RU225569U1 - Устройство для водоотвода и водопонижения грунтовых вод - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации сооружений с заглубленными в землю фундаментами, расположенными ниже уровня горизонта грунтовых вод. В предлагаемом устройстве для водоотвода и водопонижения грунтовых вод внутри вакуумной камеры над входной горизонтальной трубой установлена жестко скрепленная с корпусом камеры по прилегающим к корпусу кромкам наклонная в вертикальной плоскости вниз отбойная пластина, нижняя кромка которой расположена над днищем камеры и параллельна днищу, а отрезок горизонтальной входной трубы, находящийся в вакуумной камере, выполнен с торцевой заглушкой и нижним отверстием, пропускная площадь которого не менее площади водопроводящего сечения горизонтальной входной трубы. Полезная модель, кроме указанных областей использования, применима для тушения пожаров в местах, где отсутствуют открытые водоемы. Наиболее актуально использование полезной модели при тушении лесных пожаров.

Description

Полезная модель относится к области строительства и эксплуатации сооружений с заглубленными в землю фундаментами, расположенными ниже уровня горизонта грунтовых вод.

При освоении новой строительной площадки необходимо до начала земляных работ произвести работы по водопонижению, а в процессе земляных работ - по водоотводу. Для этой цели используют водопонижающие и водоотводные насосы и установки.

Водопонижающие установки служат для понижения и поддержания горизонта грунтовых вод на определенном уровне, который должен быть ниже подошвы разрабатываемых котлованов, чтобы можно было вести работы в сухом грунте. Для понижения уровня грунтовых вод откачивают воду из скважин, расположенных по периметру котлована и за его пределами. Применяют водопонижающие установки с вакуумными иглофильтрами, с эжекторными иглофильтрами и артезианскими глубинными насосами.

Для обеспечения водоотвода при углублении котлованов и траншей в зависимости от притока воды применяют разнообразной конструкции насосы. При малом притоке воды могут быть применены диафрагмовые насосы или погружные насосы типа «гном», опускаемые непосредственно в приямок, в котором собирается вода. При большом притоке воды применяют передвижные и стационарные насосные установки.

Известны устройства для водоотвода и водопонижения грунтовых вод чешской компании ВВА (http://www.krepigrunt.ru/contents.asp?id=80, ООО "SBH СОТРАНС"), российских компаний ООО «К-2» (https://k2msk.ru) и «Борей» (https://borey-stroy,ru), вакуумная мотопомпа итальянской фирмы «VARISCO» (https://atlas-co.ru/catalo/ustanovki-vodoponizheniya.html), водопонижающая установка по авторскому свидетельству СССР № 872653. Общими недостатками известных устройств является попадание крупных твердых частиц грунта или песка в уплотнения, на сопряженные внутренние детали механизма насоса, посадочные места подшипников рабочего колеса или улитки, что приводит к их повышенному износу и интенсивному разрушению.

Известна установка водопонижения электрическая Atias Copo WEL TANK (https://atlas-co.ru/catalog/product/ustanovka-vodoponizheniya-elektricheskaya-wel-tank.html) - прототип. Установка представляет собой герметичную камеру, где установлены два дренажных и два вакуумных насоса, которые работают сообща. После включения вакуумные насосы создают разрежение в герметичной камере, коллекторе и иглофильтрах, в результате чего вода заполняет систему и начнет подниматься в вакуумной камере установки. При достижении заданного уровня воды в камере, по команде от датчиков блока контроля уровня воды в вакуумной камере, в работу вступают дренажные насосы.

В устройстве предусмотрено включение одного вакуумного и одного дренажного насоса в зависимости от объема поступающей воды. Датчики уровня воды надежно защищены от механических повреждений металлическими козырьками, что актуально при работах на строительных объектах, когда риск повреждения датчиков очень высок. Конструкция вакуумной камеры установки позволяет обслуживать дренажные насосы, не извлекая их из камеры, что повышает скорость проведения обслуживания.

Недостатками прототипа являются недостатки, указанные выше при анализе конструкции аналогичных устройств, а именно: попадание крупных твердых частиц грунта или песка в уплотнения, на сопряженные внутренние детали механизма насоса, посадочные места подшипников рабочего колеса или улитки, что приводит к их повышенному износу и интенсивному разрушению.

Технической задачей полезной модели является снижение объемов попадания песка и крупных твердых частиц грунта в механизм дренажного насоса.

Поставленная задача достигается тем, что в предлагаемом устройстве для водоотвода и водопонижения грунтовых вод, включающем вакуумную камеру с жестко соединенной с камерой горизонтальной входной трубой, выполненной с возможностью скрепления с водопроводным рукавом транспортировки воды из котлована или сборочного коллектора, вакуумный насос, герметично соединенный с вакуумной камерой и снабженный воздуховодом с обратным клапаном и датчиком отключения вакуумного насоса, дренажный насос с входной трубой и водоотводной трубой, снабженной обратным клапаном, блок контроля уровня воды с датчиками уровня воды в вакуумной камере, люк для очистки камеры, сливной кран для удаления остатков воды из камеры, внутри вакуумной камеры над входной горизонтальной трубой установлена жестко скрепленная с корпусом камеры по прилегающим к корпусу кромкам наклонная в вертикальной плоскости вниз отбойная пластина, нижняя кромка которой расположена над днищем камеры и параллельна днищу, при этом отрезок горизонтальной входной водопроводной трубы, находящийся в вакуумной камере, выполнен с торцевой заглушкой и нижним отверстием, пропускная площадь которого не менее площади водопроводящего сечения входной трубы.

Полезная модель имеет следующие отличия от прототипа:

внутри вакуумной камеры над входной горизонтальной трубой установлена жестко скрепленная с корпусом камеры по прилегающим к корпусу кромкам наклонная в вертикальной плоскости вниз отбойная пластина, нижняя кромка которой расположена над днищем камеры и параллельна днищу;

отрезок горизонтальной входной трубы, находящийся в вакуумной камере, выполнен с торцевой заглушкой и нижним отверстием, пропускная площадь которого не менее площади водопроводящего сечения горизонтальной входной трубы.

Указанные отличия от прототипа позволят в заявляемом устройстве снизить объемы попадания песка и крупных твердых частиц грунта в механизм дренажного насоса.

Сопоставительный анализ заявляемой полезной модели и прототипа выявляет наличие отличительных признаков у заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию «новизна».

В просмотренном патентно-информационном фонде не обнаружено технических решений с указанными отличиями, а также технических решений с указанной совокупностью отличительных признаков.

Предлагаемое техническое решение применимо и будет использовано в области строительства и эксплуатации сооружений с заглубленными в землю фундаментами, расположенными ниже уровня горизонта грунтовых вод.

Полезная модель иллюстрируется схемой вертикального разреза (фиг. 1) предлагаемого устройства для водоотвода и водопонижения грунтовых вод.

Полезная модель включает вакуумную камеру 1 с горизонтальной входной трубой 2, выполненной с возможностью скрепления с водопроводным рукавом транспортировки воды из котлована или сборочного коллектора, и с торцевой заглушкой 3, сливной кран 4 и люк для очистки камеры 5, вакуумный насос 6 с обратным клапаном 7 на воздуховоде 8, корпус 9, в котором установлен датчик 10 отключения вакуумного насоса, дренажный насос 11 с входной трубой 12 и водоотводной трубой 13, на которой установлен обратный клапан 14, блок контроля 15 уровня воды с датчиками уровня воды 16, отбойную пластину 17.

Полезная модель работает следующим образом.

