда
- HSH 700 G е сертифициран в Русия и не изисква специални разрешения за оператора
Възможни употреби на Wacker Neuson HSH 700 G
- Размразяване на почвата
- Полагане на комуникации
- Бетонно отопление
- Загрявам сложни структури(мостове с колони и др.)
- Отопление на армировъчни конструкции
- Размразяване на чакъл за полагане на павета
- Подгряване на отбори кофражни конструкции
- Предотвратяване на заледяване на повърхности (покриви, футболни игрища и др.)
- Градинарство (оранжерии и цветни лехи)
- Довършителни работина строителната площадка през "студения" период
- Отопление на жилищни и нежилищни помещения
Устройствата за повърхностно отопление от Wacker Neuson са икономични и ефективно решениеза зимния период, което ви позволява да предавате проекти навреме.
През есента и пролетта те също имат безценен принос за натоварването на вашата компания: в края на краищата тези устройства ускоряват много технологични процеси.
UPGO SPECT са предназначени за решаване на редица задачи: загрявам инертни материали през зимата, водно отопление и отопление на помещенията.
Ние предлагаме парно-газови отоплителни инсталациикоито произвеждат нагряване на инертни материалина BSU (пясък, натрошен камък, чакъл, варовик):
|
вид инсталация |
Термична мощност, |
Изпълнение на RBU кубически метра в смес на час |
цена, руб. |
| UPGO SPECT-400 | 400 | 10-30 | от 1 100 000 |
| UPGO SPECT-800 | 800 | 30-60 | от 1 800 000 |
| UPGO SPECT-1200 | 1200 | 60-90 | от 2 400 000 |
| UPGO SPECT-1600 | 1600 | 90-120 | от 2 900 000 |
Цифрите показват номинала термична мощностединици в киловати.
Оборудването е произведено в съответствие с патента и сертификата за съответствие, получен от нас.
Как инертните затоплят?
(Ръководство за избор).
Технологията за производство на бетонови смеси през зимата е малко по-различна от технологията за производство на бетон през лятото.
При ниски температури заобикаляща средаот -5°C и по-ниски, има няколко допълнителни проблема:
- Температурата на инертните материали (пясък, чакъл) е такава, че възникват условия за замръзване на водата по време на смесването и сместа не работи.
- на закрито бетонов заводотоплението е необходимо за комфортна работа на персонала и звената.
- Готовият бетон трябва да бъде доставен до строителна площадкас температура не по-ниска от 15°C. Смесителите, транспортиращи бетон, също се пълнят с вода при температура не по-ниска от 40°C.
Първият проблем при леки студове се решава частично чрез използване добавки против замръзванеи загрята вода. Второто е използването на електрически нагреватели. Третият проблем не се решава без използването на специални инструменти.
Какво е необходимо за производството на бетон през зимата?
- Загряване на инертни (пясък и чакъл) до температура от 5°C до 20°C.
- Загряване на водата до температура от 40°С до 70°С.
- Използване на икономична система за отопление на помещенията.
Какви енергийни източници са налични за инертно и водно отопление?
Нека не разглеждаме екзотични източници на енергия като вятърни турбини, слънчеви панели, термални извории т.н. Нека формулираме проблема по следния начин:
Необходими за работа при ниски температури;
Няма централно отопление;
Използването на електричество е твърде скъпо.
Как да отопляваме инертно?
Най-често срещаните енергийни източници са газ и дизел и работят добре със системи за автоматизация. Възможно е използване на мазут и мазут. Дърва за огрев и въглища се използват по-рядко поради сложността на автоматизацията.
Какво оборудване се използва за нагряване на инертни материали?
Промишлеността произвежда инсталации за отопление на пясък, чакъл, вода, работещи на различни физически принципи. Предимствата и недостатъците на инсталациите са дадени по-долу:
1. Нагряване на инертни материали с горещ въздух.
Гориво: дизел.
