الرمل ساخنًا مع التوصيل أو كيفية تدفئة (تسخين) التربة أو الأرض في الشتاء. تدفئة التربة في الشتاء طرق تدفئة التربة في الشتاء

تعقد أعمال الحفر في فصل الشتاء بسبب الحاجة إلى التحضير الأولي للتربة. لا يتم دائمًا تبرير استخدام آلات ثقب الصخور أو أي شكل آخر من الإجراءات الميكانيكية ، وأحيانًا يكون ذلك ببساطة مستحيلًا. هناك احتمال إتلاف مرافق تحت الأرض أو إلحاق الضرر بالمباني المجاورة. لذلك ، يتم استخدام الطرق الحرارية للتأثير على نطاق واسع.

الأنواع التقليدية لتسخين التربة المجمدة

تم تطوير العديد من التقنيات بناءً على مبادئ مختلفة للعمل الحراري. كل منهم له مزايا وعيوب فول الصويا.

فرن منعكس

الطريقة السريعة والمريحة والمتنقلة مناسبة تمامًا للعمل في المناطق الحضرية. يعمل سلك نيتشروم بسمك 3.5 مم كمولد حرارة. يتم تصحيح اتجاه الإشعاع الحراري بواسطة عاكس مصنوع من الصاج المطلي بالكروم بسمك حوالي 1 مم.


العاكس نفسه محمي بغلاف معدني. يوجد بين جدران المعدنين وسادة هوائية تلعب دور الحماية الحرارية. الفرن يعمل بقوة 127/220/380 فولت ويمكنه تسخين 1.5 متر مربع من التربة. لتدفئة متر مكعب من التربة ، يلزم حوالي 50 كيلو واط / ساعة من الطاقة الكهربائية و 10 ساعات من الوقت. عيوب كبيرة في الطريقة:

1. مخاطر عالية لصدمة كهربائية للأشخاص غير المصرح لهم. يتطلب سياجًا وأمانًا أثناء تشغيل التثبيت ؛
2. منطقة تغطية صغيرة
3. هناك حاجة إلى نظام إمداد طاقة بسعة حوالي 20 كيلو واط / ساعة لتشغيل مجمع من ثلاث وحدات.

أقطاب كهربائية

إنها مصنوعة من الفولاذ الدائري أو الشريطي ، ويتم دفعها إلى الأرض ومتصلة بمصدر طاقة. سطح التربة مغطى بنشارة الخشب وينقع بمحلول ملحي. تعمل هذه الطبقة كموصل وكمسخن.


استهلاك الكهرباء لإذابة متر مكعب من التربة هو 40-60 كيلوواط ، وتستغرق العملية من 24 إلى 30 ساعة. من بين عيوب الطريقة ، تجدر الإشارة إلى:

1. احتمال كبير لصدمة كهربائية للأشخاص غير المصرح لهم ؛
2. بحاجة إلى إمداد مستمر بالكهرباء ؛
3. تتم إزالة الجليد من التربة لفترة طويلة جدًا ؛

اللهب المكشوف

تعتمد الطريقة على احتراق الوقود السائل أو الصلب في جهاز خاص يتكون من خزانات مفتوحة. ينص التصميم على أن الصندوق الأول يعمل كغرفة احتراق ، والأخير مزود بأنبوب عادم. يلاحظ المستخدمون عيوب التكنولوجيا:

1. خسائر كبيرة في الطاقة الحرارية ؛
2. يجب عليك أولاً إكمال مجموعة من الأعمال التحضيرية ؛
3. الانبعاثات الضارة والحاجة إلى المراقبة المستمرة.

الطريقة الكيميائية

لإذابة التربة بمساعدة الكواشف الكيميائية ، يتم حفر ثقوب في التربة. ثم يُسكب كلوريد الصوديوم في الثقوب ، مما يذيب الجليد. تستغرق العملية برمتها ستة إلى ثمانية أيام. مساوئ الطريقة الكيميائية:

1. تستغرق إزالة الجليد وقتًا طويلاً ؛
2. الحاجة إلى ترتيب الحفر.
3. العديد من الأسئلة ناجمة عن الصداقة البيئية للعملية ؛
4. لا يمكن إعادة استخدام المواد.

إبر البخار

في الواقع ، لا يمكن تسمية الأنبوب الذي يبلغ طوله مترين وقطره حتى 50 مم بإبرة. يحمل بخار الماء إلى الأرض. لتثبيت الإبر ، يجب أولاً حفر ثقوب حتى عمق 70٪ على الأقل من ارتفاع طبقة الذوبان. يتم إغلاق الآبار نفسها ، بعد توصيلها بنظام إمداد البخار ، بأغطية ومغطاة بطبقة من مادة عازلة للحرارة.


العيوب الرئيسية لهذه الطريقة هي:

1. الحاجة إلى التدريب.
2. الحاجة إلى مولد بخار
3. تكوين وزيادة تجميد المكثفات ؛
4. يتطلب رقابة دقيقة على العملية.

المبرد الساخن

تدفئ التربة بمعدن ساخن (100-200 درجة مئوية) يغطي سطح الأرض. في كثير من الأحيان ، يتم استخدام نفايات إنتاج الطرق - الأسفلت المعيب أو رقائق الخرسانة. وقت تذويب 20-30 ساعة على الأقل. من عيوب هذه الطريقة يجب ملاحظة:

1. الاعتماد على مقاول من الباطن ؛
2. فقدان الحرارة أثناء توصيل المبرد ؛
3. الحاجة إلى تنظيف المبرد بعد تجميد التربة ؛
4. فترة ذوبان طويلة.

السخانات الكهربائية الأنبوبية

توفر التكنولوجيا نقل الطاقة الحرارية عن طريق الاتصال. تعمل الإبر الكهربائية كعناصر عمل. وهي عبارة عن مواسير مترية بقطر 50-60 ملم. يتم تركيب عناصر التسخين الكهربائية بالداخل.
توجد عناصر التسخين أفقيًا في الأرض ومتصلة بالدائرة في سلسلة. مساوئ هذه الطريقة هي:

1. الحاجة إلى المراقبة المستمرة ؛
2. احتمال حدوث صدمة كهربائية
3. منطقة تذويب صغيرة
4. الحاجة للعمل التحضيري.

