установка для водопонижения

Формула изобретения

УСТАНОВКА ДЛЯ ВОДОПОНИЖЕНИЯ, включающая центробежные насосы со всасывающими и водонапорными линиями, отличающаяся тем, что центробежные насосы установлены на плавучей опоре в зоне водонасыщенного массива грунта, ограниченной шпунтовым ограждением, а водонапорные линии объединены между собой трубопроводами с перекрывающими вентилями и снабжены подпитывающим устройством, выполненным в виде гибкого рукава, свободный конец которого расположен ниже уровня воды за шпунтовым ограждением на расстоянии не менее 1 м и прикреплен к нему, при этом установка снабжена автоматической системой регулирования уровня воды, состоящей из трех датчиков уровня воды, размещенных в приямке внутри зоны, ограниченной шпунтовым ограждением в нижнем, верхнем и аварийном уровнях воды, и сигнализатора, каждый из трех входов которого соединен с соответствующим датчиком, а каждый из трех его выходов подсоединен к соответствующему входу реле пускателей, выход одного из которых соединен со звуковым сигнализатором.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области строительства, в частности к откачке воды из шпунтового ограждения при сооружении опор мостов.

Известно устройство для удаления воды из скважины, включающее обсадную трубу, в которой размещен погружной насос с всасывающим трубопроводом [1]

Недостатком устройства является применение специального погружного насоса сложной конструкции и малой мощности. При значительных размерах шпунтового ограждения, сооружаемого при строительстве опор мостов, необходимо большое количество таких погружных насосов.

Известна установка для водопонижения, включающая центробежные насосы с всасывающими и водонапорными линиями [2]

Недостатком этой установки является то, что при заборе воды с глубины более 4 м эффективность работы центробежных насосов при увеличении перепада уровней горизонта воды значительно снижается. Так, при значении перепада 2,5-3 м их КПД снижается в 2-3 раза. Увеличение же количества насосов при их расположении в уровне шпунтовой обвязки при необходимости водопонижения более 3,5 м неэффективно. Понижение воды в шпунтовом ограждении при статическом расположении насосов более 3,5 м практически невозможно.

Техническим результатом является автоматическое регулирование водоотвода и увеличение КПД насосов за счет приближения горизонта расположения насоса к горизонту откачиваемой воды и постоянной разности этих горизонтов. Водооткачивающая способность насосов достигает 100% КПД при любой глубине водопонижения.

Технический результат достигается тем, что центробежные насосы установлены на плавучей опоре в зоне водонасыщенного массива грунта, ограниченной шпунтовым ограждением, водонапорные линии объединены между собой трубопроводами с перекрывающими вентилями и снабжены подпитывающим устройством, выполненным в виде гибкого рукава, свободный конец которого расположен ниже уровня воды за шпунтовым ограждением на расстоянии не менее 1 м и прикреплен к нему, при этом установка снабжена автоматической системой регулирования уровня воды, состоящей из трех датчиков уровня воды, размещенных в приямке внутри зоны, ограниченной шпунтовым ограждением в нижнем, верхнем и аварийном уровнях воды, и сигнализатора, каждый из трех входов которого соединен с соответствующим датчиком, а каждый из трех его выходов подсоединен к соответствующему входу реле пускателей, выход одного из которых соединен со звуковым сигнализатором.

На фиг. 1 изображена блок-схема установки; на фиг.2 плавучая опора; на фиг.3 разрез А-А на фиг.2; на фиг.4 узел I на фиг.1.

Установка для водопонижения состоит из плавучей опоры 1, на которой установлены центробежные насосы 2 с электродвигателями 3, всасывающими 4 и водонапорными 5 линиями. Плавучая опора 1 представляет собой две закрытые по концам трубы 6, объединенные между собой связями 7.

Водонапорные линии 5 центробежных насосов 2 объединены резиновым шлангом (трубопроводом) 8. Для упрощения обслуживания центробежных насосов 2 их коммутация выполнена параллельной и перед каждым центробежным насосом 2 установлен вентиль 9, отключающий центробежный насос 2 от общей магистрали.

Непременным условием автоматической работы центробежных насосов 2 является постоянная заполненность системы центробежных насосов водой, т.е. необходима принудительная подпитка центробежных насосов 2 в паузах между их рабочими режимами. На патрубок 10 установлено подпитывающее устройство в виде гибкого рукава 11, свободный конец которого переброшен через шпунтовое ограждение 12, заглублен не менее 1 м в воду и жестко фиксируется на шпунтовом ограждении 12. Во время работы центробежного насоса 2 подпитывающее устройство в виде гибкого рукава 11 является дополнительным к основным водонапорным линиям 5 на откачку воды, а в паузах по закону сообщающихся сосудов происходит обратное истечение жидкости из реки в центробежный насос 2.

Автоматическая система регулирования уровня воды включает в себя сигнализатор 13, входы которого подключены к установленным внутри зоны, ограниченной шпунтовым ограждением 12, в приямке 14 трем датчикам уровня воды: датчик 15, установленный в верхнем уровне воды и обеспечивающий включение центробежных насосов, датчик 16, установленный в нижнем уровне воды и обеспечивающий выключение центробежных насосов, и датчик 17 аварийной ситуации. Три выхода сигнализатора 13 соответственно подсоединены к реле включения 18 центробежных насосов, реле выключения 19 центробежных насосов и реле включения аварийной системы 20 со звуковым сигнализатором 21. Реле 18, 19 и 20 в свою очередь связаны с пускателями 22. Автоматическая система регулирования воды снабжена выключателями 23, позволяющими включать в автоматическую линию один, два или три центробежных насоса одновременно (в зависимости от поступления воды в шпунтовое ограждение).

Всасывающие линии 4 на конце снабжены патрубками 24, опирающимися на подставку 25, установленную в приямке 14 тампонажного слоя.

Работа установки осуществляется следующим образом.

Плавучая опора 1 с центробежными насосами 2 установлена внутри шпунтового ограждения 12. При достижении воды в приямке 14 датчика 15 верхнего уровня воды последний дает команду через сигнализатор 13 и пускатели 22 на включение одного, двух или трех центробежных насосов 2 (в зависимости от поступления воды) и происходит откачка воды из приямка 14 до достижения водой нижней критической точки, где установлен датчик 16 нижнего уровня воды выключения центробежных насосов 2. В случае поломки центробежных насосов 2 и подъема воды выше верхней критической точки срабатывает датчик 17 аварийной ситуации, который дает команду через сигнализатор 13 на включение реле аварийной системы 20 с звуковым сигнализатором 21, а установка для водопонижения всплывает (при поступлении большого количества воды в шпунтовое ограждение). После ремонта центробежных насосов 2 понижают уровень воды в шпунтовом ограждении при помощи этой установки до достижения водой нижнего уровня.

Преимуществом такой установки является постоянный контроль за уровнем воды в шпунтовом ограждении.