Материал: Технология строительства подземных сооружений. Специальные способы строительства

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ют воду под давлением 0,2—0,3 МПа. После испытаний уста­ новку запускают в эксплуатацию.

При откачке воды из иглофильтра шаровой клапан под действием пониженного давления прижимается к седлу (см. рис. 2.7, б) и препятствует попаданию загрязненных вод в иг­ лофильтр через наконечник. Откачиваемая вода поступает в иглофильтр через фильтровую сетку.

Установка работает в период всего времени до полного за­ вершения работ, производящихся под защитой водопонижения.

В процессе эксплуатации водопонизительной установки осу­ ществляют непрерывный контроль за уровнем грунтовых вод в наблюдательных скважинах; за показаниями манометров- и вакуумметров; расходом откачиваемой воды; за возможным выносом грунта на поверхность..

После возведения подземного сооружения под защитой водопоиизительной установки ее демонтируют и подготовляют для последующих работ.

Иглофильтры длиной до 3 м извлекают из грунта вручную или с помощью специальных устройств и приспособлений. При извлечении иглофильтра из грунтов, имеющих прослойки суг­ линков или содержащих илистые частицы, для уменьшения сопротивления грунта в иглофильтр подают воду под напором.

Если

подача воды

не дает положительного

результата, то

грунт

размывают

специальным забурником,

представляющим

собой трубу диаметром38 мм и длиной, превышающей длину иглофильтра на 0,5 м.

2.3. ВОДОПОНИЖЕНИЕ ЭЖЕКТОРНЫМИ ИГЛОФИЛЬТРОВЫМИ УСТАНОВКАМИ

Эжекторные иглофильтровые установки (ЭИ) используют для вакуумирования грунтов и понижения уровня подземных вод до 20 м при коэффициенте фильтрации 0,1—10 м/сут и при

близком залегании

водоупора от

почвы выработки. Подъем

откачиваемой воды

в эжекторных

иглофильтрах

производится

с помощью водоструйных насосов

(эжекторов).

В основу ра­

боты этих насосов положен принцип непосредственной переда­ чи энергии одним потоком другому, реализация которого осу­ ществляется непосредственно в иглофильтре.

Эжекторный иглофильтр (рис. 2.8) состоит из фильтрового звена 2 с наконечником 1, аналогичного фильтровому звену установок ЛИУ, надфильтровой трубы 5, в верхней части ко­ торой подсоединен патрубок 7 для подачи рабочей воды, при­ емной трубы 3, которая с одной стороны соединена с эжектор­ ным устройством 4, а с другой со сливной трубой 8.

Рабочая вода центробежным насосом под давлением подается в кольцевое пространст­ во между надфильтровой и приемной колон­ ка ми'труб и устремляется в насадку эжекто­

 

 

ра. Струя воды, выходящая из

насадки

с

Ш 1 Г

большой

скоростью,

создает

разряжение

в

С

М;

окружающем

пространстве,

благодаря кото­

 

 

рому обеспечивается отсос воды из обводнен­

 

 

ного грунта. Грунтовая вода у входа в гор­

 

 

ловину диффузора 6 смешивается с рабочей

 

»

водой и,

пройдя

через диффузор,

поднимает­

 

ся на повёрхность по сливной трубе.

 

 

 

 

 

 

 

 

Установки

с

эжекторными

иглофильтрами

 

 

выполняются

с

циркуляционным

резервуа­

 

 

ром или без него. Установка с циркуляцион-

 

|Ц |Т

ным резервуаром (рис.

2.9)

состоит

из ряда

 

 

эжекторных

иглофильтров 1, вдоль

которых

 

 

на поверхности земли расположены, распреде­

 

 

лительный напорный трубопровод 2 для по­

 

 

дачи рабочей воды к иглофильтрам с помо­

 

 

щью рабочего 6 или запасного 7 насосов и

 

 

самотечный лоток или трубопровод 3, отво­

 

 

дящий от иглофильтров

воду.

Эжекторные

 

 

иглофильтры подсоединяют к распределитель­

 

 

ному трубопроводу

шлангами

или

патруб­

 

 

ками.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Вода из иглофильтров через лоток

(трубо­

 

 

провод)

сливается

в циркуляционный резер­

Рис. 2.8. Эжектор­ вуар 5, из которого часть ее снова засасыва­

ный иглофильтр

ется насосом ,и подается

в эжектор (рабочая

 

вода), а избыток отводится самотеком

или

по сбросному трубопроводу 4 за пределы

строительной

пло­

щадки.

 

 

 

Водопонизительные установки без циркуляционного резер­ вуара (рис. 2.10) отличаются от описанной тем, что вода от эжекторных иглофильтров 1 поступает не в самотечный лоток, а в трубопровод 2, соединенный со вспомогательным низкона­ порным насосом 3. Избыток воды перекачивается по напорно­ му трубопроводу 4 за пределы строительного участка, а цир­ куляционный расход под небольшим давлением подается к рабочему насосу 5, который нагнетает воду в распределитель­ ный трубопровод 6 под повышенным давлением. Для запуска водопонизительной установки без циркуляционного резервуа­ ра необходимо иметь определенный объем воды.

В настоящее время в отечественной практике используют эжекторные иглофильтровые установки ЭИ-2,5, ЭИ-4, ЭИ-4а и ЭИ-6, различающиеся диаметром иглофильтров. Наибольшее

Техническая характеристика установки ЭИ-2,5

Иглофильтр:

диаметр, м м . . . » • » длина фильтровой части, м число в комплекте

Эжектор:

диаметр насадки, мм . диаметр горловины, мм

Напорный коллектор: диаметр, мм

63 I 25

7

14

168

щ ш па,

га .