предимства:
Температура на въздуха до 400 °С
Малки размери;
недостатъци:
Ниска ефективност (висока консумация на енергия по време на работа, тъй като въздухът не пренася ефективно топлината към материалите, повечето оттоплината се отделя в атмосферата).
Бавно нагряване на инертни материали (30-60 минути);
Ниското налягане на въздуха не духа фини фракциии пясък;
Без загряване на технологична вода;
Не се използва за отопление на помещения.
2. Нагряване на инертни материали с пара.
Гориво: дизел.
предимства:
Висока ефективност;
Висока ефективност на нагряване на инертни материали;
Бързо нагряване на инертни материали (10-20 минути);
Средна цена;
Може да загрява вода
Малки размери;
Електрическа мощност до 2 kW.
недостатъци:
Създават висока влажност на инертните материали (поради кондензация на пара от 500 до 1000 кг на час;
Високоефективни парни котли с температури над 115 °C и налягания над 0,7 kg/cm² се контролират;
Трудно се използва за отопление на помещенията (изключва се, когато бетоновата инсталация не работи).
3. Нагряване на инертни материали с регистри топла водаили ферибот.
Гориво: дизел или централно отопление.
предимства:
Висока ефективност;
Не сложно, евтино оборудване;
Не се изисква разрешение за технически надзор;
Може да загрява вода
Може да се използва за отопление на помещения;
Много малки размери;
Електрическа мощност до 0,5 kW.
недостатъци:
Често изисква ремонт и поддръжка на регистри;
Ниска ефективност на нагряване на инертни материали;
Процесът на нагряване отнема няколко часа.
4. Турбоматика (подгряване на инертна паровъздушна смес с топлообменници).
Гориво: дизел.
предимства:
Висока ефективност;
Не се изисква разрешение за технически надзор;
Няма регистри;
Можете да загреете вода.
недостатъци:
Сложно, скъпо оборудване;
Не е приложимо за отопление на помещения;
Големи размери;
Електрическа мощност до 18-36 kW (циклично).
5. Паро-газ-въздушни инсталации.
Отопление на инертни материали с димни газове.
Гориво: дизел.
предимства:
Висока ефективност;
Висока ефективност на нагряване на инертни материали (10-20 минути);
Не сложно оборудванесъс средна цена;
Не се изисква разрешение за технически надзор;
Няма регистри;
Температурата на сместа е до 400 °C.
Може да се използва за отопление на помещения (има режим на готовност);
Има подгряване на вода за технологични нужди и зареждане на смесители;
Малки размери.
недостатъци:
Електрическа мощност до 18 kW (циклично).
Всичките пет вида инсталации могат да се захранват с природен газ с ниско или средно налягане, ако има налични в оборудването газови горелки. Изисква се координация с технически надзорни органи, наличие на проект и експертиза.Значителна част от територията на Русия е разположена в зони с дълги и сурова зима. Въпреки това, строителството се извършва целогодишно, в тази връзка, около 15% от общия брой земни работитрябва да се извършват при зимни условия и в замръзнало състояние на почвата. Характеристика на развитието на почвата в замръзнало състояние е, че когато почвата замръзва механична силатой се увеличава и развитието става по-трудно. През зимата интензивността на труда на изкопните работи се увеличава значително ( ръчно изработен 4 ... 7 пъти, механизирани 3 ... 5 пъти), използването на някои механизми е ограничено - багери, булдозери, скрепери, грейдери, в същото време изкопите през зимата могат да се извършват без наклони. Водата, с която има много неприятности през топлия сезон, в замръзнало състояние става съюзник на строителите. Понякога няма нужда от шпунт, почти винаги в дренажната система. В зависимост от специфичните местни условия се използват следните методи за развитие на почвата:
■ защита на почвата от замръзване, последвано от развитие по конвенционални методи;
■ размразяване на почвата с развитието й в размразено състояние;
■ развитие на почвата в замръзнало състояние с предварително разрохкване;
■ директно развитие на замръзнала почва.
