водопонижение иглофильтрами что это такое
Особенности строительного водопонижения иглофильтрами
Водопонижение – это временное снижение обычного уровня подземных вод с целью проведения строительных или ремонтных работ. Если грунтовые воды прибывают медленно, то при проведении земляных работ используется метод открытого водоотлива. Если же приток существенный, то необходимо использовать именно методологию водопонижения.
Когда необходимо водопонижение?
Без водопонижения не обойтись в случае, когда уровень грунтовых вод не позволяет технике работать в нормально режиме, и подобное положение дел может стать причиной аварийной ситуации. Это может произойти:
Если глубина водопонижения ограничена 5 метрами, то для этих целей используются иглофильтровые установки, если выше, то система монтируется в несколько ярусов. Ну а если глубина увеличивается до 20 метров, то в ход идут эжекторные установки. В случае, если глубина превышает предельные 20 м, то используются глубинные насосы. Мы используем именно строительное водопонижение иглофильтрами, а потому расскажем далее об этом методе более подробно.
Особенности использования иглофильтров
Современное водопонижение иглофильтрами подразумевает уменьшение количества грунтовых вод и снижение их уровня за счет создания сети скважин, в которых располагаются трубчатые приемники воды (они и именуются иглофильтрами). Конструкционно они соединены с коллекторами, насосами и трубопроводами.
Каждый иглофильтр имеет диаметр приблизительно 50 мм, а его длина ограничивается 8,5 м. На его окончании размещают фильтрационное звено. Для проведения подобных работ используются автономные дизельные установки с пониженным уровнем шума, модель : ВВА РТ 90 НА ( производство Голландия), производительность их работы – 90 кубических метров в час. Они рассчитаны на сотню иглофильтров, которые располагаются на расстоянии 1 метра друг от друга.
Для того, чтобы снизить уровень грунтовых вод с помощью иглофильтров, необходимо:
Важное правило: все соединения должны быть абсолютно герметичные, только тогда работы могут быть выполнены качественно. Водопонижение грунтовых вод происходит под действием создаваемого вакуума, в результате воздействия которого формируется депрессионная воронка, и мешающая производству строительные и аварийных работ жидкость на время отступает.
Условия проведения водопонижения
Чем больше длится откачка воды, тем больше по площади становится депрессионная воронка. В случае, если интенсивность откачки остается постоянной, то со временем наступает стабилизация, при которой не происходит дальнейшего роста депрессионной воронки. Однако сразу после отключения насоса уровень воды практически мгновенно вернется к естественному уровню.
Если траншея относительная узкая (до 4,5 м), то иглофильтры монтируются с одной стороны, если шире, то с двух сторон. Если речь идет о котлованах, то иглофильтры располагаются по периметру.
Для искусственного понижения уровня грунтовых вод до 5 метров используют иглофильтровые установки, при необходимости понижения УГВ на глубину более 5 метров можно использовать те же установки, но смонтированные в несколько ярусов. В этом случае на начальном этапе монтируется и вводится в работу верхний ярус иглофильтров, под его защитой разрабатывают верхний уступ котлована и монтируется, на предварительно спланированной берме нижний ярус иглофильтров. После ввода в эксплуатацию нижнего яруса иглофильтров, верхний ярус можно отключить и демонтировать. Но на практике, иногда, при наличии водоупорных прослоек между двумя ярусами иглофильтров или при больших расстояниях (по горизонтали) между иглофильтрами, смонтированными на разных ярусах, одновременно работают иглофильтры на двух ярусах.
Если одного насоса будет недостаточно (то есть наблюдается небольшое понижение уровня грунтовых вод из-за большой величины их притока), то необходимо добавить еще один или несколько, исходя из того, какая длина коллектора может быть обслужена одним насосом. Главное, чтобы депрессионная воронка по чуть-чуть развивалась (не слишком стремительно), а грунты находились в осушенном состоянии, пока будут проводиться строительные, ремонтные или восстановительные работы.
Открытый водоотлив
Открытый водоотлив предусматривает откачку грунтовых вод непосредственно из траншей и котлованов. Внутри котлована устраивают канавы с уклоном, по которым грунтовые воды, просачивающиеся в котлован через откосы и дно котлована, попадают в зумпфы и из них откачиваются насосным оборудованием и отводятся за пределы разрабатываемого котлована. Вместимость зумпфа принимается больше, чем приток воды, попадающей в него за 5 минут. Количество зумпфов зависит от расчетного притока воды к котловану и производительности насосного оборудования. Открытый водоотлив довольно простой и действенный способ осушения котлованов и траншей, однако при открытом водоотливе возможно размягчение и размыв грунтов в основании котлованов и траншей, так же стенки котлованов требуют дополнительного крепления, т.к. вода их сильно ослабляет. Чтобы снизить уровень грунтовых вод и избежать просачивание воды в котлован через откосы и дно котлована применяют различные способы исскуственного понижения уровня грунтовых вод при помощи трубчатых колодцев, различных систем дренажа, скважин, иглофильтров.
Эжекторные иглофильтровые установки
Эжекторные иглофильтровые установки понижают уровень грунтовых вод, отбирая воду из скважин с установленными в них иглофильтрами, которые оборудованы эжекторными водоподъемниками, работающими по принципу устройства, в котором энергия движения одной среды, перемещающейся с высокой скоростью, передается другой среде. Получается принцип работы водоструйного насоса, в котором струя воды, движущаяся с большой скоростью, подхватывает с собой некоторое количество воды с нижнего уровня и поднимает его на более высокий уровень. При устройстве строительного водопонижения при помощи эжекторных иглофильтров их монтаж осуществляется аналогично обычным иглофильтрам при помощи гидрозамыва или при помощи предварительно пробуренных скважин, в которые монтируются эжекторные иглофильтры.
Глубинное водопонижение
Глубинное водопонижение применяется когда надо произвести водопонижение грунтов при глубине залегания более 20 метров. Этот способ основан на понижении уровня подземных вод при помощи глубинных центробежных насосов, которые монтируются в предварительно пробуренные скважины. В пробуренные скважины помещают специальные фильтры трубчатого типа на уровень водоносного горизонта, при этом корпус фильтра находится в постоянном контакте с окружающим его грунтом. Во время работы глубинного насоса происходит откачка воды из скважины и образуется депрессионная воронка, внутри полости которой грунты в по большей части осушаются. В заключении приходим к выводу что водопонижение уровня грунтовых вод в строительстве можно выполнять различными методами, в зависимости от поставленной задачи, геологических и внешних условий.
1 – депрессионная кривая; 2 – УГВ; 3 – контур котлована; 4 – иглофильтры
Водопонижение иглофильтровыми установками
Получите бесплатную консультацию
Как обеспечить понижение уровня грунтовых вод на нулевом цикле работ? Как устроен и как работает иглофильтр? Как проходит установка водопонижения иглофильтрами и какое оборудование потребуется? На эти вопросы ответят специалисты группы компаний «КС» и «ВММ» ― одного из лидеров в производстве отечественного насосного оборудования.
Затопление котлована и подмыв фундамента грунтовыми водами ― распространенная проблема нулевого цикла строительных работ.
Одним из самых эффективных способов осушения котлована является водопонижение при помощи системы иглофильтров. Иглофильтры, подключенные к единому всасывающему коллектору и к вакуумной центробежной насосной установке, погружаются в почву вдоль верхней бровки котлована. За счет постоянной работы установки уровень грунтовых вод опускается ниже отметки дна котлована.
Технология водопонижения иглофильтрами
Иглофильтровые установки используют для водопонижения по периметру объекта строительства. Фильтры диаметром 40 мм, длиной до 6,5 м погружаются в почву ниже естественного уровня грунтовых вод. Иглофильтры объединяются в коллекторные группы, соединенные с вакуумной центробежной установкой. Насос перекачивает воду из грунта в заранее согласованную точку сброса.
Установка и запуск иглофильтровой системы
В первую очередь, на основе гидрогеологических изысканий компания составляет план работ. Специалисты проводят обследование участка, готовят проект. В соответствии с проектом водопонижения, производится расчет:
Монтаж и установка системы водопонижения иглофильтрами
Иглофильтры размещают у бровки траншеи на расстоянии 1,5 метра в вертикальном положении.
