Εργασίες εκσκαφής το χειμώνα. Εργασίες εκσκαφής το χειμώνα. Η μέθοδος προστασίας των εδαφών από το πάγωμα και η τεχνολογία για την ανάπτυξή της επιλέγονται μέσω μιας τεχνικής και οικονομικής σύγκρισης διαφόρων δυνατών επιλογών υπό δεδομένες συνθήκες.

→ Εργασίες εκσκαφής

Παραγωγή χωματουργικές εργασίες V χειμερινή ώρα

Η ανάπτυξη κατεψυγμένων εδαφών είναι η πιο απαιτητική διαδικασία του χειμώνα Κατασκευαστικές εργασίες. Απαιτεί να ληφθούν υπόψη τα χαρακτηριστικά των κατεψυγμένων εδαφών, η εφαρμογή προπαρασκευαστικών μέτρων και η χρήση των πιο προηγμένων μηχανισμών και συσκευών, καθώς και μεθόδων εργασίας που διασφαλίζουν την τεχνική και οικονομική σκοπιμότητα των εργασιών εκσκαφής σε χειμερινές συνθήκες.

Το έδαφος παγώνει σταθερά μετά από 5-20 ημέρες. με την έναρξη του χειμώνα και διατηρεί αυτή την κατάσταση για 30-15 ημέρες. μετά την ολοκλήρωσή του. Αυτές οι ενδεικτικές ημερομηνίες ισχύουν για τις βόρειες και νότιες περιοχές αντίστοιχα Σοβιετική Ένωση. Κατά τη διάρκεια των εργασιών εκσκαφής, το βάθος πήξης προσδιορίζεται με τη μέτρησή του επί τόπου.

Το κατεψυγμένο χώμα έχει σημαντικό ιξώδες, γεγονός που καθιστά δύσκολη την εξόρυξη με κρουστικά εργαλεία. Το ιξώδες του παγωμένου εδάφους αυξάνεται όσο αυξάνεται το ποσοστό του μη παγωμένου νερού σε αυτό.

Προκειμένου να μειωθεί η ένταση εργασίας της ανάπτυξης του εδάφους σε χειμερινές συνθήκες, λαμβάνονται διάφορα μέτρα: προστασία των εδαφών από το πάγωμα, χαλάρωση και απόψυξη κατεψυγμένων εδαφών.

Τα εδάφη μπορούν να προστατευτούν από το πάγωμα με την εγκατάσταση συστημάτων αποστράγγισης, με όργωμα ζεστή ώραχρόνια σε βάθος έως 35 cm, ακολουθούμενη από χαλάρωση με μηχανικούς σπαστήρες σε βάθος 20 cm, κατακράτηση χιονιού σε περιοχές που προορίζονται για ανάπτυξη σε ασθενώς συνεκτικά εδάφη - κάλυψη της επιφάνειας του εδάφους με τύρφη, πριονίδι, σκωρία και άλλα φτηνά θερμικά μονωτικά υλικά. Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα έχει δείξει η μόνωση με αφρό με βάση φθηνές ρητίνες - απόβλητα από χημική παραγωγή. Το πάχος αυτής της στρώσης εξαρτάται από τις θερμομονωτικές ιδιότητες της μόνωσης, τα χαρακτηριστικά του μονωμένου εδάφους, καθώς και από τη χειμερινή περίοδο κατά την οποία προβλέπεται να πραγματοποιηθούν οι εργασίες εκσκαφής.

Μπορεί να γίνει ανάπτυξη εδάφους με εκσκαφέα με κάδο χωρητικότητας 0,5 m3 με πάχος παγωμένου εδάφους 0,35 και με εκσκαφέα με κάδο χωρητικότητας 1-2 m3 με πάχος παγωμένου εδάφους έως 0,4 m. με χαλάρωση.

Σε μεγαλύτερα βάθη κατάψυξης, η προκαταρκτική χαλάρωση του εδάφους πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας συσκευές κρούσης ή εκρηκτικές μεθόδους.

Η μηχανική χαλάρωση του κατεψυγμένου εδάφους σε βάθος πήξης έως 0,25 m πραγματοποιείται με βαριά rippers και μέχρι 0,6-0,7 m και για μικρούς όγκους εργασίας - με τη βοήθεια συσκευών κρούσης - μια βαριά σφαίρα ή σφυρί, αναρτημένη στην μπούμα του εκσκαφέα. Για να χαλαρώσετε το έδαφος σε μεγαλύτερο βάθος ψύξης (έως 1,3 m), είναι απαραίτητο να χρησιμοποιήσετε ένα σφυρί ντίζελ με σφήνα, που παράγεται από τη βιομηχανία ως εξοπλισμός αντικατάστασης για εκσκαφείς και τρακτέρ.

Η απόψυξη του εδάφους πραγματοποιείται με ζεστό νερό, ατμό, ηλεκτρικό ρεύμα ή φωτιά. Θέρμανση του εδάφους με ατμό ή ζεστό νερόπαράγονται από βελόνες κυκλοφορίας ατμού ή νερού.

Η θέρμανση του εδάφους με ηλεκτρικό ρεύμα πραγματοποιείται με χρήση ηλεκτροδίων, ηλεκτρικών βελόνων και ηλεκτρικών κλιβάνων. Η θέρμανση επιφανειών με ηλεκτρόδια είναι αναποτελεσματική και επομένως χρησιμοποιείται σε ακραίες περιπτώσεις.

Η απόψυξη και η χαλάρωση του κατεψυγμένου εδάφους πραγματοποιείται σε ξεχωριστά τμήματα, η περιοχή των οποίων καθορίζεται λαμβάνοντας υπόψη την παραγωγικότητα των χωματουργικών μηχανημάτων που χρησιμοποιούνται σε ένα δεδομένο εργοτάξιο.

Σε κάθε περίπτωση, επιλέγεται μια μέθοδος ανάπτυξης κατεψυγμένου εδάφους που θα ήταν η πιο αποτελεσματική και οικονομικά εφικτή.

Το χειμώνα, όταν δημιουργούνται αρνητικές θερμοκρασίες, το έδαφος παγώνει λόγω της απώλειας θερμότητας και της μετάβασης του νερού που περιέχεται στους πόρους του σε πάγο, που συνοδεύεται από αλλαγή των φυσικών και μηχανικών ιδιοτήτων του (αντοχή, παραμόρφωση, θερμική αγωγιμότητα κ.λπ.).

Λαμβάνοντας υπόψη ότι κατά την κατάψυξη, η μηχανική αντοχή του εδάφους και επομένως η ένταση εργασίας ανάπτυξης αυξάνεται απότομα, προσπαθούν να λάβουν μέτρα για την προκαταρκτική προστασία του εδάφους από το πάγωμα, διασφαλίζοντας την ανάπτυξή του σε αποψυγμένη μορφή. Έτσι, οι κύριες μέθοδοι προετοιμασίας και ανάπτυξης εδαφών σε χειμερινή περίοδοτα προστατεύουν από το πάγωμα, τη θερμική και χημική απόψυξη, τη χαλάρωση και τη μηχανική ανάπτυξη κατεψυγμένων εδαφών. Παράγοντες που καθορίζουν την επιλογή μεθόδων και μεθόδων χειμερινή ανάπτυξηέδαφος, είναι ο όγκος της εργασίας, οι ιδιότητες του εδάφους, ο τύπος χωμάτινη δομήκαι ειδικές συνθήκες κατασκευής.

Προστασία του εδάφουςαπό την κατάψυξη πραγματοποιείται πολύ πριν από την έναρξη του κρύου καιρού με όργωμα με σβάρνα, βαθιά χαλάρωση, κάλυψη με μονωτικά υλικά και χημική επεξεργασία.

Για το όργωμα του εδάφους χρησιμοποιούνται διάφορα άροτρα με βάθος χαλάρωσης τουλάχιστον 35 εκ. και ριπτήρες με βάθος χαλάρωσης 50 ... 70 εκ. Στη συνέχεια το χώμα σβάρνει σε βάθος 15 ... 20 εκ. Για βαθιά χαλάρωση (σε βάθος 1,3 ... 1 ,5 m) χρησιμοποιήστε εκσκαφείς μονού κάδου με κάδο χωρητικότητας 0,4 ... 0,65 m 3, ενώ το έδαφος εκσκάπτεται και τοποθετείται στη θέση του παρακείμενου (προηγούμενο) ανασκαφή.

Ως μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται τοπικά υλικά: ξερά φύλλα, τύρφη, πριονίδι, άχυρο, καλάμια, σκωρίες κ.λπ. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί πολυμερή υλικά, μεμβράνες, αφρός κ.λπ. Μερικές φορές το έδαφος υφίσταται χημική επεξεργασία πριν από το όργωμα, δηλ. εμποτισμός του επιφανειακού στρώματος του εδάφους με χλωριούχο ασβέστιο και νάτριο, νιτρώδες-νιτρικό νάτριο, που μειώνουν το σημείο πήξης του νερού στο έδαφος (στους - 30°C). Το προστατευμένο από τον παγετό έδαφος αναπτύσσεται με τη συνήθη μηχανοποιημένη μέθοδο.

Όταν όμως το έδαφος δεν μπορούσε να προστατευτεί έγκαιρα από το πάγωμα και σύμφωνα με το πρόγραμμα εργασίας, το έδαφος πρέπει να αναπτυχθεί το χειμώνα, δηλ. σε κατεψυγμένη κατάσταση, τότε σε αυτή την περίπτωση είναι απαραίτητο είτε να αποψυχθούν είτε να αναπτυχθούν σε παγωμένη κατάσταση χρησιμοποιώντας ειδικά μέσακαι μεθόδους.

Μέθοδοι απόψυξης κατεψυγμένων εδαφώνβασίζονται στο γεγονός ότι λόγω της θερμότητας που μεταφέρεται στο στρώμα του παγωμένου εδάφους, ο πάγος στους πόρους του λιώνει και το έδαφος αποψύχεται. Η απόψυξη του εδάφους χρησιμοποιείται για μικρούς όγκους εργασίας, σε περιορισμένες συνθήκες, δυσπρόσιτα σημεία και σε περιπτώσεις που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν πιο οικονομικές και λιγότερο ενεργοβόρες μέθοδοι. Η απόψυξη του εδάφους πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας και τις δύο φυσικές πηγές θερμότητας - ηλιακή θερμότητα, θερμότητα από νερό από φυσικές και τεχνητές δεξαμενές - λόγω της καύσης στερεών, υγρών ή αερίων καυσίμων, της χρήσης ατμού ή ηλεκτρικής ενέργειας. Με βάση την κατεύθυνση διάδοσης της θερμότητας στο έδαφος, διακρίνονται οι ακόλουθες τρεις κύριες μέθοδοι απόψυξης: από πάνω προς τα κάτω (επιφάνεια). από κάτω προς τα πάνω (βαθιά). στην ακτινική κατεύθυνση.