5.11.1. Защита на почвата от замръзване
Този метод се основава на изкуствено създаваневърху повърхността на обекта, предвиден за разработване през зимата, топлоизолационно покритие с развитие на почвата в размразено състояние. Защитата се извършва до настъпването на стабилно отрицателни температури, с ранно отстраняване от изолираната зона повърхността на водата. Използват се следните методи за топлоизолационно покритие: предварително разрохкване на почвата, оран и брануване на почвата, кръстосано разрохкване, покриване на повърхността на почвата с нагреватели и др.
Предварителното разрохкване на почвата, както и оран и брануване се извършват в навечерието на настъпването на зимния период на обекта, предназначен за развитие при зимни условия. При разрохкване на повърхността на почвата горният слой придобива рохкава структура с пълни с въздух затворени празнини, които имат достатъчно топлоизолационни свойства. Оран се извършва с тракторни плугове или рипери на дълбочина 30...35 см, последвано от брануване на дълбочина 15...20 см. общата дълбочина на замръзване е приблизително 73. Снежната покривка може да се увеличи чрез преместване на сняг до площадката с булдозери или автогрейдери или чрез инсталиране на няколко реда снегозащитени огради от решетъчни щитове с размери 2 X 2 m на разстояние 20 ... 30 m ред от ред, перпендикулярен на посоката на преобладаващите ветрове.
Дълбокото разрохкване се извършва от багери на дълбочина 1,3. ..1,5 м чрез прехвърляне на разработената почва на площадката, където в бъдеще ще бъде разположена земната работа.
Кръстосано разхлабване на повърхността до дълбочина 30 ... 40 см, чийто втори слой е разположен под ъгъл от 60 ... .3,5 месеца, общата дълбочина на замръзване рязко намалява.
Предварителната обработка на повърхността на почвата чрез механично разрохкване е особено ефективна за затопляне на тези участъци от земята.
Подслон на почвената повърхност с нагреватели. За това се използват евтини местни материали - листа от дървета, сух мъх, торф, сламени рогозки, стърготини, дървени стърготини, сняг. Най-лесният начин е да поставите тези нагреватели с дебелина на слоя от 20 ... 40 см директно върху земята. Такава повърхностна изолация се използва главно за малки вдлъбнатини.
Подслон с въздушна междина. По-ефективно е използването на местни материали в комбинация с въздушна междина. За да направите това, върху повърхността на почвата се подреждат легла с дебелина 8 ... .10 см, върху тях се поставят плочи или друг импровизиран материал - клони, пръти, тръстика; върху тях се изсипва слой дървени стърготини или дървени стърготиниДебелина 15...20 см със защита от издухване от вятъра. Такъв подслон е изключително ефективен в условията на централна Русия, той всъщност предпазва почвата от замръзване през цялата зима. Препоръчително е да се увеличи площта на подслон (изолация) от всяка страна с 2 ... 3 m, което ще предпази почвата от замръзване не само отгоре, но и отстрани.
С началото на развитието на почвата то трябва да се извършва с бързи темпове, незабавно до цялата необходима дълбочина и малки площи. В този случай изолационният слой трябва да се отстрани само върху развитата площ, в противен случай при силни студове бързо ще се образува замръзнала почвена кора, което ще затрудни извършването на работа.
5.11.2. Метод на размразяване на почвата с развитието й в размразено състояние
Размразяването възниква поради термични ефекти и се характеризира със значителна интензивност на труда и енергийни разходи. Използва се в редки случаи, когато други методи са неприемливи или неприемливи - в близост до съществуващи комуникации и кабели, в тесни условия, по време на аварийни и ремонтни работи.
Методите за размразяване се класифицират според посоката на разпространение на топлината в земята и според използвания топлоносител (изгаряне на гориво, пара, гореща вода, електричество). По посока на размразяването всички методи са разделени на три групи.
