Иллюстрации к обсуждаемой теме

Рисунок 1 Схема погружения иглофильтра гидравлическим способом 1-приямок:2-всасыващий коллектор: 3-трубопровод,подаюий воду: 4-напорный рукав: 5-иглофильтр:6-насос: 7-хомут для ручного регулирования.

Рисунок 2. Схема работы иглофильтра:

а-при гидравлическом погружении в грунт;

а- при откачке воды.

Рисунок 3 Насосный агрегат ЛИУ 6БМ

Рисунок 4

Рисунок 5 Установка ЛИУ

Рисунок 6. Схемы расположения легких иглофильтров при сооружении

траншей и котлованов

Рисунок 7. Схема двухъярусной иглофильтровой установки:
1 – всасывающие коллекторы; 2 – иглофильтры;

3 – водосборный трубопровод; 4 – насосные агрегаты;

5 – приемное звено иглофильтра

Рисунок 8.. Схема размещения эжекторных иглофильтровых установок ЭИ-2,5 (ЭВВУ) при сооружении траншей или котлованов.

Рисунок 9

Рисунок 10

Рисунок 11

Рисунок 12

Рисунок 13

Рисунок 14

Рисунок 15

Рисунок 16

Рисунок 17

Рисунок 18 Дизельные установки водопонижения серии

серии SIMPLE

Рисунок 3Схема водопонижения котлована установками ЭИ

Рисунок 20 Принципиальная схема работы установки УВВ

Рисунок 21 Схема вакуумконцентрического водоприёмника

Рисунок 4 Схема забойного водопонижения с применением установки УЗВ: / — иглофильтры; 2 — рукава; 3 — коллектор; 4 — всасывающий рукав; 5 — приводная станция

Рисунок 23 Схемы вращательного бурения с обратной промывкой:

а — центробежным насосом; б — эрлифтом; в — гидроэлеватором; 1 —долото; 2 — бу­рильная труба; 3 — кондуктор; 4 — ротор; 5 — ведущая труба; 6 — вертлюг-сальник; 7 — вакуумметр; 8 — вакуум-насос; 9 — всасывающий рукав; 10 — центробежный насос; 11 — обратный клапан; 12 — сливной рукав; 13 — буровой шлам; 14 — отстойник; 15 — перемычка; 16 — канава для подвода воды в скважину; П — компрессор; 18 — воздухоподводящий рукав; 19 — воздухоподводящая труба; 20 — смеситель; 21 - гидроэлеватор; 22 — труба для подачи воды от центробежного насоса.

Рисунок 24. Водопонизительная скважина с погружным насосом:

1-электродвигатель; 2 — всасывающее уст­ройство; 3 — насос; 4 — водонапорная труба; 5 —кабель; 6 — обсадная колонна; 7 — муфта; 8 — хомут; 9 — труба для откачиваемой воды; опорная плита;11 — соединительная муфта; 12 — колено с фланцем; 13 — пульт управле­ния; 14 —кран.

Рис 25 Фильтры водопонизительных скважин::

1 — вырез для спускового ключа; 2 — муфта; 3 — опорные пояса; 4 — прово­лочная обмотка; 5 —стержни; б — штампованный лист с перфорацией; 7 — штампованный лист с круглой перфорацией;8 — сетка; 9 — водоносный грунт; 10 — гравийная об­сыпка;11 —проволочная обмотка; 12 — опорные ребра; 13 — перфорация; 14 — опорный каркас; 15 — обсадная труба скважины

Рис 26 Конструк­ция гравийного фильтра изготавливаемого на поверхности:

1— наружный сетчатый кожух; 2— проволочная обмотка; 3 — песчано-гравийная смесь; 4 — внутренняя сетка; 5 — стержневой каркас; 6- муфта

Рисунок 5. Электроосмотическое водопонижение из котлована:

1 — электрический кабель; 2 — источник постоянного тока; 3 — ма­гистральный трубопровод; 4 — вса­сывающая труба; 5 — перфориро­ванная труба; 6 — анод (металли­ческий стержень); 7 — катодная скважина; Л — активная зона между рядами анодов; /2 — зона обратного действия; /з — активная однородная зона

Рисунок 6/ Схемы устройства песчано-гравийных обсыпок: • а, б —при помощи эрлифта (промежуточная и конечная стадии); в, г —при помощи сколь­зящего эрлифта (начальная и промежуточная стадии); 1—песчако-гравийная обсыпка; 2—колонна водоподъемных труб; 3 —колонна воздухопода­ющих труб; 4 —фильтр; 5 —колонна обсадных труб; 6 —центрирующий фонарь; 7—колонна надфильтровых труб; 8 — кондуктор; 9 — сальник; 10 — наконечник с водоприемной решеткой.

