Технология и механизация земляных работ в зимних условиях: Учебное пособие, страница 21

Специальные электронагреватели: электрощиты, отражательные печи, тепляки и другие электронагревательные приборы оборудуются электроспиралями, которые вставляются в утепленный короб, предназначенный для удержания тепла в пространстве между своими стенками. Спирали изготавливают из фехралевой, нихромовой, никелиновой или стальной проволоки. Приборы на участке отогрева располагают вплотную друг к другу и как можно плотнее к поверхности грунта. Для уменьшения потерь тепла в окружающую среду и снижения расхода электроэнергии уложенные приборы рекомендуется засыпать слоем сухого шлака толщиной 15-20 см.

3.4 Электрохимический способ оттаивания

Один из наиболее экономичных способов прогревания мерзлого грунта - электрохимический. Интенсивность размораживания зависит от электросопротивления талой зоны: чем меньше сопротивление, тем меньше потери электроэнергии, а, следовательно, и эффективность размораживания выше. Электросопротивление талой зоны уменьшается при введении в нее раствора электролита (4 % раствор хлористого калия), который обладает высокой степенью диссоциации и электропроводности и способствует выделению большого количества тепла при прохождении электрического тока. Раствор вводят в грунт трубчатыми электродами с отверстиями необходимого диаметра. Электроды забивают в шахматном порядке на 15-20 см глубже зоны промерзания (рисунок 18). Оттаивание грунта начинается на границе мерзлого и талого слоев и усиливается снизу вверх по мере увеличения пропитанной раствором оттаянной зоны.

1 - труба; 2 - клемма; 5 - отверстие Ǿ 4 мм;

4 - зона распространения электролита;

5 - наконечник; 6 - поток тепла;

h - мощность мерзлого слоя грунта

Рисунок 18 - Схема прогревания мерзлого грунта электрохимическим способом

Водный раствор хлористого калия заливают в электроды за  1,5-2 часа  до подключения питания. Применение этого способа сокращает срок прогревания мерзлых грунтов с 24 до 14 часов,  значительно повышает   производительность   труда  и  на  10-15 % уменьшает расход электроэнергии.

3.5 Химический способ оттаивания песчаных и супесчаных грунтов

Этот способ основан на способности раствора хлористых солей размораживать влагу, содержащуюся в порах грунта, что переводит грунты в пластичное состояние.

Способ размораживания применим для песчаных и супесчаных грунтов. Для суглинистых грунтов он может применяться, если степень, влажности составляет 0,7-0,8 (содержание влаги  70-80 %  объема пор). Водонасыщенные грунты (степень влажности 0,95-1,0) размораживаются неэффективно.

Концентрация раствора принимается в пределах 20-25 %  (по весу),  а  общий  расход раствора  на  1 м² поверхности - по данным таблицы 11.

При размораживании песчаных и супесчаных грунтов разлив раствора производится два раза равными дозами на каждый залив, а при размораживании суглинистых грунтов разлив раствора производится три раза равными дозами. Перерыв между разливами принимается в пределах 1-2 суток.  Температура раствора в момент разлива должна, как правило, быть не ниже  20 °С.   Допустимо повторные заливы делать с нулевой или отрицательной температурой раствора, что несколько замедляет процесс размораживания грунта.

Таблица - Расход раствора в зависимости от глубины промерзания грунта

Разлив раствора соли производится поливочными машинами.

Разработку песчаных и супесчаных грунтов в массивах следует производить на 5-8-е сутки после первого разлива, разработку суглинистых грунтов на 7-12-е сутки. Уточнение времени разработки производится пробным шурфованием.

Поверхность грунта, подлежащего размораживанию, разбивается на участки, ширина которых должна увязываться с шириной проходки экскаватора, а продвижение фронта разлива - с передвижением фронта разработки грунта экскаватором.