Меню Рубрики

Установка иглофильтров в грунтах

Технология водопонижения иглофильтрами

Сущность технологии метода водопонижения с помощью иглофильтровых установок заключается в создании депрессионной (пониженной) поверхности уровня грунтовых вод по периметру строительного объекта с помощью устройства контура тонких глубинных фильтрующих элементов — иглофильтров (игл).

Игольчатые фильтрующие элементы погружаются в грунт на необходимую глубину (ниже естественного уровня грунтовых вод — УГВ) и с определённой частотой (расстоянием между точками установки), объединяются в линейные коллекторные группы, которые соединяются с вакуумным насосным агрегатом, обеспечивающим всасывание и последующий выброс дренируемых вод в удалённое место или водосток.

Схемы установки иглофильтров в один и два ряда.
1 — иглофильтровая колонна, 2 — фильтрующий элемент, 3 — приёмный коллектор, 4 — естественный, статический уровень грунтовых вод (до понижения), 5 — депрессионная линия или динамический уровень грунтовых вод (после или во время понижения).

Технологическая схема расстановки иглофильтров при водопонизительных работах. 3d-схема образования депрессионной поверхности УГВ вокруг места применения игольчатых фильтров.
1 — насосный агрегат, 2 — всасывающий коллектор, 3 — соединительные рукава, 4 — элементы соединения (БРС, хомуты, патрубки), 6 — сборный иглофильтр (колонна), 7 — пониженный УГВ, депрессионная кривая, 8 — сетчатый фильтрующий элемент (ФСК) иглы.

Применению метода водопонижения иглофильтрами предшествует этап гидрогеологических изысканий, подготовки проекта и составление плана производства работ (ППР) на объекте. На основании проекта водопонизительных работ рассчитывается необходимый тип и количество насосных установок, станций водопонижения, а также размер контура коллекторов и количество требуемых иглофильтров.

Игольчатый фильтр получил своё наименование из-за характерного соотношения геометрических размеров конструкции: при диаметре всего 40-60 мм его длина составляет до 9000 мм. Сетчатые фильтрующие элементы ФСК иглофильтров обеспечивают сбор воды для её последующей подачи в вакуумную магистраль. В зависимости от типа грунта подбираются параметры фильтрующих элементов: размер ячейки сетки и проходной диаметр отверстий внутренней трубки. Количество устанавливаемых иглофильтров и расстояние между ними по контуру объекта определяется мощностью водяных пластов (водонасыщенностью) и водопроницаемостью грунта.

Для реализации технологии водопонижения иглофильтрами необходимы насосные агрегаты, способные создавать разряжение на входном коллекторе (вакуум). К таким механизмам на сегодняшний день относятся лёгкие иглофильтровые установки (ЛИУ) и установки вакуумного водопонижения (УВВ).

Установка иглофильтров по периметру объекта осуществляется одним из двух способов: гидравлическим замыванием реверсной струёй воды, либо предварительным бурением скважин с последующим погружением и обсыпкой крупнозернистым песком или мелким гравием. Глубина погружения или размещения нижнего звена — фильтрового элемента задаётся проектом; но в общем случае можно принять, что он должен быть расположен ниже расчётного уровня уже пониженных грунтовых вод.

Следует иметь ввиду, что так как технически ни один из вакуумирующих агрегатов не способен на сегодняшний день создавать разряжение выше 100 кПа (1,0 кгс/см.кв.), то возникает ограничение на максимально допустимую длину иглофильтра, иглофильтровой колонны или глубину его погружения в грунт от линии приёмных коллекторов — до 9,5-10 метров. Поэтому, если требуется производство работ по водопонижению, обеспечивающих большие глубины депрессионной поверхности, то используется либо технология многоярусной установки иглофильтров, либо иные технологические методы. К числу альтернативных технологий глубинного водопонижения относится обустройство буровых скважин или артезианских колодцев с погружными насосами, а также использование эжекторных иглофильтровых установок.

источник

Установка иглофильтров в грунтах

ТИПОВАЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА (ТТК)

ПОНИЖЕНИЕ УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД В КОТЛОВАНЕ ПРИ ПОМОЩИ ЛЕГКОЙ ИГЛОФИЛЬТРОВОЙ УСТАНОВКИ ТИПА ЛИУ

I. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1. Типовая технологическая карта (далее ТТК) — комплексный нормативный документ, устанавливающий по определённо заданной технологии организацию рабочих процессов по строительству сооружения с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ. Она рассчитана на некоторые средние условия производства работ. ТТК предназначена для использования при разработке Проектов производства работ (далее — ППР) и другой организационно-технологической документации строительными подразделениями. ТТК является составной частью ППР и используется в составе ППР согласно МДС 12-81.2007.

