В системах водопонижения иглофильтры выступают рабочим органом. Представляют они собой колонну наподобие трубы, предназначенную для погружения в грунт. Откачка воды осуществляется через систему шланг. Чтобы убедиться, насколько это эффективно, нужно знать устройство иглофильтров для водопонижения, особенности их использования.
Устройство иглофильтрующей колонны
Иглофильтр представляет собой техническое изделие, погружаемое в осушаемую почву. По мере заглубления осуществляют подсоединение к верхней части надфильтровой трубы. Происходит это до тех пор, пока рабочий орган системы дойдет на нужную глубину. Каждую колонну гибкими шлангами соединяют с коллекторной системой, которая в свою очередь подключена к всасывающему агрегату. В роли последнего выступает мотопомпа. Работает она от электричества или ДВС, чаще всего дизеля. На мотопомпе установлен насос, который осуществляет перекачку жидкости в системе.
Иглофильтры бывают разных конструкций, но все они примерно похожи по устройству и работе. Для примера стоит рассмотреть распространенную модель:
- Для корпуса использована труба. На ней методом сварки закреплены три прута, между которыми выдержано равное расстояние.
- На трубу витками намотана капроновая ткань. Каждый стык уложен внахлест от 15 до 20 мм. Приваренные прутья не дают ткани касаться глухих стенок трубы. Надежная ее фиксация осуществляется проволочной спиралью. Ткань служит элементом фильтрации, чтобы внутрь иглофильтровой колонны с потоками воды не проникала почва.
- Оба конца трубы имеют стальные колпачки с прокладками из резины. На верхнюю часть колоны накручена муфта. Фитинг исполняет роль соединительного элемента для добавления дополнительных труб.
- Что касается нижней части, то устройство иглофильтра имеет другую конструкцию. Именно этим концом он врезается в грунт. Здесь на резьбу накручена коронка. Состоит она из твердого наконечника, способного прорезать твердые слои земли. Коронка имеет штифт и шарик, покрытый эластичной резиной.
Во время погружения через иглофильтры на коронку происходит подача воды. При этом шарик прижат к штифту. У режущего наконечника образуется мощная струя, дополнительно размывающая землю. Колонна легко входит на глубину уровня грунтовых вод под управлением оператора. Установка переключается в режим водопонижения. Внутри колонны создается вакуум. Шарик от штифта возвращается к гнезду, плотно его перекрывает. Через наконечник перекрывается свободный проход воды внутрь иглофильтров, а поступает она сквозь капроновую ткань и отверстия на стенках трубы. Жидкость направляется в коллектор, откуда идет отведение в удаленное от объекта осушения место.
Существует другое устройство иглофильтров, которое может быть проще или сложнее. Однако принцип конструкции и работы одинаков.
Технология использования колонн для водоосушения
Насколько будет качественно выполнено водопонижение, зависит не только от конструкции иглофильтрующей колонны. Важно сделать правильный монтаж. Используют для этого один из двух способов:
1. Погружение гидравлическим способом происходит под собственным весом колонны и небольшим давлением, действующим на нее. В земле делается гидроразмыв отверстия сильным напором воды.
2. В условиях тяжелого глинистого грунта под иглофильтровые колонны сначала бурят скважины. Внутрь каждого отверстия погружают иглы до уровня залегания грунтовых вод. Водопонижение в таких условиях сложно происходит. Связано это с невозможностью тяжелого грунта хорошо пропускать воду.
По производительности оборудование для понижения грунтовых вод разделено на 4 группы:
- Легкое оборудование весит до 700 кг. Предназначено оно для понижения УГВ, залегающих на глубине не больше 5 метров. Используют его для рыхлого грунта, которому присущ коэффициент фильтрации от 1 до 30 м3 в сутки. Из иглы и труб создается колонна, длина которой не превышает 8,5 м. Максимальный диаметр рабочего элемента составляет 46-50 мм. Фильтровый узел представляет собой конструкцию из наружной и внутренней трубы. Сам фильтр выполнен сеткой из нержавейки. Внутри наконечника установлены клапаны. Погружение чаще осуществляется при помощи гидроразмыва грунта.
- Эжекторные установки сложные, применяют их на тяжелых глинистых грунтах. Иглы выдерживают повышенные нагрузки. Для их погружения необходимо сверление скважин. Установки предназначены для глубокого дренажа, способны понизить уровень грунтовых вод до 20 м. Подъем ее осуществляется эжекторами, расположенными внутри каждой иглы. В действие они приводятся при помощи воды, поступающей от поверхностного насосного оборудования. Для установок с эжекторами степень фильтрации составляет от 0,1 до 10 м3 в сутки.
- Вакуумные установки предназначены для рыхлой легкой почвы, но при условии, что ее невозможно обработать легкими иглофильтрами. Коэффициент фильтрации составляет 0,01–2 м3 в сутки. Уровень водоосушения ограничен 7 м.
- Скважинное водоосушение иглофильтрами не осуществляется. Откачку в больших объемах делают глубинным насосным оборудованием.
Расположение любых установок зависит от конфигурации котлована. Для траншей шириной до 4 м иглы располагают одним рядом. Когда ширина котлована 30-40 м, придерживаются двухрядной схемы.
Выполнено устройство иглофильтра для водопонижения так, что при его погружении осуществляют небольшой поворот за хомут с ручками. Пройдя каждые 2 м земли, делают перерыв на 30 секунд. После полного заглубления осуществляют промывку 2 минуты. Иглы обсыпают заранее подготовленным сыпучим материалом.
На видео пример водоосушения: