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射流器轻型井点降水工法 YJGF07-92 河北省唐山市第一建筑工程公司 射流器轻型井点降水,是在轻型井点降水的基础上,对原有水气分离方法加以改进,采用自制的简易射流器,取代原有的水、气分离装置和真空泵,作业时水气同时被吸出,以达到降水的目的。 一、特点及适用范围 1射流器轻型井点降水,设备简单,技术先进,制做维修方便,降水作业操作简便,正常使用仅由一人监护、保养即可。季降水过程为断续开机作业。 2降水效果明显,尤其适用于中砂细砂及粉砂地基,特别适用于渗透系数0.150m/d范围的土质。工作正常的话,作业时可眼看着水位下降,对于地质情况复杂、渗透速度较大的水气混杂的地质环境,具有明显的优势。 3射流器轻型井点降水,适用范围广、降水位置灵活。本方法可以在某一点或一条线突击降水,也可以沿基槽形成降水周围,可局部降水,也可大面积降水,可用于一级降水,也可用于二级降水。一般一线降水深度为45m。井点管的间距可按涌水量计算确定。 二、机具设备 1井点管又称花管,是由φ55的钢管加工而成,管长L6m,下端1/3部位周身打孔φ10梅花型分布,孔间距离为3035mm,下端封闭。另外用树棕将打孔部分管身全部缠好,并用铅丝绑牢,用作过滤。 2总管是由φ110的钢管加工而成,每节一般做成4m长,管身上每隔0.91m焊一个出水口,管节接头有二种一种为胶管连接,另一种为半兰连接。另外要求所有与胶管连接的钢管接头都要用车床加工成倒棱接口,以保证接头的牢固、严密。 3冲孔管是用φ110的钢管做成,下端做成尖并向下打三个φ12的冲水孔,上口用车床加工成倒棱接口,用高压胶管与水泵接通。 4简易射流器是用3mm厚的铁板做成内径0.9m、高1.2m的圆型水箱,水箱内设有二支射流枪,见图1a、b。 5水泵水泵的选用是根据基坑涌水量大小确定的;水泵的流量应大于涌水量的2030,另外再考虑抽水量的水头损失和射流过程中的真空度损失等因素。我们选用的水泵为4B54型。 三、工艺原理及工艺流程 射流器轻型井点降水的工艺原理是如图2所示,左边为一台多级水泵,右边为简易射流器;其工作原理是水泵将水从水箱中吸出,通过管道及射流枪又喷回水箱内,由于射流枪喷嘴处断面的收缩,高压水流在此处流速骤然增加,喷离喷嘴后水压力又急剧减小,且不断喷出的水流又封闭了喉口,这样就使得射流枪的空腔内产生负压,负压的大小取决于喷嘴口径与喉口直径间的最佳配合。随着射流过程的不断进行,空腔内的负压不断增加,射流器吸管即产生足够的吸力,将井点管内及管孔周围的水、气混合体吸出,随着喷射水流排入水箱,水箱内的水位升至溢水口时,水即自动溢出,排至指定地点。 图1 简易射流器 图2 射流器原理图 这各降水方法的基本工艺流程是 放线布点→高压冲孔→埋设井点管→孔口封闭→接通总管→水箱灌水→开机运转。 具体操作过程是首先在基坑内放出井点布置线,然后用临时支架将接有高压水管的冲孔管垂直立起,对准井点位置,用高压水和冲孔管的自重冲成井点孔,拔出冲孔管后,马上将包有树棕的井点管插入,并在孔的周围填入粗砂滤料上部用粘土封严夯实,然后用抽水管与总管接通,并将总管及射流器全部连通。要求所有胶管接头一律用铅丝拧紧;总管的法兰接头要垫好胶垫拧紧螺栓;保证全部接头紧固、严密。另外为了减少水头损失,保证降水效果,应尽量使得抽水总管与射流枪上的吸水管在同一标高,以减少落差的影响。 四、劳动组织 这项降水技术的劳动组织非常简单,仅刚开始时布点造孔、埋设井点管需要用34人外,平时仅由1人看泵及简单维护即可,这项工作一般维修工即可胜任。 五、质量要求 射流器轻型井点降水,主要靠射流器空腔产生的负压将地下水吸出,所以要求所有的管节接头部位一定要牢固严密,不得有漏气现象。射流枪喉口位置、口径一定要准确,喉管与外管的尺寸一定要匹配,射流后空腔内要有一定的负压。井点管的过滤层一定要缠绕牢固,真正起到过滤作用,井点管的埋设深度应满足设计要求,相邻井点管的高差不应超过200mm,埋好后的井点管周围一规要夯实挤密。开泵抽水以后注意检查出水情况,正常时应该是先混后清,先多后少。另外重点检查是否有漏气情况和死井不出水的井点,最基本的检查法是眼看、耳听、手摸,发现问题马上进行处理,如有漏气的地方,真空度很快下降,将明显降低陈水效果。 六、安全措施 进入现场的施工操作人员必须遵守国家颁布的建筑安装工程安全技术暂行规定,正确使用好各种劳动保护用品。机电设备一定要有专人负责,定期检查,以确保电器、机具设备的正常运转。 冲孔布点用的临时支架一定要支牢架好安全可靠,冲孔过程中不得出现支架外滑或吊点下降等情况。 七、效益分析 射流器轻型井点降水技术,经唐钢扩建炼铁工程和钱营电厂工程等多处使用,降水效果良好,应用过程中很受工地的欢迎,这种方法设备简单,用工极少,而且能多处周转,重复使用。现将射流器轻型井点降水与水环式真空泵井点降水,两套降水系统运行一个月的各项费用对比见表1。 表1 由表1分析可知 按添置10套射流器降水设备计算与环式真空泵相比共节约设备投资14.4万元。 每年共节约电费、维修费、人工工资总值6420-2892101242.34万元。 设备台班费 水环式真空泵 80元/台班 射流式真空泵 13元/台班 年共节约台班费按300天计 80-131030020万元 合计42.342062.34万元/年 八、工程实例 射流器轻型井点降水技术,曾在我公司十几项工程中得到了应用,较典型的工程有唐钢炼铁扩建工程中有八个单位工程应用了这种降不技术;丰南县钱营电厂工程有六个单位工程应用了这项降水技术;还有部分单体工程也应用了这项降水技术,均取得了较好的效果,经济上也得到了一定的收益。 执笔 胡 斌 张庆中 孟繁昌 郝振成