1.2. В настоящей карте приведены указания по технологии организации производства работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ.

Определен также состав производственных операций, требования к контролю качества и приемке работ, плановая трудоемкость работ, трудовые, производственные и материальные ресурсы, мероприятия по промышленной безопасности и охране труда.

Читайте также:  Установка головки блока цилиндров москвича

1.3. Нормативной базой для разработки технологических карт являются:

— рабочие чертежи;

— строительные нормы и правила (СНиП, СН, СП);

— заводские инструкции и технические условия (ТУ);

— нормы и расценки на строительно-монтажных работы (ГЭСН-2001 ЕНиР); производственные нормы расхода материалов (НПРМ);

— местные прогрессивные нормы и расценки, нормы затрат труда, нормы расхода материально-технических ресурсов.

1.4. Цель создания ТК — описание решений по технологии и организации производства работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, с целью обеспечения их высокого качества, а также:

— снижение себестоимости работ;

— сокращение продолжительности строительства;

— обеспечение безопасности выполняемых работ;

— организации ритмичной работы;

— рациональное использование трудовых ресурсов и машин;

— унификации технологических решений.

1.5. На базе ТТК разрабатываются ППР или как его обязательные составляющие Рабочие технологические карты (далее РТК) на выполнение отдельных видов работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ.

Конструктивные особенности сварки стыков стальных труб решаются в каждом конкретном случае Рабочим проектом.

Состав и степень детализации материалов, разрабатываемых в РТК, устанавливаются соответствующей подрядной строительной организацией, исходя из местных природных условий, имеющегося парка машин, наличия трудовых ресурсов и строительных материалов.

Рабочие технологические карты рассматриваются и утверждаются в составе ППР руководителем Генеральной подрядной строительной организации и согласовываются представителем технического надзора Заказчика.

1.6. ТТК можно привязать к конкретному объекту и условиям строительства. Этот процесс состоит в уточнении объемов работ, средств механизации, потребности в трудовых и материально-технических ресурсах.

Порядок привязки ТТК к местным условиям:

— рассмотрение материалов карты и выбор искомого варианта;

— проверка соответствия исходных данных (объемов работ, норм времени, марок и типов механизмов, применяемых строительных материалов, состава звена рабочих) принятому варианту;

— корректировка объемов работ в соответствии с избранным вариантом производства работ и конкретным проектным решением;

— пересчёт калькуляции, технико-экономических показателей, потребности в машинах, механизмах, инструментах и материально-технических ресурсах применительно к избранному варианту;

— оформление графической части с конкретной привязкой механизмов, оборудования и приспособлений в соответствии с их фактическими габаритами.

1.7. Типовая технологическая карта разработана для инженерно-технических работников (производителей работ, мастеров, бригадиров) и рабочих, выполняющих работы в III-й температурной зоне, с целью ознакомления (обучения) их с технологией и правилами производства работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, с применением наиболее современных средств механизации, прогрессивных конструкций и способов выполнения работ.

Технологическая карта разработана на следующие объёмы работ:

— размеры котлована 20х10х4,0 м

II. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2.1. Технологическая карта разработана на работы по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ.

2.2. Работы по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, выполняется в весенне-летний период и ведется непрерывно. Продолжительность выполнения комплексного строительного процесса, на который составлена технологическая карта, должна быть кратной продолжительности рабочей смены при односменной работе или рабочим суткам при двух- и трехсменной работе. Продолжительность рабочего времени в течение смены составляет:

2.3. В состав работ, последовательно выполняемых при понижении уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, входят:

— погружение иглофильтров в грунт;

— сборка всасывающего коллектора;

— присоединение иглофильтров к коллектору;

— монтаж водопонизительных насосов;

— понижение уровня грунтовых вод ниже уровня дна котлована.

2.4. В состав бригады входят следующие агрегаты и механизмы: легкая иглофильтровая установка ЛИУ-6БМ, разработанная на базе насосной установки УВВ-3, с мощностью электродвигателя N =10,0 кВт, всасывающего коллектора D =150 мм, иглофильтров D =40 мм, центробежного подмывного насоса HONDA WT 30X; передвижная дизельная электростанция ДЭС-30 мощностью N=30 кВт.

Рис.1. Установка легкая иглофильтровая ЛИУ-6БМ

Читайте также:  Установка датчика защиты калорифера

Рис.2. Электростанция ДЭС-30

2.6. Работы по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, следует выполнять, руководствуясь требованиями следующих нормативных документов:

— СП 48.13330.2011. «Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004»;

— СНиП 3.02.01-87. Земляные сооружения. Основания и фундаменты;

— Пособие к СНиП 3.02.01-83*. Пособие по производству работ при устройстве оснований и фундаментов;

— СТО НОСТРОЙ 2.33.14-2011. Организация строительного производства. Общие положения;

— СТО НОСТРОЙ 2.33.51-2011. Организация строительного производства. Подготовка и производство строительно-монтажных работ;

— СНиП 12-03-2001. Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования;

— СНиП 12-04-2002. Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство;

— РД 11-02-2006. Требования к составу и порядку ведения исполнительной документации при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства и требования, предъявляемые к актам освидетельствования работ, конструкций, участков сетей инженерно-технического обеспечения;

— РД 11-05-2007. Порядок ведения общего и (или) специального журнала учета выполнения работ при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте объектов капитального строительства;

— МДС 12-29.2006. Методические рекомендации по разработке и оформлению технологической карты.

III. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

3.1. В соответствии с СП 48.13330.2001 «Организация строительства. Актуализированная редакция СНиП 12-01-2004» до начала выполнения строительно-монтажных работ на объекте Подрядчик обязан в установленном порядке получить у Заказчика проектную документацию и разрешение (ордер) на выполнение строительно-монтажных работ. Выполнение работ без разрешения (ордера) запрещается.

3.2. До начала производства работ по понижению уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, необходимо провести комплекс организационно-технических мероприятий, в том числе:

— разработать РТК или ППР на понижение уровня грунтовых вод в котловане при помощи легкой иглофильтровой установки типа ЛИУ, согласовать с генеральным подрядчиком или заказчиком, со всеми субподрядными организациями и поставщиками;

— решить основные вопросы, связанные с материально-техническим обеспечением строительства;

— назначить лиц, ответственных за качественное и безопасное производство работ (прораб, мастер);

— обеспечить участок утвержденной к производству работ рабочей документацией;

— укомплектовать звено рабочих, ознакомить их с технологией понижения уровня грунтовых вод иглофильтровыми установками;

— провести инструктаж членов бригады по технике безопасности;

— разработать схемы и устроить временные подъездные пути для движения транспорта к месту производства работ;

— установить на участке передвижные вагончики для защиты от атмосферных осадков, отдыха людей, приёма пищи, сушки и хранения рабочей одежды, изоляционных материалов, инструмента и инвентаря;

— обеспечить рабочих ручными машинами, инструментами и средствами индивидуальной защиты;

— обеспечить строительную площадку противопожарным инвентарем и средствами сигнализации;

— обеспечить связь для оперативно-диспетчерского управления производством работ, устройство двусторонней дублированной связи с пунктом управления и между берегами;

— доставить в зону работ необходимые материалы, приспособления, инвентарь, инструменты и средства для безопасного производства работ;

— составить акт готовности объекта к производству работ;

— получить у технического надзора Заказчика разрешение на начало производства работ.

3.3. Общие указания

3.3.1. Иглофильтровый способ водопонижения заключается в использовании для забора воды из грунта часто расположенных скважин с трубчатыми водоприемниками малого диаметра — иглофильтров, соединенных общим всасывающий (в случае — легких иглофильтров) или напорным (в случае эжекторных иглофильтров) коллектором с центральной (для группы иглофильтров) насосной установкой.

3.3.2. Иглофильтры чаще всего погружаются гидравлическим способом, при этом образуется скважина, диаметр которой значительно больше диаметра иглофильтра. Зазор в скважине между грунтом и иглофильтром, как правило, следует заполнять песчано-гравийной обсыпкой. При гравитационном водопонижении в достаточно крупнозернистых грунтах, не требующих применения обсыпки (с коэффициентом фильтрации более 5 м/сут), допускается заполнение зазора и скважине оплывающим грунтом, если это не опасно для вблизи расположенных сооружений.

3.3.2. При наличии в толще грунта, прорезаемого иглофильтрами, трудноразмываемых слоев, иглофильтры устанавливаются в предварительно пробуренные скважины. Извлечение иглофильтров производится с подмывом для уменьшения сил трения по боковой поверхности иглы.

3.3.3. Иглофильтры применяются в виде линейных (см. рис.3) и кольцевых (см. рис.4) систем, которые могут быть совершенными (доходящими до водоупора) и несовершенными (не доходящими до водоупора).

Читайте также:  Установка перегородки в срубе бани

Рис.3. Линейная система иглофильтров:

1 — крепление траншеи; 2 — иглофильтры; 3 — соединительный шланг; 4 — всасывающий коллектор; 5 — гофрированный шланг; 6 — насосный агрегат ЛИУ; 7 — напорный трубопровод; 8 — сбросной трубопровод; 9 — пониженный уровень подземных вод

Рис.4. Контурная система иглофильтров:

1 — насосный агрегат; 2 — иглофильтры; 3 — напорный трубопровод; 4 — сбросной трубопровод; 5 — дренажная пригрузка; 6 — пониженный уровень подземных вод

3.3.4. Иглофильтровые установки применяют для понижения уровня воды в траншеях и котлованах на глубину 4-5 м при коэффициенте фильтрации грунтов К =1 10 м/сут.

Иглофильтры можно располагать в один ряд с одной стороны траншеи или в два ряда с двух сторон. Однорядные установки применяют при необходимости понижения уровня воды не более чем на 3 м и при расстоянии от ряда иглофильтров до оси траншеи не свыше 2-2,5 м. Для защиты иглофильтра от подсоса воздуха после разработки траншей необходимо заглублять верх фильтрового звена в грунт ниже дна отрываемой траншеи при однорядной установке не менее чем на 1,5 м, а при двухрядной не менее чем на 1 м.

Рис.5. Водопонижающая иглофильтровая установка

1 — фильтровое звено; 2 — надфильтровая труба; 3 — накидная гайка; 4 — гибкий армированный шланг; 5 — запорный кран; 6 — водосборный коллектор; 7 — насосный агрегат

Рис.6. Фильтровое звено иглофильтра ЛИУ

1 — фильтрационная сетка; 2 — девятизаходная спиральная обмотка; 3 — наружная труба; 4 — внутренняя приемная труба; 5 — отверстия в нижнем конце приемной трубы; 6 — наконечник

3.3.5. При необходимости понижения уровня воды более чем на 4-5 м применяют двухъярусные установки (см. рис.7) и эжекторные иглофильтры.

Вначале вводится в действие самый верхний (ближайший к поверхности земля) ярус иглофильтров. Под его защитой отрывается первый (верхний) уступ котлована и монтируется второй (считая сверху вниз) ярус иглофильтров, после ввода в действие которого отрывается второй уступ котлована и т.д. Во многих случаях при вводе в действие каждого последующего яруса иглофильтров предыдущий ярус может быть выключен из работы и демонтирован.

Иногда, например, при больших расстояниях по горизонтали между рядами иглофильтров разных ярусов или при наличии малопроницаемых прослоек между двумя уровнями установки иглофильтров, приходится содержать в работе одновременно иглофильтры двух и более ярусов.

Рис.7. Двухъярусная установка дли водопонижения иглофильтрами

1 — коллектор I яруса; 2 — коллектор II яруса; 3 — уровень подземных вод; 4 — депрессионная кривая I яруса; 5 — депрессионная кривая II яруса; 6 — иглофильтры; 7 — насосные станции I яруса; 8 — насосные станции II яруса

3.3.6. Установки с эжекторными иглофильтрами применяют для понижения уровня подземных вод до 15-20 м, когда устройство многоярусной системы водопонижения легкими иглофильтровыми установками является громоздким и дорогостоящим. Эти установки предназначены в основном для вакуумирования скважин и водопонижения в слоях грунта с небольшими коэффициентами фильтрации грунтов (до 15 м/сут), а также при откачке газонасыщенных подземных вод и при близком (от дна котлована около 6,0 м) залегании водоупора.

В зависимости от степени притока подземных вод применяют эжекторные установки ЭИ-2,5; ЭИ-4; ЭИ-4а; ЭИ-6, состоящие из иглофильтров с эжекторным устройством, распределительного трубопровода и центробежных насосов. Схема эжекторной установки приведена на Рис. 8, фильтровое звено с эжектором показано на рис.9. Характеристика эжекторных иглофильтров дана в табл.1.

Рис.8. Эжекторная установка с циркуляционным резервуаром

1 — эжекторный иглофильтр; 2 — соединительный шланг; 3 — распределительный трубопровод; 4 — сливной лоток; 5 — высоконапорный насос; 6 — циркуляционный резервуар

Рис.9. Фильтровое звено с эжектором

1 — водоподъемная труба; 2 — фильтровая труба; 3 — каркас фильтра; 4 — резиновый диффузор; 5 — окна для пуска воды в эжектор; 6 — опорное кольцо; 7 — седло; 8 — патрубок с окнами; 9 — приемный патрубок; 10 — кольцевой канал; 11 — седло шарового клапана; 12 — шаровой клапан; 13 — винтовая лопасть; 14 — наконечник; 15 — насадка эжектора; 16 — полость для прохода откачиваемой воды; 17 — скоба; 18 — патрубок; 19 — сетка

Характеристика эжекторных иглофильтров

источник