В зависимости от типа почвы, используют различные варианты погружения:
Важно! Системы водопонижения производятся в соответствии с проектом по водопонижению. В противном случае, можно испортить оборудование и не добиться результата.
Запуск оборудования
После монтажа специалист запускает оборудование, которое осушает котлован (траншеи) и поддерживает его в сухом виде до завершения строительных работ.
Какие бывают иглофильтровые установки?
Стационарное и передвижное оборудование для водопонижения разделяется на легкие и эжекторные установки.
Легкие установки
Мобильные иглофильтровые установки — электрические весом до 700 кг и дизельные до 800 кг применяются, когда необходимо понизить уровень грунтовых вод до 5 метров от изначального. Они работают на песчаных и рыхлых грунтах.
Легкий иглофильтр — это труба диаметром 40 мм при длине до 6,5 метров. В нижней части трубы размещено фильтровое звено из двух труб: наружной и внутренней с нижним открытым концом.
Наружная поверхность труб покрыта отверстиями, обмотана проволокой и укрыта фильтровой и защитной сетками. На наконечнике фильтрового звена расположены шаровой и кольцевой клапаны.
Иглофильтры погружают гидравлическим методом: по внутренней трубе под давлением пускают воду, которая размывает почву вокруг фильтра, и установка проникает в почву под тяжестью собственного веса. Если почва очень плотная, бурятся скважины.
Эжекторные иглофильтровые установки
На поверхности земли располагается насос с циркуляционным баком. От него идет распределительный коллектор, через который вода спускается в эжекторы – водоструйные насосы, расположенные внутри второго снизу яруса иглофильтра.
Пройдя эжекторную насадку под высоким давлением (от 0.7 Мпа), водяной столб по внутренней цельной трубе поднимается вверх и создает в эжекторе вакуум. Это запускает механизм откачки грунтовой воды в циркуляционный бак. Затем вода из бака выкачивается обычными насосами.
Эжекторные установки понижают уровень грунтовых вод вплоть до 15 – 20 метров, что делает их использование менее затратным, чем установка многоярусной системы с легкими иглофильтрами.
Монтаж иглофильтров осуществляется в заранее пробуренные скважины. В некоторых случаях аппаратуру погружают посредством гидроподмыва. Вокруг иглофильтра делают обсыпку из песка.
Более 10 лет мы занимаемся производством насосного оборудования, которое используется для систем водопонижения иглофильтрами.
Компания предлагает услуги по водопонижению и проведение многих других сопутствующих работ. Наши специалисты работают на результат и всегда выступают за индивидуальный подход – мы рассматриваем цели, потребности и возможности каждого отдельного заказчика и исходим не из того, что нужно продать, а из того, чтобы клиент получил максимально эффективное решение.
Если у вас остались вопросы, или вы хотели бы заказать предварительный расчет необходимого количества оборудования, позвоните по номеру телефона, указанному на сайте, или заполните форму обратной связи.
Водопонижение иглофильтрами: технология и устройство.
При проведении работ по понижению уровня грунтовых вод на 15-20 метров от поверхности в песчаных, песчано-глинистых и илистых грунтах применяют передвижные иглофильтровые установки.
При применении иглофильтровых установок достигается более высокая степень осушения, чем при использовании других технических средств. Это обеспечивается за счет непрерывного поддержания вакуума в широко разветвленной сети погруженных в осушаемый грунт и подключенных к всасывающему коллектору установки иглофильтров.
Содержание статьи
Устройство иглофильтра
Установка иглофильтров в осушаемый грунт осуществляется посредством размыва. При погружении к иглофильтру подсоединяют надфильтровую трубу, подключаемую к коллектору, который укладывают на осушаемом участке. Коллектор подсоединяют к всасывающей стороне насоса иглофильтровой установки.
Устройство иглофильтра одной из таких установок включает в себя следующее.
Корпус иглофильтра 1 представляет собой трубу. На этой трубе, на равном расстоянии друг от друга, приварены три стальных прутика 2, необходимые для отделения фильтрационной ткани от глухих участков трубы. Трубу иглофильтра покрывают капроновой тканью 3, которую закрепляют проволочной спиралью 4. Капроновую ткань в виде ленты навивают таким образом, чтобы вновь наматываемый виток перекрывал предыдущий на 15-20 миллиметров.