تسخين التربة بالكهرباء الحرارية

بديل ممتاز للطرق الحالية لتسخين التربة هو تسخينها باستخدام الحرارة. إنها توفر تسخينًا موحدًا للتربة في جميع أنحاء العمق وتحافظ على درجة الحرارة المحددة في الوضع التلقائي.
الجهاز مصنوع على أساس أفلام مشعة للحرارة. يتم إنتاجه بأحجام وتكوينات مختلفة. سماكة اللوح حوالي 10 ملم. تعمل من شبكة أحادية الطور ويمكن أن تولد درجات حرارة تصل إلى 70 درجة مئوية. يحدد الإجراء الموجه للأشعة تحت الحمراء الكفاءة العالية للجهاز.


فوائد استخدام الإلكترودات الحرارية FlexiHeat.

هناك مشكلة كبيرة عند القيام بأعمال البناء خلال موسم البرد. يعرف العديد من البناة هذه المشكلة ويواجهونها باستمرار.
سطح الأرض والحصى والطين وتجمد الرمال وتجمد الكسور مما يجعل من المستحيل القيام بأعمال الحفر دون وقت إضافي.

هناك عدة طرق لإذابة التربة:

• 1. القوة الغاشمة. تدمير ميكانيكي.
• 2. ذوبان الجليد بمسدسات حرارية.
• 3. حرق. احتراق خال من الأكسجين.
• 4. قم بإذابة الثلج باستخدام مولد البخار.
• 5. ذوبان الجليد بالرمل الساخن.
• 6. إزالة الجليد بالمواد الكيميائية.
• 7. تدفئة التربة بالحصائر الكهروحرارية أو كابل التدفئة الكهربائية.

كل من الطرق المذكورة أعلاه لها نقاط ضعفها الخاصة. طويلة ، باهظة الثمن ، ذات جودة رديئة ، خطيرة ، إلخ.
ومع ذلك ، يمكن التعرف على الطريقة المثلى على أنها طريقة استخدام التثبيت لتسخين التربة والخرسانة. يتم تسخين الأرض بواسطة سائل يدور عبر خراطيم منتشرة على سطح كبير.

مزايا مقارنة بالطرق الأخرى:

• الحد الأدنى من إعداد السطح
• الاستقلال والاستقلالية
• لم يتم تنشيط خرطوم التسخين
• الخرطوم مغلق تمامًا ولا يخاف من الماء
• الخرطوم والغطاء العازل للحرارة مقاومان للإجهاد الميكانيكي. الخرطوم مُقوى بالألياف الصناعية ويتمتع بمرونة استثنائية وقوة شد.
• يتم التحكم في إمكانية الخدمة والاستعداد للتشغيل بواسطة أجهزة استشعار مدمجة. يمكن رؤية ثقب أو تمزق الخرطوم بالعين المجردة. يمكن حل المشكلة في 3 دقائق.
• لا توجد قيود على تسخين السطح.
• يمكن وضع الخرطوم بشكل تعسفي

مراحل العمل بالتركيب لتسخين الأسطح Wacker Neuson HSH 700 G:

إعداد الموقع.
نظف السطح الساخن من الثلج.
سيؤدي التنظيف الشامل إلى تقليل وقت إزالة الجليد بنسبة 30٪ ، وتوفير الوقود ، والتخلص من الأوساخ والمياه الذائبة الزائدة التي تجعل من الصعب القيام بمزيد من العمل.

تركيب خرطوم التسخين.
كلما كانت المسافة بين المنعطفات أصغر ، قل الوقت المستغرق لتدفئة السطح. في وحدة HSH 700G ، يكون الخرطوم كافياً لتسخين مساحة تصل إلى 400 متر مربع. اعتمادًا على المسافة بين الخرطوم ، يمكن تحقيق المنطقة المطلوبة ومعدل التسخين.

حاجز بخار المنطقة الساخنة.
استخدام حاجز بخار إلزامي. الخرطوم غير المطوي مغطى بغشاء بلاستيكي متداخل. لن يسمح الفيلم بتبخر الماء الساخن. سوف تذوب المياه على الفور الجليد في الطبقات السفلية من التربة.

وضع مواد العزل الحراري.
يتم وضع سخان على حاجز البخار. كلما تم عزل السطح الساخن بعناية ، قل الوقت المستغرق لتدفئة التربة. لا تتطلب المعدات معرفة محددة بالمهارات وتدريب الموظفين على المدى الطويل. تستغرق إجراءات التمديد والبخار والعزل الحراري من 20 إلى 40 دقيقة.

مزايا التكنولوجيا باستخدام تركيبات التدفئة السطحية

• نقل الحرارة 94٪
• نتيجة متوقعة ، استقلالية كاملة
• وقت التسخين 30 دقيقة
• لا يوجد خطر حدوث صدمة كهربائية ، ولا تخلق مجالات مغناطيسية وتداخل مع أجهزة التحكم
• وضع خرطوم حر ، لا توجد قيود على التضاريس
• سهولة التشغيل والتحكم والتجميع والتخزين مرونة استثنائية في المناورة وإمكانية الصيانة
• لا يؤثر على الاتصالات القريبة والبيئة ويدمرها
• تم اعتماد HSH 700 G في روسيا ولا يتطلب تصاريح خاصة من المشغل

الاستخدامات الممكنة لـ Wacker Neuson HSH 700 G

• ذوبان التربة
• زرع الاتصالات
• تسخين الخرسانة
• تسخين الهياكل المعقدة (جسور العمود ، إلخ)
• تسخين هياكل التسليح
• ذوبان الحصى لوضع الأرضيات
• تدفئة هياكل القوالب الجاهزة
• منع تكون الجليد على الأسطح (الأسقف ، ملاعب كرة القدم ، إلخ.)
• البستنة (البيوت المحمية وأحواض الزهور)
• أعمال التشطيب في موقع البناء خلال فترة "البرد"
• تدفئة المباني السكنية وغير السكنية

تعد أجهزة تسخين الأسطح من Wacker Neuson حلاً اقتصاديًا وفعالًا لموسم الشتاء ، مما يتيح لك تسليم المشاريع في الوقت المحدد.
في الخريف والربيع ، تقدم أيضًا مساهمة لا تقدر بثمن في عبء العمل في شركتك: بعد كل شيء ، تعمل هذه الأجهزة على تسريع العديد من العمليات التكنولوجية.

