طرق تدفئة التربة في الشتاء. التربة المجمدة وطرق تنميتها

صفحة 10 من 18

إن تطوير التربة المرتبطة بحفر الخندق في ظروف الشتاء أمر معقد بسبب الحاجة إلى التحضير الأولي وتسخين التربة المجمدة. يتم تحديد عمق التجميد الموسمي للتربة وفقًا لبيانات محطات الأرصاد الجوية.
في الظروف الحضرية ، في ظل وجود عدد كبير من خطوط الكابلات الحالية والمرافق الأخرى الموجودة تحت الأرض ، يكون استخدام أدوات الصدم (آلات ثقب الصخور ، والعتلات ، والأوتاد ، وما إلى ذلك) أمرًا مستحيلًا نظرًا لخطر التلف الميكانيكي لخطوط الكابلات الحالية وغيرها. المرافق تحت الأرض.
لذلك ، يجب تسخين التربة المجمدة ، قبل بدء العمل في حفر خندق في منطقة تشغيل خطوط الكابلات ، بحيث يمكن تنفيذ أعمال الحفر بالمجارف دون استخدام أدوات الصدم.
يمكن إجراء تسخين التربة باستخدام أفران انعكاسية كهربائية ، وأقطاب كهربائية كهربائية أفقية ورأسية ، وسخانات كهربائية ثلاثية الطور ، ومواقد غاز ، وإبر بخار وماء ، ورمل ساخن ، وحرائق ، وما إلى ذلك. طرق تسخين التربة ، حيث يتم إدخال إبر التدفئة في الأرض المجمدة عن طريق حفر الآبار أو قيادتها ، لأن هذه الطريقة فعالة ويمكن تبرير استخدامها اقتصاديًا على عمق حفر يزيد عن 0.8 متر ، أي على عمق لا يستخدم في أعمال الكابلات. يمكن أيضًا إجراء تسخين التربة باستخدام التيارات عالية التردد ، ومع ذلك ، لم يتم تطبيق هذه الطريقة عمليًا بعد بسبب تعقيد المعدات وانخفاض كفاءة التركيب. بغض النظر عن الطريقة المتبعة ، يتم تنظيف السطح المسخن مبدئيًا من الثلج والجليد والأغطية العلوية للقاعدة (الأسفلت والخرسانة).

تسخين التربة بالتيارات الكهربائية ذات التردد الصناعيباستخدام أقطاب فولاذية موضوعة أفقياً على أرض متجمدة ، هو إنشاء دائرة تيار كهربائي ، حيث تستخدم الأرض المتجمدة كمقاومة.
يتم وضع الأقطاب الكهربائية الأفقية المصنوعة من شريطي وزاوي وأي مقاطع فولاذية أخرى بطول 2.5-3 متر أفقيًا على أرض متجمدة. يجب أن تكون المسافة بين صفوف الأقطاب الكهربائية المتضمنة في الأطوار المعاكسة 400-500 مم بجهد 220 فولت و 700-800 مم بجهد 380 فولت. مغطاة بطبقة من نشارة الخشب منقوعة في محلول مائي ملح بسمك 150-200 مم. في الفترة الأولى من تشغيل الأقطاب الكهربائية ، يتم نقل الحرارة الرئيسية إلى التربة من نشارة الخشب ، حيث يحدث تسخين شديد تحت تأثير التيار الكهربائي. مع ارتفاع درجة حرارة التربة ، تزداد موصليةها ويمر التيار الكهربائي عبر التربة ، تزداد شدة تسخين التربة.
من أجل تقليل فقد الحرارة من التشتت ، يتم ضغط طبقة من نشارة الخشب وتغطيتها بدروع خشبية ، وحصائر ، وورق تسقيف ، إلخ.
يتم تحديد استهلاك الطاقة الكهربائية لتسخين التربة باستخدام الأقطاب الكهربائية الفولاذية إلى حد كبير من خلال رطوبة التربة وتتراوح من 42 إلى 60 كيلو واط في الساعة لكل متر مكعب من التربة المجمدة مع مدة تسخين تتراوح من 24 إلى 30 ساعة.
يجب أن يتم العمل على إزالة الجليد من التربة بالتيار الكهربائي تحت إشراف موظفين مؤهلين مسؤولين عن مراقبة نظام التدفئة ، وضمان سلامة العمل وصلاحية المعدات. هذه المتطلبات وتعقيد تنفيذها ، بالطبع ، تحد من تطبيق هذه الطريقة. أفضل طريقة وأكثر أمانًا هي تطبيق جهد حتى 12 فولت.

