Схемы водопонижения при сооружении объектов закрытым способом

При таком способе водопонижение ведется с учетом местных условий с помощью технических средств, монтируемых с поверхности земли или непосредственно в подземных выработках.

Для водопонижения с поверхности земли служат водопонизительные скважины, оборудованные погружными либо артезианскими насосами, а также установки глубинного вакуумного водопонижения ЭИ-2,5 либо ЭВВУ.

При проведении подземных выработок малого сечения для подземного забойного водопонижения используются установки УЗВМ-3 и УЗВ-3.

В практике строительства подземных объектов реализуются различные   техноло­гические схемы водопонижения. Наиболее часто применяются линейная (одно-и-двухрядная) схемы размещения водопонизительных скважин либо иглофильтров вдоль трассы сооружаемой подземной выработки. Контурная (кольцевая) схема их расположения используется при сооружении шахт.

Технологические схемы водопонижения с помощью погружных насосов и установок вакуумного водопонижения приведены на рис. 58. Схемы I н II преимущественно применяются при сооружении тоннелей глубокого заложения в грунтах с хорошими фильтрационными свойствами.

Воду из скважин откачивают погружными насосами. Схемы III и IV используются с применением установок ЭИ-2,5 или ЭВВУ при сооружении тоннелей, расположенных на глубине до 18-20 м в грунтах с плохими фильтрационными свойствами, что в ряде случаев позволяет снять избыточный напор на дно сооружаемого тоннеля.

Система закрытого водопонижения

При сооружении тоннелей неглубокого заложения закрытым способом применяется двухрядная линейная схема V, которая предусматривает снижение уровня грунтовых вод с помощью иглофильтровых установок вакуумного водопонижения типа УВВ, ПУВВ или УЗВМ-2.

При глубине заложения тоннеля от 8 до 20 м диаметром до 5 м и протяженности менее 250 м, а также расположении статического уровня грунтовых вод относительно поверхности земли от 7 до 19 м может быть использована схема забойного водопонижения с помощью УЗВМ-3 (рис. 59 а). Схема предусматривает расположение водоструйного насоса и сосредоточенного во досборного коллектора вместе с иглофильтрами в забое выработки и периодическое их передвижение вслед за ним.При этом насосный агрегат вместе с циркуляционным баком размещается на поверхности у устья ствола.

В ряде случаев возможно применение схемы забойного водопонижения установкой УЗВМ-3 (рис.59,б). В этом случае водоструйный насос располагается стационарно в стволе, а за забоем периодически перемещается водосборный коллектор, соеди­ненный с помощью всасывающего рукава с водоструйным насосом. При этом максимальное расстояние от ствола до забоя составляет 130-150 м. Для обеспечения дальнейшего забойного водопонижения при сооружении более протяженного тоннеля требуется переноска водоструйного насоса либо всей установки на новое место (например, к специально пробуренной скважине). Глубина заложения выработки при этом не должна превышать 20 м.

Сооружая протяженные тоннели, в схеме забойного водопонижения необходимо предусматривать дополнительный перекачной насос с промежуточным баком (рис. 59,в) В этом случае глубина заложения тоннеля может быть более 20, а протяженность более 250 м.

При сооружении тоннелей с глубиной заложения от 8 до 20 м в сложных гидро­геологических условиях при близком расположении водоупора от лотка тоннеля и высоких уровнях грунтовых вод на практике применяют комбинированный способ водопонижения. Схемы, предусматривающие общее снижение уровня грунтовых вод с помощью двухрядной (рис.60,а) и однорядной (рис.60,б) эжекторных иглофильтровых установок, а также откачку «остаточного» слоя грунтовых вод в забое с помощью установ­ки забойного водопонижения УЗВМ-3, используются при сооружении тоннелей с глубиной заложения от 8 до 20 и диаметром от 3 до 5,5 м. В определенных условиях для общего снижения уровня грунтовых вод вместо установок ЭИ-2,5 успешно служат скважины,  оборудованные  погружными   насосами.

В практике строительства метрополитенов часто разрабатывают наклонные эскалаторные тоннели различной протяженности. При глубине тоннеля примерно до 20 м (по вертикали) используется вариант схемы, изображенный на рис.61,а.

В этом случае центробежный насос и циркуляционный бак располагаются у устья тоннеля на поверхности. При значительных длинах и углах наклона эскалаторных тоннелей в технологической схеме водопонижения предусматривается дополнительный перекачной центробежный насос вместе с промежуточным открытым баком, необходимым для выделения воздуха из воды, подсасывание которого возможно через приемные звенья иглофильтров в забое (рис. 61, б).