Входную горизонтальную трубу 2 предлагаемого устройства герметично соединяют с водопроводным рукавом транспортировки воды из котлована или сборочного коллектора, (на фиг. 1 условно не показаны). При включении вакуумного насоса 6, воздухопровод 8 которого снабжен обратным клапаном 7 и датчиком 10 отключения вакуумного насоса, установленном в корпусе 9, создается вакуум в вакуумной камере 1 и грунтовая вода из котлована (в случае проведения водоотводных работ) или через иглофильтры и сборный коллектор (в случае работ по водопонижению) всасывается в вакуумную камеру 1.

При подъеме воды в вакуумной камере 1 до заданного уровня, фиксируемого блоком контроля уровня воды 15 с датчиками 16, включается дренажный насос 11. Контролируемый уровень подъема воды обеспечивает при включении дренажного насоса 11, обеспечивая исключение явления «сухого хода» его сопрягаемых деталей.

Вода в дренажный насос 11 всасывается через входную трубу 12 и выбрасывается в сливную магистраль через водоотводную трубу 13, снабженную обратным клапаном 14, обеспечивающим сохранение вакуума в вакуумной камере 1 в период приостановки работы дренажного насоса 11 (например, при падении уровня воды в вакуумной камере 1 ниже входного отверстия трубы 12).

После начала работы дренажного насоса 11 вакуумный насос 6 по команде от датчика 10 автоматически отключается. Вакуум в вакуумной камере 1 поддерживается только за счет работы дренажного насоса 11.

При движении воды по горизонтальной входной трубе 2 происходит удар потока по торцевой заглушке 3 и перенаправление движения потока из горизонтального в вертикальное и его слив через нижнее отверстие трубы 2, пропускная площадь которого не менее площади водопроводящего сечения указанной трубы, что способствует осаждению основного объема песка и более крупных грунтовых включений, поступающих с водой, на дне вакуумной камеры 1.

Осаждению песка и иных включений также способствует отбойная пластина 17, установленная над горизонтальной трубой 2 и жестко скрепленная с корпусом вакуумной камеры 1 (например, сваркой) по прилегающим к корпусу кромкам. Пластина 17 установлена наклонной в вертикальной плоскости вниз так, что ее нижняя кромка расположена над днищем камеры 1 и параллельна днищу.

Кроме функции осаждения твердых частиц отбойная пластина 17 является элементом, обеспечивающим повышение жесткости корпуса вакуумной камеры 1.

Полезная модель кроме указанных областей использования применима для тушения пожаров в местах, где отсутствуют открытые водоемы. Это возможно при использовании для забора воды погружаемых в грунт иглофильтров. Наиболее актуально использование полезной модели при тушении лесных пожаров. При установке устройства на колесную платформу, возможно осуществлять его механизированную или ручную транспортировку в лесистой местности. Подача воды из устройства по пожарному рукаву возможна в объемах до 100 м³/час на расстояние до 500-600 метров.

Claims (1)

1. Устройство для водоотвода и водопонижения грунтовых вод, включающее вакуумную камеру с жестко соединенной с камерой горизонтальной входной трубой, выполненной с возможностью скрепления с водопроводным рукавом транспортировки воды из котлована или сборочного коллектора, вакуумный насос, герметично соединенный с вакуумной камерой и снабженный воздуховодом с обратным клапаном и датчиком отключения вакуумного насоса, дренажный насос с входной трубой и водоотводной трубой, снабженной обратным клапаном, блок контроля уровня воды с датчиками уровня воды в вакуумной камере, люк для очистки камеры, сливной кран для удаления остатков воды из камеры, отличающееся тем, что внутри вакуумной камеры над входной горизонтальной трубой установлена жестко скрепленная с корпусом камеры по прилегающим к корпусу кромкам наклонная в вертикальной плоскости вниз отбойная пластина, нижняя кромка которой расположена над днищем камеры и параллельна днищу, а отрезок горизонтальной входной водопроводной трубы, находящийся в вакуумной камере, выполнен с торцевой заглушкой и нижним отверстием, пропускная площадь которого не менее площади водопроводящего сечения входной трубы.

Images