Размразяване на почвата отгоре надолу. Топлината се разпространява във вертикална посока от дневната повърхност дълбоко в земята. Методът е най-простият, практически не изисква подготвителна работа, е най-често приложим в практиката, макар и от гледна точка на икономична консумацияенергията е най-несъвършената, тъй като източникът на топлина се намира в зоната на студен въздух, следователно значителни загуби на енергия в околното пространство са неизбежни.
Размразяване на почвата отдолу нагоре. Топлината се разпространява от долната граница на замръзналата земя към дневната повърхност. Методът е най-икономичният, тъй като запояването се извършва под защитата на замръзналата кора на почвата и загубата на топлина в пространството е практически изключена. Необходимата топлинна енергия може да бъде частично спестена, като се остави горната кора на почвата в замръзнало състояние. Той има най-ниска температура, така че изисква много енергия за запояване. Но този тънък слой почва от 10...15 см ще бъде свободно разработен от багер, за това мощността на машината ще бъде достатъчна. Основният недостатък на този метод е необходимостта от извършване на трудоемки подготвителни операции, което ограничава неговия обхват.
Радиалното размразяване на почвата заема междинна позиция между двата предишни метода по отношение на консумацията на топлинна енергия. Топлината се разпределя радиално в земята от вертикално монтирани нагревателни елементи, но за да се монтират и свързват към работа, е необходима значителна подготвителна работа.
За да извършите размразяването на почвата с помощта на някой от тези три метода, е необходимо първо да изчистите зоната от сняг, за да не губите топлинна енергия при размразяването й и е неприемливо да се овлажнява почвата.
В зависимост от използвания топлоносител има няколко метода за размразяване.
Размразяване чрез директно изгаряне на гориво. Ако през зимата е необходимо да се изкопаят 1 ... 2 дупки, най-простото решение е да се справите с обикновен огън. Поддържането на огъня по време на смяната ще доведе до размразяване на почвата под него с 30 ... можете да запалите огън отново или да развиете размразена почва и да запалите огън на дъното на ямата. Методът се използва изключително рядко, тъй като само малка част от топлинната енергия се изразходва продуктивно.
Методът на огъня е приложим за извличане на малки окопи, използва се съединителна структура (фиг. 5.41) от серия метални кутиипресечен тип, от който лесно се сглобява галерия с необходимата дължина, в първата от тях подреждат горивна камера за твърдо или течно гориво (дърва за огрев, течни и газообразни горива с изгаряне през дюза). Термална енергиясе придвижва към изпускателната тръба на последната кутия, което създава необходимата тяга, благодарение на която горещите газове преминават по цялата галерия и почвата под кутиите се затопля по цялата дължина. Желателно е да се изолира горната част на кутията, често размразената почва се използва като нагревател. След смяната модулът се отстранява, лентата от размразена почва се покрива с дървени стърготини, по-нататъшното запояване продължава поради топлината, натрупана в почвата.
Електрическо отопление. Същността на този метод е да се пропусне електрически ток през почвата, в резултат на което тя придобива положителна температура. Използвайте хоризонтални и вертикални електроди под формата на пръти или лентова стомана. За първоначалното движение на електрически ток между прътите е необходимо да се създаде проводяща среда. Такава среда може да бъде размразена почва, ако електродите се забият в почвата до размразената почва или върху повърхността на почвата, почистена от сняг, се изсипва слой дървени стърготини с дебелина 15 ... 20 см, навлажнен с физиологичен разтвор разтвор с концентрация 0,2-0,5%. Първоначално намокрените дървени стърготини са проводящ елемент. Под въздействието на топлината, генерирана в слоя от дървени стърготини, горният слой на почвата се нагрява, запоява и сам се превръща в проводник на ток от един електрод към друг. Под въздействието на топлината долните слоеве на почвата се размразяват. Впоследствие разпределението на топлинната енергия се извършва главно в дебелината на почвата, слоят от дървени стърготини само предпазва отопляемата площ от загуба на топлина в атмосферата, за което е препоръчително да се покрие слоят от дървени стърготини ролкови материалиили щитове. Този метод е доста ефективен при дълбочина на замръзване или размразяване на почвата до 0,7 м. Консумацията на електроенергия за отопление на 1 m3 почва варира от 150...300 kWh, температурата на нагрятите дървени стърготини не надвишава 80...90 °C .
Ориз. 5.41. Инсталация за размразяване на почвата с течно гориво:
а - обща форма; b - изолационна схема на кутията; 1 - дюза; 2 - изолация (поръсване с размразена почва); 3 - кутии; 4 - изпускателната тръба; 5 - кухина от размразена почва
Размразяване на почвата с лентови електроди, положени върху повърхността на почвата, почистена от сняг и отломки, възможно най-равно. Краищата на лентовото желязо са огънати нагоре с 15 ... 20 см за свързване към електрически проводници. Повърхността на отопляемата зона е покрита със слой дървени стърготини с дебелина 15 ... 20 см, навлажнен с разтвор на натриев хлорид или калций с консистенция 0,2 ... 0,5%. Тъй като земята в замръзнало състояние не е проводник, на първия етап токът се движи през дървени стърготини, навлажнени с разтвора. Освен това горният слой на почвата се затопля и размразената вода започва да провежда електрически ток, процесът в крайна сметка отива дълбоко в почвата, дървените стърготини започват да действат като термична защита на отопляемата площ от загуба на топлина в атмосферата. Стърготините отгоре обикновено се покриват с покривна хартия, пергамин, щитове и други защитни материали. Методът е приложим при дълбочина на нагряване до 0,6 ... 0,7 m, тъй като при по-големи дълбочини напрежението пада, почвите се въвеждат по-малко интензивно, те се нагряват много по-бавно. Освен това те са достатъчно наситени с вода от есента, което изисква повече енергия, за да преминат в размразено състояние. Консумацията на енергия варира от 50-85 kWh на 1 m3 почва.
Размразяване на почвата с прътови електроди (фиг. 5.42). Този методизвършва се отгоре надолу, отдолу нагоре и комбинирани методи. Когато почвата се размразява с вертикални електроди, армировъчни железни пръти със заострен долен край се забиват в почвата шахматно, като обикновено се използва рамка 4x4 m с напречно напрегнати жици; разстоянието между електродите е в диапазона от 0,5-0,8 m.
Ориз. 5.42. Размразяване на почвата с дълбоки електроди:
а - отдолу нагоре; b - отгоре надолу; 1 - размразена почва; 2 - замръзнала земя; 3- електрически проводник; 4 - електрод, 5 - слой хидроизолационен материал; 6 - слой дървени стърготини; I-IV - размразяващи слоеве
При затопляне отгоре надолу повърхността предварително се почиства от сняг и лед, пръчките се забиват в земята с 20 ... 25 см, полага се слой дървени стърготини, напоени със солен разтвор. Когато почвата се затопли, електродите се забиват по-дълбоко в почвата. Оптималната дълбочина на нагряване ще бъде в рамките на 0,7 ... 1,5 м. Продължителността на размразяването на почвата под въздействието на електрически ток е приблизително 1,5 ... ...2 дни Разстоянието между електродите е 40...80 cm, консумацията на енергия е намалена с 15...20% в сравнение с лентовите електроди и възлиза на 40...75 kWh на 1 m3 почва.
При затопляне от дъното се пробиват кладенци и се вкарват електроди на дълбочина, надвишаваща дълбочината на замръзналата почва с 15 ... При този метод не се изисква слой дървени стърготини. Консумацията на енергия е 15...40 kW/h на 1 m3 почва.
Третият, комбиниран метод, ще се осъществи, когато електродите се заровят в подлежащата размразена почва и върху дневната повърхност се постави пълнеж от дървени стърготини, импрегниран с физиологичен разтвор. Електрическата верига ще бъде затворена отгоре и отдолу, размразяването на почвата ще се случи отгоре надолу и отдолу нагоре в същото време. Тъй като сложността на подготвителната работа с този метод е най-висока, използването му може да бъде оправдано само в изключителни случаи, когато е необходимо ускорено размразяване на почвата.