С обоих концов трубы ставят металлические колпачки 5 и резиновые прокладки 6. На верхний конец трубы навинчивают муфту 7, необходимую для наращивания труб, подсоединяемых к коллектору установки. К нижнему концу трубы посредством резьбы крепят коронку, состоящую из режущего наконечника иглофильтра 8, обрезиненного деревянного шарика 9 и штифта 10.
При погружении иглофильтрав грунт под напором нагнетаемой в него струи воды шарик 9 прижимается к штифту 10, не препятствуя движению воды к режущему наконечнику иглофильтра.
После погружения иглофильтра в грунт установка переключается на откачивание воды. Под действием вакуума, создаваемого при этом, шарик 9 присасывается к своему гнезду, исключая возможность поступления грунтовой воды в иглофильтр через его наконечник.
Режущий наконечник облегчает пересечение прослоек глин и глинистых песков.
Отсасываемая вода через капроновую фильтрационную сетку и отверстия в трубе иглофильтра поступает в коллектор установки.
Существуют и более простые конструкции. На трубу 1 с предварительно просверленными отверстиями и приваренными шестью продольными стальными прутиками 2 на токарном станке навивают нержавеющую проволоку 3 с зазором между витками 0,1 мм.
Такие иглофильтры в два раза дешевле предыдущих. Существуют и другие конструкции, но они принципиально не отличаются от описанных выше.
Технология работы иглофильтрами
Эффективность работы иглофильтрами зависит не только от их конструкции, но и от принятого расстояния между иглофильтрами и величины их заглубления.
В зависимости от размера и конфигурации участка иглофильтры размещают в один или два ряда. Иглофильтры, установленные в два ряда, могут быть соединены между собой одним или несколькими рядами иглофильтров, перпендикулярно к ним расположенными.
На земляных работах, связанным с укладкой различного рода трубопроводов, при ширине траншеи до 3-4 м иглофильтры размещают в один ряд. При этом иглофильтры устанавливают с одной стороны траншеи, ближе к её борту.
Двухрядное расположение применяется для траншей, котлованов под фундаменты при ширине участка не более 30-40 метров и грунтах с хорошей водоотдачей. Глубину понижения определяют высотой всасывания применяемых насосных установок.
Установка иглофильтра осуществляется погружением его в скважину, размываемую струей воды, выходящей из наконечника иглофильтра. Иглофильтр собирают и соединяют при помощи рукава к напорной стороне насоса. Затем к верхнему концу иглофильтра привязывают веревку, которой поднимают и устанавливают его в вертикальное положение.
Во время погружения иглофильтр поворачивают на небольшой угол при помощи хомута с двумя длинными ручками.
После погружения на соответствующую глубину продолжают промывку скважины в течении 1-2 минут, при этом напор воды не изменяют. Затем, сведя к минимуму подачу воды, иглофильтр равномерно и непрерывно обсыпают заранее приготовленным материалом.
Водопонизительная иглофильтровая установка.
Водопонизительная иглофильтровая установка (ПВУ) представляет собой дренажный центробежный насос, всасывающий трубопровод которого состоит из коллектора с присоединенными к нему иглофильтрами.
Поскольку в водонасыщенный грунт помещают большое число иглофильтров, насосная установка для эффективной откачки воды должна обеспечить поддержание достаточно высокого и устойчивого вакуума в разветвленной всасывающей линии.
Вместе с водой из грунта неизбежно засасывается ещё и воздух, для откачки которого предусмотрен входящий в установку вакуум-насос. Работоспособность установки в значительной мере зависит от эффективности удаления воздуха.
В общем случае схема работы водопонизительной установки выглядит следующим образом:
Засасываемая иглофильтрами 1 вода вместе с воздухом попадает в коллектор 2, присоединенный к камере всасывания 3. ИЗ этой камеры вода поступает в насос 4, затем в камеру распределения 5, а оттуда в напорный трубопровод для слива или забуривания вновь устанавливаемых иглофильтров.
Поступающий вместе с водой в камеру всасывания воздух откачивается вакуум-насосом 6 через воздушную камеру 7.
Вакуум-насос водокольцевого типа откачивает в бак 8 воздух вместе с водой, циркулирующей для охлаждения. Из бака воздух уходит в атмосферу, а вода проходит через змеевик, помещенный в камере всасывания, охлаждается и вновь засасывается вакуум-насосом.
На распределительной камере установлен манометр, на воздушной камере – мановакууметр. Воду заливают в вакуум-насос через воронку 9.
Установка ПВУ собрана на раме, поставленной на колесный ход. Несмотря на некоторую сложность, эта установка компактна, транспортабельна и проста в эксплуатации.
Эжекторные иглофильтры
Эжекторный иглофильтр применяется в случае невозможности организации водопонижения с помощью водопонижающей установки.
Установка с эжекторными иглофильтрами состоит из центробежного насоса 1, который подает воду в напорный трубопровод 2, к которому посредством резиновых шлангов 3 подключены эжекторные иглофильтры 4. Откачиваемая в это случае вода по лотку 5 поступает в циркуляционный бак 6.
Часть этой воды используется в качестве рабочей жидкости для эжекторного водоподъема, остальную часть, равную расходу воды, откачиваемой из грунта, отводят за пределы осушаемого участка. Если профиль участка исключает возможность самотечного стока, то для отводы воды устанавливается низконапорный центробежный насос 7.
Конструкция
Эжекторный иглофильтр состоит из наружной колонны труб 8 с иглофильтром 9 и устанавливаемого внутри колонны эжектора 10 с водоподъемными трубами 11.
Звенья колонны труб соединены муфтами, в которых имеются отверстия для подключения угольника водонапорного шланга. Эти отверстия в период погружения иглофильтра перекрываются цилиндрическим клапаном, размещенным в верхней части каждой муфты.
Внутри иглофильтра вварено седло 12, на которое опирается упорное кольцо эжектора. Для направления струи воды, размывающей грунт, к седлу приварен патрубок 13. В верхнем звене наружной колонны предусмотрен штуцер 14 для подсоединения колонны к напорной магистрали.
Для предотвращения утечки напорной воды и обеспечения надлежащей центровки эжектора и водоподъемных труб предусмотрено сальниковое устройство 15. Работа эжекторного иглофильтра протекает таким же образом, как и водоструйного насоса. Его наличие предотвращает вынос печка.
При установке эжектора с водоподъемными трубами в колонну наружных труб следует проследить за достаточной плотностью прилегания упорного кольца эжектора к седлу иглофильтра и затяжки сальникового уплотнения на выходе водоподъемных труб.
Очень важно, чтобы не засорялось сопло насадка. Прочистку сопла производят путем опускания в водоподъемные трубы металлического прута.
Основным достоинством этого типа оборудования является высокая степень осушения. Применение эжекторов позволяет достичь хорошего осушения грунтов с низкой водоотдачей с водоупором, что с большим трудом достигается при других способах осушения.
К недостаткам следует отнести: сложность и громозкость, трудность монтажа, и самое главное, крайне низкий к.п.д.
Видео про водопонижение
Применение иглофильтровых установок на строительстве гидротехнических сооружений при устройстве фундаментов глубокого заложения, траншей для укладки различных подземных трубопроводов, открытых водосборников на угольных карьерах, обводных песков в почве горных выработок ускоряет производство осушительных работ.
Водопонижение иглофильтрами. Понижение уровня грунтовых вод.
Строительное водопонижение
Наша компания выполняет комплекс работ по водопонижению строительной площадки с использованием ООО «Европейская строительная компания» предлагает водопонижение иглофильтрами строительных площадок. Мы используем мощные автономные дизельные установки голландского производства. Грамотное понижение уровня грунтовых или фильтрационных вод в котловане и вокруг фундамента позволяет обеспечить требуемую устойчивость грунтов под строящимся объектом.
Зачем необходимо понижать уровень грунтовых вод
Прочность и долговечность здания напрямую зависят от несущей способности грунтов под фундаментом объекта. Наполнение водой котлована мешает проведению монтажных работ. Насыщение водой подстилающих слоев грунта приводит к их разжижению и потере несущей способности. Для обеспечения устойчивости строящегося объекта иногда требуется строительное водопонижение в нижележащем водоносном слое.