 

 

 

 

 

Подача рабочей воды (л/с) при на-

 

 

поре, м:

 

 

 

1,4

 

 

60

 

 

 

 

 

100 .

 

 

 

1.8

 

 

Показатели по откачиваемой воде в

 

 

зависимости от

напора

и

высоты

 

 

подъема:

 

 

 

60

80

100

напор

рабочей

воды,

м

высота

подъема, м

 

13—19,5

17,5— 26

22—32,5

подача,

л/с

 

 

1,13

1, 1—1.5

1,3—1.8

Для подачи рабочей воды к эжекторным иглофильтрам ис­ пользуют центробежные насосы типов К, МС, и НДВ. П ара­ метры насосного агрегата определяют расчетом, исходя из диаметра насадки, ожидаемого притока грунтовых вод, пол­ ной высоты подъема откачиваемой воды и КПД установки.

При производстве водопонизительных работ эжекторными иглофильтрами выполняются те же технологические процессы, что и при применении установок ЛИУ В связи с этим следует лишь отметить особенности производства работ по монтажу эжекторных иглофильтров.

В зависимости от инженерно-геологических условий и на­ личия рабочей воды эжекторные иглофильтры погружают в грунт гидравлическим способом или устанавливают в предва­

рительно

пробуренные скважины.

Условия

применения того

или

иного

способа погружения

те

же, что

и

для установок

ЛИУ

Установку эжекторных иглофильтров

в

предварительно

пробуренные скважины выполняют

в мелкозернистых песках,

в грунтах, содержащих значительное количество крупнообло­ мочного материала, а также при ведении работ по водопонижению в условиях плотной городской 'застройки непосредствен­ но у жилых зданий и промышленных сооружений.

Скважины в мягких и сыпучих грунтах бурят шнековыми установками, обычно долотами РХ без принудительного осево­ го давления с максимальной частотой вращения 5 с-1. При бу­ рении твердых грунтов применяют ступенчатые трехперые до­ лота, армированные резцами из твердых сплавов, при этом частоту вращения шнека снижают до 10,6 с-1 и дополнитель­ ное усилие на долото доводят до 8 кН. Скважины в процессе бурения закрепляют обсадными трубами.

Перед установкой эжекторного иглофильтра скважину про­ мывают до полного осветления воды. После промывки сква­ жины устанавливают э'жекторный иглофильтр. В переслаива­ ющихся грунтах и в однородных грунтах с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сут с целью защиты от копьматажа и обеспечения гидравлической, связи между отдельными водо­ насыщенными прослоями устраивают песчано-гравийную' об­ сыпку иглофильтра и ведут до отметки статического уровня

грунтовых вод с одновременным извлечением обсадных труб. Затрубное пространство выше отметки статического уровня грунтовых вод засыпают плотным грунтом.

После опускания всех эжекторных иглофильтров на проект­ ную глубину и монтажа поверхностного оборудования осуще­

ствляют пуск установки в работу.

• '

2.4. ВОДОПОНИЖЕНИЕ ВАКУУМНЫМИ УСТАНОВКАМИ

 

Принцип действия вакуумных водопонижающих

устройств

заключается в создании на наружных поверхностях водопри­ емных устройств устойчивого вакуума. Вакуумирование водонасыщенных грунтов применяют для усиления эффекта водо-

понижения в сложных гидрогеологических

условиях — при

ма­

лой водопроницаемости,

низкой

водоотдаче

и неоднородном

сложении грунтов, в частности,

при переслаивании водонос;

ных и водоупорных грунтов. Вакуумное

водопонижение

ра­

ционально применять

в грунтах, имеющих

коэффициенты

фильтрации от 0,01 до 2 м/сут.

значительно

снизить высоту

Вакуумирование позволяет

остаточного слоя воды над водоупором в случае его близкого залегания от дна сооружения и уменьшает продолжительность периода развития депрессии в слабопроницаемых грунтах. При слоистом строении грунтовой толщи вакуумирование поз­

воляет понизить

уровень грунтовых

вод во всех

водоносных

прослойках.

водопонижающим

установкам

относятся

К вакуумным

установки

вакуумного

водопонижения

(УВВ),

эжекторные

установки

с вакуумными концентрическими

скважинами

(ЭВВУ),

установки

забойного

водопонижения

(УЗВ) и

(УЗВМ).

 

 

 

 

 

 

Установки УВВ применяют для водопонижения в мелкозер­ нистых пылеватых и глинистых песках, супесях, легких суглин­ ках, илах и лессах с коэффициентом фильтрации 0,01— 2 м/сут, плохо поддающиеся осушению обычными легкими иг­ лофильтровыми установками ЛИУ.

Установки УВВ дают возможность понизить уровень грун­ товых вод до 7 м от поверхности.

Для понижения уровня грунтовых вод с помощью устано­ вок УВВ в грунт погружают обычные иглофильтры, вокруг ко­ торых обязательно устраивают обсыпку. Для обсыпки исполь­ зуют чистый песок с диаметрами частиц от 0,5 до 2 мм.

Песчаную обсыпку в безнапорных водоносных слоях с ко­ эффициентом фильтрации от 2 до 0,5 м/сут устраивают высо­ той 2,5—3,5 м от забоя скважины.-В остальных случаях песча­ ную .обсыпку следует устраивать до поверхности земли.

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/75258