Основные элементы водопонизительной установки с легкими иглофильтрами: иглофильтры, состоящие из приемной части (фильтрового звена) и надфильтровой трубы (газовая труба диаметром 40—50 мм); шарнирные или шланговые соединения (для присоединения иглофильтров к всасывающему коллектору); всасывающий (водосборный) коллектор и насосный агрегат (центробежный насос, агрегированный с вакуум-насосом или самовсасывающий вихревой насос).
Рис. 1. Схемы расположения иглофильтров
а и б - при разработке узких траншей: в — при разработке широких траншей и котлованов; 1 — первоначальная поверхность грунтовых вод; 2 - иглофильтр; 3 — коллектор, 4 — насосный агрегат; 5 - сниженная поверхность грунтовых вод
Степень разрежения (вакуум) при работе установки — 500—700 мм рт. ст.
Под влиянием разности между атмосферным давлением и пониженным давлением в коммуникациях водопонизительной установки грунтовая вода поступает в иглофильтры, заполняет всасывающий коллектор и перекачивается насосным агрегатом за пределы осушаемого участка.
Глубина понижения уровня грунтовых вод внутри иглофильтра ограничивается 6—6,5 м (высота всасывания насосного агрегата до 8 м вод. ст., превышение оси агрегата над статическим уровнем грунтовых вод на 0,5—1 м, потери в иглофильтрах и всасывающих коммуникациях 1 м).
С учетом подъема депрессионной поверхности от ряда иглофильтров глубина водопонижения составляет:
- при расположении иглофильтров в один ряд (разработка траншей шириной до 3 м) — по линейной схеме — до 3,5—2 м (рис. 1,а и б);
- при расположении иглофильтров с двух сторон или по замкнутому контуру (разработка траншей шириной более 3 м и котлованов) — по кольцевой схеме — до 4—5 м (рис. 1,в)
При разработке более глубоких выемок водопонизительные установки с легкими иглофильтрами устанавливают ярусами; каждый последующий ярус установки монтируют под защитой предыдущего (рис. 2). Последующий ярус при одинаковом устройстве обычно создает меньшее понижение, чем предыдущий, на 0,5—1 м.
Рис. 2. Схема многоярусной установки
1 — иглофильтровая линия первого яруса; 2 — то же, второго яруса; 3 — первоначальная поверхность грунтовых вол; 4 - поверхность грунтовых вод, созданная первым ярусом; 5 — то же, созданная вторым ярусом
При осушении котлованов или траншей, заглубляемых до кровли водоупорного слоя, водопонижение дополняют поверхностным водоотливом. Учитывая в этом случае остаточное высачивание грунтовых вод по кровле водоупора, принимают меры обеспечения устойчивости откосов от оплывания (устройство обратного фильтра; создание уклона).