Грунт под строительной площадкой должен быть осушен в течение всего времени строительства. Только так можно добиться необходимого качества при строительстве здания, обеспечить отсутствие перекосов конструкций, предотвратить размывание почвы и обеспечить безопасность персонала. Поэтому водопонижение – необходимое мероприятие при возведении различных объектов.
Способы водопонижения
Применения комплекса мер по отведению воды от строительного котлована – это и есть строительное водопонижение грунтовых вод. Необходимо также поддержание уровня воды на весь период строительства.
Способы откачки воды зависят от размеров и глубины котлована, проектируемой нагрузки на грунт, конструкции будущего сооружения, особенностей гидрогеологического строения участка. Свое влияние оказывают и технические параметры оборудования. При выборе метода водопонижения обязательно учитываются состав грунта, глубина и толщина (мощность) водонасыщенных слоев, коэффициент фильтрации данного типа почв, площадь котлована, способ и продолжительность строительства. Способы водопонижения:
Для откачки воды используются следующие виды установок:
Для проведения иглофильтрового водопонижения бурят скважины на расстоянии 1-1,5 м и на глубину до 7 м. Погружают иглофильтры, связывают между собой всасывающим коллектором. Подключают к установке ВВА РТ 90. Для сброса воды монтируют трубопровод к точке сброса. По окончании необходимости в водопонижении все оборудование демонтируется.
Водопонижение строительной площадки необходимо для поддержания водоносного грунтового слоя в осушенном состоянии на протяжении всего времени строительства объекта. В некоторых случаях откачка воды из котлована применяется для снятия избыточного уровня напора воды в подстилающих водоносных грунтах, которые отделены от дна котлована слоем грунта водоупорного типа.
Вместе с тем, в ряде случаев осушить водоносные грунты в полной мере не представляется возможным (к примеру, в ситуации, когда под дном котлована близко залегают водоупорные грунты). При этом над водоупорным слоем остается слой воды в 0,5-1 метра. В этом случае целесообразно производить откачку воды из котлована открытым способом. Для реализации таких мероприятий водоотлив организовывается с использованием переносных насосных установок, непосредственно откачивающих воду из обустраиваемых временных колодцев.
При определении способа отведения грунтовых вод учитываются основополагающие характеристика грунтов, информация об условиях их залегания. Во внимание обязательно принимаются показатели мощности водоносного слоя, значение коэффициента фильтрации, площадь осушаемой зоны, способы и методы строительных работ на площадке, продолжительность осуществления работ по водопонижению, основные характеристики технических средств данного процесса.
Почему выгодно воспользоваться услугами «Европейской строительной компании»
Для оказания услуг водопонижения с помощью иглофильтров мы предлагаем аренду современных дизельных установок ВВА РТ 90 Economy голландского производства. Производительность экономичного поршневого насоса составляет 90 м. куб./час. Привод расположен над насосом, поэтому корпус эффективно глушит шумы. Максимальное количество подключаемых иглофильтров – 100 шт. Емкость бака для дизельного топлива обеспечивает полную автономность установки и независимость от электрической сети. 300 л дизельного топлива обеспечивают работу насоса продолжительностью не менее 300 ч. Стоимость дизтоплива входит в арендную плату.
Водопонижение иглофильтрами — стоимость работ и цены
Ориентировочную стоимость водопонижения мы можем сообщить даже без наличия полных сведения о состоянии грунтов на стройплощадке.
Мощное оборудование обеспечивает оптимальное соотношение цены водопонижения иглофильтрами и качественного осушения грунта в зоне строительства. Мы бесплатно предоставляем консультацию по эксплуатации установки ВВА РТ 90 и особенностях монтажа установки и иглофильтров, а также технологии откачки воды. Рассчитать ориентировочную цену водопонижения мы можем без точной информации о составе грунта вокруг котлована, знания коэффициента фильтрации и глубины залегания водоносных слоев.
Водопонижение иглофильтрами в Москве с использованием нашей установки – это выгодное решение по стоимости, качеству и эффективности водоотведения!
Инженер-гидротехник тел. 8-925-420-29-61 Иван.