Производство работ в зимнее время

При отрицательных температурах стоимость и трудоемкость работ значительно возрастает. Это связано с увеличением механической прочности мерзлых грунтов, необходимостью выполнения дополнительных работ связанных с обеспечением прочности и надежности земляного сооружения более тяжелыми техническими условиями работы машин, повышением трудоемкости технической эксплуатации машин.

Требования к грунтам

Для насыпей целесообразно применять преимущественно грунты свойства, которых при отрицательных температурах меняются мало.

Подготовительные работы предназначены для снижения трудоемкости и стоимости основных работ в зимнее время:

1. Осушение путем устройства водоотливов или водопонижения для уменьшения влажности грунтов, работы выполняются за 1.5-2 месяца до замерзания грунта.

2. Рыхление - вспахивание с последующим боронованием талых грунтов и снегозадержанием в начале зимы. Рыхление производится на глубину 0,5 м, уменьшая промерзание грунтов на 40-60% по сравнению с обычными условиями.

3. Укрытие талых грунтов полиэтиленовой пленкой или пенопластом. Пленка укладывается в конце зимы, чтобы весной происходило интенсивное оттаивание, пенопласт укладывают осенью для длительного сохранения грунтов в талом состоянии (толщина слоя пенопласта 10-30см).

4. Введение химических реагентов применяется для разработки небольших выемок и котлованов при глубине промерзания до 1м (хлористый натрий, хлористый кальций). Вводят за 5-15 дней до наступления отрицательных температур.

В зимнее время неглубокие котлованы до 3^х м разрабатывать не рекомендуется.

Оттаивание мерзлых грунтов

Применяют данный метод при небольших объемах земляных работ, оттаивание грунта может выполняться сверху вниз, снизу вверх, радиально. Методы зависят от направления теплового потока.

- сверху вниз - огненный способ

Схема оттаивания грунта огненным способом:

1. Секция короба

2. Вытяжная труба

3. Утеплитель

4. Оттаявший грунт

В качестве топлива используют дрова, угольный кокс и т.д. Воздействие тепла на грунт 7-8 часов. Аккумуляция тепла 16 часов. Последнее время используют жидкое топливо, которое распыляется через сопла, форсунки и сжигаются.

(+) Простота конструкции малая трудоемкость.

(-) Непроизводительная трата тепла

Электропрогрев

Схема электропрогрева с использованием горизонтальных электродов: (сверху вниз)

1. Трех фазная электрическая сеть

2. Горизонтальные электроды

3. Слой опилок

4. Слой толя

5. Оттаявший грунт

Переменный ток, проходя по слою опилок, выделяет тепло. Данный способ менее трудоемок, чем огненный, однако, большой расход электроэнергии. Поверхностные электроды используют при глубине промерзания грунта до 0,7м, если глубина промерзания более 0,7м используют электропрогрев с использование вертикальных электродов.

Схема электропрогрева с помощью вертикальных электродов:

1. Трех фазная электрическая сеть

2. Стержневые електроды

3. Оттаивший грунт

Схема оттаивания грунта паропрогревом:

1. Паропровод

2. Игла

3. Прогретый грунт

4. Колпак

5. Пробуренная скважина

Используют паровые иглы, установленные предварительно пробуренные скважины на глубину 0,7м ниже глубины котлована. Паровая группа представляет собой конструкции длиной 1,5-2м с диаметром 25-50мм на нижней части трубы насажен наконечник с отверстиями диаметром 2-3мм, которые необходимы для выхода пара. В верхней части паровые иглы соединяются при помощи паропровода, скважины сверху накрывают колпаком для уменьшения теплопотерь, прогретая поверхность укрывается опилками иглы, размещенные в шахматном порядке на расстоянии 1-1,5м друг от друга.

Водопрогрев грунта ведут с применением водяных циркулирующих иглоустановок аналогично паровым иглам. Температура воды 50-60 ᵒС, вода циркулирует по замкнутому циклу (котел, разводящие трубы, водяные иглы, обратная труба). Водяная труба состоит из наружной и внутренней частей наружная часть трубы соединяется с обратным трубопроводом. Иглы размещают в шахматном порядке на расстоянии 0,75-1,25м.

Водоотлив и водопонижение

Схема открытого водоотлива

1. Приямок

2. Шпунт или деревянные ящики без дна, размером 1×1м (для крепления стенок приямка)

3. Трубопровод

4. Насос

На дно приямков насыпают фильтрующий материал (щебень гравий), при необходимости дополнительно по контуру котлована устраивают открытые водоотводящие канавы, играющие роль дренажа, которые засыпают гравием.

Понижение грунтовых вод при помощи легких иглофильтровых установок (ЛИФ)

Схема понижения грунтовых вод при помощи ЛИФ(одноярусное понижение вод):

1. Иглофильтр с фильтрующим звеном 6

2. Водосборный коллектор

3. Задвижка

4. Вихревой самовсасывающий насос

5. Трубопровод

Двухъярусное понижение грунтовых вод при помощи иглофильтра

1. Иглофильтр

2. Фильтрующее звено

Иглофильтры в основном применяют для осушения песчаных грунтов (в комплект входит до 100 иглофильтров).

Иглофильтр - труба диаметром 38мм длиной до 8,5м к нижнему концу которой присоединяется фильтровое звено, состоящее из 2^х труб: внутренней с диаметром 38мм (продолжение общей трубы) и наружной (диаметром 60мм), с равномерно расположенными отверстиями для пропуска воды. Длина фильтрового звена 1,5м. Наружная труба по спирали обмотана проволокой диаметром 3мм и покрыта защитными сетками. Фильтровое звено заканчивается наконечником внутри, которого размещены шаровой и кольцевой клапаны.

Схема иглофильтра

Дата добавления: 2014-01-07