الغرض الرئيسي من تدفئة الخرسانة هو الامتثال للشروط الصحيحة لإزالة الرطوبة أثناء العمل في الشتاء أو خلال فتراتها المحدودة. يتمثل مبدأ تشغيل التقنية في الحفاظ على درجة حرارة مرتفعة داخل أو حول سمك المحلول (في حدود 50-60 درجة مئوية) ، وتعتمد طرق التنفيذ على نوع وحجم الهياكل ودرجة قوة الخليط والميزانية و الظروف البيئية. لتحقيق التأثير المطلوب ، يجب أن يكون التسخين موحدًا ومبررًا اقتصاديًا ، ويتم ملاحظة أفضل النتائج عند الجمع.

نظرة عامة على طرق التدفئة

1. الأقطاب الكهربائية.

طريقة بسيطة وموثوقة للتسخين الكهربائي ، والتي تتكون من وضع تقوية أو قضيب سلكي بسمك 0.8-1 سم في محلول مبلل ، وتشكيل موصل واحد معه. يتم إطلاق الحرارة بالتساوي ، تصل منطقة التأثير إلى نصف المسافة من قطب كهربائي إلى آخر. يتراوح الفاصل الزمني الموصى به بينهما من 0.6 إلى 1 متر. لبدء الدائرة ، يتم توصيل الأطراف بمصدر طاقة بجهد منخفض من 60 إلى 127 فولت ، ولا يمكن تجاوز هذا النطاق إلا عند صب أنظمة غير معززة.

يشمل نطاق التطبيق الهياكل بأي حجم ، ولكن يتم تحقيق أقصى تأثير من خلال تسخين الجدران والأعمدة. يعد استهلاك الطاقة في هذه الحالة كبيرًا - يتطلب قطب واحد 45 أ على الأقل ، ويكون عدد القضبان المتصلة بمحول التنحي محدودًا. عندما يجف المحلول ، تزداد التكاليف والجهد المطبق. عند صب منتجات الخرسانة المسلحة ، تتطلب تقنية التسخين باستخدام الأقطاب الكهربائية التنسيق مع المتخصصين (يتم وضع مشروع لوضعها ، باستثناء ملامسة الإطار المعدني). في نهاية العملية ، تبقى القضبان بالداخل ، ويتم استبعاد إعادة الاستغلال.

2. الأسلاك المرجعية.

يكمن جوهر الطريقة في الموقع في سمك محلول السلك الكهربائي (على عكس الأقطاب الكهربائية - المعزولة) ، والتي يتم تسخينها عن طريق تمرير التيار وإعطاء الحرارة بالتساوي. يتم استخدام أحد الأنواع التالية كعناصر عمل:

• PNSV - كابل فولاذي معزول بمادة البولي فينيل كلورايد.
• أصناف مقطعية ذاتية التنظيم: KDBS أو VET.

يعتبر استخدام الأسلاك هو الأكثر فاعلية عندما يكون من الضروري ملء الأرضيات أو الأساسات في الشتاء ، فهي تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة حرارية دون أي خسارة تقريبًا وتضمن توزيعها بشكل موحد.

PNSV أرخص ، إذا لزم الأمر ، يتم وضعها على كامل مساحة الهيكل (الطول محدود فقط بقوة المحول التدريجي) ، المقطع العرضي من 1.2 إلى 3 مم مناسب لـ هذه الأغراض. تشتمل ميزات تقنية التسخين على الحاجة إلى استخدام أسلاك التثبيت بنواة الألمنيوم في المناطق المفتوحة. كابل APV له خصائص مناسبة. يستثني مخطط PNSV 1.2 التداخلات ، والخطوة الموصى بها بين الحلقات والخطوط المجاورة هي 15 سم.

تعتبر الأقسام ذاتية التنظيم (KDBS أو VET) فعالة للتدفئة في الشتاء دون إمكانية استخدام محول أو توفير 380 فولت. عزلها أفضل من عزل PNSV ، لكنها أغلى ثمناً. يشبه مخطط مد الأسلاك بشكل عام المخطط السابق ، لكن طوله محدود ، ويتم تحديده مع مراعاة أبعاد الهيكل ، ولا يمكن قطعه. مع إضافة جهاز التحكم الحالي ، يتم إجراء التسخين بشكل أكثر سلاسة واقتصادًا. بشكل عام ، يعتبر كلا الخيارين فعالين عند صب الخرسانة في الشتاء ، وتشمل العيوب فقط تعقيد التمديد واستحالة إعادة الاستخدام.

3. البنادق الحرارية.

يتمثل جوهر هذه التقنية في زيادة درجة حرارة الهواء باستخدام السخانات الكهربائية والغاز والديزل وغيرها من السخانات. يتم تغطية العناصر المعالجة من البرد بقماش مشمع ، ويسمح لك إنشاء مثل هذه الخيمة بالوصول إلى الظروف الداخلية من +35 إلى 70 درجة مئوية. يتم التسخين عن طريق مصدر خارجي يمكن نقله بسهولة إلى مكان آخر دون الحاجة إلى أسلاك أو معدات خاصة. نظرًا لصعوبة إغلاق الأجسام الكبيرة والتأثير على الطبقات الخارجية فقط ، تُستخدم هذه الطريقة غالبًا مع أحجام صغيرة من الخرسانة أو مع انخفاض حاد في درجة الحرارة. استهلاك الطاقة بالمقارنة مع الأقطاب الكهربائية أو PNSV مقبول ، عند استخدام مسدسات الديزل ، يمكن التسخين في الأشياء التي لا تحتوي على مصدر طاقة.