أرز. 15. تصميم سخانات ثلاثية الطور لتسخين التربة

سخان؛ ب - تبديل الدائرة ؛ 1 - قضيب فولاذي بقطر 19 مم ، 2 - أنبوب فولاذي بقطر 25 مم ، 3 - جلبة فولاذية بقطر 19-25 مم ، 4 - ملامسات نحاسية بقطر 200 مم 2 ، 5 - شريط فولاذي 30X6 مم 2.

سخانات كهربائية ثلاثية الطورالسماح بتسخين التربة بجهد 10 فولت. يتكون عنصر السخان من ثلاثة قضبان فولاذية ، يتم إدخال كل قضيب في أنبوبين من الصلب ، يبلغ طولهما الإجمالي 30 مم أقل من طول القضيب ؛ نهايات القضيب ملحومة في نهايات هذه الأنابيب.
يتم تغطية الفراغ بين القضيب والسطح الداخلي لكل أنبوب برمل الكوارتز ومملوء بالزجاج السائل لإغلاقه (الشكل 15) - أطراف الأنابيب الثلاثة الموجودة في مستوى AL متصلة ببعضها البعض بواسطة شريط من الصلب الملحوم بـ لهم ، وتشكيل نقطة محايدة لنجم السخان. يتم توصيل الأطراف الثلاثة للأنابيب الموجودة في المستوى B-B ، بمساعدة المشابك النحاسية المثبتة عليها ، من خلال محول تنحي خاص بقوة 15 كيلو فولت أمبير بالشبكة الكهربائية. يتم وضع السخان مباشرة على الأرض ومغطى بالرمل المذاب بسمك 200 مم. لتقليل فقد الحرارة ، يتم تغطية المنطقة الساخنة بالإضافة إلى ذلك بحصائر من الألياف الزجاجية في الأعلى.
استهلاك الطاقة الكهربائية لتسخين 1 م 3 من التربة بهذه الطريقة هو 50-55 كيلوواط ساعة ، ومدة التسخين 24 ساعة.

فرن انعكاسي كهربائي.كما أظهرت تجربة إجراء أعمال الإصلاح في الشبكات الحضرية ، فإن الطريقة الأكثر ملاءمة وقابلية للنقل والسرعة في ظل نفس الظروف ، والتي تحددها درجة التجمد وطبيعة التربة الساخنة وجودة الطلاء ، هي طريقة التسخين مع أفران انعكاسية كهربائية. كمسخن في الفرن ، يتم استخدام سلك نيتشروم أو fechral بقطر 3.5 مم ، ملفوفًا في لولب على أنبوب فولاذي معزول بالأسبستوس (الشكل 16).
عاكس الفرن مصنوع من قطع مكافئ منحني محوريًا بمسافة من العاكس العاكس إلى اللولب (البؤرة) المكون من 60 مم من الألومنيوم أو دورالومين أو لوح فولاذي مطلي بالكروم بسمك 1 مم. يعكس العاكس الطاقة الحرارية للفرن ، ويوجهها إلى منطقة تربة الآيس كريم الدافئة. لحماية العاكس من التلف الميكانيكي ، يتم إغلاق الفرن بغلاف فولاذي. توجد فجوة هوائية بين الغلاف والعاكس ، مما يقلل من فقد الحرارة من التبديد.
الفرن المنعكس متصل بالشبكة الكهربائية بجهد 380/220/127 فولت.
عند تسخين التربة ، يتم تجميع مجموعة من ثلاثة أفران انعكاسية أحادية الطور ، متصلة بنجمة أو مثلث ، وفقًا لجهد التيار الكهربائي. تبلغ مساحة تسخين الفرن الواحد 0.4 × 1.5 م 2 ؛ طاقة مجموعة الأفران 18 كيلو واط.


أرز. 16. فرن ريفلكس لتسخين التربة المجمدة.
1 - عنصر التسخين ، 2 - عاكس ، 3 - غلاف ؛ 4 - محطات الاتصال
استهلاك الكهرباء لتدفئة 1 م 3 من التربة المجمدة حوالي 50 كيلو وات في الساعة مع مدة تسخين من 6 إلى 10 ساعات.
عند استخدام الأفران ، من الضروري أيضًا ضمان ظروف عمل آمنة. يجب أن يكون مكان التسخين مسورًا ، ويتم إغلاق مشابك التلامس الخاصة بالتوصيل بسلك ، ويجب ألا تلمس الحلزونات الحلزونية الأرض.

