Нормы по проектированию и производству работ по искусственному понижению уровня подземных вод при сооружении тоннелей и метрополитенов

На штуцерах должны быть установлены пробковые краны.

В случае безнапорного водосбросного трубопровода установка на нем пробковых кранов необязательна.

3.2.55. Звенья распределительного и водосбросного трубопроводов должны соединяться на фланцах с резиновыми прокладками или на сварке.

3.2.56. Трубопроводы следует монтировать на подкладках в непосредственной близости от эжекторных иглофильтров параллельно их створу.

Расстояние между подкладками не должно превышать 4 м.

3.2.57. На выбросном патрубке насоса, питающем распределительный трубопровод, необходимо устанавливать задвижку.

Всасывающий патрубок насоса, нагнетающего рабочую воду, необходимо располагать ниже уровня воды в циркуляционном баке из расчета, чтобы объема воды, находящегося в циркуляционном баке выше всасывающего патрубка насоса, хватало на заполнение системы трубопроводов и эжекторных иглофильтров в момент запуска системы.

Всасывающий патрубок насоса необходимо защищать сеткой с общей площадью отверстий, в три-четыре раза превышающей площадь сечения всасывающей трубы.

3.2.58. Для распределительных трубопроводов следует применять стальные трубы, рассчитанные на внутреннее давление не менее 1,6 МПа.

3.2.59. Смонтированные трубопроводы должны быть продуты сжатым воздухом и промыты водой, после чего следует провести их гидравлическое испытание под давлением до 1,0 МПа, которое не должно снижаться в течение 15 мин.

Результаты испытания оформляются актом (приложение 15).

3.2.60. Для контроля за работой установок на напорном патрубке насоса должен быть установлен манометр.

3.2.61. Для предотвращения замерзания воды в трубопроводах и иглофильтрах их необходимо утеплять.

В наиболее низких частях трубопроводов следует устанавливать вентили для слива воды.

3.2.62. Откачиваемая вода должна отводиться по специальным трубопроводам или лоткам.

3.2.63. После окончания монтажа водопонизительной установки насосная станция должна быть включена на пробный пуск.

В пусковой период должны быть окончательно проверены, отрегулированы и испытаны насосы, электродвигатели, электропусковая аппаратура, эжекторные фильтры, коммуникации. Вся система должна быть подготовлена к эксплуатации.

3.2.64. Насосные станции рекомендуется сооружать по типовым проектам. Они должны соответствовать требованиям всех действующих норм и правил промсанитарии и противопожарной безопасности, а также условиям эксплуатации водопонизительной установки.

3.2.65. Место строительства насосной станции или установки насосов должно определяться проектом. При этом для уменьшения гидравлических потерь рекомендуется размещать насосы в центре осушаемого участка.

3.2.66. При размещении агрегатов в насосной станции должны быть соблюдены следующие размеры проходов:

от электросборок до выступающих частей машины - 1,5 м;

между выступающими частями машин - 1 м;

между стенками зданий и машиной или аппаратом - 0,8м.

3.2.67. Освещенность помещения станции искусственным светом по всей площади пола должна быть не менее 60 лк.

3.2.68. Станция должна иметь не менее двух выходов.

Двери и окна должны легко открываться наружу.

3.2.69. Температура в станции должна быть не менее +10 °С. Обогрев ее в зимнее время должен быть предусмотрен проектом применительно к климатическим условиям.

3.2.70. Для монтажа и демонтажа оборудования в насосной станции должен быть установлен монорельс с тельфером соответствующей грузоподъемности.

3.2.71. Насосы и электродвигатели следует монтировать в соответствии с заводскими инструкциями.

Монтаж электрических установок должен быть проведен в соответствии с «Правилами устройства электротехнических установок».

3.2.72. При бетонировании фундаментов под насосные агрегаты эжекторных водопонизительных установок должны выполняться следующие требования:

а) при устройстве бетонных фундаментов перед укладкой бетона необходимо проверить надежность установки закладных деталей и правильность устройства опалубки колодцев для анкерных болтов, обеспечивающей ее последующую беспрепятственную разборку;

б) возле закладных частей, служащих опорами для насоса, бетонную смесь следует уплотнять особенно тщательно;

в) для подливки цементного раствора под рамы насоса и электродвигателя при их выверке, бетонную смесь в фундаменты укладывают на 50 - 100 мм ниже проектной отметки;

г) бетонная смесь должна иметь марку не ниже 200.