4. الثرموستات.

يعتمد مبدأ تشغيل هذه التقنية على طلاء المحلول المصبوب حديثًا بأوراق البولي إيثيلين والأشعة تحت الحمراء في غلاف مقاوم للرطوبة. يتم توصيل الترمومات بشبكة تقليدية ، ويتراوح مقدار استهلاك الطاقة بين 400-800 واط / م 2 ، عندما تصل الحدود إلى +55 درجة مئوية ، يتم إيقاف تشغيلها ، مما يقلل من تكلفة التسخين الكهربائي للخرسانة. يتم تحقيق أقصى تأثير للتطبيق في فصل الشتاء ، بما في ذلك عند دمجه مع الإضافات الكيميائية.

يتم التخلص من خطر تجمد الرطوبة داخل المنتجات الخرسانية بعد 12 ساعة ، وتكون العملية مستقلة تمامًا. على عكس أسلاك PNSV ، فإن الثرمومات على اتصال مع الهواء الطلق والرطوبة دون أي مشاكل ؛ بالإضافة إلى الهياكل الخرسانية ، يتم استخدامها بنجاح لتدفئة التربة.

مع الرعاية المناسبة (بدون تداخل ، الانحناء بدقة على طول الخطوط المخصصة ، الحماية بالبولي إيثيلين) ، يمكن لأفلام الأشعة تحت الحمراء أن تتحمل ما لا يقل عن عام واحد من التشغيل النشط. ولكن مع كل المزايا ، فإن التكنولوجيا غير مناسبة بشكل جيد لتسخين أحجار متراصة ضخمة ، وتأثير الحصائر محلي.

5. صب الخرسانة الحرارية.

مبدأ التشغيل مشابه للمبدأ السابق: يتم وضع فيلم الأشعة تحت الحمراء أو الأسلاك المعزولة بالأسبستوس بين لوحين من الخشب الرقائقي المقاوم للرطوبة ، والتي تولد الحرارة عند الاتصال بالشبكة. توفر هذه الطريقة تدفئة في فصل الشتاء حتى عمق 60 مم ، نظرًا للتأثير المحلي ، يتم التخلص من خطر التشقق أو الإجهاد الزائد. بالقياس مع الحصائر ، تتمتع عناصر التسخين هذه بحماية حرارية (مستشعرات ثنائية المعدن مع رجوع تلقائي). يشمل نطاق التطبيق الهياكل مع أي منحدر ، ويتم ملاحظة أفضل النتائج عند صب كائنات متجانسة ، بما في ذلك تلك ذات وقت البناء المحدود ، ولكن لا يمكن استدعاء تقنية بسيطة. عند صب الخرسانة على الأساس ، يتم سكب ملاط ​​بدرجة حرارة لا تقل عن +15 درجة مئوية في صب الخرسانة ، تحتاج التربة إلى التسخين المسبق.

6. طريقة الاستقراء.

يعتمد مبدأ التشغيل على تكوين الطاقة الحرارية تحت تأثير التيارات الدوامة ، وهذه الطريقة مناسبة تمامًا للأعمدة والحزم والدعامات والعناصر الممدودة الأخرى. يتم وضع اللف التعريفي أعلى القوالب المعدنية ويخلق مجالًا كهرومغناطيسيًا ، والذي بدوره يؤثر على قضبان التسليح للإطار. يتم تسخين الخرسانة بالتساوي والكفاءة مع متوسط ​​استهلاك الطاقة. مناسب أيضًا للتحضير المسبق لألواح القوالب في فصل الشتاء.

7. تبخير.

نسخة صناعية ، يتطلب تنفيذ هذه الطريقة صندقة مزدوجة الجدران ، والتي لا تقاوم كتلة المحلول فحسب ، بل تجلب أيضًا البخار الساخن إلى السطح. جودة المعالجة أكثر من عالية ، على عكس الطرق الأخرى ، فإن التبخير يوفر الظروف الأكثر ملاءمة لترطيب الأسمنت ، أي البيئة الحارة الرطبة. ولكن نظرًا لتعقيدها ، نادرًا ما تستخدم هذه التقنية.

مقارنة بين مزايا وقيود تقنيات التدفئة

يعد تعقيد استخراج التربة المجمدة مرتفعًا للغاية نظرًا لقوتها الميكانيكية الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحالة المجمدة للتربة تعقد مهمة حفرها بسبب استحالة استخدام بعض أنواع آلات تحريك التربة وتحريك التربة ، مما يقلل من الإنتاجية والتآكل السريع لأجزاء العمل بالمعدات. ومع ذلك ، تتمتع التربة المجمدة بميزة واحدة - من الممكن حفر حفر فيها بدون منحدرات.

هناك أربع طرق رئيسية للحفر خلال موسم البرد:

• حماية قطعة الأرض من التجمد مع الاستخدام الإضافي لآلات تحريك التربة التقليدية ؛
• التخفيف الأولي وحفر التربة المتجمدة ؛
• التعدين المباشر في حالة مجمدة ، أي بدون أي تحضير
• مما يؤدي إلى حالة الذوبان والحفر اللاحق.

دعنا نلقي نظرة فاحصة على كل من هذه الطرق.

حماية التربة من التجمد

يتم توفير الحماية من درجات الحرارة المنخفضة للتربة عن طريق تخفيف الطبقة العلوية وتغطيتها بمواد عازلة وصب محاليل الملح المائية.

يتم تنفيذ أعمال الحرث والتخريب في قطعة الأرض في قطاع الأعمال الإضافية لاستخراج التربة. نتيجة هذا التخفيف هو إدخال كمية كبيرة من الهواء في طبقات التربة ، وتشكيل فراغات هوائية مغلقة تمنع انتقال الحرارة وتحافظ على درجة حرارة إيجابية في التربة. يتم الحرث بواسطة الكسارات أو المحاريث ، وعمقها 200-350 مم. بعد ذلك ، يتم إجراء عملية التخويف في اتجاه واحد أو اتجاهين (تقاطع) إلى عمق 150-200 مم ، مما يؤدي في النهاية إلى زيادة خصائص العزل الحراري للتربة بنسبة 18-20٪ على الأقل.
يتم تنفيذ دور السخان عند تغطية موقع العمل المستقبلي بواسطة مواد محلية رخيصة - الطحالب الجافة ونشارة الخشب ونشارة الخشب وأوراق الأشجار المتساقطة وحصائر الخبث والقش ، يمكنك استخدام فيلم PVC. توضع المواد السائبة على السطح في طبقة 200-400 مم. يتم احترار سطح التربة في أغلب الأحيان على قطع صغيرة من الأرض.

التربة المجمدة - التخفيف والحفر

لتقليل القوة الميكانيكية للتربة الشتوية ، يتم استخدام طرق معالجتها الميكانيكية والمتفجرة. ثم يتم استخراج الأرض المفككة بهذه الطريقة بالطريقة المعتادة - بمساعدة آلات تحريك التربة.

فك ميكانيكي. في عملية تنفيذه ، يتم قطع التربة وتقطيعها وتقسيمها بسبب الأحمال ذات الطبيعة الثابتة أو الديناميكية.

يتم إنتاج الأحمال الثابتة على التربة المجمدة بواسطة أداة معدنية من نوع القطع - السن. يتم تشغيل تصميم خاص مدفوع هيدروليكيًا ، ومجهز بسن واحد أو أكثر ، حول موقع العمل أثناء وضعه على حفارة مجنزرة. تسمح لك هذه الطريقة بإزالة التربة في طبقات حتى عمق 400 مم لكل ممر. في عملية التفكيك ، يتم أولاً سحب التثبيت المجهز بالسن بالتوازي مع الممرات السابقة بمسافة بادئة تبلغ 500 مم منها ، ثم يتم إجراؤها بشكل مستعرض بزاوية 60 إلى 90 درجة. يصل حجم حفر التربة المتجمدة في نفس الوقت إلى 20 متر مكعب في الساعة. يضمن التطوير الثابت للأرض المتجمدة لكل طبقة على حدة استخدام تركيبات التخفيف عند أي عمق لتجميد التربة.

يمكن لأحمال التأثير على مناطق التربة أن تقلل من القوة الميكانيكية للأرض المتجمدة بسبب التأثير الديناميكي. تستخدم مطارق السقوط الحر للتقسيم والفك ، أو المطارق الاتجاهية لفك الانقسام. في الحالة الأولى ، يتم استخدام المطرقة على شكل كرة أو مخروط كتلته أكبر 5 أطنان - يتم تثبيتها بحبل على ذراع الحفار ، وبعد رفعها إلى ارتفاع من خمسة إلى ثمانية أمتار ، يتم إسقاطها إلى موقع العمل. المطارق ذات الشكل الكروي هي الأنسب للحجر الرملي والطميية الرملية ، والمطارق المخروطية فعالة في التربة الطينية - بشرط ألا يتجاوز عمق التجميد 700 مم.

يتم تنفيذ العمل الموجه على الأرض المتجمدة بواسطة مطارق ديزل مثبتة على جرار أو حفارة. يتم استخدامها في أي تربة تخضع لعمق تجميد لا يزيد عن 1300 مم.

يعد تقليل قوة الأرض المتجمدة عن طريق الانفجار أكثر فاعلية - تسمح لك هذه الطريقة بإجراء حفر شتوي على عمق 500 مم ، وإذا كانت هناك حاجة لأحجام كبيرة. في المناطق غير المطورة ، يتم تنفيذ انفجار مفتوح ، وفي المناطق المبنية جزئيًا ، من الضروري أولاً إنشاء الملاجئ ومحددات الانفجار - ألواح ضخمة من المعدن أو الخرسانة المسلحة. يتم وضع المتفجرات في فتحة أو حفرة بئر (بعمق تخفيف يصل إلى 1500 مم) ، وإذا كان الحفر مطلوبًا على عمق أكبر ، في الفتحات والآبار. تستخدم آلات الحفر أو الطحن لقطع الفتحات ، وتصنع الفتحات على مسافة 900-1200 مم من بعضها البعض.

يتم وضع المتفجرات في الفتحة الوسطى (المركزية) ، وستوفر الفتحات المجاورة تعويضًا عن التحول المتفجر للتربة المجمدة وتثبيط موجة الصدمة ، وبالتالي منع الضرر خارج منطقة العمل. يتم وضع شحنة مطولة أو عدة شحنات قصيرة مرة واحدة في الفتحة ، ثم يتم ملؤها بالرمل وضغطها. بعد الانفجار ، سيتم تكسير التربة المجمدة في قطاع العمل بالكامل ، بينما ستبقى جدران الخندق أو الحفرة ، التي كان الغرض من إنشائها من الحفر ، سليمة.

تطوير التربة المتجمدة دون تحضيرها

هناك طريقتان لتطوير التربة مباشرة في درجات حرارة منخفضة - الميكانيكية وطريقتين.

تعتمد تقنية التطوير الميكانيكي للتربة المجمدة على تأثير القوة ، بما في ذلك الصدمات والاهتزازات في بعض الحالات. أثناء تنفيذه ، يتم استخدام كل من آلات تحريك التربة التقليدية وتلك المجهزة بأدوات خاصة.

في الأعماق الضحلة للتجميد ، تُستخدم آلات تحريك التربة التقليدية لحفر التربة: حفارات ذات دلو مباشر أو عكسي ؛ دراجلينز. كاشطات. الجرافات. يمكن تجهيز الحفارات أحادية الدلو بمرفقات خاصة - دلاء بملاقط إمساك وأسنان ذات تأثير اهتزازي. تتيح هذه المعدات إمكانية العمل على التربة المجمدة عن طريق قوة القطع المفرطة وتنفيذ تطويرها طبقة تلو الأخرى ، والجمع بين التخفيف والحفر في عملية عمل واحدة.