Η επιφανειακή απόψυξη πραγματοποιείται είτε με τη χρήση φυσικών πηγών θερμότητας είτε με τεχνητές - θερμά αέρια (μέθοδος πυρκαγιάς), σε θερμοκήπια, κλιβάνους αντήχησης, οριζόντια ηλεκτρόδια, χημικά. Η χημική απόψυξη περιλαμβάνει την εισαγωγή ενός διαλύματος χλωριούχου νατρίου στο έδαφος, υπό την επίδραση του οποίου οι κρύσταλλοι πάγου διαλύονται στους πόρους του παγωμένου εδάφους.

Η βαθιά και ακτινική απόψυξη πραγματοποιείται με τη χρήση υδραυλικών, κυκλοφορούντων νερού, ατμού και ηλεκτρικών βελόνων, καθώς και ηλεκτροδίων.

Χαλάρωση και ανάπτυξη εδαφώνσε παγωμένη κατάσταση, πραγματοποιήστε εκρηκτικά ή μηχανικά.

Εκρηκτική μέθοδος (τρύπα ή σχισμή).είναι ένας από τους κύριους τρόπους προετοιμασίας κατεψυγμένων εδαφών για εκσκαφή. Είναι ιδιαίτερα αποτελεσματικό σε βάθη κατάψυξης 0,4 ... 1,5 m ή περισσότερο και με σημαντικούς όγκους ανάπτυξης παγωμένου εδάφους. Χρησιμοποιείται κυρίως σε μη ανεπτυγμένες περιοχές και σε κατοικημένες περιοχές που χρησιμοποιούν καταφύγια και εντοπιστές εκρήξεων (πλατφόρμες βαριάς φόρτωσης). Κατά τη χαλάρωση σε βάθος 1,5 m, χρησιμοποιούνται μέθοδοι γεώτρησης και σχισμής και σε μεγαλύτερα βάθη χρησιμοποιούνται μέθοδοι γεώτρησης ή σχισμής. Οι αυλακώσεις σε απόσταση 0,9 ... 1,2 m η μία από την άλλη κόβονται με φρέζες τύπου φρεζαρίσματος ή μηχανές ράβδου. Οι σχισμές φορτίζονται μέσω μιας με επιμήκη ή συγκεντρωμένα φορτία, μετά από την οποία γεμίζονται με άμμο από πάνω. Οι γεωτρήσεις και τα φρεάτια τοποθετούνται σε μοτίβο σκακιέρας.

Κατά τη χαλάρωση του εδάφους με την εκρηκτική μέθοδο (Εικ. 4.22, α), η περιοχή χωρίζεται σε λαβές, όπου ανοίγονται τρύπες στην πρώτη από αυτές, φορτώνονται και εκρήγνυνται. η δεύτερη εργασία δεν εκτελείται λόγω συνθηκών ασφαλείας. στο τρίτο, πραγματοποιείται ανάπτυξη του εδάφους. Οι διαστάσεις των λαβών καθορίζονται με βάση την παραγωγικότητα βάρδιας του εκσκαφέα (εκσκαφείς).

Η μηχανική χαλάρωση κατεψυγμένων εδαφών χρησιμοποιείται για βάθη κατάψυξης 0,4 ... 1,5 m και εκσκαφές λάκκων και τάφρων μικρής περιοχής. Σε αυτή την περίπτωση, το κατεψυγμένο στρώμα συνθλίβεται ή θρυμματίζεται με δυναμική ή στατική δράση ειδικού αντικαταστάσιμου εξοπλισμού εργασίας που είναι εγκατεστημένος στη βασική μηχανή (τρακτέρ, εκσκαφέας κ.λπ.). Η δυναμική κρούση παρέχεται λόγω πρόσκρουσης, δόνησης ή συνδυασμένης πρόσκρουσής τους χρησιμοποιώντας σφυρί με σφαίρα ή σφήνα, σφυριά ντίζελ, αντεροβγάλτες με σφήνα τρακτέρ κ.λπ. πολλά (έως 5) δόντια με ταυτόχρονη κίνησητρακτέρ (τρακτέρ).

Για τη μηχανική χαλάρωση του παγωμένου εδάφους (Εικ. 4.28) κατά την ανάπτυξη λάκκων και τάφρων, χρησιμοποιούνται αβαρείς ριπτήρες και χωματουργικές μηχανές και φρέζες, καθώς και μηχανές ράβδου (για κοπή παγωμένου εδάφους σε τετράγωνα) και κατά το σχεδιασμό της τοποθεσίας κάθετα, τοποθετούνται χρησιμοποιούνται rippers. Αυτά τα μηχανήματα λειτουργούν παράλληλα με εκσκαφείς, οι οποίοι αναπτύσσουν τόσο χαλαρωμένο παγωμένο όσο και μη παγωμένο έδαφος.

Ρύζι. 4.28 – Χαλάρωση παγωμένων εδαφών κατά την κατασκευή λάκκων

Όταν το βάθος πήξης του εδάφους είναι ρηχό, χαλαρώνεται με τη χρήση μηχανισμών ανύψωσης τρακτέρ χρησιμοποιώντας διαμήκεις διεισδύσεις υπό γωνία 60°. Το χαλαρωμένο χώμα μετακινείται με μια μπουλντόζα στο τέλος του λάκκου και φορτώνεται σε ανατρεπόμενα φορτηγά από έναν εκσκαφέα. Τα επόμενα στρώματα κατεψυγμένου εδάφους μπορούν να αναπτυχθούν χρησιμοποιώντας έναν αντεροβγάλτη, πρώτα με εγκάρσιες διεισδύσεις, μετά διαμήκεις και διαγώνιες. Το δόντι του αντεροβγάλτη, ανάλογα με τις ιδιότητες του εδάφους και τη δύναμη της μπουλντόζας, θάβεται κατά 0,5 ... 0,8 m.

Σε μεγάλα βάθη κατάψυξης, εφαρμόζονται συχνά μέθοδοι μπλοκ για την ανάπτυξη κατεψυγμένων εδαφών, όταν η στερεότητά τους σπάει για πρώτη φορά κόβοντάς τα σε τεμάχια (λωρίδες) χρησιμοποιώντας ειδικά μηχανήματα εξοπλισμένα με κυκλικά πριόνια ή ράβδους. Συνήθως χρησιμοποιούνται μέθοδοι ανάπτυξης εδάφους μικρού και μεγάλου μπλοκ. Μέθοδος μικρού μπλοκ(Εικ. 4.28, β) χρησιμοποιούνται όταν σκάβουμε μικρούς λάκκους και χαρακώματα με βάθος κατάψυξης 0,6 ... 1,4 μ. Χρησιμοποιώντας διαμήκεις και εγκάρσιες σχισμές μιας μηχανής άλεσης δίσκου ή ράβδων, το κατεψυγμένο στρώμα κόβεται σε τεμάχια διαστάσεων 0,6 x 0,8 έως 1 x 1,1 m, και στη συνέχεια ένας εκσκαφέας με ίσιο φτυάρι (χωρητικότητα κάδου 0,65 ... 1 m 3) φορτώνει κατεψυγμένα μπλοκ και αναπτύσσει ξεπαγωμένο χώμα. Μέθοδος μεγάλου μπλοκχρησιμοποιείται κατά την ανάπτυξη κοιλωμάτων κοντά σε κτίρια ή κατασκευές, όταν δεν επιτρέπεται η ανακίνηση του εδάφους, αναπόφευκτη κατά την κρούση και τη χαλάρωση κραδασμών-κρούσεων. Τα κατεψυγμένα εδάφη κόβονται σε τεμάχια βάρους 4 ... 10 τόνων, ακολουθούμενα από την αφαίρεσή τους από το πρόσωπο με τη χρήση μπουλντόζες (Εικ. 4.28, γ), γερανούς (Εικ. 4.28, δ) ή ηλεκτρικά βαρούλκα. Όταν χρησιμοποιείτε γερανούς, τα μπλοκ αποκόπτονται και απομακρύνονται από την αποψυγμένη βάση με μπουλντόζες και, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας μια λαβή λαβίδας, φορτώνονται σε ανατρεπόμενα φορτηγά με αφαιρεμένη την πίσω πόρτα (Εικ. 4.28, d). Σε αυτή την περίπτωση, οι εσοχές χωρίζονται σε δύο λαβές· στην πρώτη κόβονται μπλοκ και στη δεύτερη αφαιρούνται με γερανό και καθαρίζεται η βάση.

Η ανάπτυξη εδαφών σε παγωμένη κατάσταση μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με τη βοήθεια ισχυρού χωματουργικού εξοπλισμού, ο οποίος επιτρέπει την ανάπτυξη παγωμένου εδάφους χωρίς την προκαταρκτική προετοιμασία του (χαλάρωση). Ως τέτοιος εξοπλισμός χρησιμοποιούνται υδραυλικοί εκσκαφείς. Λειτουργούν ιδιαίτερα αποτελεσματικά όταν χρησιμοποιούνται φτυάρια προς τα εμπρός και προς τα πίσω με ενεργούς κάδους, στο κάτω μέρος των οποίων είναι τοποθετημένα πνευματικά σφυριά με δόντια, διασφαλίζοντας την καταστροφή του παγωμένου εδάφους.

Μέθοδοι ανάπτυξης τάφρουτο χειμώνα, τα εξής: ανάπτυξη τάφρου στο αποθεματικό, προστασία του εδάφους από το πάγωμα, χωρίς προκαταρκτική προετοιμασία, με προκαταρκτική χαλάρωση. Ανάπτυξη χαρακωμάτων εκ των προτέρων (δηλαδή εκ των προτέρων) για πλήρες προφίλπαράγεται σε φθινοπωρινή περίοδοπριν μπει ο παγετός. Το μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι ότι οι πλαγιές της τάφρου καταρρέουν μερικώς με την πάροδο του χρόνου και η χωματερή παγώνει μαζί μέχρι την επίχωση των αγωγών, κάτι που απαιτεί προκαταρκτική χαλάρωση πριν από την επίχωση. Οι μέθοδοι για την ανάπτυξη τάφρων με ταυτόχρονη προστασία του εδάφους από το πάγωμα είναι ουσιαστικά παρόμοιες με τις μεθόδους που συζητήθηκαν παραπάνω. Οι τάφροι αναπτύσσονται χωρίς προκαταρκτική προετοιμασία σε περιπτώσεις που υπάρχουν οι απαραίτητες τεχνικές προϋποθέσεις. Με βάθος κατάψυξης έως 0,3 m, μπορούν να αναπτυχθούν τάφροι με εκσκαφείς μονού κάδου και σε εδάφη με βάθος κατάψυξης έως 1,5 m, μπορούν να σχιστούν μέχρι το πλήρες προφίλ με περιστροφικούς εκσκαφείς.

