Иглофильтровые установки

Иглофильтровый способ искусственного понижения УГВ реализуется с помощью иглофильтровых установок, состоящих из стальных труб с фильтрующим звеном в нижней части, водосборного коллектора и самовсасывающего вихревого насоса с электродвигателем.

Стальные трубы погружают в обводненный грунт по периметру котлована или вдоль траншей. Фильтрующее звено состоит из наружной перфорированной трубы и внутренней глухой трубы. Наружная труба внизу имеет наконечник с шаровым и кольцевым клапанами. На поверхности земли иглофильтры присоединяют водосборным коллектором к насосной установке. При работе насоса уровень воды в иглофильтрах понижается и из-за дренирующих свойств грунта он понижается и в окружающих грунтовых слоях, образуя новую границу УГВ. Иглофильтры погружают в грунт через буровые скважины или путем нагнетания в трубу иглофильтра воды под давлением 0,3 МПа. Поступая к наконечнику, вода опускает шаровой клапан, а кольцевой клапан, отжимаемый при этом к верху, закрывает зазор между внутренней и наружной трубами. Выходя из наконечника под давлением, струя воды размывает грунт и обеспечивает погружение иглофильтра. Когда вода всасывается из грунта через фильтровое звено, клапаны занимают обратное положение.

Применение иглофильтровых установок наиболее эффективно в чистых песках и песчано-гравелистых грунтах. Наибольшее понижение УГВ одним ярусом иглофильтров около 5 м. при большей глубине понижения применяют двухъярусные установки.

Рис.4 Иглофильтр

Вакуумный способ – используют вакуумные водопонизительные установки. Их используют в мелкозернистых грунтах, в которых применять легкие Иглофильтровые установки нецелесообразно. При работе вакуумных установок вакуум возникает в зоне эжекторного иглофильтра. Его фильтровое звено устроено по принципу легкого иглофильтра, а надфильтровое звено состоит из наружной и внутренней труб с эжекторной насадкой. Рабочую воду под давлением 750…800 кПа подают в кольцевое пространство между внутренней и наружной трубами, и через эжекторную насадку она устремляется вверх по внутренней трубе. В результате резкого изменения скорости движения рабочей воды в насадке создается разрежение и тем самым обеспечивается подсос ГВ. ГВ смешивается с рабочей и направляется в циркуляционный резервуар, из которого избыток воды откачивается низконапорным насосом или сливается самотеком.

Рис. 5 Вакуумный способ

Рис.6 Электроосмос

Явление электроосмоса используют в грунтах с коэф-м фильтрации менее 0,05 м/сут. В этом случае с иглофильтрами в грунт на расстоянии 0,5…1 м от иглофильтров в сторону котлована погружают стальные трубы или стержни. Иглофильтры подключают к отрицательному (катод), а трубы – к положительному полюсу источнику постоянного тока (анод). Электроды размещают в шахматном порядке, с шагом А и К в своем ряду = 0,75…1,5 м. А и К погружают на одинаковую глубину. Источник электропитания – сварочные агрегаты или передвижные преобразователи. На 1 м2 площади электроосмической завесы необходима сила тока 30…60 В. Под действием электрического тока вода, содержащаяся в порах грунта, освобождается и перемещается в сторону иглофильтров. За счет движения этой воды коэф-т фильтрации увеличивается в 5…25 раз. Способ применяется в слабопроницаемых глинистых грунтах.

Водопонижение при помощи водопонизительных скважин – применяется при понижении УГВ более чем на 4м и для осушения больших площадей и строительных площадок с большим притоком воды. На территории строительной площадки пробуривается скважина, в которую опускается водяной насос и при помощи него производится откачка воды

Рис.7 Водопонизительные скважины