Главная Монтаж систем водоснабжения



гидростатического напора. Это явление прослеживается с момента, когда уровень грунта в колодце ниже уровня его за стеной на 5-8 м.

2. Внутри колодца в стенах должны быть предусмотрены консоли илн закладные детали для опирания перекрытия (например, из просечно-вытяжного настила) на время производства работ по вдавливанию лучей.

3. В стенах колодца кроме основных отверстий для прокладки лучей должны быть предусмотрены также запасные, на случай замены лучей или устройства дополнительных лучей в целях увеличения производительности водозабора (общее количество отверстий должно быть в 1,5-2 раза больше расчетного).

4. Сальники с наружной стороны завариваются стальным листом толщиной 1,5-2 мм, продавливаемым головкой луча. Диаметр сальника должен быть на 200-300 мм больше диаметра вдавливаемой трубы.

5. Толщина стенки шахты должна быть рассчитана по условиям,

чтобы вес шахты превышал силы трения ее о грунт или о тиксотроп-ную жидкость и должна проверяться на напряжения в расчетном поясе от восприятия усилий: отпора при вдавливании лучей; обжатия шахты грунтом; сжатия от действия вертикальных сил.

56.4. Проходка горизонтальных скважин

Число, направление, глубина расположения и длина горизонтальных скважин определяются проектом, исходя из конкретных гидрогеологических, строительных, инженерно-производственных и эксплуатационных условий.

Проходка горизонтальных скважин в большинстве случаев осуществляется путем вдавливания в водоносный грунт звеньев фильтровых (способ Л. Раннея) или обсадных труб (способ Г. Фельмана) чаще всего с отбором части грунта буровой головкой из забойной части скважин. Луч состоит из отдельных звеньев, длина которых зависит от применяемого для вдавливания оборудования и диаметра колодца.

Первым вдавливается звено, состоящее из буровой головки, устройства для исправления отклонения луча от горизонтали и прикрепленной к ней шламовой трубы, сальника, уплотняющего кольцевое пространство между фильтровой и шламовой трубой, и тяг, удерживающих сальник при вдавливании. Это звено вводится в патрубок стенки шахты, где установлен фланец, фиксирующий вдавливаемую трубу, и воротниковый сальник, не позволяющий воде проходить через кольцевой зазор между патрубком и трубой (см. рис. 56.2).



После продавливания листа железа, закрывающего патрубок, и проникновения буровой головки в грунт песчано-гравийная смесь с частицами, меньшими размеров щели буровой головки, под действием перепада гидростатических напоров (за стенкой шахты и внутри ее) через отверстия поступает в головку и шламовой трубой отводится в колодец, где происходит отстой грунта. Вода и шлам периодически откачиваются. В среднем на 1 м луча при продавливании отмывается 0,3-0,6 м песчано-гравийной смеси, а вокруг трубы откладывается естественный фильтр диаметром 1-2 м. В процессе проходки должен вестись тщательный контроль за полным отмы-вом фильтра на каждом шаге вдавливания. Следующий шаг начинают тогда, когда вода из шламовой трубы уже не несет песка.

После вдавливания к первому звену приращивают сваркой, свинчиванием (иа цилиндрической или конической резьбе) или другими способами следующее звено фильтровой (обсадной) и шламовой труб, и процесс вдавливания повторяется.

В процессе вдавливания луч отклоняется от заданного положения вверх или (редко) вниз. Необходимо отметить, что увеличение усилий вдавливания ведет к повышению отклонений. Поэтому недопустима несоосность направления усилий вдавливания и оси луча и при каждом отклонении луча необходима юстировка станка. При недопустимом отклонении луча на первых 10-15 м вдавливание необходимо прекратить, луч извлечь и на его место вдавить новый. Длина шага вдавливания определяется длиной буровой головки. Вследствие удаления песка из забоя вдавливание фильтровой трубы облегчается. Поэтому выбор ширины щели и их числа в буровой головке-одна из важнейших задач в строительстве лучевых водозаборов.

Ширина щели s буровой головки должна быть равной диаметру частиц с условным диаметром Dj-Dgo по осредненной гранулометрической кривой рассеивания данного луча, а коэффициент перфорации

Шщ S cos а/2

где п - количество щелей; ?щ - длина щелей; s - ширина щели; а - угол заострения головки; D - диаметр фильтровой трубы.

Коэффициент перфорации должен находиться в пределах 0,2- 0,3 для создания достаточной промывной скорости. Чем лучше исследована гранулометрия, тем ближе к Dgo должен приниматься размер щели.

С целью интенсификации отбора шлама на конец шламовой трубы устанавливается быстродействующий шибер. Открывая и закры-



вая его, в шламовой трубе и буровой головке создают гидравлические удары, ускоряющие отмывку фильтра. Ширина щели (или диаметр отверстия) фильтровой трубы может быть выбрана в пределах

по кривой гранулометрического состава данного луча. Число щелей, их длина определяются гидравлическими расчетами (дебитом луча), однако перфорация луча из соображений прочности не должна быть выше 20 %. Фильтровые трубы, вдавливаемые в грунт, испытывают большие нагрузки. После проходки они остаются в грунте и подвергаются коррозии. Поэтому используются трубы с толщиной гстенки не менее 8-10 мм (до 26 мм) и диаметром 168-426 и даже 630 мм. Желательно, чтобы материал труб был коррозионно стоек (за рубежом, например, они выполняются из нержавеющих сталей).

Для фильтровых труб, устанавливаемых в обсадные трубы, толщина стенки и скважность ие зависят от усилий вдавливания и могут быть выбраны иными.

56.5. Расчет усилий вдавливания

В процессе работ возможно закупоривание буровой головки грунтом, когда луч воспринимает максимальные усилия вдавливания, кН, рассчитываемые по формуле

1100

200 WD

10 20 30 40 1,И

Рис. 56.3. к определению коэффициента k

P= 250jiZ)?(feTi-f i?3),

где Р - усилие вдавливания; D - диаметр трубы; k - безразмерный коэффициент, определяемый по рис. 56.3; i?3 -лобовое сопротивление зонда на глубине заложения луча, МПа; Ti - сопротивление трению по боковой поверхности трубы, МПа, которое опреде-.чяется по формуле Tj = р tg ф (здесь р - бытовое давление от горных пород, лежащих над трубой, кН; ф - угол внутреннего трения грунта для перфорированной трубы или угол трения грунта о сталь для обсадной трубы).

Для определения усилия вдавливания луча с отбором шлама применяется формула

Р = 250fei sxZ)? (лт1 +:h Rs).



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 [166] 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217


0.0132