Η μέθοδος ανάπτυξης τάφρου με προκαταρκτική χαλάρωση του εδάφους με εκρηκτικά ή μηχανικά μέσα χρησιμοποιείται όταν το έδαφος παγώνει σε βάθος μεγαλύτερο από 0,4 μ. Η χαλάρωση πραγματοποιείται με γόμματα βλαστών ή με χρήση ριπερών. Το χαλαρωμένο χώμα ισοπεδώνεται με μπουλντόζα και η τάφρο αναπτύσσεται με εκσκαφέα ενός κάδου. Το μήκος του τμήματος του χαλαρωμένου εδάφους πρέπει να λαμβάνεται ίσο με την παραγωγικότητα μετατόπισης του εκσκαφέα για να αποφευχθεί η εκ νέου κατάψυξη του εδάφους.

Ο ρυθμός των εργασιών εκσκαφής κατά τη διάνοιξη τάφρων το χειμώνα πρέπει να συντονίζεται αυστηρά με τον ρυθμό μόνωσης και τοποθέτησης στον αγωγό, καθώς εάν οι εργασίες εκσκαφής προχωρήσουν ακόμη και κατά 2...3 ημέρες, υπάρχει κίνδυνος χωματερής πάγωμα. Αυτό θα απαιτήσει είτε πρώτα να χαλαρώσετε το χώμα στη χωματερή πριν από την επίχωση του αγωγού (κάτι που δεν είναι πάντα εύκολο να γίνει), είτε να γεμίσετε τους σωλήνες πριν από την επίχωση.

Κατά την ανάπτυξη τάφρων σε κατεψυγμένα εδάφη, χρησιμοποιούνται συχνότερα διάφοροι τύποι μηχανών, καθένας από τους οποίους προετοιμάζει το μέτωπο εργασίας για τις μηχανές που εκτελούν επόμενες εργασίες. Για παράδειγμα, το καθάρισμα του χιονιού από την επιφάνεια του εδάφους με μπουλντόζα σάς επιτρέπει να ξεκινήσετε να χαλαρώνετε ή να κόβετε το παγωμένο χώμα με αντεροβγάλτες (μηχανές ράβδων), οι οποίες, με τη σειρά τους, προετοιμάζουν την πρόσοψη εργασίας για έναν εκσκαφέα κ.λπ. Με βάθος κατάψυξης έως και 1,3 m, μπορούν να αναπτυχθούν χαρακώματα και στενοί λάκκοι χρησιμοποιώντας εκσκαφές με κουβά χωρητικότητας 0,65 m 3 ή περισσότερο, με προκαταρκτική κοπή σχισμών κατά 0,4 ... 0,5 m με μηχανή ράβδου. Επιπλέον, με πλάτος τάφρου έως 2 m, αρκεί να γίνουν διαμήκεις σχισμές κατά μήκος των τάφρων και με πλάτος μεγαλύτερο από 2 m, γίνονται επίσης εγκάρσιες σχισμές υπό γωνία 30 °, κόβοντας τα μπλοκ στο μορφή διαμαντιών. Οι φαρδιές τάφροι ή λάκκοι θεμελίωσης (πλάτους έως 8 m) αναπτύσσονται χρησιμοποιώντας δύο ακραίες μηχανές κίνησης ενός εκσκαφέα. Κατά την ανάπτυξη μεγάλων τάφρων για την τοποθέτηση συλλεκτών σε κατεψυγμένα εδάφη με σημαντικό βάθος κατάψυξης, χρησιμοποιούνται συνήθως μηχανές ράβδου, εκσκαφείς με σφυριά και εκσκαφέες.

Επίχωση τάφρων με αγωγούς σε χειμερινές συνθήκες.Εάν η κατασκευή αγωγών πραγματοποιείται με τη μέθοδο συνδυασμένης ροής (ο αγωγός τοποθετείται σε τάφρο αμέσως μετά την ανάπτυξή του), επιχωματώνεται με αποψυγμένο χώμα χρησιμοποιώντας μπουλντόζα, όπως σε κανονικές συνθήκες. Εάν το χώμα στη χωματερή παγώσει, για παράδειγμα, εάν διαταραχθεί η ροή, ο αγωγός στην τάφρο πασπαλίζεται με αποψυγμένο χώμα σε ύψος τουλάχιστον 0,2 m πάνω από τον σωλήνα για να αποφευχθεί η ζημιά στη μόνωση. Περαιτέρω επίχωση του αγωγού με παγωμένο χώμα που δεν περιέχει θρόμβους μεγαλύτερους από 5 ... 10 cm πραγματοποιείται με τη χρήση μπουλντόζες.

1. SNB 5.01.01-99 Θεμέλια και θεμέλια κτιρίων και κατασκευών. – Μν.: Υπουργείο Αρχιτεκτονικής και Κατασκευών της Δημοκρατίας της Λευκορωσίας, Μν., 1999. – 36 σελ.

2. SNiP 3.02.01-87. Χωματουργικά έργα, βάσεις και θεμέλια / Gosstroy USSR - M.: CITP Gosstroy USSR, 1988. - 128 p.

3. Εγχειρίδιο P11-01 to SNB 5.01.01-99. Γεωτεχνική ανακατασκευή θεμελίων κτιρίων και θεμελίων κατασκευών. – Μν.: Υπουργείο Αρχιτεκτονικής και Κατασκευών της Δημοκρατίας της Λευκορωσίας, Μινσκ, 2001. – 120 σελ.

4. Εγχειρίδιο P17-02 to SNB 5.01.01-99. Σχεδιασμός και τοποθέτηση τοίχων αντιστήριξης και βόθρων θεμελίωσης. – Μν.: Υπουργείο Αρχιτεκτονικής και Κατασκευών της Δημοκρατίας της Λευκορωσίας, Μν., 2003. – 95 σελ.

5. Χωματουργικές εργασίες (Εγχειρίδιο οικοδόμου) / Εκδ. L.V. Γκρίνσπουνα. – M.: Stroyizdat, 1992. – 352 σελ.

Θέμα 5. Εργασίες σκυροδέματος και οπλισμένου σκυροδέματος

Ένα σημαντικό μέρος της επικράτειας της Ρωσίας βρίσκεται σε περιοχές με μακρύ και βαρύ χειμώνα. Ωστόσο, η κατασκευή πραγματοποιείται όλο το χρόνο, από την άποψη αυτή, περίπου το 15% του συνολικού όγκου των χωματουργικών εργασιών πρέπει να πραγματοποιηθεί σε χειμερινές συνθήκες και όταν το έδαφος είναι παγωμένο. Η ιδιαιτερότητα της ανάπτυξης του εδάφους σε παγωμένη κατάσταση είναι ότι όταν το έδαφος παγώνει, η μηχανική του αντοχή αυξάνεται και η ανάπτυξη γίνεται πιο δύσκολη. Το χειμώνα, η ένταση εργασίας της ανάπτυξης του εδάφους αυξάνεται σημαντικά ( χειροποίητο 4...7 φορές, μηχανικά 3...5 φορές), η χρήση ορισμένων μηχανισμών είναι περιορισμένη - εκσκαφείς, μπουλντόζες, ξύστρες, γκρέιντερ, ταυτόχρονα, οι εκσκαφές το χειμώνα μπορούν να πραγματοποιηθούν χωρίς κλίσεις. Το νερό, που προκαλεί πολλά προβλήματα τη ζεστή εποχή, γίνεται σύμμαχος των οικοδόμων όταν παγώσει. Μερικές φορές δεν υπάρχει ανάγκη για στοίβαξη φύλλων και σχεδόν πάντα για αποστράγγιση. Ανάλογα με τις συγκεκριμένες τοπικές συνθήκες, χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι ανάπτυξης του εδάφους:

■ προστασία του εδάφους από το πάγωμα με επακόλουθη ανάπτυξη με συμβατικές μεθόδους.

■ απόψυξη του εδάφους με την ανάπτυξή του σε κατάσταση απόψυξης.

■ ανάπτυξη παγωμένου εδάφους με προκαταρκτική χαλάρωση.

■ άμεση ανάπτυξη παγωμένου εδάφους.

5.11.1. Προστασία του εδάφους από το πάγωμα

Η μέθοδος αυτή βασίζεται στην τεχνητή δημιουργία θερμομονωτικού καλύμματος στην επιφάνεια της περιοχής που σχεδιάζεται να αναπτυχθεί το χειμώνα με την ανάπτυξη του εδάφους σε κατάσταση απόψυξης. Η προστασία πραγματοποιείται πριν από την έναρξη σταθερών αρνητικών θερμοκρασιών, με εκ των προτέρων απομάκρυνση των επιφανειακών υδάτων από την μονωμένη περιοχή. Χρησιμοποιούνται οι ακόλουθες μέθοδοι τοποθέτησης θερμομονωτικής επίστρωσης: προκαταρκτική χαλάρωση του εδάφους, όργωμα και σβάρνα του εδάφους, διασταυρούμενη χαλάρωση, κάλυψη της επιφάνειας του εδάφους με μόνωση κ.λπ.

Η προκαταρκτική χαλάρωση του εδάφους, καθώς και το όργωμα και η σβάρνα πραγματοποιείται την παραμονή της έναρξης της χειμερινής περιόδου στην περιοχή που προορίζεται για ανάπτυξη σε χειμερινές συνθήκες. Όταν χαλαρώνετε την επιφάνεια του εδάφους ανώτερο στρώμααποκτά χαλαρή δομή με γεμάτα αέρα κλειστά κενά με επαρκή θερμομονωτικές ιδιότητες. Το όργωμα πραγματοποιείται με άροτρα τρακτέρ ή ριπτήρες σε βάθος 30...35 εκ., ακολουθούμενο από σβάρνα σε βάθος 15...20 εκ. Αυτή η επεξεργασία, σε συνδυασμό με το φυσικό κάλυμμα χιονιού, καθυστερεί την έναρξη της κατάψυξη του εδάφους κατά 1,5 μήνα, και για την επόμενη περίοδο μειώνεται το συνολικό βάθος κατάψυξης είναι περίπου 73. Η κάλυψη του χιονιού μπορεί να αυξηθεί μετακινώντας το χιόνι στην περιοχή με μπουλντόζες ή γκρέιντερ ή με την εγκατάσταση πολλών σειρών περιφράξεων χιονιού από δικτυωτά πάνελ μέτρησης 2 X 2 m κάθετα στη διεύθυνση των ανέμων που επικρατούν σε απόσταση 20...30 m σειρά από σειρά.

