Оттаивание мерзлых грунтов

По технико-экономическим показателям оттаивание значительно уступает другим способам разработки мерзлых грунтов. Оно применяется при небольших объемах земляных, работ и в случаях близкого расположения от места производства работ трубопроводов, кабелей и сооружений, т. е. когда взрывной и ударный способы рыхления исключаются.

Огневое оттаивание грунтов может производиться сжиганием твердого, жидкого или газообразного топлива. Топливо сжигается под полусферически­ми коробками из листовой стали толщиной 1, 5—2, 5 мм, установленными на отогреваемый грунт и покрытыми сверху теплоизоляционными материалами — шлаком или талым грунтом слоем 15—20 см. Режим процесса оттаивания со­стоит из периода непосредственного воздействия тепла на грунт в течение 6-—8 ч и периода аккумуляции тепла в течение 16—18 ч. За сутки грунт оттаивает на 0, 6—1 м.

Оттаивание мерзлых грунтов может выполняться также с применением местных тепляков, т. е. устанавливаемых на поверхность грунта ящиков с двой­ными стенками и днищем — наружными из кровельной стали и внутренними из котельной стали, между которыми заложены два слоя асбеста и слой вой­лока. Размер такого тепляка 0, 7 X 1 м, высота 12—15 см, вес до 30 кг. Внутри тепляка размещаются батареи парового или водяного отопления. Наиболее экономичны электротепляки с нагревательными спиралями. Их устанавливают на поверхности оттаиваемого грунта на расстоянии 0, 4 м друг от друга. Пло­щадь оттаивания вместе с тепляками засыпают слоем опилок 10—15 см. На 1 м² тепляка расход электроэнергии составляет 0, 7—1 квт-ч. Тепляки приме­няются для оттаивания грунта на глубину до 1 м при подготовке оснований под фундаментом, полы и дороги.

Электроотогрев грунта основан на включении при помощи электродов участка грунта как сопротивления в электрическую цепь и производится го­ризонтальными или вертикальными поверхностными и глубинными электро­дами.

Горизонтальные электроды применяются при глубине промерзания до 0, 7 м, длительность оттаивания состав­ляет 20—28 ч.

При глубине промерзания свыше 0, 7 м целесообразнее применять верти­кальные поверхностные электроды из круглой стали диаметром 12—19 мм, длиной 1, 5—2 м. Нижний конец электродов заостряют, а к верхнему привари­вают голый провод длиной 25—30 см для присоединения к электросети.

Сверху участок утепляется. Забивка вертикальных поверхностных электродов в мерзлый грунт производится первоначально на 0, 4—0, 45 м. По мере оттаи­вания грунта через каждые 4—6 ч подачу тока прекращают и электроды заби­вают на толщину оттаившего за это время слоя грунта.

Вышележащие слои мерзлого грунта и снег служат термоизо­ляторами. Электроды забиваются электроотбойными или отбойны­ми пневматическими молотками.

Вертикальные глубинные элек­троды экономически более эффек­тивны, чем поверхностные.

При оттаивании мерзлого грунта паровыми, водяными и электрическими иглами необходимо для их установки уст­раивать шпуры.

Паровая игла состоит из корпуса, изго­товленного из цельнотянутой толстостенной трубы диаметром 25—50 мм; патрубка для соединения иглы через гибкий резиновый шланг с магистральным трубопроводом, про­ложенным от котельной; наконечника с четырьмя-пятью отверстиями диаметром 2—3 мм для выхода пара, соединен­ного с корпусом винтовой нарезкой. Длина игл 1—1, 5 м; они располагаются в шахматном порядке на расстоянии 0, 75 — 1, 5 м и применяются при промерзании грунта на глубину до 1 м для оттаивания грунта траншей и котлованов, а так­же при забивке свай.

В грунтах, дополнительное увлажнение которых сни­жает их строительные качества, а также если грунт предназ­начен для обратной засыпки или перемещения в отвал на значительное расстояние при низких температурах, применять паровые иглы не рекомендуется. В таких случаях предпочти­тельнее водяные циркуляционные иглы, состоя­щие из двух труб, вставленных одна в другую и соединяе­мых резиновыми шлангами с трубопроводом, проложенным с теплоизоляцией от котельной до места производства работ по системе водяного отопления.

Электроигла представляет собой цельнотянутую стальную трубу; в нижнюю часть ее вставляется нагревательная ни-хромовая спираль, плотно засыпанная для изоляции кварце­вым песком. Такая игла обладает способностью аккумули­ровать тепло под мерзлым слоем грунта. Электроиглы устанавливают на расстоянии 1—1, 5 м при разработке траншей по

их оси, а при разработке котлованов — в шахматном порядке. Поверхность прогре­ваемого грунта покрывают опилками, торфом или брезентом.