يتم استخراج التربة طبقة تلو الأخرى بواسطة وحدة خاصة للردم والطحن ، والتي تقطع طبقات بعرض 2600 مم وعمق يصل إلى 300 مم من موقع العمل. يوفر تصميم هذه الآلة لمعدات الجرافة التي تضمن حركة التربة المقطوعة.

يتمثل جوهر تطوير كتلة التربة في تقطيع التربة المجمدة إلى كتل مع استخلاصها لاحقًا باستخدام جرار أو حفارة أو رافعة بناء. يتم قطع الكتل عن طريق النشر من خلال التربة مع قطع متعامدة مع بعضها البعض. إذا تم تجميد الأرض ضحلة - حتى 600 مم - ثم لاستخراج الكتل ، يكفي عمل قطع على طول الموقع. يتم قطع الفتحات حتى 80٪ من العمق الذي تتجمد فيه التربة. هذا يكفي تمامًا ، لأن الطبقة ذات القوة الميكانيكية الضعيفة ، الواقعة بين منطقة التربة المجمدة والمنطقة التي تحافظ على درجة حرارة إيجابية ، لن تتداخل مع فصل كتل التربة. يجب أن تكون المسافة بين الفتحات والفتحات أقل بنسبة 12٪ تقريبًا من عرض حافة دلو الحفار. يتم استخراج كتل التربة باستخدام الجرافات ، لأن. إن تفريغها من دلو مجرفة مستقيم أمر صعب للغاية.

طرق إذابة التربة المجمدة

يتم تصنيفها وفقًا لاتجاه إمداد الأرض بالحرارة ونوع المبرد المستخدم. اعتمادًا على اتجاه إمداد الطاقة الحرارية ، هناك ثلاث طرق لإزالة الجليد من التربة - العلوي والسفلي والشعاعي.

يعتبر مصدر الحرارة العلوي للأرض هو الأقل كفاءة - يقع مصدر الطاقة الحرارية في الفضاء الجوي ويتم تبريده بنشاط عن طريق الهواء ، أي يضيع الكثير من الطاقة. ومع ذلك ، فإن طريقة الذوبان هذه هي الأسهل في التنظيم وهذه هي ميزتها.

إن عملية الذوبان ، التي تتم من تحت الأرض ، تكون مصحوبة بأقل تكاليف للطاقة ، حيث يتم توزيع الحرارة تحت طبقة صلبة من الجليد على سطح الأرض. العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو الحاجة إلى إجراء تدابير تحضيرية معقدة ، لذلك نادرًا ما يتم استخدامها.

يتم التوزيع الشعاعي للطاقة الحرارية في التربة بمساعدة العناصر الحرارية المعلقة رأسياً في الأرض. تكون كفاءة الذوبان الشعاعي بين نتائج التسخين العلوي والسفلي للتربة. لتنفيذ هذه الطريقة ، يلزم عمل أحجام أصغر إلى حد ما ، ولكنها لا تزال كبيرة جدًا ، لإعداد التدفئة.

تتم عملية إزالة الجليد من التربة في الشتاء باستخدام النار والعناصر الحرارية الكهربائية والبخار الساخن.
تقنية الحرق قابلة للتطبيق لحفر الخنادق الضيقة والضحلة نسبيًا. على سطح موقع العمل ، تظهر مجموعة من الصناديق المعدنية ، كل منها عبارة عن مخروط مبتور مقطوع إلى النصف. يتم وضعها مع الجانب المقطوع على الأرض بالقرب من بعضها البعض وتشكيل معرض. يتم وضع الوقود في الصندوق الأول ، ثم يتم إشعال النار فيه. يتحول معرض الصناديق إلى مدخنة أفقية - يأتي الغطاء من الصندوق الأخير ، وتتحرك منتجات الاحتراق على طول المعرض وتسخن التربة. لتقليل فقد الحرارة من ملامسة جسم القناة للهواء ، يتم تغطيتها بخبث أو تربة مذابة من الموقع حيث تم تنفيذ العمل في وقت سابق. يجب تغطية شريط التربة المذابة المتكونة في نهاية عملية التسخين بنشارة الخشب أو تغطيته بغشاء بولي كلوريد الفينيل بحيث تساهم الحرارة المتراكمة في مزيد من الذوبان.

يعتمد التسخين الكهربائي للتربة المجمدة على القدرة على تسخين المواد عند مرور تيار كهربائي من خلالها. لهذا الغرض ، يتم استخدام أقطاب كهربائية موجهة أفقيًا وعموديًا.

يتم إجراء الذوبان الأفقي بواسطة أقطاب كهربائية مصنوعة من الفولاذ المستدير أو الشريطي الموضوعة على الأرض - من أجل توصيل الأسلاك الكهربائية بها ، تنحني الأطراف المقابلة لعناصر الصلب بمقدار 150-200 مم. المنطقة المسخنة مع وضع الأقطاب الكهربائية عليها مغطاة بنشارة الخشب (سماكة الطبقة - 150-200 مم) ، مبللة مسبقًا بمحلول ملحي (تركيز الملح - 0.2-0.5 ٪) بكمية تساوي الكتلة الأولية لنشارة الخشب. مهمة نشارة الخشب المشبعة بمحلول ملحي هي إجراء التيار ، لأن التربة المجمدة لن تجري تيارًا في المرحلة الأولى من العمل. من الأعلى ، طبقة من نشارة الخشب مغطاة بفيلم بولي كلوريد الفينيل. مع ارتفاع درجة حرارة الطبقة العليا من التربة ، تصبح موصلًا للتيار بين الأقطاب الكهربائية وتزداد شدة الذوبان بشكل كبير - أولاً يتم إذابة طبقة التربة الوسطى ، ثم تلك الموجودة في الأسفل. نظرًا لتضمين طبقات التربة في توصيل التيار الكهربائي ، تبدأ طبقة نشارة الخشب في أداء مهمة ثانوية - الحفاظ على الطاقة الحرارية في منطقة العمل ، والتي من الضروري تغطية نشارة الخشب بدروع خشبية أو ورق تسقيف. يتم إجراء ذوبان التربة المجمدة باستخدام أقطاب كهربائية أفقية حتى عمق تجميد يصل إلى 700 مم ، وتبلغ تكلفة الكهرباء لتسخين متر مكعب من الأرض 150-300 ميجا جول ، وتسخن طبقة نشارة الخشب حتى 90 درجة مئوية ، وليس أكثر.

يتم إجراء إذابة القطب الكهربي الرأسي باستخدام قضبان مصنوعة من حديد التسليح ولها طرف واحد حاد. إذا كان عمق تجميد التربة 700 مم ، يتم دفع القضبان أولاً إلى عمق 200-250 مم في نمط رقعة الشطرنج ، وبعد إذابة الطبقة العليا ، يتم غرقها إلى عمق أكبر. في عملية إزالة الصقيع الرأسي للتربة ، يلزم إزالة الثلج المتراكم على سطح الموقع ، وتغطيته بنشارة الخشب المبللة بمحلول ملحي. تستمر عملية التسخين بنفس الطريقة المتبعة في الذوبان الأفقي باستخدام الأقطاب الكهربائية الشريطية - حيث يتم إذابة الطبقات العليا ، من المهم غمر الأقطاب بشكل دوري في الأرض على عمق 1300-1500 مم. في نهاية الذوبان العمودي للتربة المجمدة ، تتم إزالة الأقطاب الكهربائية ، لكن الموقع بأكمله يظل تحت طبقة من نشارة الخشب - لمدة 24-48 ساعة أخرى ، تذوب طبقات التربة من تلقاء نفسها بسبب الطاقة الحرارية المتراكمة. تكون تكاليف الطاقة الخاصة بعمل إزالة الصقيع العمودي أقل قليلاً من تكاليف التذويب الأفقي.

لتسخين التربة بالقطب الكهربائي في الاتجاه التصاعدي ، من الضروري التحضير الأولي للآبار - يتم حفرها على عمق 150-200 مم من عمق التجميد. الآبار مرتبة على شكل رقعة الشطرنج. تتميز هذه الطريقة بانخفاض تكاليف الطاقة - حوالي 50-150 ميجا جول لكل متر مكعب من التربة.

يتم إدخال قضبان الأقطاب الكهربائية في الآبار المعدة ، لتصل إلى الطبقة غير المجمدة من الأرض ، وسطح الموقع مغطى بنشارة الخشب المبللة بمحلول ملحي ، ويوضع فيلم بلاستيكي في الأعلى. نتيجة لذلك ، تسير عملية الذوبان في اتجاهين - من أعلى إلى أسفل ومن أسفل إلى أعلى. نادرًا ما يتم تنفيذ طريقة إذابة التربة المجمدة هذه وفقط إذا كان من الضروري بشكل عاجل إلغاء تجميد موقع للحفر.

تتم إذابة الثلج بالبخار باستخدام أجهزة خاصة - إبر بخار مصنوعة من أنابيب معدنية بقطر 250-500 مم ، يتم من خلالها إدخال البخار الساخن في التربة. الجزء السفلي من إبرة البخار مزود برأس معدني يحتوي على العديد من الثقوب 2-3 مم. يتم توصيل خرطوم مطاطي مزود بصنبور بالجزء العلوي (المجوف) من أنبوب الإبرة. لتركيب إبر البخار في الأرض ، يتم حفر الآبار (ترتيب متعاقب ، المسافة 1000-1500 مم) بطول 70٪ من عمق الذوبان المطلوب. يتم وضع أغطية معدنية على فتحات البئر ، مزودة بغدد ، يتم من خلالها تمرير إبرة بخار.

بعد تثبيت الإبر من خلال الخرطوم ، يتم تزويدهم بالبخار تحت ضغط 0.06-0.07 ميجا باسكال. سطح قطعة الأرض المذابة مغطى بطبقة من نشارة الخشب. استهلاك البخار لتسخين متر مكعب من التربة هو 50-100 كجم ، من حيث استهلاك الطاقة الحرارية ، هذه الطريقة هي 1.5-2 مرات أكثر تكلفة من التدفئة باستخدام الأقطاب الكهربائية المدفونة.

تشبه طريقة إذابة التربة المجمدة باستخدام السخانات الكهربائية الملامسة ظاهريًا طريقة إزالة الجليد بالبخار. في الإبر المعدنية المجوفة التي يبلغ طولها حوالي 1000 مم وقطرها لا يزيد عن 60 مم ، يتم تثبيت عناصر التسخين بعزل من الجسم المعدني للإبرة. عند توصيل مصدر الطاقة ، ينقل عنصر التسخين طاقة حرارية إلى جسم أنبوب الإبرة وإلى طبقات التربة. يتم توزيع الطاقة الحرارية في عملية التسخين شعاعيًا.

تم تصميم UPGO SPECT لحل عدد من المهام: تسخين المواد الخاملةفي الشتاء ، تسخين المياه وتدفئة المكان.

نحن نقدم محطات تسخين الغاز والبخارالتي تنتج تسخين المواد الخاملةعلى BSU (الرمل ، الحجر المسحوق ، الحصى ، الحجر الجيري):

تشير الأرقام إلى الطاقة الحرارية المقدرة للتركيب بالكيلوواط.

يتم تصنيع المعدات وفقًا لبراءات الاختراع وشهادة المطابقة التي حصلنا عليها.

كيف دافئة الخامل؟

(دليل الاختيار).

تختلف تقنية إنتاج الخلطات الخرسانية في الشتاء إلى حد ما عن تقنية إنتاج الخرسانة في الصيف.

في درجات حرارة محيطة منخفضة تصل إلى -5 درجة مئوية وأقل ، تظهر عدة مشاكل إضافية:

1. تكون درجة حرارة المواد الخاملة (الرمل والحصى) بحيث تنشأ الظروف لتجميد الماء أثناء الخلط ولا يعمل الخليط.
2. في مباني مصنع الخرسانة ، تكون التدفئة ضرورية للتشغيل المريح للأفراد والوحدات.
3. يجب تسليم الخرسانة الجاهزة إلى موقع البناء بدرجة حرارة لا تقل عن 15 درجة مئوية. تمتلئ الخلاطات التي تنقل الخرسانة أيضًا بالماء عند درجة حرارة لا تقل عن 40 درجة مئوية.

يتم حل المشكلة الأولى في الصقيع المعتدل جزئيًا عن طريق استخدام المواد المضافة المضادة للتجمد والماء الساخن. والثاني هو استخدام السخانات الكهربائية. المشكلة الثالثة لا تحل بدون استخدام أدوات خاصة.

ما هو المطلوب لإنتاج الخرسانة في الشتاء؟

1. تسخين الخامل (الرمل والحصى) إلى درجة حرارة من 5 درجات مئوية إلى 20 درجة مئوية.
2. تسخين المياه حتى درجة حرارة من 40 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية.
3. استخدام نظام تدفئة اقتصادي للمساحات.

ما هي مصادر الطاقة المتاحة لتسخين المياه الخاملة؟

دعونا لا نفكر في مصادر الطاقة الغريبة مثل توربينات الرياح ، والألواح الشمسية ، والينابيع الحرارية ، وما إلى ذلك. لنقم بصياغة المشكلة على النحو التالي:

مطلوب للعمل في درجات حرارة منخفضة ؛

لا يوجد نظام تدفئة مركزي.

استخدام الكهرباء مكلف للغاية.

كيفية تسخين خامل؟

مصادر الطاقة الأكثر شيوعًا هي الغاز والديزل ، وتعمل بشكل جيد مع أنظمة التشغيل الآلي. من الممكن استخدام زيت الوقود وزيت التدفئة. يتم استخدام الحطب والفحم في كثير من الأحيان بسبب تعقيد الأتمتة.

ما هي المعدات المستخدمة لتسخين المواد الخاملة؟

تنتج الصناعة منشآت لتسخين الرمال والحصى والمياه ، تعمل على أسس فيزيائية مختلفة. فيما يلي مزايا وعيوب التركيبات:

1. تسخين المواد الخاملة بالهواء الساخن.

الوقود: ديزل.

مزايا:

درجة حرارة الهواء تصل إلى 400 درجة مئوية

أبعاد صغيرة

سلبيات:

كفاءة منخفضة (استهلاك مرتفع للطاقة أثناء التشغيل ، نظرًا لأن الهواء لا ينقل الحرارة بكفاءة إلى المواد ، فإن معظم الحرارة تذهب إلى الغلاف الجوي) ؛

التسخين البطيء للمواد الخاملة (30-60 دقيقة) ؛

ضغط الهواء المنخفض لا ينفخ من خلال الغرامات والرمال ؛

لا توجد عملية تسخين المياه ؛

لا تستخدم لتدفئة المساحات.

2. تسخين المواد الخاملة بالبخار.

الوقود: ديزل.

مزايا:

كفاءة عالية؛

كفاءة عالية في تسخين المواد الخاملة ؛

التسخين السريع للمواد الخاملة (10-20 دقيقة) ؛

متوسط ​​السعر؛

يمكن تسخين الماء

أبعاد صغيرة

طاقة كهربائية تصل إلى 2 كيلو واط.

سلبيات:

إنها تخلق رطوبة عالية من المواد الخاملة (بسبب تكثيف البخار من 500 إلى 1000 كجم في الساعة ؛

يتم الإشراف على غلايات البخار عالية الكفاءة مع درجات حرارة تزيد عن 115 درجة مئوية وضغط يزيد عن 0.7 كجم / سم 2 ؛

من الصعب استخدامه لتدفئة المساحات (يتم إيقاف تشغيله عندما يكون مصنع الخرسانة خاملاً).

3. تسخين المواد الخاملة بالماء الساخن أو مسجلات البخار.

الوقود: ديزل أو تدفئة مركزية.

مزايا:

كفاءة عالية؛

ليست معقدة ، ومعدات رخيصة ؛

تصريح الإشراف الفني غير مطلوب ؛

يمكن تسخين الماء

يمكن استخدامها لتدفئة الفضاء ؛

أبعاد صغيرة جدا

طاقة كهربائية تصل إلى 0.5 كيلو واط.

سلبيات:

يتطلب في كثير من الأحيان إصلاح السجلات وصيانتها ؛

انخفاض كفاءة تسخين المواد الخاملة ؛

تستغرق عملية التسخين عدة ساعات.

4. التوربوماتيات (تسخين خليط البخار والهواء الخامل بمبادلات حرارية).

الوقود: ديزل.

مزايا:

كفاءة عالية؛

تصريح الإشراف الفني غير مطلوب ؛

لا سجلات

يمكنك تسخين الماء.

سلبيات:

معدات معقدة باهظة الثمن

لا ينطبق على تدفئة المساحات ؛

أبعاد كبيرة

طاقة كهربائية تصل إلى 18-36 كيلوواط (دوريًا).

5. محطات البخار والغاز والهواء.

تسخين المواد الخاملة بغازات المداخن.

الوقود: ديزل.

مزايا:

كفاءة عالية؛

كفاءة عالية في تسخين المواد الخاملة (10-20 دقيقة) ؛

ليست معدات معقدة بمتوسط ​​تكلفة ؛

تصريح الإشراف الفني غير مطلوب ؛

لا سجلات

تصل درجة حرارة الخليط إلى 400 درجة مئوية.

يمكن استخدامها لتدفئة الفضاء (يوجد وضع الاستعداد) ؛

هناك تسخين المياه لتلبية الاحتياجات التكنولوجية والتزود بالوقود للخلاطات ؛

أبعاد صغيرة.

سلبيات:

طاقة كهربائية تصل إلى 18 كيلوواط (دوري).