Η βαθιά χαλάρωση πραγματοποιείται με εκσκαφείς σε βάθος 1,3. ..1,5 m με μεταφορά του εκσκαφθέντος εδάφους στην περιοχή όπου θα τοποθετηθεί στη συνέχεια η χωμάτινη κατασκευή.

Διασταυρούμενη χαλάρωση της επιφάνειας σε βάθος 30...40 cm, το δεύτερο στρώμα της οποίας βρίσκεται υπό γωνία 60...900, και κάθε επόμενη διείσδυση πραγματοποιείται με επικάλυψη 20 cm. συμπεριλαμβανομένης της χιονοκάλυψης, καθυστερεί την έναρξη της κατάψυξης του εδάφους κατά 2,5.. .3,5 μήνες, το συνολικό βάθος κατάψυξης μειώνεται απότομα.

Η προκαταρκτική επεξεργασία της επιφάνειας του εδάφους με μηχανική χαλάρωση είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική στη μόνωση αυτών των περιοχών του εδάφους.

Κάλυψη της επιφάνειας του εδάφους με μόνωση. Για αυτό, χρησιμοποιούνται φθηνά τοπικά υλικά - φύλλα δέντρων, ξηρά βρύα, λεπτά τύρφη, ψάθες, ροκανίδια, πριονίδι, χιόνι. Ο πιο απλός τρόπος είναι να τοποθετήσετε αυτά τα μονωτικά υλικά με πάχος στρώσης 20...40 cm απευθείας στο έδαφος. Τέτοια μόνωση επιφάνειας χρησιμοποιείται κυρίως για εσοχές μικρής επιφάνειας.

Καταφύγιο με κενό αέρος. Είναι πιο αποτελεσματικό να χρησιμοποιείτε τοπικά υλικά σε συνδυασμό με διάκενο αέρα. Για να το κάνετε αυτό, βάλτε κρεβάτια πάχους 8...10 cm στην επιφάνεια του εδάφους, πάνω τους υπάρχουν πλάκες ή άλλο διαθέσιμο υλικό - κλαδιά, κλαδιά, καλάμια. Από πάνω τους χύνεται ένα στρώμα πριονίδι ή ροκανίδια πάχους 15...20 εκ. προστατεύοντάς τα από τον αέρα. Ένα τέτοιο καταφύγιο είναι εξαιρετικά αποτελεσματικό στις συνθήκες της κεντρικής Ρωσίας· στην πραγματικότητα προστατεύει το έδαφος από το πάγωμα καθ 'όλη τη διάρκεια του χειμώνα. Συνιστάται να αυξήσετε την περιοχή του καταφυγίου (μόνωση) σε κάθε πλευρά κατά 2...3 m, γεγονός που θα προστατεύει το έδαφος από το πάγωμα όχι μόνο από πάνω, αλλά και από τα πλάγια.

Μόλις ξεκινήσει η ανάπτυξη του εδάφους, πρέπει να πραγματοποιηθεί με γρήγορους ρυθμούς, αμέσως σε όλο το απαιτούμενο βάθος και σε μικρές περιοχές. Σε αυτή την περίπτωση, η μονωτική στρώση πρέπει να αφαιρείται μόνο στην περιοχή που αναπτύσσεται, διαφορετικά όταν έντονοι παγετοίΜια παγωμένη κρούστα χώματος θα σχηματιστεί γρήγορα, δυσκολεύοντας την εργασία.

5.11.2. Μέθοδος απόψυξης του εδάφους με την ανάπτυξή του σε αποψυγμένη κατάσταση

Η απόψυξη συμβαίνει λόγω θερμικών επιδράσεων και χαρακτηρίζεται από σημαντική ένταση εργασίας και ενεργειακό κόστος. Χρησιμοποιείται σε σπάνιες περιπτώσεις όταν άλλες μέθοδοι είναι απαράδεκτες ή απαράδεκτες - κοντά σε υπάρχουσες επικοινωνίες και καλώδια, σε περιορισμένες συνθήκες, κατά τη διάρκεια εργασιών έκτακτης ανάγκης και επισκευής.

Οι μέθοδοι απόψυξης ταξινομούνται ανάλογα με την κατεύθυνση διάδοσης της θερμότητας στο έδαφος και το ψυκτικό που χρησιμοποιείται (καύση καυσίμου, ατμός, ζεστό νερό, ηλεκτρική ενέργεια). Σύμφωνα με την κατεύθυνση της απόψυξης, όλες οι μέθοδοι χωρίζονται σε τρεις ομάδες.

Απόψυξη του εδάφους από πάνω προς τα κάτω. Η θερμότητα εξαπλώνεται σε κάθετη κατεύθυνση από την επιφάνεια της ημέρας βαθιά στο έδαφος. Η μέθοδος είναι η απλούστερη και ουσιαστικά δεν απαιτεί προπαρασκευαστικές εργασίες, χρησιμοποιείται συχνότερα στην πράξη, αν και από την άποψη της οικονομικής κατανάλωσης ενέργειας είναι η πιο ατελής, καθώς η πηγή θερμότητας βρίσκεται στη ζώνη ψυχρού αέρα, επομένως είναι αναπόφευκτες σημαντικές απώλειες ενέργειας στον περιβάλλοντα χώρο.

Απόψυξη του εδάφους από κάτω προς τα πάνω. Η θερμότητα εξαπλώνεται από το κάτω όριο του παγωμένου εδάφους στην επιφάνεια της ημέρας. Η μέθοδος είναι η πιο οικονομική, αφού η συγκόλληση γίνεται υπό την προστασία της παγωμένης κρούστας του εδάφους και η απώλεια θερμότητας στο χώρο πρακτικά εξαλείφεται. Η απαιτούμενη θερμική ενέργεια μπορεί να εξοικονομηθεί εν μέρει αφήνοντας την κορυφαία κρούστα του εδάφους σε παγωμένη κατάσταση. Έχει τα περισσότερα χαμηλή θερμοκρασία, επομένως απαιτούν μεγάλες ποσότητες ενέργειας για τη συγκόλληση. Αυτό όμως λεπτό στρώμα 10...15 cm χώματος θα ανασκαφούν εύκολα από έναν εκσκαφέα· η ισχύς του μηχανήματος είναι αρκετά αρκετή για αυτό. Το κύριο μειονέκτημα αυτής της μεθόδου είναι η ανάγκη εκτέλεσης προπαρασκευαστικών εργασιών έντασης εργασίας, γεγονός που περιορίζει το πεδίο εφαρμογής της.

Η ακτινική απόψυξη του εδάφους καταλαμβάνει μια ενδιάμεση θέση μεταξύ των δύο προηγούμενων μεθόδων όσον αφορά την κατανάλωση θερμικής ενέργειας. Η θερμότητα διαχέεται ακτινικά στο έδαφος από κάθετα εγκατεστημένα θερμαντικά στοιχεία, αλλά για να τοποθετηθούν και να συνδεθούν με την εργασία απαιτούνται σημαντικές προπαρασκευαστικές εργασίες.

Για να πραγματοποιήσετε την απόψυξη του εδάφους χρησιμοποιώντας οποιαδήποτε από αυτές τις τρεις μεθόδους, είναι απαραίτητο πρώτα να καθαρίσετε την περιοχή από το χιόνι, ώστε να μην σπαταληθεί θερμική ενέργεια για την απόψυξή του και είναι απαράδεκτο να διαβρέχεται υπερβολικά το έδαφος.

Ανάλογα με το ψυκτικό που χρησιμοποιείται, υπάρχουν διάφορες μέθοδοι απόψυξης.

Απόψυξη με άμεση καύση καυσίμου. Αν το χειμώνα χρειάζεται να σκάψετε 1...2 τρύπες, η πιο απλή λύση είναι να αρκεστείτε σε μια απλή φωτιά. Η διατήρηση πυρκαγιάς κατά τη διάρκεια μιας βάρδιας θα οδηγήσει σε απόψυξη του εδάφους από κάτω κατά 30...40 εκ. Αφού σβήσει η φωτιά και μονώσει καλά την περιοχή θέρμανσης με πριονίδι, η απόψυξη του εδάφους προς τα μέσα θα συνεχιστεί λόγω της συσσωρευμένης ενέργειας και κατά τη διάρκεια μια μετατόπιση μπορεί να φτάσει σε συνολικό βάθος έως και 1 μ. Εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να ανάψετε ξανά τη φωτιά ή να αναπτύξετε αποψυγμένο χώμα και να χτίσετε φωτιά στο κάτω μέρος του λάκκου. Η μέθοδος χρησιμοποιείται εξαιρετικά σπάνια, αφού μόνο ένα μικρό μέρος της θερμικής ενέργειας ξοδεύεται παραγωγικά.

Η μέθοδος πυρκαγιάς ισχύει για την εκσκαφή μικρών τάφρων· χρησιμοποιείται μια δομή σύνδεσης (Εικ. 5.41) από έναν αριθμό κόλουρων μεταλλικών κιβωτίων, από τα οποία συναρμολογείται εύκολα μια στοά του απαιτούμενου μήκους· στην πρώτη από αυτές, ένας θάλαμος καύσης για Τοποθετείται στερεό ή υγρό καύσιμο (φωτιά από ξύλο, υγρό και αέριο καύσιμο καύση μέσω ακροφυσίου). Θερμική ενέργειαμετακινείται στον σωλήνα εξάτμισης του τελευταίου κιβωτίου, ο οποίος δημιουργεί το απαραίτητο βύθισμα, χάρη στο οποίο τα θερμά αέρια περνούν σε όλη τη στοά και το χώμα κάτω από τα κιβώτια θερμαίνεται σε όλο το μήκος. Συνιστάται η μόνωση της κορυφής του κουτιού· το αποψυγμένο χώμα χρησιμοποιείται συχνά ως μόνωση. Μετά την αλλαγή, η μονάδα αφαιρείται, η λωρίδα του αποψυγμένου χώματος καλύπτεται με πριονίδι και η περαιτέρω συγκόλληση συνεχίζεται λόγω της θερμότητας που συσσωρεύεται στο έδαφος.