Рисунок29 Схемы установки фильтров с одновременным

бурением:

а — гидроподмывом; б — с помощью эрлифта; в — с помощью кону­са-расширителя (/ — начальная стадия; II — промежуточная стадия; 111 — конечная стадия)

1 — гидравлическая насадка; 2 — фильтр; 3 — сальник; 4 — колонна обсадных труб; 5~-бурильные трубы; 6 — кондуктор; 7 — оголовок; 8 — колонна воздухоподающих труб; 9 —колонна водоподъемных труб; 10 — шланг для подачи воды; 11 — шланг для отвода пуль­пы; 12 —конус-расширитель.

Рисунок 30. Схемы устройства многослойных обсыпок:

а — при помощи вспомогательных колонн (/ — бурение и спуск вспомо­гательных колонн; // — спуск фильтровой колонны и засыпка основного слоя обсыпки; /// — обнажение фильтра с одновременной засыпкой пер­вого и второго слоев обсыпки);

б — при помощи эрлифта (IV — вскрытие водоносного пласта с эрлифт-ной откачкой и одновременной засыпкой песчано-гравийной смеси; V-— установка фильтров и засыпка, второго слоя обсыпки; VI — извлечение вспомогательной колонны и обсадных труб);

1— центрирующие фонари; 2 — вспомогательная колонна; 3 — колонны об­садных труб; 4 —кондуктор; 5 — фильтр; б —колонна надфильтровых труб; 7—колонна воздухоподающих труб; 3 — колонна водоподъемных труб;. 9 — шланг для подачи воды

Рисунок 31. Схемы установки фильтра в скважинах, пробу­ренных с обратной циркуляцией промывочной жидкости:

а —с нормальной толщиной обсыпки (/—бурение; // —установка фильтра; ///—формирование обсыпки);

б — с уширенным контуром (IV — бурение; V — уширение скважин; VI — формирование обсыпки);

1 — колонна двойных бурильных труб; 2 — кондуктор; 3 —отстойник; 4 — фильтр; 5—центрирующие фонари; 6 — колонна водоподъемных труб; 7 — колонна воздухоподающих труб; 8 — гравиепитатель; 9 — колонна об­садных труб; 10— -расширитель

Рисунок 32 Схема устройства фильтра с помощью пенополисти-рольных гранул: 1—обратный клапан; 2 —фильтр; 3 — перфорированный фланец; 4 — колонна надфильтровых труб; 5 —бурильные тру­бы; б —колонна обсадных труб; 7 — кон­дуктор; 8 — задвижки; 9 — полистиролопитатель; 10 — насос

Рис 33. Схемы контрольных иглофильтров: а— установок ЛИУ, УВВ и ПУВВ; б— установок глубинного вакуума 1 — наконечник; 2 — фильтровое звено; 3 — хомут; 4 — пьезометры; 5 — фланец; 6 — вакуумметры; 7— эжектор; В — водо­меры; 9 — вентили; 10 — манометр.

Заключение

Водопонижение применяют для временного (на период строительства) снижения гидростатических напоров (уровней) подземных вод с целью создания более благоприятных и безопасных условий ведения горно-строительных работ.

Способ водопонижения на сегодняшний день является самым распространённым специальным способом строительства городских подземных сооружений в силу его простоты, эффективности, большого опыта применения и дешевизны по сравнению с другими специальными способами.

Выбор способа водопонижения зависит от: свойств и условий залегания грунта, условий питания подземных вод, водопроницаемости (коэффициента фильтрации) осушаемых грунтов, размеров осушаемой зоны в грунтах, мощности водоносного горизонта, характеристики технических средств водопонижения.

Приведенные в обзоре материалы позволяют выбрать наиболее эффективный способ водопонижения в зависимости от гидрогеологических условий строительства подземного объекта.

Для каждого рассмотренного способа водопонижения подробно описана технология производства работ по бурению скважин, монтажу водопонизительных средств и их эксплуатации.

В последние годы не обоснованно появилось мнение о катастрофических последствиях искусственного водопонижения, вызывающего дополнительные осадки грунта и связанные с этим деформации прилегающих зданий.

В рассматриваемом обзоре этой проблеме уделено значительное внимание. Для каждого конкретного случая, когда водопонижение осуществляется в условиях плотной городской застройки для прогнозирования возможных осадок необходимо проводить компьютерное моделирование с учётом гидрогеологических условий, технологии производства работ и длительности процесса водопонижения.

Ориентировочно садки поверхности могут быть определены по предлагаемой в обзоре методике.

Для выбора и обоснования основных параметров водопонижения при применении иглофильтровых и эжекторных установок, а также скважинного водопонижения целесообразно использовать приведенную в обзоре методику расчёта.

Резюме

Материал, приведенный в обзоре, целесообразно использовать проектировщикам, занятым в сфере проектирования строительства различных городских подземных объектов в сложных гидрогеологических условиях плотной городской застройки, а также инженерно-техническому персоналу, реализующего такие проекты.

На основе изложенного материала можно обосновать и выбрать наиболее эффективный для каждого конкретного случая способ водопонижения, обосновать параметры и подобрать современное оборудование для водопонижения.

Водопонижение применяют для временного (на период строительства) снижения гидростатических напоров (уровней) подземных вод с целью создания более благоприятных и безопасных условий ведения горно-строительных работ.

Водопонижение применяется:

при проходке тоннелей метрополитенов и горных тоннелей; при проходке стволов шахт; при строительстве транспортных и пешеходных тоннелей; при подводке фундаментов под здания, расположенные вблизи тоннелей;

при прокладке или перекладке городских подземных коммуникаций в водонасыщенных грунтах в процессе строительства тоннелей.

Задача водопонижения заключается в соответствующем создании и поддержании на период строительства подземного сооружения требуемой зоны осушенных грунтов, что позволяет вести горнопроходческие работы в относительно благоприятных условиях.

Выбор способа водопонижения зависит от: свойств и условий залегания грунта, условий питания подземных вод, водопроницаемости (коэффициента фильтрации) осушаемых грунтов, размеров осушаемой зоны в грунтах, мощности водоносного горизонта, характеристики технических средств водопонижения.

Наибольшее распространение получил поверхностный способ водопонижения. При этом в зависимости от типа и расположения водопонизительных устройств применяют линейную схему водопонижения – водопонизительные устройства располагаются в ряд по прямой линии; контурную – при их расположении по контуру, огибающему сооружение; кольцевую, когда контур расположения водопонизительных устройств замкнутый; ярусный – при расположении водопонизительных устройств на нескольких уступах по глубине котлована.

В зависимости от способа водопонижения применяют следующие технические средства. Для мелкого поверхностного и подземного водопонижения применяют легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), эжекторные иглофильтры (ЭИ), установки вакуумного (УВВ) и забойного водопонижения (УЗВМ). Для глубокого поверхностного водопонижения применяют водопонизительные и водопоглощающие скважины, и мощные насосы.

В предлагаемой разработке приведены условия примененмя способов водопонижения в зависимости от гидрогеологических условий строительства. Для каждого из рассмотренных способов детально проанализирована технология производства работ, отмечены их преимущества и недостатки.

Особое внимание в обзоре сконцентрировано на производстве буровых работ и монтажу водопонизительных средств.

Способ водопонижения на сегодняшний день является самым распространённым специальным способом строительства городских подземных сооружений в силу его простоты, эффективности, большого опыта применения и дешевизны по сравнению с другими специальными способами.

В последние годы не обоснованно появилось мнение о катастрофических последствиях искусственного водопонижения, вызывающего дополнительные осадки грунта и связанные с этим деформации прилегающих зданий. Избежать проблемы, связанной с возможными последствиями осадок от водопонижения, многим проектировщикам кажется возможным только при устройстве ограждающей конструкции на всю мощность водоносного горизонта, что совершенно не правильно. Такое положение вызвано тем, что к настоящему времени отсутствуют надёжные теоретические исследования влияния процесса водопонижения на осадки земной поверхности в силу сложности описания процессов, происходящих в массиве при водопонижении. Методы компьютерного моделирования пока применяются в ограниченных объёмах и многим проектировщикам недоступны.

Анализ опыта водопонижения в городских условиях показывает, что осадки земной поверхности в процессе его проведения действительно происходят, как правило, плавно по площади и их величина зависит в основном от: конструкции фильтра, глубины и времени водопонижения. Наибольшее влияние на осадки поверхности оказывают время и глубина водопонижения.

Например, при глубинах водопонижения более 10м водопонижающими скважинами в течения месяца и более величина осадок может достигнуть 50-70мм, а при водопонижении вакуумными установками в течение 10-20 суток осадки иногда вообще не проявляются или колеблются в пределах 1-5мми и лишь при длительном их применении (50-70суток) осадки могут достичь 10-15мм.

В связи с этим, в наиболее ответственных случаях, когда водопонижение осуществляется в условиях плотной городской застройки для прогнозирования возможных осадок необходимо проводить компьютерное моделирование с учётом гидрогеологических условий, технологии производства работ и длительности процесса водопонижения.

Ориентировочно возможные осадки можно оценить по методике, изложенной в данном обзоре.

На базе анализа современных способов проектирования и расчёта параметров водопонижения в данной разработке предлагается упрощённая методика фильтрационных расчётов основных параметров при водопонижении легкими и эжекторными иглофильтровыми установками, а также при использовании скважинного водопонижения.

В заключительной части рассмотрены вопросы, связанные с охраной окружающей среды.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: