Congelamento de solo

Congelamento de solo permitido túneis a ser escavada sob um ativo pátio ferroviário durante o Big Dig de Boston.
Seção transversal de um terreno de congelamento de tubulação como usado no Big Dig

Congelamento de solo é uma técnica de construção usada em circunstâncias onde o solo precisa ser estabilizado e então não entrará em colapso ao lado de escavações, ou evitar a contaminação derramada no solo de ser lixiviado para fora.[1] Essa técnica tem sido usada há pelo menos cem anos.

Tubulações são feitas através do solo a ser congelado, e em seguida refrigerações são feitas através das tubulações, congelando o solo.[1] O solo congelado pode ser tão duro como o concreto.

O congelamento de solo usado no Big Dig de Boston durante alguns dos seus processos de seu tunelização, para permitir sua ampla rede de túneis a serem construída sob ou através do solo que suporte a infra-estrutura existente que seria difícil e cara para oferecer suporte a métodos mais tradicionais de escavação. [1]

Alguns projetos de congelamento de solo usam salmoura de sal comum como refrigeradores. [2] mas outros projetos beneficiam com o uso de refrigeradores mais exóticos, como o nitrogênio líquido. [1][3]


No norte do Canadá e Alasca, sistemas de tubulação passivos são usados e não exigem qualquer energia externa para manter o solo congelado. [4] Estes sistemas são usados em terra evaporadores e radiadores acima do solo, cheios de líquido refrigerador. Quando a temperatura ambiente cai abaixo da temperatura da terra, o vapor líquido começa a condensação no radiador, reduzindo a pressão no sistema, fazendo com que o líquido no evaporador comece a ferver e evaporar. Esse processo resulta em transferência de calor do solo para o ar e mantém a terra em um permanente estado de congelamento.[5]

Referências

  1. ↑ a b c d Jessica Morrison (30 de outubro de 2013). «How Engineers Use Ground Freezing to Build Bigger, Safer, and Deeper». PBS. Consultado em 22 de julho de 2014. Cópia arquivada em 11 de abril de 2014. The basic premise behind ground freezing is that soil—made up of bits of minerals and organic matter, water, and air—becomes stronger and less penetrable when its water freezes and expands. 
  2. ↑ «Technical Manual for Design and Construction of Road Tunnels - Civil Elements». US Department of Transport. Consultado em 22 de julho de 2014. Cópia arquivada em 5 de dezembro de 2013. In order to maintain support to the tunnel face, excavation and jacking normally carried out alternately in small increments, typically in the range of 2 to 4 feet. In most cases, the soft ground must be treated by means of ground improvement techniques such as ground freezing, jet grouting, etc. as discussed in Chapter 7 Soft Ground Tunneling to enhance its stand up time. 
  3. ↑ «Ground Freezing: Freezing soil with liquid nitrogen». The Linde Group. 2014. Consultado em 22 de julho de 2014. Cópia arquivada em 26 de fevereiro de 2014. During the last two decades soil freezing with liquid nitrogen (LIN) has developed from an exotic gas application with lots of uncertainties into a standard procedure for treating unstable soil and leakages. 
  4. ↑ Igor Holubec, Ph.D., P.Eng (2014). «Flat Loop Thermosyphon Foundations in Warm Permafrost» (PDF). Government of the NT Asset Management Division Public Works and Services. Consultado em 12 de junho de 2015. Cópia arquivada (PDF) em 2 de abril de 2015. Passive cooling by means of pressured heat exchange pipes was developed in Alaska by the U.S. Army Corps of Engineers in 1965 to preserve foundations in ‘warm’ permafrost.  line feed character character in |citação= at position 85 (ajuda)
  5. ↑ «Thermosyphon Technology for Ground Freezing». 2014. Consultado em 12 de junho de 2015. Cópia arquivada em 26 de novembro de 2014. The basis of thermosyphon thechnology is a heat transfer device (thermosyphon) which extracts the heat from the soil during winter and passes it to the environment.