تسخين التربة المجمدة بالنار.لهذا الغرض ، يتم استخدام الوقود السائل والغازي. يستخدم زيت الطاقة الشمسية كوقود سائل. استهلاكه من 4-5 كجم لكل 1 م 3 من التربة الدافئة. يتكون التركيب من صناديق وفوهات. بطول الصناديق 20-25 مترًا ، يتيح التثبيت يوميًا إمكانية تدفئة التربة على عمق 0.7-0.8 متر.
وتستمر عملية التسخين من 15 إلى 16 ساعة ، وفي بقية اليوم يحدث ذوبان التربة بسبب الحرارة المتراكمة من الطبقة السطحية.
وقود أكثر كفاءة واقتصادية لتسخين التربة غازي.
الموقد الغازي المستخدم لهذا الغرض عبارة عن قطعة من أنبوب فولاذي قطره 18 مم مع مخروط مفلطح. الصناديق نصف الكروية مصنوعة من ألواح الصلب بسمك 1.5-2.5 مم. لتوفير (فقدان الحرارة) ، يتم رش الصناديق بطبقة عازلة للحرارة من التربة يصل سمكها إلى 100 مم ، وتبلغ تكلفة تسخين التربة بوقود الغاز في المتوسط ​​0.2-0.3 فرك / م 3.
يتم استخدام تدفئة التربة بالحرائق في قدر ضئيل من العمل (حفر الحفر والخنادق للإدخال). يتم إشعال النار بعد إزالة الثلج والجليد من المكان. لزيادة كفاءة التسخين ، يتم تغطية النار بألواح حديدية بسمك 1.5-2 مم. بعد تسخين التربة إلى عمق 200-250 مم ، والذي تم ضبطه بمسبار فولاذي خاص ، يُسمح للحريق بالاحتراق ، وبعد ذلك يتم اختيار التربة المذابة بالمجارف. ثم ، في الجزء السفلي من التجويف المتشكل ، يتم إشعال النار مرة أخرى ، وتكرار هذه العملية حتى يتم اختيار التربة المجمدة إلى العمق الكامل. أثناء العمل على تدفئة التربة ، من الضروري التأكد من أن الماء الناتج عن ذوبان الجليد والجليد لا يغرق النار.
في عملية تسخين الأرض ، يمكن أن تتلف الكابلات الموجودة نتيجة لتأثير السخان. كما أوضحت التجربة ، من أجل الحماية المناسبة للكابلات الموجودة أثناء تسخين التربة ، من الضروري الحفاظ على طبقة من الأرض بسمك لا يقل عن 200 مم بين السخان والكابل خلال فترة التسخين بأكملها.

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 تنفيذها 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 بكتلة أكبر 5 أطنان - يتم تثبيتها بحبل على ذراع الحفار ، وبعد رفعها إلى ارتفاع من خمسة إلى ثمانية أمتار ، يتم إسقاطها إلى موقع العمل. المطارق الكروية 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 لزم الأمر ، استخراج كميات 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 (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 طحن وطحن خاصة ، 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.

مصدر الحرارة العلوي للأرض هو الأقل كفاءة - مصدر الطاقة الحرارية موجود 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.

عملية الذوبان ، التي يتم إجراؤها من تحت الأرض ، تكون مصحوبة بحد أدنى من تكاليف الطاقة ، 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 ، يتم حفر الآبار في الأرض (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 أغلى 1.5-2 مرة من التسخين 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.

يقع جزء كبير من أراضي روسيا في مناطق ذات فصول شتاء طويلة وقاسية. ومع ذلك ، يتم البناء هنا على مدار السنة ، وبالتالي ، يجب تنفيذ ما يقرب من 20 ٪ من الحجم الإجمالي لأعمال الحفر عند تجميد الأرض.