Ηλεκτρική θέρμανση Η ουσία αυτής της μεθόδου είναι να περάσει ένα ηλεκτρικό ρεύμα μέσα από το έδαφος, με αποτέλεσμα να αποκτά θετική θερμοκρασία. Χρησιμοποιούνται οριζόντια και κάθετα ηλεκτρόδια με τη μορφή ράβδων ή χάλυβα λωρίδων. Για την αρχική κίνηση του ηλεκτρικού ρεύματος μεταξύ των ράβδων, είναι απαραίτητο να δημιουργηθεί ένα αγώγιμο περιβάλλον. Ένα τέτοιο μέσο μπορεί να είναι αποψυγμένο χώμα, εάν τα ηλεκτρόδια οδηγηθούν στο έδαφος μέχρι να ξεπαγώσει το έδαφος, ή στην επιφάνεια του εδάφους, καθαριστεί από το χιόνι, ένα στρώμα πριονιδιού πάχους 15...20 cm, βρεγμένο με αλατούχο διάλυμα με συγκέντρωση 0,2-0,5%, χύνεται. Αρχικά, το βρεγμένο πριονίδι λειτουργεί ως αγώγιμο στοιχείο. Υπό την επίδραση της θερμότητας που παράγεται στο στρώμα πριονιδιού, το ανώτερο στρώμα του εδάφους θερμαίνεται, λιώνει και γίνεται αγωγός ρεύματος από το ένα ηλεκτρόδιο στο άλλο. Υπό την επίδραση της θερμότητας, τα υποκείμενα στρώματα του εδάφους ξεπαγώνουν. Στη συνέχεια, η κατανομή της θερμικής ενέργειας γίνεται κυρίως στο πάχος του εδάφους· το στρώμα πριονιδιού προστατεύει μόνο τη θερμαινόμενη περιοχή από απώλεια θερμότητας στην ατμόσφαιρα, για το σκοπό αυτό συνιστάται να καλύπτεται το στρώμα πριονιδιού. υλικά ρολούή ασπίδες. Αυτή η μέθοδος είναι αρκετά αποτελεσματική σε βάθος κατάψυξης ή απόψυξης του εδάφους έως και 0,7 μ. Η κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας για θέρμανση 1 m3 εδάφους κυμαίνεται από 150...300 kWh, η θερμοκρασία του θερμαινόμενου πριονιδιού δεν υπερβαίνει τους 80...90 ° ΝΤΟ.

Ρύζι. 5.41. Εγκατάσταση για απόψυξη εδάφους με υγρό καύσιμο:

ΕΝΑ - γενική μορφή; β - διάγραμμα της μόνωσης του κιβωτίου. 1 - ακροφύσιο? 2 - μόνωση (πασάλισμα με αποψυγμένο χώμα). 3 - κουτιά? 4 - εξάτμιση; 5 - κοιλότητα αποψυγμένου εδάφους

Απόψυξη του εδάφους με ηλεκτρόδια λωρίδας τοποθετημένα στην επιφάνεια του εδάφους, καθαρισμένα από χιόνι και υπολείμματα, ισοπεδωμένα εάν είναι δυνατόν. Τα άκρα του σιδήρου λωρίδας είναι λυγισμένα προς τα πάνω κατά 15...20 cm για σύνδεση με ηλεκτρικά καλώδια. Η επιφάνεια της θερμαινόμενης περιοχής καλύπτεται με ένα στρώμα πριονιδιού πάχους 15...20 cm, βρεγμένο με διάλυμα χλωριούχου νατρίου ή ασβεστίου με σύσταση 0,2...0,5%. Δεδομένου ότι το έδαφος σε παγωμένη κατάσταση δεν είναι αγωγός, στο πρώτο στάδιο το ρεύμα κινείται μέσα από πριονίδι που έχει υγρανθεί με το διάλυμα. Στη συνέχεια, το ανώτερο στρώμα του εδάφους θερμαίνεται και το αποψυγμένο νερό αρχίζει να αγωγιάζει ηλεκτρική ενέργεια, η διαδικασία πηγαίνει βαθύτερα στο έδαφος με την πάροδο του χρόνου, το πριονίδι αρχίζει να λειτουργεί ως θερμική προστασία για τη θερμαινόμενη περιοχή από την απώλεια θερμότητας στην ατμόσφαιρα. Το πριονίδι καλύπτεται συνήθως με τσόχα στέγης, γυαλί, ασπίδες και άλλα προστατευτικά υλικά. Η μέθοδος εφαρμόζεται σε βάθος θέρμανσης έως 0,6...0,7 m, αφού σε μεγαλύτερα βάθη πέφτει η τάση, τα εδάφη τίθενται σε λειτουργία λιγότερο εντατικά και θερμαίνονται πολύ πιο αργά. Επιπλέον, είναι επαρκώς κορεσμένα με νερό το φθινόπωρο, το οποίο απαιτεί περισσότερη ενέργεια για τη μετάβαση σε κατάσταση απόψυξης. Η κατανάλωση ενέργειας κυμαίνεται από 50-85 kWh ανά 1 m3 εδάφους.

Απόψυξη του εδάφους με χρήση ηλεκτροδίων ράβδου (Εικ. 5.42). Αυτή η μέθοδος πραγματοποιείται από πάνω προς τα κάτω, από κάτω προς τα πάνω και συνδυασμένες μεθόδους. Κατά την απόψυξη του εδάφους με κατακόρυφα ηλεκτρόδια, οι ενισχυτικές σιδερένιες ράβδοι με μυτερό κάτω άκρο οδηγούνται στο έδαφος με μοτίβο σκακιέρας, συνήθως χρησιμοποιώντας πλαίσιο 4x4 m με σύρματα σταυρωτής τάσης. η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων είναι εντός 0,5-0,8 m.

Ρύζι. 5.42. Απόψυξη εδάφους με βαθιά ηλεκτρόδια:

α - από κάτω προς τα πάνω. β - από πάνω προς τα κάτω. 1 - αποψυγμένο έδαφος. 2 - παγωμένο έδαφος. 3 - ηλεκτρικό καλώδιο; 4 - ηλεκτρόδιο, 5 - στρώμα στεγανωτικό υλικό; 6 - στρώμα πριονιδιού. I-IV - στρώσεις απόψυξης

Κατά τη θέρμανση από πάνω προς τα κάτω, η επιφάνεια καθαρίζεται πρώτα από το χιόνι και τον πάγο, οι ράβδοι οδηγούνται στο έδαφος 20...25 cm και τοποθετείται ένα στρώμα πριονιδιού εμποτισμένο σε διάλυμα αλατιού. Καθώς το έδαφος θερμαίνεται, τα ηλεκτρόδια οδηγούνται βαθύτερα στο έδαφος. Το βέλτιστο βάθος θέρμανσης θα είναι εντός 0,7...1,5 m. Η διάρκεια της απόψυξης του εδάφους υπό την επίδραση ηλεκτρικού ρεύματος είναι περίπου 1,5...2,0 ημέρες, μετά τις οποίες η αύξηση του βάθους απόψυξης θα συμβεί λόγω συσσωρευμένης θερμότητας για άλλη 1 ...2 ημέρες. Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων είναι 40...80 cm, η κατανάλωση ενέργειας σε σύγκριση με τα ηλεκτρόδια ταινίας μειώνεται κατά 15...20% και ανέρχεται σε 40...75 kWh ανά 1 m3 εδάφους.

Κατά τη θέρμανση από κάτω προς τα πάνω, ανοίγονται πηγάδια και εισάγονται ηλεκτρόδια σε βάθος που υπερβαίνει το βάθος του παγωμένου εδάφους κατά 15...20 εκ. Το ρεύμα μεταξύ των ηλεκτροδίων ρέει μέσω του αποψυγμένου εδάφους κάτω από το επίπεδο κατάψυξης. το χώμα θερμαίνει τα υπερκείμενα στρώματα, τα οποία περιλαμβάνονται επίσης στην εργασία. Με αυτή τη μέθοδο, δεν απαιτείται ένα στρώμα πριονιδιού. Η κατανάλωση ενέργειας είναι 15...40 kW/h ανά 1 m3 εδάφους.

Η τρίτη, συνδυασμένη μέθοδος θα λάβει χώρα όταν τα ηλεκτρόδια θάβονται στο υποκείμενο αποψυγμένο χώμα και ένα επίχωμα πριονιδιού εμποτισμένο με αλατούχο διάλυμα τοποθετηθεί στην επιφάνεια της ημέρας. Ηλεκτρικό κύκλωμαθα κλείσει πάνω και κάτω, η απόψυξη του εδάφους θα συμβεί από πάνω προς τα κάτω και από κάτω προς τα πάνω ταυτόχρονα. Δεδομένου ότι η ένταση εργασίας των προπαρασκευαστικών εργασιών με αυτή τη μέθοδο είναι η υψηλότερη, η χρήση της μπορεί να δικαιολογηθεί μόνο σε εξαιρετικές περιπτώσεις, όταν απαιτείται ταχεία απόψυξη του εδάφους.

Απόψυξη με ρεύματα υψηλής συχνότητας. Αυτή η μέθοδος καθιστά δυνατή την απότομη μείωση των προπαρασκευαστικών εργασιών, καθώς το παγωμένο έδαφος παραμένει αγώγιμο σε ρεύματα υψηλής συχνότητας, επομένως δεν χρειάζεται μεγάλη διείσδυση ηλεκτροδίων στο έδαφος και εγκατάσταση επιχώματος πριονιδιού. Η απόσταση μεταξύ των ηλεκτροδίων μπορεί να αυξηθεί στα 1,2 m, δηλαδή ο αριθμός τους μειώνεται σχεδόν στο μισό. Η διαδικασία της απόψυξης του εδάφους προχωρά σχετικά γρήγορα. Η περιορισμένη χρήση της μεθόδου οφείλεται στην ανεπαρκή παραγωγή γεννητριών ρεύματος υψηλής συχνότητας.

