Будівництво із заморожуванням
Спосіб штучного заморожування застосовують при будівництві підземних споруд у слабких, нестійких водоносних гірських породах.
Сутність способу полягає в тому, що до початку горностроітельних робіт по контуру підземної споруди бурят систему свердловин через 0,8-2 м, обладнаних заморожуюче колонками, принципова конструкція яких показано на рис. 4.1,6. Через заморожуюче колонки за допомогою насосав прокачують холодоносія, охолоджений до негативних температур (-20 -=- 40) QC
В результаті постійної діркуляціі холодоносія в заморожуюче колонках вода, що знаходиться в гірських породах, замерзає і навколо кожної колонки поступово утворюються ледопородние циліндри, які в подальшому замикаються в єдине ледопородное огорожу. Заморожені породи різко змінюють свої первинні фізико-механічні властивості (міцність, зчеплення і т. д.), що дозволяє після досягнення ледопородним огорожею проектних розмірів приступити до гірничопрохідницькі робіт. Ледопородное захист в цьому випадку виконує роль тимчасової водонепроникної обгороджує кріплення, що забезпечує безпечні умови виробництва гірничо-будівельних робіт.
Ледопородное огорожу підтримують у замороженому стані до тих пір, поки не буде закінчено будівництво підземної споруди. Після зведення споруди ледопородное огорожу ліквідується.
Спосіб штучного заморожування гірських порід у світовій практиці застосовують з 1883 р. В СРСР спосіб вперше був застосований в 1.928 р. при проходці одного із стовбурів Солікамському калійного комбінату, і з тих пір область його застосування постійно розширюється. В даний час спосіб заморожування водоносних порід є основним при будівництві підземних споруд у складних і дуже складних гірничо-геологічних умовах. Його застосовують у всіх випадках, коли інші способи неефективні або технічно їх застосувати неможливо.
Широке поширення спосіб штучного заморожування водоносних порід отримав у торнорудной промисловості. Щорічно за допомогою способу заморожування проходять близько 2,5 км стволів. Застосовують цей спосіб і в метростроеніі (побудовано близько 100 ескалаторних тунелів загальною глибиною понад 5 км). У гідротехнічного будівництва спосіб заморожування
порід знайшов застосування при розробці котлованів для зведення гребель, будівель електростанцій, доків та інших споруд. У промисловому будівництві його застосовують при зведенні фундаментів під машини і промислові будівлі, при будівництві підземних споруд для цілей водопостачання, підземних дробильних установок на збагачувальних фабриках і т.д. Широке застосування спосіб заморожування отримав під час будівництва тунелів різного призначення в нестійких породах, при будівництві підземних ємностей для зберігання вуглеводневих газів, при. постійній підтримці стінок сховищ в замороженому стані.,
Слід зазначити, що спосіб заморожування гірських порід є одним з провідних спеціальних способів і у світовій практиці. Великого поширення спосіб одержав у Польщі, НДР, Канаді, Великобританії, ФРН, Румунії, Японії та інших країнах.
Широке розповсюдження штучне заморожування гірських порід отримало завдяки тому, що цей спосіб досить добре розвинений в технічному відношенні. Створено потужний бурове обладнання, високопродуктивні заморожуюче станції. Спосіб штучного заморожування має і хорошу наукову базу. Проведено теоретичні та експериментальні дослідження з вивчення нестаціонарних процесів теплообміну в масиві гірських порід, заморожують колонках, холодильному обладнанні, накопичені солідні дані по теплотехнічних і механічними властивостями заморожених порід, розроблені точні та інженерні методи розрахунку проектування ледопородних огорож та холодильного обладнання. Крім того, спосіб заморожування гірських порід універсальний. Його з успіхом застосовують при проходки стовбурів як у тріщинуватих, так і в пухких водоносних породах. Заморожування може вестися практично на будь-які глибини. З його допомогою можна заморожувати масиви гірських порід як обмеженою форми, так і на великих площах.
|