Системы водопонижения и водоотвода

Системы водопонижения и водоотвода (Wellpoint)

При планировании и осуществлении проектов гражданского строительства,

предусматривающих земляные работы в присутствии водоносных пород, приходится сталкиваться с проблемами, связанными со структурой, строительными процессами и стоимостью проекта. По этим причинам в некоторых случаях проблемы, связанные с понижением и контролем уровня грунтовых вод во время земляных работ,могут оказаться наиболее важными и трудно решаемыми. Для выбора и правильной оценки размеров системы обезвоживания, как временного, так и постоянного, исключительно большое значение имеет предварительное геогностическое обследование для точного определения гидрогеологических условий района проведения земляных работ.

Поверхностная оценка планируемых мероприятий, а также недостаточно тщательное обследование на стадии планирования или неверная информация о системах обезвоживания и о пределах их возможностей в различных геологических условиях, могут привести к узкопрактическим решениям с неопределенными результатами.

В других случаях затраты на изучение проблем обезвоживания могут быть признаны неоправданными по сравнению с небольшой полной стоимостью проекта.

Область применения

Система скважин-иглофильтров обычно успешно используются для понижения и контроля уровня грунтовых вод в рыхлых грунтах, проницаемых по порам (ил, песок, мелкий гравий). Именно в грунтах этого типа встречается поровая (или несвязанная) вода, и поэтому наблюдаются гидродинамические явления. Что касается глин, то хотя они обладают высокой пористостью (более 40%),они не могут отдать содержащуюся в них воду (адсорбированную воду) в результате одного лишь механического воздействия. При земляных работах в глине проблема состоит не в инфильтрации, а в том, что присутствие слоев глины между пластами ила или песка требует применения специальных методов для установки скважин - иглофильтров.

Состав

Система скважин-иглофильтров включает в себя группу микроскважин различных диаметров (обычно 1Ѕ – 2 дюйма) и соответствующей длины для конкретной задачи, соединенных с самовсасывающим центробежным насосом с помощью серии магистральных трубопроводов, муфт и штуцеров.

Каждый иглофильтр состоит из трубы, на нижнем конце которого имеется фильтр, через который в грунт закачивается вода. Длина и конструкция фильтров сильно зависит от типа грунта, в который осуществляется закачивание. Всасывающая магистральная труба, как правило, имеет диаметр 150 мм, а гибкие соединительные шланги имеют диаметр      50 мм. Внутри них имеется стальная спираль для сохранения полного диаметра при вакууме на этапе заливки. Что касается конструкционных материалов, магистральная труба изготовляется из оцинкованной стали со сферическими быстроразъёмными соединениями, а гибкие шланги могут быть выполнены из ПВХ или из резины, усиленной брезентом. Чтобы эксплуатировать системы скважин-иглофильтров, находящиеся постоянно или длительное время в жесткой воде, могут потребоваться магистральные трубопроводы и иглофильтры, выполненные целиком из полиэтилена высокой плотности. Насос, подсоединенный к системе, (с приводом от электродвигателя или от двигателя внутреннего сгорания) – обычно самовсасывающий центробежный с вакуумным насосом, в зависимости от модели, способный перекачивать от 90 до 150 м3/ч воздуха.

Использование вакуумного насоса на насосах для систем скважин-иглофильтров обеспечивает быструю заливку, а также возможность закачивать воду с большим содержанием воздуха в непрерывном потоке. На практике воздух может попадать в трубы через соединения трубопроводов и шлангов, а также из самих иглофильтров. При использовании установок с вакуумными насосами воздуховодяная смесь, прежде чем попасть в рабочее колесо насоса, проходит через разделительный резервуар с большим поперечным сечением, который неожиданно замедляет скорость потока.

В результате воздух, эмульгированный водой, стремится отделиться вследствие разности удельных весов и поднимается до того места, где он затягивается вакуумным насосом, заставляя воду подняться в разделительном резервуаре до тех пор, пока не будет достигнута точка равновесия. В этой точке насос качает почти исключительно одну воду, т.к. точка равновесия находится выше лопаточного пространства рабочего колеса.