Искусственное замораживание грунта

Способ искусственного замораживания применяют при строительстве подземных сооружений в слабых, неустойчивых водоносных грунтах.
Сущность способа заключается в том, что до начала работ по контуру подземного сооружения бурят систему скважин через 0,8-2 м, оборудованных замораживающими колонками. Через замораживающие колонки с помощью насосов прокачивают хладоноситель, охлажденный до отрицательных температур (-20 -40) QC.
В результате постоянной циркуляции хладоносителя в замораживающих колонках вода, находящаяся в водонасыщенных грунтах, замерзает и вокруг каждой колонки постепенно образуются ледопородные цилиндры, которые в дальнейшем смыкаются в единое ледопородное ограждение. (Рис. 1)
Замороженные грунты резко изменяют свои первоначальные физико-механические свойства (прочность, сцепление и т. д.), что позволяет после достижения ледопородным ограждением проектных размеров приступить к горнопроходческим работам. Ледопородное ограждение в этом случае выполняет роль временной водонепроницаемой ограждающей крепи, обеспечивающей безопасные условия производства горно-строительных работ.

Ледопородное ограждение поддерживают в замороженном состоянии до тех пор, пока не будет закончено строительство подземного сооружения. После возведения сооружения ледопородное ограждение ликвидируется.

• в метростроении (построено около 100 эскалаторных тоннелей общей глубиной свыше 5 км);
• в гидротехническом строительстве способ замораживания пород нашел применение при разработке котлованов для возведения плотин, зданий электростанций, доков и других сооружений;
• в промышленном строительстве его применяют при возведении фундаментов под машины и промышленные здания;
• при строительстве подземных сооружений для целей водоснабжения, подземных дробильных установок на обогатительных фабриках и т. д.
• при строительстве тоннелей различного назначения в неустойчивых породах;
• при строительстве шахт
• при строительстве подземных емкостей для хранения углеводородных газов;
• при постоянном поддержании стенок хранилищ в замороженном состоянии.

Работы по замораживанию горных пород включают следующие этапы:

• бурение скважин;
• монтаж замораживающих колонок и рассольной сети;
• создание ледопородного ограждения требуемых размеров (активное замораживание).

Для бурения скважин применяются буровые установки:

• Drillmec G-25 (Италия)
• Drillmec G-33 Astra (Италия)
• Drillmec G-33 Iveco (Италия)

• ОАО «Беларуськалий» в г. Солигорске
• «Горно-обогатительный комбинат на базе Гарлыкского место-рождения калийных солей» в Лебапском велаяте Туркменистана.
• «Петриковский горно-обогатительный комплекс» г. Петриков