Instalacje igłofiltrowe, odwadnianie gruntu

Zastosowanie instalacji igłofiltrowych

Instalacje igłofiltrowe znajdują szerokie zastosowanie w budownictwie i inżynierii lądowej, szczególnie tam, gdzie prace ziemne prowadzone są w trudnych warunkach wodno-gruntowych. Dzięki nim możliwe jest skuteczne obniżenie poziomu wód gruntowych, co pozwala na bezpieczne wykonywanie wykopów oraz stabilizację podłoża. Technologia ta wykorzystywana jest zarówno przy dużych inwestycjach infrastrukturalnych, jak i mniejszych projektach budowlanych.

Instalacje te znajdują zastosowanie m.in. przy:

• budowie fundamentów i piwnic,
• wykonywaniu wykopów liniowych (np. pod sieci wodociągowe, kanalizacyjne czy gazowe),
• robotach melioracyjnych,
• stabilizacji gruntu przed rozpoczęciem prac konstrukcyjnych.

Dzięki zastosowaniu igłofiltrów możliwe jest bezpieczne prowadzenie prac ziemnych na terenach o wysokim poziomie wód gruntowych poprzez ograniczenie ryzyka osuwania się ścian wykopów oraz zwiększenie trwałości konstrukcji.

Konkretne zastosowania instalacji igłofiltrowych:

• budownictwo kubaturowe – przy wznoszeniu budynków z piwnicami, garażami podziemnymi czy innymi obiektami wymagającymi głębokich wykopów
• budowa infrastruktury liniowej – przy wykonywaniu wykopów pod sieci kanalizacyjne, wodociągowe, gazowe czy energetyczne
• prace przy fundamentach mostów i wiaduktów – obniżenie wód gruntowych zapewnia stabilność podłoża i bezpieczeństwo konstrukcji
• roboty hydrotechniczne i melioracyjne – przy regulacji cieków wodnych, modernizacji wałów przeciwpowodziowych czy odwadnianiu terenów podmokłych
• stabilizacja gruntu – w miejscach, gdzie występują grunty nienośne, nawodnione, które mogłyby utrudnić prowadzenie prac budowlanych.

Jak zbudowana jest instalacja igłofiltrowa?

Instalacje igłofiltrowe stanowią nowoczesne rozwiązanie w systemach odwodnienia i oczyszczania wód gruntowych, wykorzystywane zarówno w budownictwie, jak i w przemyśle.

W skład instalacji igłofiltrowych wchodzą cienkie rury perforowane zakończone filtrem – wbijane lub wpłukiwane w grunt wokół wykopu. Igłofiltry połączone są z kolektorem i pompą próżniową, która zasysa wodę i odprowadza ją poza teren prac.

Igłofiltry to wąskie rury o średnicy około 40–50 mm i długości zazwyczaj w przedziale 5–7 m. Montuje się je w gruncie za pomocą metod wpłukiwania, wgłębiania lub wiercenia, przy czym wybór sposobu zależy od rodzaju podłoża. Najczęściej stosowaną techniką jest wpłukiwanie, polegające na wtłaczaniu wody pod ciśnieniem (przy użyciu pompy wtryskowej) lub sprężonego powietrza, a następnie osadzeniu igłofiltra w powstałym otworze.

Jak działa instalacja igłofiltorowa?

Instalację igłofiltrową montuje się wokół wykopu, łącząc ją z kolektorem ssącym, do którego na powierzchni podłączona jest pompa próżniowa. Urządzenie to skutecznie odprowadza wodę z powstałego rurociągu do wyznaczonego miejsca. Prawidłowo zamontowany system igłofiltrów umożliwia odwodnienie oraz wzmocnienie nawodnionego gruntu na głębokość około 6 metrów.

Proces ten powoduje obniżenie zwierciadła wody gruntowej wokół wykopu, co zapewnia suchą i stabilną przestrzeń roboczą. W miarę potrzeby instalacja może pracować nieprzerwanie przez dłuższy czas, utrzymując odpowiedni poziom odwodnienia.

System igłofiltrowy działa więc jak kontrolowane odwodnienie gruntu, umożliwiając bezpieczne i efektywne prowadzenie robót ziemnych nawet w trudnych warunkach wodno-gruntowych.

Rodzaje instalacji igłofiltrowych

Instalacje igłofiltrowe można podzielić na różne typy w zależności od sposobu montażu, głębokości osadzenia oraz przeznaczenia. Wybór odpowiedniego rodzaju instalacji zależy od warunków gruntowych, poziomu wód gruntowych oraz specyfiki odwodnianego terenu. Znajomość poszczególnych typów igłofiltrów pozwala na optymalne zaprojektowanie systemu odwodnienia i zapewnia jego efektywne działanie w praktyce.