Μία από τις μεθόδους που πλέον έχει χάσει την αποτελεσματικότητά της και έχει αντικατασταθεί από πιο σύγχρονες είναι η απόψυξη του εδάφους με βελόνες ατμού ή νερού. Την ημέρα αυτή, είναι απαραίτητο να υπάρχουν πηγές ζεστού νερού και ατμού, με μικρό βάθος κατάψυξης έως και 0,8 m. Οι βελόνες ατμού είναι μεταλλικός σωλήναςμήκος έως 2 m και διάμετρος 25...50 mm. Επί κάτω μέροςΟι σωλήνες είναι εφοδιασμένοι με άκρο με οπές διαμέτρου 2...3 mm. Οι βελόνες συνδέονται με τη γραμμή ατμού με εύκαμπτους ελαστικούς σωλήνες εάν έχουν βρύσες. Οι βελόνες θάβονται σε φρεάτια που έχουν προηγουμένως τρυπηθεί σε βάθος περίπου ίσο με το 70% του βάθους απόψυξης. Τα πηγάδια κλείνουν προστατευτικά καπάκια, εξοπλισμένο με τσιμούχες για διέλευση βελόνας ατμού. Ο ατμός παρέχεται υπό πίεση 0,06...0,07 MPa. Μετά την τοποθέτηση των συσσωρευμένων καλυμμάτων, η θερμαινόμενη επιφάνεια καλύπτεται με ένα στρώμα θερμομονωτικού υλικού, πιο συχνά πριονίδι. Οι βελόνες τοποθετούνται σε μοτίβο σκακιέρας με απόσταση μεταξύ των κέντρων 1-1,5 m.

Η κατανάλωση ατμού ανά 1 m3 εδάφους είναι 50... 100 kg. Λόγω της απελευθέρωσης της λανθάνουσας θερμότητας της εξάτμισης από τον ατμό στο έδαφος, η θέρμανση του εδάφους είναι ιδιαίτερα έντονη. Αυτή η μέθοδος απαιτεί περίπου 2 φορές περισσότερη κατανάλωση θερμικής ενέργειας από τη μέθοδο κάθετου ηλεκτροδίου.

Απόψυξη του εδάφους με θερμικές ηλεκτρικές θερμάστρες. Αυτή η μέθοδος βασίζεται στη μεταφορά θερμότητας σε παγωμένο έδαφος με τη μέθοδο επαφής. Ως κύρια τεχνικά μέσαΧρησιμοποιούνται ηλεκτρικά πατάκια, κατασκευασμένα από ειδικό θερμοαγώγιμο υλικό από το οποίο διέρχεται ηλεκτρικό ρεύμα. Ορθογώνια χαλάκια, οι διαστάσεις των οποίων μπορούν να καλύψουν επιφάνεια 4...8 m2, τοποθετούνται στην αποψυγμένη περιοχή και συνδέονται με μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας 220 V. Σε αυτή την περίπτωση, η παραγόμενη θερμότητα εξαπλώνεται αποτελεσματικά από πάνω προς τα κάτω στο πάχος του παγωμένου εδάφους, που οδηγεί στην απόψυξή του. Ο χρόνος που απαιτείται για την απόψυξη εξαρτάται από τη θερμοκρασία περιβάλλοντος και το βάθος κατάψυξης του εδάφους και είναι κατά μέσο όρο 15-20 ώρες.

5.11.3. Ανάπτυξη παγωμένου εδάφους με προκαταρκτική χαλάρωση

Η χαλάρωση του παγωμένου εδάφους με επακόλουθη ανάπτυξη με χωματουργικά και χωματουργικά μηχανήματα πραγματοποιείται με τη μηχανική ή εκρηκτική μέθοδο.

Η μηχανική χαλάρωση παγωμένου εδάφους με χρήση σύγχρονων μηχανημάτων κατασκευής υψηλής ισχύος γίνεται ολοένα και πιο διαδεδομένη. Σύμφωνα με τις περιβαλλοντικές απαιτήσεις, πριν από τη χειμερινή εκσκαφή του εδάφους, είναι απαραίτητο να αφαιρέσετε το στρώμα με μπουλντόζα το φθινόπωρο φυτικό έδαφοςαπό την τοποθεσία που έχει προγραμματιστεί για ανάπτυξη. Η μηχανική χαλάρωση βασίζεται στην κοπή, σχίσιμο ή θρυμματισμό παγωμένου εδάφους με στατική (Εικ. 5.43) ή δυναμική δράση.

Ρύζι. 5.43. Χαλάρωση παγωμένου εδάφους με στατική δράση:

α - μπουλντόζα με ενεργά δόντια, β - εκσκαφέας-αντεροβγάλτης, 1 - κατεύθυνση χαλάρωσης

Με δυναμική πρόσκρουση στο έδαφος, σχίζεται ή θρυμματίζεται με σφυριά ελεύθερης πτώσης και κατευθυντικής δράσης (Εικ. 5.44). Σε αυτή τη μέθοδο, η χαλάρωση του εδάφους πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας σφυριά ελεύθερης πτώσης (σφυριά με μπάλα και σφήνα), αναρτημένα σε σχοινιά στους βραχίονες των εκσκαφέων ή με κατευθυντικά σφυριά, όταν η χαλάρωση πραγματοποιείται με θρυμματισμό του εδάφους. Η μηχανική χαλάρωση επιτρέπει την ανάπτυξή του με χωματουργικά και χωματουργικά και μεταφορικά μηχανήματα. Τα σφυριά βάρους έως 5 τόνων πέφτουν από ύψος 5...8 m: συνιστάται να χρησιμοποιείται σφυρί σε σχήμα μπάλας κατά τη χαλάρωση αμμώδους και αμμώδους αργιλώδους εδάφους, σφυριά - για αργιλώδη (με βάθος πήξης 0,5 ...0,7 m). Τα σφυριά ντίζελ σε εκσκαφείς ή τρακτέρ χρησιμοποιούνται ευρέως ως κατευθυντικά σφυριά. επιτρέπουν την καταστροφή παγωμένου εδάφους σε βάθος έως και 1,3 m (Εικ. 5.45).

Η στατική πρόσκρουση βασίζεται στη συνεχή δύναμη κοπής στο παγωμένο έδαφος ενός ειδικού σώματος εργασίας - ενός δοντιού αντεροβγάλτη, που μπορεί να είναι ο εξοπλισμός εργασίας ενός υδραυλικού εκσκαφέα εκσκαφέας ή να είναι προσάρτημα σε ισχυρούς ελκυστήρες.

Η χαλάρωση με στατικά rippers που βασίζονται σε τρακτέρ συνεπάγεται ποιότητα συνημμένα ειδικό μαχαίρι(δόντι), η δύναμη κοπής του οποίου δημιουργείται λόγω της ελκτικής δύναμης του τρακτέρ.

Τα μηχανήματα αυτού του τύπου είναι σχεδιασμένα για χαλάρωση χώματος στρώμα προς στρώμα σε βάθος 0,3...0,4 μ. Ο αριθμός των δοντιών εξαρτάται από την ισχύ του τρακτέρ, με ελάχιστη ισχύ τρακτέρ 250 ίππους. χρησιμοποιείται ένα δόντι. Η χαλάρωση του εδάφους πραγματοποιείται με παράλληλες διεισδύσεις στρώσης προς στρώση κάθε 0,5 m με επόμενες εγκάρσιες διεισδύσεις υπό γωνία 60...900 ως προς τις προηγούμενες. Το χαλαρό χώμα μεταφέρεται στη χωματερή χρησιμοποιώντας μπουλντόζες. Συνιστάται να στερεώνετε εξαρτήματα απευθείας στην μπουλντόζα και να τη χρησιμοποιείτε για να μετακινείτε ανεξάρτητα το χαλαρωμένο χώμα (βλ. Εικ. 5.21). Η παραγωγικότητα του Ripper είναι 15...20 m3/h.

Η ικανότητα των στατικών ριζοσπαστών να αναπτύσσουν κατεψυγμένο έδαφος στρώμα προς στρώμα καθιστά δυνατή τη χρήση τους ανεξάρτητα από το βάθος της κατάψυξης του εδάφους. Τα σύγχρονα rippers που βασίζονται σε τρακτέρ με εξοπλισμό μπουλντόζας, λόγω των ευρειών τεχνολογικών δυνατοτήτων τους, χρησιμοποιούνται ευρέως στην κατασκευή. Αυτό οφείλεται στην υψηλή απόδοση τους. Έτσι, το κόστος ανάπτυξης του εδάφους με τη χρήση rippers είναι 2...3 φορές χαμηλότερο σε σύγκριση με την εκρηκτική μέθοδο χαλάρωσης. Το βάθος χαλάρωσης αυτών των μηχανών είναι 700...1400 mm.

Εικ.5.45. Σχέδιο συνεργασίαΣφυρί ντίζελ και εκσκαφέας ίσιο φτυάρι

Η χαλάρωση με έκρηξη κατεψυγμένων εδαφών είναι αποτελεσματική για σημαντικούς όγκους κατεψυγμένων εδαφών. Η μέθοδος χρησιμοποιείται κυρίως σε μη ανεπτυγμένες περιοχές και σε περιορισμένες περιοχές - με τη χρήση καταφυγίων και εντοπιστών έκρηξης (πλάκες βαριάς φόρτωσης).

Ανάλογα με το βάθος της κατάψυξης του εδάφους, εκτελούνται εργασίες ανατίναξης (Εικ. 5.46):

■ χρήση της μεθόδου πλήρωσης οπών και σχισμών σε βάθος πήξης εδάφους έως 2 m.

■ με τη μέθοδο της πλήρωσης γεώτρησης και σχισμής σε βάθος πήξης άνω των 2 m.

Ανοίγονται τρύπες με διάμετρο 22...50 mm, τρύπες - 900...1100 mm, η απόσταση μεταξύ των σειρών λαμβάνεται από 1 έως 1,5 m. Υποδοχές σε απόσταση 0,9... 1,2 m η μία από την άλλη κόβονται με κοπτικό μηχάνημα Μήτρες τύπου φρέζας ή μηχανές ράβδων. Από τις τρεις παρακείμενες σχισμές, το εκρηκτικό τοποθετείται μόνο στη μεσαία· η εξωτερική και η ενδιάμεση σχισμή χρησιμεύουν για την αντιστάθμιση της μετατόπισης του παγωμένου εδάφους κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης και για τη μείωση της σεισμικής επίδρασης. Οι ρωγμές φορτίζονται με επιμήκη ή συγκεντρωμένα φορτία, μετά από τα οποία καλύπτονται με λιωμένη άμμο από πάνω. Εάν οι προπαρασκευαστικές εργασίες πραγματοποιηθούν με υψηλή ποιότητα κατά τη διαδικασία της ανατίναξης, το κατεψυγμένο έδαφος συνθλίβεται πλήρως χωρίς να καταστραφούν τα τοιχώματα του λάκκου ή της τάφρου.

Ρύζι. 5.46. Μέθοδοι χαλάρωσης παγωμένου εδάφους με έκρηξη:

α - χρεώσεις blasthole? β - το ίδιο, καλά? γ - το ίδιο, λέβητας? g - το ίδιο, μικρού θαλάμου. d, f - το ίδιο, θάλαμος. ζ - το ίδιο, με σχισμή. 1 - εκρηκτικό γέμισμα. 2 - stope? 3 - πρόσωπο στήθος? 4 - μανίκι? 5 - λάκκο? b - adit; 7 - υποδοχή εργασίας. 8 - υποδοχή αποζημίωσης

Το χώμα που χαλαρώνει από τις εκρήξεις αναπτύσσεται από εκσκαφείς ή χωματουργικά μηχανήματα.

5.11.4. Άμεση ανάπτυξη παγωμένου εδάφους

Η ανάπτυξη (χωρίς προκαταρκτική χαλάρωση) μπορεί να πραγματοποιηθεί με δύο μεθόδους - μπλοκ και μηχανική.

Η μέθοδος ανάπτυξης μπλοκ είναι εφαρμόσιμη για μεγάλες εκτάσεις και βασίζεται στο γεγονός ότι η στερεότητα του κατεψυγμένου εδάφους σπάει κόβοντάς το σε μπλοκ. Χρησιμοποιώντας εξαρτήματα σε τρακτέρ - μηχανή ράβδου - το χώμα κόβεται με αμοιβαία κάθετες διεισδύσεις σε τετράγωνα πλάτους 0,6...1,0 m (Εικ. 5.47). Για μικρά βάθη κατάψυξης (έως 0,6 m), αρκεί να κάνετε μόνο διαμήκεις τομές.

Οι μηχανές ράβδου που κόβουν σχισμές έχουν μία, δύο ή τρεις αλυσίδες κοπής τοποθετημένες σε τρακτέρ ή εκσκαφείς τάφρων. Οι μηχανές ράβδων σάς επιτρέπουν να κόβετε σχισμές με βάθος 1,2...2,5 m σε παγωμένο έδαφος. Χρησιμοποιούν χαλύβδινα δόντια με αιχμήςκατασκευασμένα από ανθεκτικό κράμα, το οποίο παρατείνει τη διάρκεια ζωής τους και όταν φθαρεί ή τριβεί, σας επιτρέπει να τα αντικαταστήσετε γρήγορα. Η απόσταση μεταξύ των ράβδων λαμβάνεται ανάλογα με το έδαφος στα 60... 100 εκ. Η ανάπτυξη πραγματοποιείται με εκσκαφείς εκσκαφέας με κουβά μεγάλης χωρητικότητας ή τεμάχια χώματος σύρονται από την περιοχή της εκσκαφής σε χωματερή χρησιμοποιώντας μπουλντόζες ή χορηγητές .

Εικ.5.47. Σχέδιο ανάπτυξης εδάφους μπλοκ:

α - υποδοχές κοπής με μηχανή ράβδων. β - το ίδιο, με τα μπλοκ να αφαιρούνται από τρακτέρ. γ - ανάπτυξη λάκκου με αφαίρεση μπλοκ παγωμένου εδάφους χρησιμοποιώντας γερανό. I - στρώμα παγωμένου εδάφους. 2 - αλυσίδες κοπής (ράβδοι). 3 - εκσκαφέας? 4 - ρωγμές σε παγωμένο έδαφος. 5 - ψιλοκομμένα μπλοκ χώματος. 6 - μπλοκ που μετακινήθηκαν από τον ιστότοπο. 7 - τραπέζια γερανού. 8 - όχημα; 9 - λαβή τσιμπίδας. 10 - γερανός κατασκευής. 11 - τρακτέρ

Η μηχανική μέθοδος βασίζεται στη δύναμη και πιο συχνά σε συνδυασμό με κραδασμούς ή κραδασμούς σε παγωμένο έδαφος. Η μέθοδος εφαρμόζεται με τη χρήση συμβατικών χωματουργικών και χωματουργικών-μεταφορικών μηχανημάτων και μηχανημάτων ειδικά σχεδιασμένων για χειμερινές συνθήκεςφορείς εργασίας (Εικ. 5.48).

Τα συμβατικά μηχανήματα παραγωγής χρησιμοποιούνται στην αρχική περίοδο του χειμώνα, όταν το βάθος της κατάψυξης του εδάφους είναι ασήμαντο. Ένας μπροστινός και εκσκαφέας μπορούν να εκσκάψουν χώμα σε βάθος πήξης 0,25...0,3 m. με κουβά χωρητικότητας άνω των 0,65 m3-0,4 m. εκσκαφέας dragline - έως 0,15 m. Οι μπουλντόζες και οι ξύστρες μπορούν να αναπτύξουν παγωμένο έδαφος σε βάθος 15 cm.

Ρύζι. 5.48. Μηχανική μέθοδος άμεσης ανάπτυξης του εδάφους:

α - κουβάς εκσκαφέα με ενεργά δόντια. β - ανάπτυξη εδάφους με εκσκαφέα εκσκαφέας και συσκευή λαβής και τσιμπίδας. γ - χωματουργική και φρέζα. 1 - κουτάλα? 2 - δόντι κάδου. 3 - ντράμερ? 4 - δονητής? 5 - συσκευή λαβής και τσιμπίδας. β - λεπίδα μπουλντόζας. 7 - υδραυλικός κύλινδρος για την ανύψωση και το κατέβασμα του σώματος εργασίας. 8 - σώμα εργασίας (μύλος)

Για χειμερινές συνθήκες, έχει αναπτυχθεί ειδικός εξοπλισμός για εκσκαφείς μονού κάδου - κάδοι με ενεργά δόντια κρούσης δόνησης και κουβάδες με συσκευή λαβής-τσιμπίδας. Η κατανάλωση ενέργειας για την κοπή του εδάφους είναι περίπου 10 φορές μεγαλύτερη από ό,τι για την κοπή. Η εγκατάσταση μηχανισμών κραδασμών, παρόμοιων σε λειτουργία με κραδασμούς, στην κοπτική άκρη ενός κάδου εκσκαφέα φέρνει καλά αποτελέσματα. Λόγω της υπερβολικής δύναμης κοπής, τέτοιοι εκσκαφείς μονού κάδου μπορούν να αναπτύξουν κατεψυγμένο έδαφος στρώμα-στρώμα. Η διαδικασία χαλάρωσης και εκσκαφής του εδάφους αποδεικνύεται μία και η ίδια.

Η ανάπτυξη του εδάφους πραγματοποιείται επίσης χρησιμοποιώντας εκσκαφείς πολλαπλών κουβάδων, ειδικά σχεδιασμένοι για σκάψιμο τάφρων σε παγωμένο έδαφος. Για το σκοπό αυτό υπάρχει ειδικό εργαλείο κοπήςμε τη μορφή κυνόδοντες, δόντια ή στεφάνες με ένθετα από σκληρό μέταλλο, τοποθετημένο σε κουβάδες. Στο Σχ. 5.48, και δείχνει το σώμα εργασίας ενός εκσκαφέα πολλαπλών κουβάδων με ενεργά δόντια για την ανάπτυξη βραχωδών και παγωμένων εδαφών.

Η ανάπτυξη του εδάφους στρώμα προς στρώμα μπορεί να πραγματοποιηθεί με μια εξειδικευμένη χωματουργική και φρέζα, η οποία αφαιρεί ρινίσματα βάθους έως 0,3 μ. και πλάτους 2,6 μ. Το ανεπτυγμένο παγωμένο χώμα μετακινείται με εξοπλισμό μπουλντόζας που περιλαμβάνεται στη μηχανή.

Σχόλια: 0

Σχεδόν παντού είναι αποδεκτό ότι οι εργασίες εκσκαφής πραγματοποιούνται τη ζεστή εποχή. Αλλά μερικές φορές συμβαίνει ότι πρέπει να εκτελούνται σε κρύο καιρό, όταν το έδαφος είναι παγωμένο. Εκτελούνται με δύο τρόπους: χωρίς προκαταρκτική προετοιμασία και, κατά συνέπεια, με προκαταρκτική προετοιμασίαγη.

Σύμφωνα με ΚανονισμοίΧωρίς προκαταρκτική εργασία με το έδαφος το χειμώνα, μπορείτε να εργαστείτε χρησιμοποιώντας χωματουργικό εξοπλισμό. Ταυτόχρονα, το πάχος του παγωμένου στρώματος της γης και χαρακτηριστικά σχεδίουτα μέρη εργασίας του εκσκαφέα πρέπει να αντιστοιχούν.

Εκσκαφικές εργασίες το χειμώνα που έχει πολύ χιόνι

Δηλαδή, εάν ο κάδος του εκσκαφέα έχει χωρητικότητα 0,5-0,6 κυβικά μέτρα, τότε το πάχος του παγωμένου εδάφους δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 0,25 m, αλλά εάν ο όγκος του κάδου είναι 1-1,25 κυβικά μέτρα, τότε το πάχος του παγωμένου στρώμα μπορεί να είναι 0,4 m.

Εάν το στρώμα του παγωμένου εδάφους υπερβαίνει αυτές τις παραμέτρους, τότε προετοιμάζεται για εργασία με τους παρακάτω τρόπους: προστασία από το πάγωμα. χαλάρωση κατεψυγμένου εδάφους. απόψυξη παγωμένου εδάφους.

Αρχίζουν να προστατεύουν το έδαφος από το πάγωμα το φθινόπωρο, μόλις τελειώσει η περίοδος των βροχών, αλλά επίμονους παγετούςδεν έχουν ξεκινήσει ακόμα. Εάν αυτή η διαδικασία πραγματοποιηθεί σωστά, τότε το χειμώνα το παγωμένο έδαφος δεν χρειάζεται να χαλαρώσει ή να αποψυχθεί. Η προστασία μπορεί να πραγματοποιηθεί με τρεις τρόπους: χωρίς να διαταραχθεί η επιφάνεια του εδάφους, με διαταραχή και συνδυασμό αυτών των μεθόδων.

Όταν προστατεύεται χωρίς να διακυβεύεται η ακεραιότητα της επιφάνειας, το έδαφος καλύπτεται το φθινόπωρο θερμομονωτικό υλικό. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τύρφη, πριονίδι, σκωρία, άχυρο, φύλλωμα και αφρό πολυστυρενίου ως αυτό. Πριν τα στρώσετε στο έδαφος, συνιστάται να το αφυδατώσετε. Η θερμομονωτική στρώση αφαιρείται καθώς αναπτύσσεται το εργοτάξιο.

Εάν η διαδικασία προστασίας από τον παγετό πραγματοποιείται κατά παράβαση της ακεραιότητας της επιφάνειας, τότε το φθινόπωρο το έδαφος οργώνεται σε βάθος όχι μικρότερο από 0,35 m ή το έδαφος σβάρνα σε βάθος περίπου 15-20 cm. Στη συνέχεια, οι εργασίες εκσκαφής το χειμώνα μπορούν να πραγματοποιηθούν με σχεδόν οποιοδήποτε εκσκαφέα, καθώς η κατάψυξη βάθους θα μειωθεί αρκετές φορές.

Η χαλάρωση πραγματοποιείται επίσης με διάφορους τρόπους - χρησιμοποιώντας εκρήξεις ή μηχανικά χρησιμοποιώντας σύνθλιψη και κοπή. Οι εκρήξεις για χαλάρωση χρησιμοποιούνται εάν το πάχος του παγωμένου εδάφους υπερβαίνει τα 0,8 μ. Για να γίνει αυτό, γίνονται αρκετές τρύπες στο έδαφος στο οποίο τοποθετείται ένα φορτίο. Οι λάκκοι είναι διατεταγμένοι σε μοτίβο σκακιέρας. Ο όγκος του εδάφους που ανυψώνεται από μία έκρηξη δεν πρέπει να υπερβαίνει τον όγκο που μπορεί να αφαιρεθεί σε 8-10 ώρες σε θερμοκρασία περιβάλλοντος τουλάχιστον -25.

Η μηχανική σύνθλιψη χρησιμοποιείται όταν το έδαφος παγώνει όχι περισσότερο από 1 μέτρο. Εάν ο όγκος του χώματος που αφαιρείται είναι μικρός, τότε χρησιμοποιείται πνευματικό εργαλείο· εάν οι όγκοι είναι αρκετά μεγάλοι, τότε δικαιολογείται η χρήση ειδικού εξοπλισμού.

Εάν οι μέθοδοι που περιγράφονται παραπάνω δεν μπορούν να εφαρμοστούν, τότε το έδαφος προετοιμάζεται με απόψυξη. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί φωτιά, ζεστό ατμό, ζεστό νερό ή ηλεκτρικό ρεύμα. Αλήθεια, το μοναδικό, αλλά σημαντικό μειονέκτημαη απόψυξη είναι ότι αυτή η μέθοδος απαιτεί πολύ χρόνο.

Αλλά οι εργασίες εκσκαφής το χειμώνα δεν είναι μόνο ανασκαφές· μερικές φορές πρέπει να χτίσεις αναχώματα. Ταυτόχρονα, υπάρχουν κανόνες και απαιτήσεις:
Χαλαροί τύποι εδάφους, όπως βράχοι, χαλίκι, άμμος, χρησιμοποιούνται χωρίς περιορισμούς.
Εάν η εργασία περιλαμβάνει πλήρωση εδάφους, τότε για την παραγωγή του μπορείτε να χρησιμοποιήσετε λεπτή άμμο ή αργιλώδη εδάφη με περιεκτικότητα σε υγρασία όχι μεγαλύτερη από 0,9.
Ταυτόχρονα, δεν επιτρέπεται η χρήση τεμαχίων πάγου για πλήρωση αναχωμάτων, καθώς και δεν επιτρέπεται η στρώση του αναχώματος κατά τη διάρκεια της χιονόπτωσης.
Τα αναχώματα που κατασκευάζονται δεν πρέπει να αποτελούνται εξ ολοκλήρου από παγωμένο χώμα.

Είναι γνωστό ότι όταν δημιουργηθούν αρνητικές θερμοκρασίες, το έδαφος παγώνει λόγω απώλειας θερμότητας και της μετάβασης του νερού που περιέχεται στους πόρους του σε πάγο, που συνοδεύεται από αλλαγή του φυσικές και μηχανικές ιδιότητες(αντοχή, παραμορφωσιμότητα, ηλεκτρική και θερμική αγωγιμότητα κ.λπ.).

Το βάθος πήξης (hnp) του εδάφους εξαρτάται κυρίως από τις θερμοφυσικές του ιδιότητες, την ένταση και τη διάρκεια της έκθεσης σε αρνητικές θερμοκρασίες. Σύμφωνα με τον τύπο του καθηγητή A. N. Budnikov
όπου λ είναι ο συντελεστής θερμικής αγωγιμότητας του εδάφους. T - μέση ημερήσια θερμοκρασία αέρα το χειμώνα. Z - αριθμός ημερών από αρνητική θερμοκρασίατη στιγμή του προσδιορισμού του hpr? Το Sp είναι ένας συντελεστής που λαμβάνει υπόψη την επίδραση της χιονοκάλυψης στη μείωση του βάθους κατάψυξης. με πάχος καλύμματος χιονιού 10, 20, 40 cm, η τιμή C" είναι αντίστοιχα ίση με 0,5. 0,4; 0.3.

Για έναν κατά προσέγγιση προσδιορισμό της πυρός, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το γράφημα που φαίνεται στο Σχ. 4.13, α. Για αργιλώδη εδάφηοι τιμές που υποδεικνύονται στο γράφημα πρέπει να λαμβάνονται με συντελεστή διόρθωσης 0,8 και για αμμώδη και αμμοπηλώδη - 1,2.

Λαμβάνοντας υπόψη ότι κατά την κατάψυξη, η μηχανική αντοχή του εδάφους, και επομένως η ένταση εργασίας ανάπτυξης, αυξάνεται απότομα, είναι οικονομικά εφικτό (εάν οι συνθήκες το επιτρέπουν) να ληφθούν μέτρα για την προκαταρκτική προστασία του εδάφους από το πάγωμα, διασφαλίζοντας την ανάπτυξή του σε αποψυγμένο μορφή. Έτσι, οι κύριες μέθοδοι προετοιμασίας και ανάπτυξης των εδαφών το χειμώνα είναι η προστασία τους από το πάγωμα, τη θερμική και χημική απόψυξη, τη χαλάρωση και τη μηχανική. Οι παράγοντες που καθορίζουν την επιλογή των μεθόδων και μεθόδων για την ανάπτυξη του εδάφους το χειμώνα είναι ο όγκος της εργασίας, οι ιδιότητες του εδάφους, ο τύπος της χωμάτινης δομής και οι συγκεκριμένες συνθήκες κατασκευής.

Το έδαφος προστατεύεται από το πάγωμα πολύ πριν την έναρξη του κρύου καιρού με όργωμα με σβάρνα, βαθιά χαλάρωση, κάλυψη με μονωτικά υλικά και χημική επεξεργασία.

Για το όργωμα του εδάφους χρησιμοποιούνται διάφορα άροτρα με βάθος χαλάρωσης τουλάχιστον 35 εκ. και ριπτήρες με βάθος χαλάρωσης 50...70 εκ. Στη συνέχεια το χώμα σβάρνει σε βάθος 15...20 εκ. Για βαθιά χαλάρωση (σε βάθος 1,3...1 ,5 m) χρησιμοποιούνται με κουβά χωρητικότητας 0,4...0,65 m 3, ενώ το χώμα σκάβεται και τοποθετείται στη θέση της παρακείμενης (προηγούμενης) εκσκαφής.

Ως μονωτικά υλικά χρησιμοποιούνται τοπικά υλικά: ξερά φύλλα, τύρφη, πριονίδι, άχυρο, καλάμια, σκωρίες κ.λπ. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν και πολυμερή υλικά: μεμβράνες, αφρός πολυστυρενίου κ.λπ.

Η χημική επεξεργασία του επιφανειακού στρώματος του εδάφους πραγματοποιείται με χλωριούχο ασβέστιο και νάτριο, νιτρώδες νάτριο-νιτρικό νάτριο, τα οποία μειώνουν το σημείο πήξης του νερού στο έδαφος (έως -30°C).

Η θερμική και ηλεκτροχημική απόψυξη των κατεψυγμένων εδαφών πραγματοποιείται με καύση καυσίμου, ηλεκτρική θέρμανση και θέρμανση με ατμό και χημική επεξεργασία. Η θερμική απόψυξη είναι αναποτελεσματική και αντιοικονομική, επομένως χρησιμοποιείται μόνο σε περιπτώσεις όπου άλλες μέθοδοι είναι αδύνατες. Συνιστάται κατά την ανάπτυξη παγωμένου εδάφους σε περιορισμένες συνθήκες και με μικρούς όγκους εργασίας.

Η επιφανειακή απόψυξη του εδάφους (σε βάθος 0,5...0,6 m) πραγματοποιείται με καύση στερεού (ξύλο, οπτάνθρακα, άνθρακας) ή υγρού (κηροζίνη, μαζούτ, λάδι) καυσίμου σε αγωγούς αερίου από χαλύβδινους ημισωλήνες - περιβλήματα με διάμετρο έως 1 m, τοποθετημένα πάνω από το έδαφος και καλυμμένα με ένα στρώμα σκωρίας ή χώματος. Για το σκοπό αυτό, μπορούν να χρησιμοποιηθούν καταγραφείς ατμού και νερού ή λωρίδες ηλεκτροδίων, που τοποθετούνται στην επιφάνεια του εδάφους και καλύπτονται με θερμομονωτικό στρώμα από πάνω. Το έδαφος μπορεί επίσης να θερμανθεί χρησιμοποιώντας θερμά σπίτια, χρησιμοποιώντας διάφορες πηγέςθερμότητα.

Η βαθιά απόψυξη (σε βάθος 1,5 m) πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας βελόνες ατμού ή ηλεκτρικές βελόνες (Εικ. 4.13, β) που είναι εγκατεστημένες σε προγευματινά φρεάτια, καθώς και ηλεκτρόδια (Εικ. 4.13, γ) που οδηγούνται στο έδαφος. Οι διαστάσεις και η θέση των βελόνων και των ηλεκτροδίων καθορίζονται αυστηρά με υπολογισμό. Με την ηλεκτροχημική μέθοδο της απόψυξης των εδαφών, ένα διάλυμα ηλεκτρολύτη, για παράδειγμα ένα διάλυμα χλωριούχου ασβεστίου 4%, τροφοδοτείται μέσω σωληνοειδών ηλεκτροδίων στο έδαφος. Μετά από 1,5...2 ώρες, όταν κλείσουν οι ζώνες δράσης του ηλεκτρολύτη, τροφοδοτείται ρεύμα 380 V στα ηλεκτρόδια.