تتميز التربة المجمدة بزيادة كبيرة في تعقيد تطورها بسبب زيادة القوة الميكانيكية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الحالة المجمدة للتربة تعقد التكنولوجيا ، وتحد من استخدام أنواع معينة من آلات تحريك التربة (الحفارات) وآلات تحريك التربة (الجرافات ، والكاشطات ، والمخفعات) ، وتقلل من إنتاجية المركبات ، وتساهم في سرعة تآكل أجزاء الماكينة ، وخاصة أجسامها العاملة. في الوقت نفسه ، يمكن تطوير الحفريات المؤقتة في الأرض المتجمدة بدون منحدرات.

اعتمادًا على الظروف المحلية المحددة ، يتم تنفيذ تطوير التربة في ظروف الشتاء بالطرق التالية: 1) حماية التربة من التجمد والتطوير اللاحق بالطرق التقليدية ، 2) تطوير التربة في حالة التجميد مع تخفيف أولي ، 3) التطوير المباشر لل التربة المتجمدة ، 4) إذابة الجنيه وتطوره في حالة الذوبان.

تتم حماية التربة من التجمد عن طريق تخفيف طبقات السطح ، وتغطية السطح بسخانات مختلفة ، وتشريب الجنيه بالمحلول الملحي.

يتم تفكيك التربة بالحرث والتخويف في موقع مخصص للتطوير في ظروف الشتاء. نتيجة لذلك ، تكتسب الطبقة العليا من الجنيه هيكلًا فضفاضًا به فراغات مغلقة مملوءة بالهواء ، والتي تتمتع بخصائص عزل حراري كافية. يتم الحرث بواسطة المحاريث أو الكسارات على عمق 20 ... 35 سم ، متبوعًا بالحرث حتى عمق 15 ... 20 سم في اتجاه واحد (أو في اتجاهات متقاطعة) ، مما يزيد من تأثير العزل الحراري من خلال 18 ... 30٪.

سطح التربة مغطى بمواد عازلة للحرارة ، ويفضل أن تكون من مواد محلية رخيصة: أوراق الأشجار ، الطحالب الجافة ، نفايات الخث ، حصائر القش ، الخبث ، القوارير ونشارة الخشب ، موضوعة في طبقة من 20 ... 40 سم مباشرة على الجنيه. يستخدم العزل السطحي للجنيه بشكل أساسي في فترات الاستراحة الصغيرة.

يتم تفكيك التربة المتجمدة مع التطوير اللاحق بواسطة آلات تحريك التربة أو تحريك الأرض بطريقة ميكانيكية أو متفجرة.

يعتمد التخفيف الميكانيكي على قطع أو تقسيم أو تقطيع طبقة من التربة المجمدة بفعل ثابت أو ديناميكي.

يعتمد الإجراء الساكن على عمل قوة القطع المستمرة في التربة المجمدة بواسطة هيئة عمل خاصة - السن. لهذا الغرض ، يتم استخدام معدات خاصة ، حيث يتم إنشاء قوة القطع المستمرة للسن بسبب قوة الجر للجرار. تقوم الآلات من هذا النوع باختراق التربة المتجمدة طبقة تلو الأخرى ، مما يوفر لكل اختراق عمق تخفيف يصل إلى 0.3 ... 0.4 متر. درجة إلى سابقتها. قدرة الكسارة 15 ... 20 متر مكعب / ساعة. ككسارات ثابتة ، يتم استخدام حفارات هيدروليكية بجسم عامل - يتم استخدام أسنان الكسارة.

إن إمكانية تطوير طبقة تلو الأخرى للأرض المتجمدة تجعل الكسارة الساكنة قابلة للتطبيق بغض النظر عن عمق التجميد.

يعتمد التأثير الديناميكي على إنشاء أحمال صدمة على السطح المفتوح للأرض المتجمدة. بهذه الطريقة ، يتم تدمير الجنيه بمطارق السقوط الحر (فك الانقسام) أو المطارق الاتجاهية (فك الانقسام). يمكن أن تكون مطرقة السقوط الحر على شكل كرة أو إسفين يصل وزنه إلى 5 أطنان ، معلقًا على حبل في ذراع الحفار ، ويسقط من ارتفاع 5 ... 8 م. 0.5 ... 0.7 م ).

كمطرقة اتجاهية ، تستخدم مطارق الديزل على نطاق واسع كملحقات للحفار أو الجرار. تسمح لك مطارق الديزل بتدمير الجنيه حتى عمق 1.3 متر.