Перед бетонированием колодцы анкерных болтов должны быть тщательно очищены от мусора и промыты, на них должны быть установлены и выверены рамы под насосы и электродвигатели.

3.2.73. В сложных условиях строительства (плотная городская застройка, пересечение железнодорожных путей, подземных коммуникаций и сооружений и т.п.), когда остановка водопонизительной установки может привести к аварии, должно быть предусмотрено аварийное независимое питание для привода электродвигателей насосов и освещения с автоматическим включением резерва.

3.2.74. Все электрические кабели, идущие от электропусковой аппаратуры к электродвигателям насосов, должны быть надежно защищены от механических повреждений (уложены в каналах или траншеях, перекрытых щитами из рифленой стали или бетонными плитами и т.п., или подвешены на высоте не менее 3,0 м на столбах или специальных стойках-опорах).

3.2.75. Станции управления насосами для ограждения токоведущих частей, находящихся под напряжением, и защиты от попадания в них воды должны быть размещены в металлических ящиках.

3.2.76. Объем и габариты циркуляционного бака должны определяться проектом и отвечать требованиям его транспортировки.

3.2.77. Циркуляционные баки перед монтажом должны быть осмотрены и наполнены водой для испытания.

3.2.78. При установке на станции двух или более баков они должны быть соединены трубопроводами с задвижками для возможного использования из них воды для запуска любого насоса.

3.2.79. Циркуляционные баки следует устанавливать на бетонные основания.

3.2.80. Для замера дебита водопонизительной установки в циркуляционный бак ниже водослива на 0,6 - 0,8 м следует врезать патрубок диаметром 4 - 6 с задвижкой. Патрубок должен соединяться с трубопроводом водослива.

3.2.81. Насосы с баком должны соединяться трубами на фланцах с уплотнением резиновыми прокладками.

3.2.82. На нагнетательной и всасывающей сторонах насосов следует устанавливать задвижки.

3.2.83. Всасывающую магистраль от насоса к баку необходимо монтировать с уклоном не менее 0,005 в сторону бака.

3.2.84. Трубопроводы должны соединяться с арматурой и приборами при помощи резьбового штуцера, соответствующего диаметру соединений на арматуре и приборах.

3.2.85. Все фасонные части, задвижки, краны и сварные стыки должны располагаться на расстоянии не менее 200 мм от стен помещения.

3.2.86. Если в станции установлено 2 и более насосов, над трубопроводами, соединяющими насосы с баками, должны быть устроены переходы.

3.2.87. Для заполнения водой циркуляционных баков к насосной станции должен быть проведен водопровод от источника водоснабжения, обеспечивающего наполнение циркуляционного бака в течение не более 1 ч.

3.2.88. Насосные станции должны быть укомплектованы следующей контрольно-измерительной аппаратурой:

а) общий щитовой вольтметр;

б) щитовые амперметры;

в) электрические счетчики активной и реактивной энергии;

г) манометр гидравлический со шкалой 0,16 кгс/см² на прямом и обратном трубопроводах для контроля за циркуляцией воды. Манометры устанавливаются на самых удаленных от насоса частях трубопровода;

д) манометр гидравлический со шкалой 0,16 кгс/см² для контроля за работой насосов;

е) указатель уровня воды в баке, оборудованный звуковой и световой сигнализацией, подающей сигнал при снижении уровня воды в баке.

Бурение и оборудование скважин погружными насосами

3.2.96. Для бурения водопонизительных скважин, оборудованных погружными насосами, применяются вращательный и ударно-канатный способы бурения.

Выбор типа станка зависит от глубины и диаметра бурения, геологического разреза, гидрогеологических условий, места сооружения скважин, наличия электроэнергии и воды.

Технические характеристики наиболее употребляемых станков приведены в приложениях 18 и 19.

3.2.97. При бурении водопонизительных скважин должны быть приняты меры, предотвращающие их искривление. Отклонение оси скважины от вертикали допускается не более 30°.

3.2.98. Внутренний диаметр конечного звена колонны обсадных труб при отсутствии гравийной обсыпки должен быть больше наружного диаметра фильтровой колонны не менее чем на 40 - 50 мм, а при наличии гравийной обсыпки - на 100 мм и более.

3.2.99. Все работы, связанные с сооружением скважины, должны быть отражены в соответствующих документах:

буровом журнале (приложение 16), заполняемом в процессе бурения;

геолого-техническом разрезе скважины (приложение 17), составляемом по окончании бурения.

3.2.100. В песчаных и песчано-глинистых грунтах с небольшим включением гальки предпочтение следует отдавать вращательному бурению с обратной промывкой чистой водой.

3.2.101. При бурении с обратной промывкой чистой водой необходимо следить:

чтобы скважина была постоянно залита до устья водой;

за соответствием скорости бурения и количеством грунта, поступающего из скважины. Недопустима длительная прокачка скважины без поступательного движения бурового инструмента.

3.2.102. Конечный диаметр бурения должен превышать наружный диаметр фильтровой колонны не менее чем на 300 мм.

3.2.103. Объем отстойника должен не менее чем в 3 раза превышать объем породы, выбуриваемой из скважины.

3.2.104. Вращательное бурение скважин с обратной промывкой без крепления обсадными трубами недопустимо в непосредственной близости от фундаментов зданий и подземных коммуникаций.

3.2.105. При бурении скважин вращательным способом с прямой промывкой в качестве промывочной жидкости следует применять:

в неустойчивых породах (песках, супесях) - глинистый раствор;

в устойчивых породах (известняках, песчаниках) в интервале установки фильтрового звена - воду.

3.2.106. Глинистый раствор в качестве промывочной жидкости должен отвечать следующим требованиям:

обладать необходимой плотностью, которая определяется расчетом в зависимости от конкретных геологических условий;

содержать не более 4 % песка;

водоотдача не должна превышать 14 - 16 см³ за 30 мин при определении прибором ВМ-6;

вязкость по СПВ-5 должна быть от 18 до 35 с.

При бурении скважин в зонах интенсивного поглощения рекомендуется применять растворы высокой вязкости и малой плотности.

При проходке скважин в грунтах, способных к обвалам и вспучиванию, необходимо применять утяжеленный раствор с малой вязкостью.

3.2.107. В процессе бурения частота вращения долота должна регулироваться в зависимости от характера проходимых пород, типа и диаметра долота, диаметра бурильных труб, количества прокачиваемой промывочной жидкости.

При этом чем больше частота вращения долота, тем меньше должно быть осевое давление на инструмент.

3.2.108. Для достижения нормальной промывки скважины при бурении на воду необходимо обеспечить скорость восходящего потока промывочной жидкости в скважине не менее 0,2 м/с. При меньшей скорости восходящего потока следует периодически осуществлять промывку без углубления скважины.

3.2.109. Конечный диаметр скважины должен быть больше наружного диаметра фильтровой колонны не менее чем на 100 мм.

3.2.110. Во избежание искривления ствола скважины в состав бурильного инструмента рекомендуется включать колибраторы или центраторы, соответствующие диаметру бурения.

3.2.111. При бурении скважины необходимо подробно фиксировать в буровом журнале все операции, включая:

скорость углубления скважины;

расход и параметры промывочной жидкости;

частоту вращения породоразрушающего инструмента и осевого давления;

состав технологического бурового раствора.

3.2.112. Ударно-канатное бурение в водонасыщенных песках рекомендуется вести желонкой с плоским клапаном с одновременным креплением скважины обсадными трубами. Диаметр желонки должен быть на 100 мм меньше внутреннего диаметра обсадных труб, в которых ведется бурение.

При образовании в процессе бурения в скважине высокой грунтовой пробки рекомендуется заливать в скважину воду для создания противодавления, превышающего статический напор пластовой воды.

3.2.113. Водоносные пески следует по возможности проходить одной колонной труб.

Башмак колонны следует забивать в водоупорную породу, подстилающую пески, на 0,3 ÷ 0,5 м.

3.2.114. Галечниковые и гравийные грунты следует проходить долотом с применением желонки с плоским клапаном с одновременным креплением обсадными трубами. При проходке сухого гравия и галечника, а также водонасыщенных песков, галечников и гравия, в которых не производится водопонижение, в скважину рекомендуется добавлять «жирную» глину.

3.2.115. В плотных вязких глинах бурение следует вести долотом, как правило, без одновременного крепления обсадными трубами.

Если в скважине отсутствует вода, то перед спуском желонки в скважину следует подливать воду.

Обсадку в этом случае можно выполнять сразу на всю глубину, стремясь период между окончанием бурения и спуском колонны труб сократить до минимума.

3.2.116. При проходке скважин в скальных и полускальных грунтах бурение рекомендуется осуществлять округляющими долотами.

При бурении необходимо исключить сужение ствола скважины и потерю им округлой формы.