Dostępne są:

Standardowe instalacje igłofiltrowe

• stosowane do odwodnień na głębokość do ok. 6 m,
• wykorzystują pompy próżniowe lub samozasysające,
• znajdują zastosowanie w typowych wykopach budowlanych i liniowych.

Instalacje głębokiego odwodnienia (tzw. igłofiltry dwustopniowe lub studnie depresyjne)

• umożliwiają obniżenie poziomu wód gruntowych nawet poniżej 6–8 m,
• wymagają stosowania specjalnych studni depresyjnych lub wielostopniowych układów igłofiltrów,
• wykorzystywane przy głębokich fundamentach, tunelach, przepompowniach.

Systemy wysokopróżniowe

• stosowane w gruntach trudno przepuszczalnych (np. iłach, glinach),
• zapewniają intensywne zasysanie wody dzięki zastosowaniu pomp wysokopróżniowych,
• sprawdzają się przy skomplikowanych odwodnieniach w mało przepuszczalnym podłożu.

Instalacje specjalne (kombinowane)

• łączą różne metody odwodnienia, np. igłofiltry z drenażem poziomym czy studniami depresyjnymi,
• projektowane indywidualnie dla trudnych warunków wodno-gruntowych,
• stosowane przy dużych inwestycjach infrastrukturalnych i hydrotechnicznych.

Każdy rodzaj instalacji dobiera się indywidualnie na podstawie badań geotechnicznych i warunków prowadzenia robót.

Z czego wykonuje się igłofiltry?

Igłofiltry wykonuje się z materiałów odpornych na korozję i działanie czynników mechanicznych oraz chemicznych, aby mogły skutecznie pracować w gruncie przez długi czas.

Najczęściej stosowane materiały:

• stal nierdzewna lub ocynkowana – wytrzymała mechanicznie i odporna na korozję, stosowana w trudniejszych warunkach gruntowych
• tworzywa sztuczne (PVC, PE, HDPE) – lekkie, odporne na korozję chemiczną, łatwe w montażu, często wykorzystywane w gruncie o mniejszej agresywności chemicznej.
• rury perforowane z filtrem z geowłókniny lub piasku – umożliwiają skuteczne odprowadzanie wody, jednocześnie zapobiegając przedostawaniu się cząstek gruntu do wnętrza rury.

Dzięki odpowiedniemu doborowi materiałów igłofiltry mogą funkcjonować w różnorodnych warunkach gruntowych, od gliniastych po piaszczyste, zapewniając efektywne odwodnienie i wzmocnienie podłoża.

Zalety i wady instalacji igłofiltrowych

Jak każde rozwiązanie technologiczne, instalacje igłofiltrowe mają zarówno swoje zalety, wynikające z efektywności i elastyczności zastosowania, jak i ograniczenia, które warto uwzględnić przy planowaniu inwestycji.

Wśród korzyści z zastosowania tej technologii wskazać można:

• skuteczne odwodnienie – umożliwiają szybkie i efektywne obniżenie poziomu wód gruntowych
• bezpieczeństwo robót – stabilizują grunt, zapobiegając osuwaniu się ścian wykopów
• uniwersalność – mogą być stosowane w różnych warunkach gruntowych i przy wielu rodzajach inwestycji
• mobilność i elastyczność – system można łatwo dostosować do wielkości i kształtu wykopu
• oszczędność czasu – przyspieszają realizację prac ziemnych, eliminując problemy związane z wodą.

Wady instalacji igłofiltrowych:

• koszty – montaż i eksploatacja instalacji mogą być stosunkowo drogie
• energochłonność – wymagają ciągłej pracy pomp, co wiąże się z zużyciem energii
• hałas – praca pomp może generować uciążliwy hałas w otoczeniu
• wpływ na środowisko – nadmierne odwodnienie gruntu może powodować jego osiadanie lub zmianę stosunków wodnych w sąsiedztwie.

Instalacje igłofiltrowe stanowią skuteczne i wszechstronne rozwiązanie w zakresie odwodnienia oraz stabilizacji gruntów nawodnionych. Ich odpowiedni dobór, montaż i eksploatacja pozwalają na bezpieczne prowadzenie prac budowlanych nawet w trudnych warunkach gruntowych. Pomimo pewnych ograniczeń, takich jak konieczność stosowania specjalistycznego sprzętu czy ograniczona głębokość działania, igłofiltry pozostają niezastąpionym elementem nowoczesnych systemów odwodnieniowych, łącząc funkcjonalność z efektywnością techniczną.

Wśród firm oferujących rozwiązania w zakresie instalacji igłofiltrowych wskazać można: Klaudia sp. z o.o., Lambor, Hamer, Pumpexport, BBA Pumps.

Fot. klaudia.eu