Можно классифицировать как по направлению распространения тепла в грунте так и по применяемому виду теплоносителя.
По первому признаку относятся следующие три способа:
- оттаивание грунта сверху вниз – наименее эффективен, так как источник тепла в этом случае размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери; в тоже время этот способ достаточно легко и просто осуществим, требуется минимум подготовительных работ, в связи с чем часто применяется в практике.
- оттаивание снизу вверх – минимум расхода электроэнергии, т.к. оттаивание происходит под защитой ледо-земляной корки, и теплопотери при этом исключаются; недостаток – необходимость выполнения трудоёмких подготовительных операций, что ограничивает область его применения.
- при оттаивании грунта по радиальному направлению тепло распространяется в грунте радиально от вертикально установленных прогревающих элементов погружённых в грунт; по ТЭП – промежуточное значение между двумя способами описанными выше, а для осуществления требует значительных подготовительных работ.
По виду теплоносителя существуют следующие способы:
Огневой способ – костёр; небольшие траншеи – звеньевой агрегат (рис. 1).
Рисунок 1 - Оттаивание грунта огненным способом: 1 – камера сгорания; 2 – вытяжная труба; 3 – обсыпка.
Оттаивание в тепляках и отражательными печами.
Тепляки – открытые снизу короба с утеплёнными стенками и крышей, внутри которых размещаются спирали накаливания, либо водяные или паровые батареи, подвешенные сверху короба; отражательные печи имеют сверху криволинейную поверхность, в фокусе которой располагается спираль накаливания или излучатель инфракрасных лучей; питание от электросети 220-380В, расход энергии на 1м3 – 100-300 МДж, температура внутри тепляка 50-60оС.
Горизонтальные электроды.
На поверхности грунта укладывают электроды из полосовой или круглой стали, концы отгибают на 150-200 мм для подключения к проводам. Поверхность покрывают опилками t = 15-20 см, смоченными солевыми растворами 0,2-0,5% с таким расчётом, чтобы масса раствора была меньше массы опилок. Способ применяется при глубине промерзания до 0,7 м: расход электроэнергии на отогрев 1м3 – 150-300 МДж t<80-90оС.
Оттаивание вертикальными электродами.
Стержни арматуры с заостренными концами длиной до 0,7 м забивают на 25 см и по мере оттаивания добивают. После отключения в течении 1-2 сут. глубина оттаивания продолжает увеличиваться за счёт аккумулированного в грунте тепла под защитой опилочного слоя. Скважины бурят в шахматном порядке на глубину превышающую 15-20см толщину промерзаемого слоя. Расход энергии 1м3 – 50-100 МДж. Применяют способ при экстренном оттаивании грунта.
Оттаивание грунта токами высокой частоты.
Мёрзлый грунт хорошо проводит ток высокой частоты, поэтому нет необходимости заглублять электроды до талого грунта, что позволяет применять этот метод на участках с особо глубоким промерзанием. Высокая стоимость генератора токов высокой частоты ограничивает область применения.
Оттаивание паровыми силами.
Паропрогрев грунта на глубину 0,8-2 м выполняют с помощью перфорированных поровых игл, которые устанавливают на расстоянии 1-1,2 м в шахматном порядке в скважины, заранее пробуренные ручными электросверлами и передвижными буровыми станками.
В зависимости от характера грунта и глубины оттаивания продолжительность выполнения работ колеблется в пределах 3-5 ч.
Этот способ применяют редко так как приводит к пепеувлажнению грунта, что снижает его несущую способность.
Оттаивание ТЭНами (электросилами)
ТЭНы – стальные трубы длиной около 1м, диаметром 50-60 мм, которые вставляют в предварительно пробуренные в шахматном порядке скважины. Внутри их монтируют нагревательный прибор изолированный от корпуса трубы, пространство заполняют жидким или твёрдым диэлектриком. Расход тепла в 1,6-1,8 раз выше по сравнению с глубинными электродами.
Солевыми растворами.
На поверхности участка предварительно пробуривают скважины на глубину подлежащую оттаиванию Ø 30-40 см, располагают в шахматном порядке с шагом около 1м. Наливают подогретый до 80-100оС солевой раствор, которым пополняют скважины в течение 3-5 дней.
Метод послойного вымораживания водоносных грунтов.
До наступления морозов верхний слой до водоносного слоя разрабатывают. Когда под действием холодного воздуха расчётная глубина промерзания достигает 40-50см приступают к выемке мёрзлого грунта. Разработку ведут отдельными участками, между которыми оставляют перемычки из мёрзлого грунта толщиной около 0,5м на глубину 2/3 от толщины промёрзшего грунта.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему