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如何自己制作空压机洗井设备(空压机洗井图解)

来源:原点资讯(www.yd166.com)时间:2022-11-01 05:28:37作者:YD166手机阅读>>

图6:喷射井点布置示意图

1一喷射井管;2一滤管;3—供水总管;4一排水总管;

5—高压离心水泵;6一水池;7一排水泵;8—压力表

如何自己制作空压机洗井设备,空压机洗井图解(9)

图7:喷射井点扬水装置 (喷嘴和混合室)构造

1—扩散室;2—混合室;3一喷 嘴;4一喷射井点外管;5一喷射井点内管

喷射井点的主要工作部件是喷射井管内管底端的扬水装置一喷嘴的混合室 (图7);当喷射井点工作时,由地面高压离心水泵供应的高压工作水,经过内外管之间的环形空间直达底端,在此处高压工作水由特制内管的两侧进水孔进入至喷嘴喷出,在喷嘴处由于过水断面突然收缩变小,使工作水流具有极高的流速(30〜60m/s),在喷口附近造成负压(形成真空),因而将地下水经滤管吸入,吸入的地下水在混合室与工作水混合,然后进入扩散室,水流从动能逐渐转变为位能,即水流的流速相对变小,而水流压力相对增大,把地下水连同工作水一起扬升出地面,经排水管道系统排至集水池或水箱, 由此再用排水泵排出。

  1. 喷射井点布置

喷射井点降水设计方法与轻型井点降水设计方法基本相同。基坑面积较时,井点采用环形布置(图8);基坑宽度小于10m时采用单排线型布置。喷射井管管间距一般为 2〜4m。当采用环形布置时,进出口(道路)处的井点间距可扩大为5〜7m。冲孔直径为400〜600mm,深度比滤管底深1m以上。

如何自己制作空压机洗井设备,空压机洗井图解(10)

图8:管井井点构造示意图

1—滤水井管;2一钢筋焊接管架; 3一铁环;4一管架外包铁丝网; 5—沉砂管;

6一吸水管;7—钢 管;8一井孔;9一黏土封口; 10一填充砂砾;11一抽水设备

2.喷射井点降水施工

(1) 工艺流程

设置泵房,安装进排水总管→水冲法或钻孔法成井→安装喷射井点管、填滤料→接通过水、排水总管,与高压水泵或空气压缩机接通→各井点管外管与排水管接通,通到循环水箱→启动高压水泵或空气压缩机抽水→离心泵排除循环水箱中多余水→观测地下水位。

(2) 施工要点

井点管的外管直径宜为73〜108mm,内管直径宜为50〜 73mm,滤管直径为89〜127mm。井孔直径不宜大于 400mm,孔深应比滤管底深1m以上。滤管的构造与真空井点相同。扬水装置(喷射器)的混合室直径可取14mm,喷嘴直径可取6. 5mm,工作水 箱不应小于10m3 0井点使用时,水泵的启动泵压不宜大于0• 3MPa0正常工作水压为 0. 25P0 (扬水高度)。

井点管与孔壁之间填灌滤料(粗砂)。孔口到填灌滤料之间用黏土封填,封填高度为 0.5〜1.0mm。每套喷射井点的井点数不宜超过30根。总管直径宜为150mm,总长不宜超过60m。每套井点应配备相应的水泵和进、回水总管。如果由多套井点组成环圈布置, 各套进水总管宜用阀门隔开,自成系统。

每根喷射井点管埋设完毕,必须及时进行单井试抽,排出的浑浊水不得回入循环管路系统,试抽时间要持续到水由浑浊变清为止。喷射井点系统安装完毕,亦需进行试抽,不应有漏气或翻砂冒水现象。工作水应保持清洁,在降水过程中应视水质浑浊程度及时更换。

4. 4用于疏干降水的管井井点

  1. 疏干降水管井构造

用于疏干降水的管井降水一般由井管、抽水泵、泵管、排水总管、排水设施等组成 (图 8)

井管由滤水管、吸水管和沉砂管三部分组成。可用钢管、铸铁管、塑料管或混凝土管制成,管径一般为300mm,内径宜大于潜水泵外径50mm。

在降水过程中,含水层中的水通过滤网将土、砂过滤在网外,使地下清水流入管内。 滤水管长度取决于含水层厚度、透水层的渗透速度和降水的快慢,一般为5〜9m。通常在钢管上分段抽条或开孔,在抽条或开孔后的管壁上焊垫筋与管壁点焊,在垫筋外螺旋形缠绕铁丝,或外包镀锌铁丝网两层或尼龙网。当土质较好,深度在15m内,亦可采用外径 380〜600mm、壁厚50〜60mm、长1. 2〜1. 5m的无砂混凝土管作滤水管,或在外再包棕树皮两层作滤网。有时可根据土质特点,可在管井不同深度范围设置多滤头。

沉砂管在降水过程中可起到沉淀作用,一般采用与滤水管同径钢管,下端用钢板封底。

抽水设备常用长轴深井泵或潜水泵。每井1台,并带吸水铸铁管或胶管,配置控制井内水位的自动开关,在井口安装阀门以便调节流量的大小,阀门用夹板固定。每个基坑井点群应有备用泵。管井井点抽出的水一般利用场内的排水系统排出。

2.疏干降水管井布置

在以黏性土为主的松散弱含水层中,疏干降水管井数量一般按地区经验进行估算。如上海、天津地区的单井有效疏干降水面积一般为200〜300m²坑内疏干降水井总数约等于基坑开挖面积除以单井有效疏干降水面积。

在以砂质粉土、粉砂等为主的疏干降水含水层中,考虑砂性土的易流动性以及触变液化等特性,管井间距宜适当减小,以加强抽排水力度、有效减小土体的含水量,便于机械挖土、土方外运,避免坑内流砂、提供坑内干作业施工条件等。尽管砂性土的渗透系数相对较大,水位下降较快,但含水量的有效降低标准高于黏性土层,重力水的释放需要较高要求的降排条件(降水时间以及抽水强度等),该类土层中的单井有效疏干降水面积一般以120〜180m²为宜。

管井深度与基坑开挖深度、水文地质条件、基坑围护结构类型等密切相关。一般情况 下,管井底部埋深应大于基坑开挖深度6. 0m。

3.疏干降水管井施工

(1)现场施工工艺流程

准备工作→钻机进场f定位安装→开孔→下护口管→钻进→终孔后冲孔换浆→下井管→稀释泥浆→填砂→止水封孔→洗井→下泵试抽→合理安排排水管路及电缆电路→试抽水→正式抽水→水位与流量记录。

(2)成孔工艺

成孔工艺即管井钻进工艺,指管井井身施工所采用的技术方法、措施和施工工艺过程。管井钻进方法分为冲击钻进、回转钻进、前孔锤钻进、反循环钻进、空气钻进等。选择降水管井钻进方法时,应根据钻进地层的岩性和钻进设备等因素进行选择,一般以卵石和漂石为主的地层,宜采用冲击钻进或潜孔锤钻进,其他第四系地层宜采用回转钻进。

钻进过程中为防止井壁坍塌、掉块、漏失以及钻进高压含水、气层时可能产生的喷涌等井壁失稳事故,需采取井孔护壁措施。可采用泥浆护壁钻进成孔,钻进中保持泥浆密度为1. 10〜1. 15g/cm,,宜采用地层自然造浆。护孔管中心、磨盘中心、大钩应成一垂线, 要求护孔管进入原状土中200mm左右。应采用减压钻进的方法,避免孔内钻具产生一次弯曲。钻孔孔斜应不超过1%,要求钻孔孔壁圆正、光滑。终孔后应彻底清孔,直到返回泥浆内不含泥块。

(3)成井工艺

管井成井工艺包括安装井管、填砾、止水、洗井、试验抽水等工序。

安装井管前应对井身和井径的质量进行检查,以保证井管顺利安装和滤料厚度均匀。 应根据井管结构设计进行配管,井管焊接应确保完整无隙,避免井管脱落或渗漏。井管安装应准确到位,井管应平稳入孔、自然落下,避免损坏过滤结构。为保证井管周围填砾厚度基本一致,应在滤水管上下部各加1组扶正器。过滤器应刷洗干净,过滤器缝隙应均匀。

填砾前应确保井内泥浆稀释至密度小于1. 05g/cm3 ;滤料应徐徐填入,并随填随测填 砾顶面高度。在稀释泥浆时井管管口应密封,使泥浆从过滤器经井管与孔壁的环状空间返回地面。

为防止泥皮硬化,下管填砾之后,应立即进行洗井。管井洗井方法较多,一般分为水泵洗井、活塞洗井、空压机洗井、化学洗井和二氧化碳洗井以及两种以上洗井方法组合的联合洗井。洗井方法应根据含水层特性、管井结构及管井强度等因素选用,一般采用活塞和空气压缩机联合洗井方法洗井。

4.真空管井井点

真空管井井点是上海等软土地基地区深基坑 施工应用较多的一种深层降水设备,主要适用土 层渗透系数较小情况下的深层降水。真空管井井点即在管井井点系统上增设真空泵抽气集水系统 (图9)。

如何自己制作空压机洗井设备,空压机洗井图解(11)

图9真空管井井点构造示意图

1一滤水井管;2一钢筋焊接管架;3―铁环;4-- 管架外包铁丝网;5一沉砂管;

6一吸水管;7一 钢管;8—井孔;9一黏土封口; 10一填充砂砾;

11一抽水设备;12—真空机;13一真空管

所以它除遵守管井井点的施工要点外,还需增加下述施工要点:

(1) 真空管井井点系统分别用真空泵抽气集水和长轴深井泵或井用潜水泵排水。井管除滤管外应严密封闭,保持井管内真空度不小于65kPa, 并与真空泵吸气管相连。吸气管路和各接头均应不漏气。对于分段设置滤管的真空管井,开挖后暴露的滤管、填砾层等采取有效封闭措施。

(2) 孔径一般为650mm,井管外径一般为 273mm。孔口在地面以下1. 5m用黏土夯实。单井出水口与总出水管的连接管路中应设单向阀。

(3) 真空管井井点的有效降水面积,在有隔水帷幕的基坑内降水,每个井点的有效降水面积约为250m²。由于挖土后井点管的悬空长度较长, 在有内支撑的基坑内布置井点管时,宜使其尽可能靠近内支撑。在进行基坑挖土时,要采取保护管井的措施。

4. 5用于减压降水的管井井点

  1. 减压降水管井构造

减压降水管井构造与疏干降水管井构造相同,只是滤管应位于承压含水层。

2.减压降水管井设计

(1) 设计原则

在大多数自然条件下,软土地区的承压水要离与其上覆土层的自重应力相互平衡或小于上覆土层的自重应力。当基坑开挖到一定深度后,导致基坑底面下的土层自重应力小于下覆承压水压力,承压水将会冲破上覆土层涌向坑内,坑内发生突水、涌砂或涌土,即形成所谓的基坑突涌。基坑突涌往往具有突发性,导致基坑围护结构严重损坏或倒塌、坑外大面积地面下沉或坍塌、危及周边建筑物及地下管线的安全,以及施工人员伤亡等。基坑突涌引起的工程事故是无可挽回的灾难性事故,经济损失巨大,社会负面影响严重。

深基坑工程中必须十分重视承压水对基坑稳定性的重要影响。由于基坑突涌的发生是承压水的高水头压力引起的,通过承压水减压降水降低承压水位(通常亦称之为“承压水 头”),达到降低承压水压力的目的,已成为最直接、最有效的承压水控制措施之一。基坑 工程施工前,应认真分析工程场地的承压水特性,制定有效的承压水降水设计方案。在基坑工程施工中,应采取有效的承压水降水措施,将承压水位严格控制在安全埋深以下。

承压水降水设计是指综合考虑基坑工程场区的工程地质与水文地质条件、基坑围护结构特征、周围环境的保护要求或变形限制条件因素,提出合理、可行的承压水降水设计理念,便于后续的降水设计、施工与运行等工作。在承压水降水设计阶段,需根据降水目的、含水层位置、厚度、隔水帷幕深度、周围环境对工程降水的限制条件、施工方法、围护结构的特点、基坑面积、开挖深度、场地施工条件等一系列因素,综合考虑减压井群的平面位置、井结构及井深等。

(2) 基坑内安全承压水位埋深

基坑内的安全承压水位埋深必须同时满足基坑底部抗渗稳定与抗突涌稳定性要求。

(3) 单井最大允许涌水量

单井出水能力取决于工程场地的水文地质条件、井点过滤器的结构、成井工艺和设备能力等。

(4)减压降水管井布置

减压降水管井可以布置在坑内也可以布置在坑外,当现场客观条件不能完全满足完全布置在坑内或坑外时也可以坑内-坑外联合布置。当布置在坑内时,在具体施工时应避开支撑、工程桩和坑底的抽条加固区,同时尽量靠近支撑以便井口固定。井的深度应根据相应的区域的基坑开挖深度来定。降水工作应与开挖施工密切配合,根据开挖的顺序、开挖的进度等情况及时调整降水井的运行数量。

1)坑内减压降水

对于坑内减压降水而言,不仅将减压降水井布置在基坑内部,而且必须保证减压井过滤器底端的深度不超过隔水帷幕底端的深度,才是真正意义上的坑内减压降水。坑内井群抽水后,坑外的承压水需绕过隔水帷幕的底端,绕流进入坑内,同时下部含水层中的水经坑底流入基坑,在坑内承压水位降到安全埋深以下时,坑外的水位降深相对下降较小,从而因降水引起的地面变形也较小。

如果仅将减压降水井布置在坑内,但降水井过滤器底端的深度超过隔水帷幕底端的深 度,伸入承压含水层下部,则抽出的大量地下水来自于隔水帷幕以下的水平径向流,不但使基坑外侧承压含水层的水位降深增大,降水引起的地面变形也增大,失去了坑内减压降水的意义,成为“形式上的坑内减压降水”。换言之,坑内减压降水必须合理设置减压井过滤器的位置,充分利用隔水帷幕的挡水(屏蔽)功效,以较小的抽水流量,是基坑范围内的承压水水头降低到设计标高以下,并尽量减小坑外水头降低,即减少因降水而引起的地面变形。

满足以下条件之一时,应釆用坑内减压降水方案:

①当隔水帷幕部分插入减压降水承压含水层中,隔水帷幕进入承压含水层顶板以下的长度L不小于承压含水层厚度的1/2,如图10(a)所示,或不小于10.0m,如图10(b)所示,隔水帷幕对基坑内外承压水渗流具有明显的阻隔效应。

如何自己制作空压机洗井设备,空压机洗井图解(12)

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