يعتبر تخفيف الانفجار فعالًا عند أعماق التجميد البالغة 0.4 ... 1.5 متر أو أكثر مع وجود أحجام كبيرة من تجمد الأرض. يتم استخدامه بشكل أساسي في المناطق غير المطورة ، وفي المناطق المبنية - مع استخدام الملاجئ وموقع الانفجار (الألواح الثقيلة). عند الفك إلى عمق يصل إلى 1.5 متر ، يتم استخدام طرق الفتحات والفتحات ، وفي الأعماق الأكبر ، يتم استخدام طرق الحفر أو الفتحات. فتحات على مسافة 0.9 ... 1.2 متر من بعضها البعض مقطوعة بآلات القطع بالفتحة من نوع الطحن أو ماكينات القضبان. من بين الفتحات الثلاث المجاورة ، يتم شحن فتحة وسطى ، وتعمل الفتحتان الخارجية والوسيطة على تعويض انزياح الأرض المجمدة أثناء الانفجار وتقليل التأثير الزلزالي. يتم شحن الفتحات بشحنات ممدودة أو مركزة ، وبعد ذلك يتم انسدادها بالرمل. عند التفجير ، يتم سحق الجنيه المجمد تمامًا دون الإضرار بجدران الحفرة أو الخندق.

يتم التطوير المباشر للتربة المجمدة (بدون تخفيف أولي) بطريقتين: الكتلة والميكانيكية.

تعتمد طريقة الكتلة على حقيقة أن صلابة التربة المجمدة تنكسر عن طريق تقطيعها إلى كتل ، ثم يتم إزالتها بواسطة حفارة أو رافعة بناء أو جرار. يتم إجراء القطع في الكتل في اتجاهات متعامدة بشكل متبادل. مع عمق التجميد الضحل (حتى 0.6 متر) ، يكفي عمل جروح طولية فقط. يجب أن يكون عمق الفتحات المقطوعة في الطبقة المجمدة حوالي 80٪ من عمق التجمد ، لأن الطبقة الضعيفة عند حدود المناطق المجمدة والمذابة لا تشكل عقبة أمام فصل الكتل عن الكتلة الصخرية. تعتمد المسافة بين فتحات القطع على حجم حافة جرافة الحفار (يجب أن تكون أبعاد الكتل 10 ... 15٪ أقل من عرض فوهة دلو الحفار). لشحن الكتل ، يتم استخدام الحفارات ذات الدلاء بسعة 0.5 متر مكعب أو أكثر ، ومجهزة بشكل أساسي بحفار خلفي ، نظرًا لأن تفريغ الكتل من الجرافة بمجرفة مستقيمة أمر صعب للغاية.

تعتمد الطريقة الميكانيكية على القوة (أحيانًا بالاشتراك مع الصدمة أو الاهتزاز) على كتلة الأرض المتجمدة. يتم تنفيذه باستخدام كل من الآلات التقليدية لتحريك التربة وتحريك التربة ، والآلات المجهزة بأجهزة عمل خاصة.

تُستخدم الآلات التقليدية على عمق تجميد ضحل يبلغ رطل: حفارات مستقيمة وذات مجرفة خلفية مع دلو بسعة تصل إلى 0.65 م 3 - 0.25 م ، نفس الشيء ، مع دلو بسعة تصل إلى 1.6 م 3 - 0.4 م ، حفارات السحب - حتى 0.15 م والجرافات والكاشطات - 0.05 ... 0.1 م.

لتوسيع نطاق الحفارات أحادية الجرافة في فصل الشتاء ، بدأ استخدام المعدات الخاصة: الدلاء ذات الأسنان النشطة ذات التأثير الاهتزازي والدلاء المزودة بجهاز ملقط القابض. نظرًا لقوة القطع المفرطة ، يمكن لهذه الحفارات ذات الجرافة الواحدة تطوير مجموعة من الأرض المجمدة في طبقات ، والجمع بين عمليات الفك والحفر في واحدة.

يتم تطوير التربة طبقة تلو الأخرى بواسطة آلة طحن وطحن متخصصة تزيل "الرقائق" التي يصل سمكها إلى 0.3 متر وعرضها 2.6 متر. ويتم تنفيذ حركة التربة المتجمدة المتطورة بواسطة معدات الجرافة المضمنة في مجموعة الماكينة.

يتم إذابة التربة المجمدة بالطرق الحرارية ، والتي تتميز بكثافة كبيرة لليد العاملة وكثافة الطاقة. لذلك ، يتم استخدام الطرق الحرارية فقط في الحالات التي تكون فيها الطرق الفعالة الأخرى غير مقبولة أو غير مقبولة ، وهي: بالقرب من المرافق والكابلات الموجودة تحت الأرض ، إذا كان من الضروري إذابة قاعدة مجمدة ، أثناء أعمال الطوارئ والإصلاح ، في ظروف ضيقة (خاصة في الظروف إعادة التجهيز التقني وشركات إعادة الإعمار).

يتم تصنيف طرق إذابة التربة المجمدة وفقًا لاتجاه انتشار الحرارة في التربة ووفقًا لنوع المبرد المستخدم.

وفقًا لاتجاه انتشار الحرارة في التربة ، يمكن تمييز الطرق الثلاثة التالية لإذابة التربة.

طريقة إذابة التربة من الأعلى إلى الأسفل غير فعالة ، لأن مصدر الحرارة يقع في منطقة الهواء البارد ، مما يتسبب في فقد حرارة كبيرة. في نفس الوقت ، هذه الطريقة سهلة للغاية وبسيطة في التنفيذ ، لأنها تتطلب الحد الأدنى من العمل التحضيري.

تتطلب طريقة ذوبان التربة من أسفل إلى أعلى استهلاكًا ضئيلًا للطاقة ، حيث يحدث الذوبان تحت حماية قشرة الأرض الجليدية ويتم التخلص عمليًا من فقدان الحرارة. العيب الرئيسي لهذه الطريقة هو الحاجة إلى إجراء عمليات تحضيرية كثيفة العمالة ، مما يحد من نطاقها.

عندما يتم إذابة التربة في الاتجاه الشعاعي ، يتم توزيع الحرارة بالأرطال شعاعيًا من عناصر التنميط المثبتة رأسياً ، والتي يتم تغذيتها بالجنيه. تحتل هذه الطريقة ، من حيث مؤشراتها الاقتصادية ، موقعًا وسيطًا بين الاثنين الموصوفين سابقًا ، ولتنفيذها تتطلب أيضًا أعمالًا تحضيرية كبيرة.

وفقًا لنوع المبرد ، يتم تمييز الطرق الرئيسية التالية لإذابة التربة المجمدة.

تستخدم طريقة الحريق لحفر الخنادق الصغيرة في الشتاء. للقيام بذلك ، من الاقتصادي استخدام مجموعة ارتباط تتكون من عدد من الصناديق المعدنية على شكل أقماع مقطوعة على طول المحور الطولي ، حيث يتم تجميع معرض مستمر. أول الصناديق عبارة عن غرفة احتراق يتم فيها حرق الوقود الصلب أو السائل. يوفر أنبوب العادم في الصندوق الأخير مسودة ، بفضلها تمر منتجات الاحتراق على طول المعرض وتسخين التربة الموجودة تحته. لتقليل فقد الحرارة ، يتم رش الرواق بطبقة من التربة المذابة أو الخبث. يتم تغطية شريط من التربة المذابة بنشارة الخشب ، ويستمر الذوبان في العمق بسبب الحرارة المتراكمة في التربة.

تعتمد طريقة التسخين الكهربائي على مرور التيار عبر المادة المسخنة ، ونتيجة لذلك تكتسب درجة حرارة موجبة. الوسائل التقنية الرئيسية هي أقطاب أفقية أو رأسية.

عند إذابة التربة باستخدام أقطاب كهربائية أفقية ، توضع أقطاب كهربائية مصنوعة من شريط أو صلب دائري على سطح التربة ، وتكون نهاياتها مثنية بمقدار 15 ... 20 سم لتوصيلها بالأسلاك. سطح المنطقة الساخنة مغطى بطبقة من نشارة الخشب بسمك 15-20 سم ، والتي يتم ترطيبها بمحلول ملحي بتركيز 0.2-0.5٪ بحيث لا تقل كتلة المحلول عن كتلة نشارة الخشب. في البداية ، تعتبر نشارة الخشب المبللة عنصرًا موصلًا ، لأن الأرض المجمدة ليست موصلة. تحت تأثير الحرارة المتولدة في طبقة نشارة الخشب ، تذوب الطبقة العليا من التربة ، والتي تتحول إلى موصل تيار من القطب إلى القطب. بعد ذلك ، وتحت تأثير الحرارة ، تبدأ الطبقة التالية من التربة في الذوبان ، ثم الطبقات الأساسية. في المستقبل ، تحمي طبقة نشارة الخشب المنطقة المسخنة من فقدان الحرارة في الغلاف الجوي ، حيث يتم تغطية طبقة نشارة الخشب بورق السقف أو الدروع. يتم استخدام هذه الطريقة عندما يصل عمق التجميد للرطل إلى 0.7 متر ، ويتراوح استهلاك الطاقة لتسخين 1 متر مكعب من التربة من 150 إلى 300 ميجا جول ، ولا تتجاوز درجة الحرارة في نشارة الخشب 80 ... 90 درجة مئوية.

يتم إذابة التربة باستخدام أقطاب كهربائية عمودية باستخدام قضبان فولاذية مدببة ذات أطراف سفلية. مع عمق تجميد يبلغ 0.7 متر ، يتم دفعهم إلى الأرض في نمط رقعة الشطرنج إلى عمق 20 ... 25 سم ، وعندما تذوب الطبقات العليا من التربة ، يتم غمرها بعمق أكبر. عند الذوبان من الأعلى إلى الأسفل ، من الضروري إزالة الثلج بشكل منهجي وترتيب ردم نشارة الخشب المبلل بمحلول ملحي. وضع التسخين لأقطاب القضبان هو نفسه بالنسبة للأقطاب الكهربائية الشريطية ، وأثناء انقطاع التيار الكهربائي ، يجب تعميق الأقطاب الكهربائية بالتتابع حيث ترتفع درجة حرارة التربة إلى 1.3 ... 1.5 متر. بعد انقطاع التيار لمدة 1 ... يومين ، يستمر ذوبان الجليد في الزيادة بسبب الحرارة المتراكمة في التربة تحت حماية طبقة نشارة الخشب. استهلاك الطاقة في هذه الطريقة أقل إلى حد ما من طريقة القطب الأفقي.

عند تطبيق التسخين من الأسفل إلى الأعلى ، قبل بدء التسخين ، من الضروري حفر آبار مرتبة في نمط رقعة الشطرنج إلى عمق يتجاوز سمك الأرض المجمدة بمقدار 15 ... 20 سم. يتم تقليل استهلاك الطاقة أثناء قطع الجنيه من الأسفل إلى الأعلى بشكل كبير ، حيث يصل إلى 50 ... 150 ميجا جول لكل 1 متر مكعب ، ولا يلزم وجود طبقة من نشارة الخشب.

عندما يتم تعميق أقطاب القضيب في الجنيه المذاب الأساسي وفي نفس الوقت يتم وضع حشوة نشارة الخشب المشبعة بمحلول ملحي على سطح النهار ، يحدث الذوبان في الاتجاه من أعلى إلى أسفل ومن أسفل إلى أعلى. في الوقت نفسه ، تكون كثافة الطعام في الأعمال التحضيرية أعلى بكثير مما كانت عليه في الخيارين الأولين. تستخدم هذه الطريقة فقط في حالات استثنائية ، عندما يكون من الضروري تقشير الجنيه إذابة الجليد.

يعتمد الذوبان بالبخار على مدخل البخار لكل رطل ، حيث يتم استخدام وسائل تقنية خاصة - إبر البخار ، وهي عبارة عن أنبوب معدني يصل طوله إلى 2 متر وقطره 25 ... 50 مم. يتم تثبيت طرف بفتحات بقطر 2 ... 3 مم على الجزء السفلي من الأنبوب. يتم توصيل الإبر بخط البخار بواسطة خراطيم مطاطية مرنة مع حنفيات. يتم دفن الإبر في الآبار ، وقد تم حفرها مسبقًا إلى عمق يساوي 70٪ من عمق الذوبان. يتم إغلاق الآبار بأغطية واقية مزودة بغدد لتمرير إبرة البخار. يتم توفير البخار تحت ضغط 0.06 ... 0.07 ميجا باسكال. بعد تثبيت الأغطية المتراكمة ، يتم تغطية السطح الساخن بطبقة من مادة عازلة للحرارة (على سبيل المثال ، نشارة الخشب). الإبر متداخلة بمسافة 1 ... 1.5 م استهلاك البخار لكل 1 م 3 من الرطل 50 ... 100 كجم. تتطلب هذه الطريقة استهلاكًا للحرارة أكثر بمرتين من طريقة القطب العميق.

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 صبغة 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

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؟

لن 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 عالي 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).