При смене сработанного долота на новое, обработку стенок скважины следует начинать на 3 - 4 м выше забоя. Очистку скважины от разбуренной породы следует выполнять желонкой с плоским клапаном.

При отсутствии воды в скважине для облегчения производства работ в нее необходимо периодически подливать воду.

3.2.117. Перед монтажом погружного насоса в скважине необходимо:

проверить скважину шаблоном на проходимость (на всю глубину скважины);

прокачать скважину водой.

3.2.118. Насосы в скважинах можно монтировать автокраном, буровым станком или другими подъемными средствами на водоподъемных трубах, состоящих из отдельных труб длиной 6 - 7 м, соединяемых муфтами.

Допускается соединение труб на фланцах с резиновыми прокладками. Для монтажа насосов в скважину следует применять усиленные водогазопроводные или насосно-компрессорные трубы. Диаметр труб должен соответствовать паспортной производительности насоса.

3.2.119. Верхняя труба водоподъемной колонны должна присоединяться к опорной плите, закрепляемой на устье скважины.

3.2.120. Насос в скважину следует опускать на такую глубину, чтобы при полностью открытой задвижке на нагнетательном трубопроводе всасывающее отверстие насоса находилось под водой. При понижении динамического уровня ниже всасывающего отверстия следует опустить насос на большую глубину или, если это невозможно, регулировать производительность насоса задвижкой.

3.2.121. Перед пуском насоса задвижка на нагнетательном трубопроводе должна быть закрыта.

После пуска насоса задвижка открывается с таким расчетом, чтобы обеспечить максимальный расход воды и непрерывность ее истечения.

При наличии в момент пуска насоса незначительного количества песка в откачиваемой воде допускается останавливать насос до полного осветления воды.

3.2.122. Монтаж, демонтаж и эксплуатация насосов должны производиться в соответствии с инструкцией завода-изготовителя.

3.2.123. Токопроводящий кабель в скважину через каждые 2 - 3 м должен быть прикреплен к напорному трубопроводу. Монтаж токопроводящего кабеля не рекомендуется производить при температуре воздуха ниже -15 °С.

3.2.124. Электрическая станция управления насоса должна быть проверена на стенде. Защита электродвигателя должна быть отрегулирована на номинальный ток. Над станцией управления должна быть установлена будка, защищающая ее от атмосферных осадков.

3.2.125. Для контроля динамического уровня воды над работающим насосом в скважине параллельно водоподъемной колонне труб следует смонтировать пьезометрическую трубку из водогазопроводных или полиэтиленовых труб.

3.2.126. Для замера количества откачиваемой воды на сливном трубопроводе должен быть установлен водомер. В противном случае слив из насоса должен осуществляться в мерную емкость, установленную на общем сливном трубопроводе и оборудованную клапаном, закрывающим слив из мерной емкости при замере.

3.2.127. На опорном колене насоса должен устанавливаться манометр.

3.3. Интенсификация водоотбора при осушении пласта Вакуумирование скважин

3.3.1. Вакуумирование скважин рекомендуется применять при водопонижении в грунтах с низкими фильтрационными свойствами, близком расположении тоннеля к водоупору и малом столбе воды над водоупором.

3.3.2. Для вакуумирования скважин, оборудованных погружными насосами (приложение 20), следует применять струйные насосы установок УВВ-2 и УЗВМ, которыми одновременно может производиться откачка воды.

Подачу воды на струйные насосы в этом случае следует осуществлять центробежными или поршневыми (буровыми) насосами, сагрегированными с циркуляционными баками таким образом, что один рабочий насос подает воду на группу скважин (см. технологические схемы в прил. 21 и 22).

3.3.3. Расчет параметров струйных насосов, электрооборудования, рабочего насоса и определение количества скважин с глубинными струйными насосами на один рабочий насос рекомендуется выполнять по методике ХИСИ (приложение 24).

3.3.4. Устья вакуумируемых скважин должны быть оборудованы герметичными фланцами с герметичными вводами водоподъемных труб и кабельных вводов погружных насосов.

3.3.5. В скважинах, предназначенных для вакуумирования:

сварка всех стыков фильтровой колонны должна выполняться герметичными швами;

сборка муфтовых соединений водоподъемных труб должна осуществляться с подмоткой льна на сурике;

на оголовниках вакуумированных скважин должен быть установлен вакуумметр.

3.3.6. Во избежание подсоса воздуха через верхнюю часть фильтрового звена при снижении уровня подземных вод, длина фильтрового звена над водоупорным слоем должна быть не более 2-х метров.