Под термином «строительное водопонижение» понимают временное снижение уровня грунтовых вод на период производства общестроительных работ: рытье котлованов и траншей, строительство глубоких фундаментов, сооружение опускных колодцев и т. д.

При строительном водопонижении величина снижения уровня грунтовых вод, как правило, бывает небольшой и колеблется от 2-3 до 15-20 м.

Продолжительность откачки может быть от нескольких месяцев до года.

Для строительного водопонижения применяют главным образом легкие иглофильтровые установки (ЛИУ), эжекторные установки (ЭИ) и водопонижающие скважины.

Легкая иглофильтровая установка ЛИУ-5 состоит из трех основных узлов: насосного агрегата, коллектора и иглофильтров (рис. 59).

Рис. 59 Легкая иглофильтровая установка ЛИУ-5

Насосный агрегат включает центробежный насос 1, вакуум-насос 2, размещенные на одном валу, и электродвигатель 3; все смонтированы на общей раме.

Коллектор 4 диаметром 150 мм комплектуется из отдельных звеньев труб длиной по 5,25 м, имеющих через каждые 0,75 м патрубки для присоединения к иглофильтрам. Коллектор подсоединен к насосу всасывающим рукавом 5.

Иглофильтры, состоящие из фильтрового звена 6 диаметром 50 мм и надфильтровых труб 7 диаметром 38 мм, посредством всасывающих шлангов 5 того же диаметра присоединяются к коллектору. Иглофильтры забуриваются в грунт вдоль коллектора с шагом 0,75-1,5 м на глубину до 8,5 м.

Иглофильтры погружают в грунт гидравлическим путем, для чего в фильтровом звене иглофильтра имеется специальное устройство.

Фильтровое звено (рис. 60) состоит из наружной трубы 1, имеющей равномерно распределенные по всей площади отверстия, и внутренней трубы 2 с открытым нижним концом.

Наружная труба обмотана по спирали проволокой 3 диаметром 3 мм, поверх которой натянута фильтрационная сетка 4 галунного плетения. Зазор между внешней и внутренней трубами уплотнен при помощи кольца 5 и муфты 6.

Нижняя часть фильтрового звена представляет собой наконечник 7, имеющий форму зубчатой коронки. К верхней части наконечника приварено седло 8 шарового клапана  9 (деревянный шар в резиновой обойме).

Рис. 60 Фильтровое звено иглофильтра

При гидравлическом погружении иглофильтр собирают на полную высоту, после чего к верхнему концу надфильтровых труб через резиновый шланг под напором подают воду.

Струя воды из надфильтровых труб 10 попадает во внутреннюю трубу фильтрового звена, отжимает шаровой клапан, через наконечник ударяет в грунт и размывает его. При этом уплотняющее кольцо И, расположенное над шаровым клапаном, закрывает зазор между внешней и внутренней трубой, препятствуя прониканию воды.

Размытый грунт выносится по затрубному пространству на поверхность. В результате образовавшегося (В системе вакуума при откачке воды шар клапана всплывает, прижимается к гнезду и препятствует прониканию воды через наконечник в иглофильтр.

НИИ оснований и подземных сооружений разработана   новая   конструкция   иглофильтра с капроновым  покрытием - спиральный иглофильтр (рис. 61).            Каркас такого   иглофильтра состоит из двух проволочных   спиралей,    ввернутых    одна    в другую. Между спиралями проложена капроновая ткань   (артикул   23169/П), внутри спирального каркаса монтируется газовая   труба,   имеющая в нижней части отверстия   для   пропуска воды. Наконечник  иглофильтра,  обеспечивающий гидравлическое погружение, и верхняя его часть,   соединяющаяся с надфильтровыми   трубами, выполнены    как   у обычного   иглофильтра. I        Испытания новых иглофильтров прошли успешно на объектах треста Союзшахтоосушение. В настоящее время они изготовляются  серийно.

Рис. 61. Общий вид спирального иглофильтра

Спиральный иглофильтр по сравнению с обычным имеет некоторые преимущества: экономия дефицитного цветного металла (латунная сетка); меньший расход черного металла; экономия в стоимости; фильтровое звено и надфильтровые трубы имеют одинаковый диаметр (в старой   конструкции диаметр фильтрового звена был больше), что облегчает извлечение иглофильтра.

Отечественная промышленность выпускает два типоразмера легких иглофильтровых установок: ЛИУ-5 и ЛИУ-2. Первая предназначена для работы на поверхности земли, а вторая - для осушительных работ в горных выработках.

До выпуска установок ЛИУ-5 изготовляли менее мощную установку ЛИУ-3, насосный агрегат которой не был укомплектован вакуум-насосом.
В настоящее время установки ЛИУ-3 с производства сняты и взамен их выпускают ЛИУ-5, укомплектованные двумя насосными агрегатами, из которых один (насос № 1) заимствован от установки ЛИУ-3.

С 1966 г. начался серийный выпуск установок ЛИУ-6, которые отличаются от ЛИУ-5 тем, что в их комплект помимо насоса № 2 от ЛИУ-5 введен новый насосный агрегат ЛИУ-4.

В табл. 15 приведены технические характеристики легких    иглофильтровых    установок.

Таблица 15

Установка ЛИУ-6 (рис. 62) по сравнению ЛИУ-5 имеет то (преимущество, что в ней оба насосных агрегата, имея разную подачу, укомплектованы вакуум-насосами, что позволяет использовать их раздельно в зависимости от ожидаемого притока грунтовых вод.

Рис. 62. Общий вид насосного агрегата № 1 от установки ЛИУ-6