Способы прогрева грунта

Методы прогрева грунта при производстве земляных работ в осенне-зимний период

Рассмотрим вкратце данные технологии, их преимущества и недостатки. При этом одним из основных критериев возможности применения той или иной технологии размораживания грунтов в ОАО «ОЭК» будет являться простота и безопасность выполнения работ, а также скорость размораживания грунтов.

 

Электрическая рефлекторная печь

Тепловые потери в следствии невозможности укрытия данных установок и как следствие низкий КПД (в случае их утепления -возможен перегрев и выход из строя).

Преимущества: при наличии источников питания

Электрические горизонтальные и вертикальные стальные электроды

Огневой способ. Костры - открытое пламя

Огневой способ основан на оттаивании грунта путем сжиганием твердого или жидкого топлива в агрегате звеньевого типа, состоящего т ряда металлических коробов в форме разрезанных, по продольной оси усеченных, конусов, из которых собирают сплошную галерею. Первый из коробов представляет собой камеру сгорания, в которой сжигают топливо. Вытяжная труба последнего короба обеспечивает тягу. Для уменьшения тепловых потерь галерею утепляют.

Рис. 3.15. Оттаивание грунта огневым способом (размеры в метрах); 1 - камера сгорания; 2 - вытяжная труба; 3 - обсыпка талым грунтом

Преимущества: в условиях г. Москва отсутствуют.

Производство работ по размораживанию грунтов с использованием открытого огня (костры) невозможно ввиду запрета на работы с применением открытого огня на территории Москвы.

Химический способ размораживания грунтов

Преимущества: простота в технологии, низкая стоимость, отсутствие необходимости обслуживания.

Паровые и водяные иглы

Преимущества: метода проявляются только при работах на больших площадях оттаивания на глубине 1,5 - 1,7 м.

Энергозатраты ориентировочно в 2 раза больше, чем при производстве работ с применением электрического разогрева.

Преимущества: простота в устройстве и дешевизна метода (средний расход горячего песка -4 м 3 при стоимости 2 500 руб/м 3 ), отсутствие необходимости в постоянном наблюдении за процессом размораживания.

1 - наружная труба; 2 - внутренняя труба; 3 - песок; 4 контактные пластины

Энергозатраты на оттаивание средней площадки площадью 16 м 2 на глубину 0,5 м составляют 240 кВт-час.

Токи высокой частоты

Общее описание установки:

Методы размораживания грунтов, применяемые в аналогичных компаниях и условиях.

Опыт организации работ в зарубежных компаниях.

Опыт организации аналогичных работ, в частности выполняемых коммунальными службами, за рубежом базируется на применении экологически чистых, безопасных в производстве работ методах. В частности - применение гидравлических станции для размораживания грунтов.

Гидравлические станции типа устройства для прогрева почвы типа Е700М и Е350М

К недостаткам можно отнести высокую стоимость оборудования (2 - 3 млн.руб), необходимость присутствия оператора при производстве работ по размораживанию грунтов.

Способность размораживать замерзший грунт до глубины 60 см в сутки.

Цифровой термостат позволяет оператору просто регулировать температуру теплообменной среды.

Этапы рабочего процесса:

Вот как это работает:

Термоматами ТМ-800 для прогрева грунта

Технология применения термоматов ТМ-800 для размораживания грунтов основана на действии инфракрасного излучения. В качестве греющего элемента в термоматах используется греющая инфракрасная термоплёнка Heat Plus, поэтому прогрев происходит одновременно сразу на всю глубину промерзания (использование проникающих свойств инфракрасной энергии) плюс контактной передачей тепла от поверхности термомата.

Практика показывает, что для прогрева грунта на глубину 80 см необходимо от 20 до 32 часов.

К недостаткам метода размораживания грунтов термоматами можно отнести необходимость обеспечения их электропитания, необходимость нахождения в месте производства работ наблюдающего-оператора и отсутствие антивандальной защиты.

К преимуществам применения термоматов ТЭМ для прогрева грунта можно отнести низкую стоимость (2 500 руб/м 2 ), простота настройки и обслуживания, низкое энергопотребление - 8 кВт/час на стандартную площадь 16 м 2 .

Экспериментальный график прогрева грунта термоматами.

Эксперимент проводился в конце зимы (время наибольшего промерзания грунта).

Прогрев грунта термоматами происходит в автоматическом режиме. Условия проведения эксперимента:

  • Температура воздуха: -20 °С.
  • Начальная температура грунта: -18 °С.
  • Грунт: (глина, песок, шлак) 20 см далее глина.
  • Термоэлектрический мат ТМ-800 стандартного размера 1,2*3,2 м, мощностью 800 Вт/м.кв.

Этапы работы:

  • Основной этап
    1. На подготовленную площадку укладываются полиэтиленовая пленка.
    2. Вся площадь которую необходимо прогреть застилается термоматами, при этом не допускается их взаимное перекрытие.
    3. Осуществляется подключение термоматов к питающему проводу по «параллельной» схеме.
    4. Подается электропитание и осуществляется прогрев.

    Прогрев грунта термоматами ТМ-800 происходит в автоматическом режиме. В первые часы, всё выделенное тепло поглощается грунтом и термоматы работают не отключаясь, затем с прогревом поверхности грунта начинает повышаться температура на греющей поверхности термомата и при её достижении 70 °С секции отключаются. Повторное включение секции термомата происходит при достижении нижнего температурного порога (55 - 60 °С). В таком режиме термоматы работают до их отключения от электросети.

    Практика показывает, что для прогрева грунта на глубину 60 см. необходимо от 20 до 32 часов. Следует принимать во внимание, что на время прогрева влияют начальные условия (температура воздуха и грунта) и свойства грунта (теплопроводность).

    Во избежание перегрева и возможного прогара термомата, необходимо обеспечить достаточный теплообмен (плотное прилегание термомата к прогреваемой поверхности). Не допускается размещение между матом и обогреваемым объектом, каких-либо теплоизолирующих материалов, препятствующих передаче тепловой мощности к обогреваемому объекту.

 

Подбор проектов

Цена
Этажей