Размразяване с високочестотни токове. Този метод ви позволява да намалите драстично подготвителната работа, тъй като замръзналата почва запазва проводимост към високочестотни токове, така че няма нужда от голяма дълбочина на електроди в почвата и за засипване на дървени стърготини. Разстоянието между електродите може да се увеличи до 1,2 m, т.е. броят им е почти наполовина. Процесът на размразяване на почвата протича сравнително бързо. Ограниченото използване на метода се дължи на недостатъчното производство на високочестотни генератори на ток.
Един от методите, които вече са загубили своята ефективност и са изместени от по-модерни, е размразяването на почвата с пара или водни игли. За този ден е необходимо да има източници топла водаи пара, при малка, до 0,8 m дълбочина на замръзване на почвата. Парните игли са метална тръбас дължина до 2 m и диаметър 25...50 mm. На Долна часттръбите са снабдени с накрайник с отвори с диаметър 2 ... 3 мм. Иглите са свързани към паропровода с гъвкави гумени маркучи с кранове върху тях. Иглите се вкарват в ямки, предварително пробити на дълбочина, приблизително равна на 70% от дълбочината на размразяване. Кладенците са затворени със защитни капачки, снабдени с жлези за преминаване на иглата за пара. Парата се подава под налягане от 0,06...0,07 MPa. След монтиране на натрупаните капачки, нагрятата повърхност се покрива със слой топлоизолационен материал, най-често дървени стърготини. Иглите са разположени шахматно с разстояние между центровете 1 1,5 m.
Консумацията на пара на 1 m3 почва е 50 ... 100 kg. Поради отделянето на латентна топлина на изпаряване от пара в почвата, нагряването на почвата е особено интензивно. Този метод изисква около 2 пъти повече топлинна енергия от метода с вертикални електроди.
Размразяване на почвата от термични електрически нагреватели. Този метод се основава на пренос на топлина към замръзнала почва чрез контакт. Като основен технически средстваИзползват се електрически рогозки, изработени от специален топлопроводим материал, през който се пропуска електрически ток. Правоъгълни рогозки, чиито размери могат да покрият повърхността от 4 ... 8 m2, се полагат върху размразената площ и се свързват към източник на захранване 220 V. В този случай генерираната топлина ефективно се разпространява отгоре надолу в дебелината на замръзналата почва, което води до нейното размразяване. Времето, необходимо за размразяване, зависи от температурата на околната среда и от дълбочината на замръзване на почвата и е средно 15-20 часа.
5.11.3. Разработване на почвата в замръзнало състояние с предварително разрохкване
Разрохкването на замръзнала почва с последващо развитие от земекопни и земекопни машини се извършва по механичен или експлозивен метод.
Механичното разрохкване на замръзнала почва с помощта на съвременни строителни машини с повишена мощност става все по-често срещано. В съответствие с изискванията на околната среда, преди зимното разработване на почвата е необходимо да се премахне с булдозер слой зеленчукова почва от предвидената за развитие площадка през есента. Механичното разрохкване се основава на рязане, разцепване или раздробяване на замръзнала почва чрез статично (фиг. 5.43) или динамично действие.
Ориз. 5.43. Разрохкване на замръзнала почва чрез статично въздействие:
а - булдозер с активни зъби, б - багер-изкормвач, 1 - посока на разхлабване
При динамично въздействие върху почвата тя се разцепва или нарязва от чукове свободно паданеи насочено действие (фиг. 5.44). По този начин разрохкването на почвата се извършва чрез свободно падащи чукове (съчмени и клинови чукове), окачени на въжета върху стрелите на багера, или чрез насочени чукове, когато разрохкването се извършва чрез нарязване на почвата. Механичното разрохкване позволява развитието му от земекопни и земекопни машини. Чукове с тегло до 5 тона се пускат от височина 5 ... 8 m: чук с форма на топка се препоръчва за разрохкване на песъчливи и песъчливи глинести почви, клинови чукове - за глина (с дълбочина на замръзване 0,5 ... 0,7 м). Като насочен чук, дизеловите чукове на багери или трактори са широко използвани; позволяват унищожаване на замръзнала почва на дълбочина до 1,3 m (фиг. 5.45).
Статичният ефект се основава на непрекъснатата сила на рязане в замръзналата земя на специален работен орган - зъб на изкормвача, който може да бъде работно оборудване на хидравличен багер-багер или да бъде приставка на мощни трактори.
Разхлабване с трактор-базирани статични рипери означава прикачени файловеспециален нож (зъб), чиято сила на рязане се създава поради теглителната сила на трактора.
Машините от този тип са предназначени за послойно разрохкване на почвата на дълбочина 0,3 ... 0,4 м. Броят на зъбите зависи от мощността на трактора, с минимална мощност на трактора 250 к.с. използва се един зъб. Разрохкването на почвата се извършва чрез успоредни послойни прониквания на всеки 0,5 m, последвани от напречни прониквания под ъгъл 60...900 спрямо предишните. Преместването на разрохканата почва в сметището се извършва с булдозери. Препоръчително е да прикачите приставки директно към булдозера и да го използвате за самостоятелно преместване на разрохканата почва (виж фиг. 5.21). Капацитет на изкормвача 15...20 m3/h.
Способността на статичните рипери да развиват замръзнала почва на слоеве прави възможно използването им независимо от дълбочината на замръзване на почвата. Съвременните рипери на базата на трактори с булдозерно оборудване, поради широките си технологични възможности, намират широко приложениев строителството. Това се дължи на тяхната висока икономическа ефективност. Така че разходите за разработване на почвата с помощта на рипери в сравнение с експлозивния метод на разрохкване са 2...3 пъти по-ниски. Дълбочината на разхлабване от тези машини е 700...1400 мм.
Фиг.5.45. Схемата на съвместна работа на дизелов чук и багер с права лопата
Експлозивното разрохкване на замръзналите почви е ефективно при значителни обеми на развитие на замръзнала почва. Методът се използва предимно в незастроени райони, а в ограничени застроени площи - с използване на укрития и взривни локализатори (тежкотоварни плочи).
В зависимост от дълбочината на замръзване на почвата се извършва взривяване (фиг. 5.46):
■ метода на взривни и прорезни заряди при дълбочина на замръзване на почвата до 2 m;
■ използване на сондажни и прорезни заряди при дълбочина на замръзване повече от 2 m.
Пробиват се дупки с диаметър 22 ... 50 мм, кладенци - 900 ... 1100 мм, разстоянието между редовете се взема от 1 до 1,5 м. Vymi myaptnyami фрезови машини или прътови машини. От трите съседни процепа експлозивът се поставя само в средния, външния и междинния слот, за да компенсира изместването на замръзналата земя по време на експлозията и да намали сеизмичния ефект. Слотовете се зареждат с удължени или концентрирани заряди, след което се покриват с разтопен пясък отгоре. С висококачествено изпълнение на подготвителните работи в процеса на взривяване, замръзналата почва се раздробява напълно, без да се повредят стените на ямата или изкопа.
Ориз. 5.46. Методи за разрохкване на замръзнала почва чрез експлозия:
а - заряди за взривни дупки; b - същото, надолу; в - същото, бойлер; g - същото, с малка камера; e, f - същото, камера; g - същото, прорезно; 1 - взривен заряд; 2 - стволови; 3 - лице гърди; 4 - ръкав; 5 - яма; b - адит; 7 - работен слот; 8 - компенсационна междина
Разрохканата от експлозии почва се разработва от багери или земекопни машини.
5.11.4. Директно развитие на замръзнала почва
Разработването (без предварително разхлабване) може да се извърши по два метода - блоков и механичен.
Методът за добив на блокове е приложим за големи площи и се основава на факта, че твърдостта на замръзналата почва се нарушава чрез нарязването й на блокове. С помощта на приставки на трактор - щангова машина, почвата се изрязва с взаимно перпендикулярни прониквания в блокове с ширина 0,6 ... 1,0 m (фиг. 5.47). При плитка дълбочина на замръзване (до 0,6 m) е достатъчно да се правят само надлъжни разрези.
Машините за прътове, които режат прорези, имат една, две или три режещи вериги, монтирани на трактори или траншейни багери. Машините за пръти позволяват изрязване на прорези с дълбочина 1,2 ... 2,5 м в замръзнала почва. Използват стоманени зъби с режещ ръб от здрава сплав, което удължава експлоатационния им живот, а при износване или износване позволява бързото им заменен. Разстоянието между прътите се взема, в зависимост от почвата, след 60 ... 100 см. Разработката се извършва от багерни багери с голяма кофа или блокове почва се влачат от разработения обект до сметището с булдозери или концесионери .
Фиг.5.47. Схема на блоково развитие на почвата:
а - рязане на слотове с пръчкова машина; б - същото, с извличане на блокове с трактор; в - разработване на яма с извличане на блокове от замръзнала почва с кран; I - слой замръзнала почва; 2 - режещи вериги (пр.); 3 - багер; 4 - пукнатини в замръзнала земя; 5 - нарязани блокове пръст; 6 - блокове, преместени от обекта; 7 - маси за кранове; осем - превозно средство; 9 - кърлеж захват; 10 - строителен кран; 11 - трактор
Механичният метод се основава на сила и по-често в комбинация с ударен или вибрационен ефект върху масив от замръзнала почва. Методът се реализира с помощта на конвенционални земекопни и земекопни машини и машини с работни органи, специално проектирани за зимни условия (фиг. 5.48).
Конвенционалните серийни машини се използват в начален периодзими, когато дълбочината на замръзване на почвата е незначителна. Предна и багерна лопата могат да развият почва при дълбочина на замръзване от 0,25 ... 0,3 m; с кофа с капацитет над 0,65 m3-0,4 m3; багер драглайн - до 0,15 м; булдозери и скрепери са в състояние да развият замръзнала почва до 15 см дълбочина.
Ориз. 5.48. механичен начиндиректно развитие на почвата:
а - багерна кофа с активни зъби; б - изкопаване на почвата с багер-багер и устройство за захващане; в - земекопна и фрезова машина; 1 - кофа; 2 - зъб на кофата; 3 - барабанист; 4 - вибратор; 5 - захващащо устройство; б - булдозерно острие; 7 - хидравличен цилиндър за повдигане и спускане на работното тяло; 8 - работно тяло (резачка)
За зимни условия е разработено специално оборудване за еднокофови багери - кофи с виброударни активни зъби и кофи с устройство за захващане. Консумацията на енергия за рязане на почвата е около 10 пъти по-голяма, отколкото за раздробяване. Монтаж в режещ ръбВиброударните механизми на кофата на багера, подобни на работа на чук, дават добри резултати. Поради прекомерната сила на рязане, такива багери с една кофа могат да развият масив от замръзнала почва на слоеве. Процесът на разрохкване и изкопаване на почвата е същият.
Разработването на почвата се извършва и от ролови багери, специално проектирани за копаене на траншеи в замръзнала почва. За тази цел, специален режещ инструментпод формата на зъби, зъби или корони с вложки от твърд метал, монтирани на кофи. На фиг. 5.48, а е показано работното тяло на багер с ролков багер с активни зъби за разработване на скалисти и замръзнали почви.
Послойно разработване на почвата може да се извършва със специализирана земекопна и фрезова машина, която отстранява стърготини с дълбочина до 0,3 м и ширина до 2,6 м. Придвижването на разработената замръзнала почва се извършва от булдозерна техника, включена в машината комплект.
Зареждане...