* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
299 п р о х о д к и в с к в а ж и н у , и к о о р д и н а т а соответ с т в е н н о й т о ч к и ее н а н о с и т с я о с т р и е м м а я т ника на бумажной ленте, движущейся при помощи часового механизма. В случае обна р у ж е н и я значительного отклонения сква ж и н ы от в е р т и к а л и п р о и з в о д я т з а к л а д к у д о полнительных труб, обеспечивающих пре д е л ь н о е р а с с т о я н и е м е ж д у н и м и в 1 м, н е обходимое д л я образования достаточного слоя замороженного грунта. Трудности до стижения полной вертикальности скважин и, следовательно, рассольных труб ограни ч и в а ю т о б л а с т ь п р и м е н е н и я способа 3 . г . г л у б и н о й до 250—300 м, х о т я и м е ю т с я ш а х т ы , з а л о ж е н н ы е по способу П ё т ш а н а г л у б и н у до 540 м. Р а б о т ы по э т о м у способу затрудняются при значительной скорости течения подземных вод, размывающих в этом с л у ч а е л е д я н о й м а с с и в , а такя^е п р и содержании в грунтовых водах значитель ного % с о л е й , п о н и ж а ю щ и х т е м п е р а т у р у з а мораживания воды. Самый п р о ц е с с 3 . г . п р о и с х о д и т с л е д у ю щим образом. Сначала охлаждается слой земли, ближайший к рассольным трубам, за тем п р о и с х о д и т замтэраяшвание з а к л ю ч е н н о й в нем в о д ы и , д а л е е , о х л а ж д е н и е б л и ж а й ш е го к п е р в о м у с л о я г р у н т а с п о с т е п е н н ы м п е р е х о д о м в д а л ь н е й ш е м от f° з а м е р з ш е г о с л о я до н о р м а л ь н о й t° н е о х л а ж д & и н о г о г р у н т а . В начале процесса замораживания разность t° о п у с к а ю щ е г о с я и в о з в р а т н о г о р а с с о л а д о в о л ь н о з н а ч и т е л ь н а , но п о с т е п е н н о о н а у м е н ь ш а е т с я до 2 — 3 ° . С к о р о с т ь о п у с к а н и я р а с с о л а д о п у с к а е т с я до 2 м/ск, а с к о р о с т ь поднимающегося (обратного) рассола р а в н а от 0,12 до 0,15 м/ск. Д л я определения расхода холода и по требной мощности х о л о д и л ь н ы х машин не обходимо з н а т ь : д и а м е т р в ы е м к и г р у н т а D , в ы с о т у ( т о л щ и н у ) в о д о н о с н о г о с л о я Н, с о д е р ж а н и е в нем в о д ы W в о б ъ е м н . % , у д . в . с у х о г о г р у н т а у, т е п л о е м к о с т ь с у х о г о г р у н т а с, в н е ш н и й д и а м е т р з а м о р а ж и в а ю щ и х т р у б Х>> в н у т р е н н и й д и а м е т р з а м о р а я с и в а е м о г о полого цилиндра D , внешний диаметр за м о р а ж и в а е м о г о п о л о г о ц и л и н д р а D , объем з а м о р а ж и в а е м о г о п о л о г о ц и л и н д р а V, ч и с л о з а м о р а ж и в а ю щ и х т р у б п, п о в е р х н о с т ь к а ж д о й F, с р е д н ю ю т е м п - р у р а с с о л а t , с р е д нюю темп-ру грунта f и время, потребное д л я з а м о р а ж и в а н и я ш а х т ы , h (в ч а с а х ) . П р о ц е с с 3 . г. с л а г а е т с я и з с л е д у ю щ и х э л е м е н т о в : а) о х л а ж д е н и е ц и л и н д р и ч . п о л о г о тела с н а р у ж н ы м диаметром внутренним D , в ы с о т о й I I и объемом V, с л а г а ю щ е е с я и з 2 3 4 x a 3 300 массив и имеющего внутренний диаметр D , в н е ш н и й — D (обычно н а 3—4 м более диа_ м е т р а D ) и в ы с о т у Н , до т е м п е р а т у р ы - ; е) з а м о р а ж и в а н и е н и ж н е й ч а с т и в н у т р е н него я д р а ( с о с т а в л я ю щ е е н е и з б е л ш у ю поте рю холода), в которую поступает наиболее холодный рассол. П о вычисленному из пунктов (а)—(е) р а с х о д у х о л о д а Q, ч и с л у и п о в е р х н о с т и т р у б и теплопередаче и х в час при данной р а з ности темп-р о п р е д е л я е т с я h—время, потреб ное д л я з а м о р а ж и в а н и я , и з у р - и я h = Q: Fn^-Qk, где к—коэфф. т е п л о п е р е д а ч и т р у б ; н а п р а к т и к е в р е м я з а м о р а ж и в а н и я ш а х т по о п и с ы в а е м о м у способу и с ч и с л я е т с я м е с я ц а м и , д о с т и г а я в особо т р у д н ы х с л у ч а я х 3—4 л е т . В выполненных установках мощность машин (обычно а м м и а ч н ы х ) в а р ь и р у е т от 100 000 до 3 000 000 Cal в ч а с . П о с л е о к о н ч а н и я з а м о р а ж и в а н и я расход холода сводится л и ш ь к поддержанию термического равновесия в м а с с и в е , т . е. о т н я т и ю от него л и ш ь того к о л и ч е с т в а т е п л а , к-рое он п о л у ч а е т и з в н е , в с л е д с т в и е чего р а б о т а м а ш и н з н а ч и т е л ь н о сокращается. Д л я извлечения труб после окончания строительных или шахтных ра бот п р о и з в о д и т с я о т т а и в а н и е т р у б путем ц и р к у л я ц и и подогретого р а с с о л а . В последние годы произведены десятки установок при помощи 3. г. и притом при особо н и з к и х Г (до—50°). Н и з к и е t° д а ю т з н а ч и т е л ь н о е у с к о р е н и е х о д а работ п р и бы стром замораживании, а главное—позволя ют п р о и з в о д и т ь з а м о р а ж и в а н и е п р и высо к о м с о д е р ж а н и и солей в п о д з е м н ы х в о д а х ; д л я получения рассола в этих установках применяют исключительно хлористый каль ций с прибавлением алкоголя, замерзающий, п р и к р е п о с т и в 32,2° В ё , п р и f —55° (без а л к о г о л я , п р и 30° В ё , этот ж е р а с с о л з а м е р з а е т у ж е п р и t° —39°), К р о м е 3 . г. п р и п р о х о д к е в е р т и к а л ь н ы х ш а х т , способ 3 . г . применен в нескольких случаях д л я рытья г о р и з о н т а л ь н ы х т о н н е л е й (Паринсский ме т р о п о л и т е н , т о н н е л ь в Стокгольме и д р . ) . В о о б щ е 3 . г. в с т р о и т е л ь с т в е н а х о д и т применение в тех случаях, когда приходит с я о п у с к а т ь с я ниже г о р и з о н т а г р у н т о в ы х вод в плывучих грунтах; последние при во доотливе натекают в котлован с внешней с т о р о н ы п е р е м ы ч к и , о к р у ж а ю щ е й этот кот л о в а н , и тем о с л а б л я ю т с о п р о т и в л я е м о с т ь г р у н т а , что о ч е н ь о п а с н о т а м , где н а этих г р у н т а х п о к о я т с я к а к и е - л и б о г р у з н ы е сооруж е & н и я . Д л я с и л ь н о г о о х л а ж д е н и я (до —50°) применяются углекислотные машины, при чем особо н и з к и е Г в системе д о с т и г а ю т с я при помощи сильного переохлаждения угле к и с л о т ы з а счет ч а с т и ч н о г о ее и с п а р е н и я в д о п о л н и т е л ь н о м , п е р е о х л а д и т е л е ; п р и этом с х е м а у с т а н о в о к п р о е к т и р у е т с я т а к , чтобы в н а ч а л ь н о й стадии п р о ц е с с а 3 . г . , п о к а р а с с о л м а л о о х л а ж д е н (—20-.— 35°) б ы л а в о з м о ж н а р а б о т а к о м п р е с с о р о в в одну с т у п е н ь , а з а т е м , по д о с т и ж е н и и н и з к о й Г, р а б о т а л и компрессоры с двухступенчатым сжатием, что п о в ы ш а е т э к о н о м и ч н о с т ь п р о ц е с с а . Н а фиг. 4 п о к а з а н а схема такой установки д л я сильного з а м о р а ж и в а н и я . Компрессор а низкого давления нагнетает сжатую угле4 5 2 4 g о х л а ж д е н и я Vj- кг в о д ы и I I — - щ ) & & &У с у х о г о г р у н т а от т е м п - р ы t до 0 ° ; б) з а м о р а живание кг в о д ы п р и 0 ° ; в) п е р е о х л а ж д е н и е от 0° до т е м п - р ы , с р е д н е й м е ж д у 0° и к г 2 темп-рои р а с с о л а t lf т . е. до --, с л а г а ю щ е е w кг л ь д а и п е р е - с я и з п е р е о х л а ж д е н и я V-^ охлаж-дения ^1 — - ^ j - V - y кг с у х о г о г р у н т а ; г) о х л а ж д е н и е ц и л и н д р и ч е с к о г о я д р а ш а х т ы д и а м е т р о м D и в ы с о т о й Н до с р е д н е й его т е м п - р ы -^; д) о х л а ж д е н и е в н е ш н е г о ц и л и н дрическ. полого слоя, окружающего ледяной