Igłofiltry

Igłofiltry to przewody rurowe podłączone do kolektora ssącego zakończone perforowaniami. Igłofiltr to tzw. „płytka studnia” o małej średnicy, która oferuje wysoce ekonomiczną i wszechstronną metodę kontroli wód gruntowych. Systemy igłofiltrowe są szczególnie skuteczne w glebach warstwowych i drobnoziarnistych. Odwadnianie gruntu przy użyciu igłofiltrów ma również tę zaletę, że potrzebny jest stosunkowo krótki czas montażu, co czyni go idealnym rozwiązaniem w dynamicznych lokalizacjach, gdzie na przykład może być wymagana instalacja rurociągu i gdzie można ułożyć wiele metrów rur podczas jednej zmiany.

Systemy odwadniania igłofiltrów umożliwiają obniżenie poziomu wód gruntowych, co pozwala na stworzenie suchego i stabilnego środowiska pracy, związanego z wykopami poniżej naturalnego lustra wody. Ta sprawdzona metoda jest używana od wielu lat w bardzo szerokim zakresie zastosowań – od małych wykopów po duże projekty budowlane. Igłofiltry są łatwe w instalacji, ekonomiczne i niezawodne. Można je wykorzystywać w wielu warunkach gruntowych. Po zainstalowaniu igłofiltrów w niewielkich odstępach na odpowiednich głębokościach, zyskuje się odwodniony oraz bardzo stabilny grunt, umożliwiając tym samym prowadzenie efektywnych i bezpiecznych robót.

Jak działają igłofiltry?

Zasada odprowadzania wody za pomocą igłofiltrów jest prosta. Pojedyncze rury, zwane igłofiltrami, które mają zazwyczaj średnicę od 40 do 50 mm i długość 5 lub 7 metrów, są wprowadzane do gleby za pomocą wpłukiwania, wgłębienia lub tradycyjnych technik wiertniczych, w zależności od warunków gruntowych. Najpopularniejsza jest jednak metoda wpłukiwania, która polega na pompowaniu wody pod wysokim ciśnieniem (dostarczanej przez pompę wtryskową i / lub sprężone powietrze) przez stalową rurę umieszczoną w glebie, a następnie wprowadzenie do niej igłofiltra.

System igłofiltrów instaluje się wokół planowanych wykopów i łączy za pomocą kolektora ssącego z montowaną na powierzchni pompą podciśnieniową. Jednostka ta, charakteryzująca się dużą wydajnością, opróżnia rurociąg ssący poprzez zasysanie wody w celu jej odprowadzenia w określonym miejscu. Użytkowanie igłofiltrów pozwala na obniżenie wód gruntowych na terenie przylegającym do instalacji lub przez nią otoczonym.

Prawidłowo zainstalowany system igłofiltrów wstępnie osuszy i ustabilizuje wilgotną glebę do głębokości ok. 6 metrów. W przypadku głębszych wykopów można zainstalować dodatkowe stopnie na niższym poziomie. Igłofiltry zwykle nie dostarczają dużych ilości wody – standard wynosi około 20 litrów na minutę. Systemy te są szczególnie skuteczne w glebach uwarstwionych i drobnoziarnistych.

Schemat działania igłofiltrów

System igłofiltrów składa się z szeregu blisko rozmieszczonych rur o małej średnicy z jednym lub kilkoma filtrami szczelinowymi u podstawy. Są one podłączone do jednej wspólnej rury (kolektora ssącego), połączonego z pompą podciśnieniową. Tak skonstruowana instalacja może odwadniać grunt do ok. 4-6 metrów. W przypadku głębszych wykopów potrzebne są dalsze stopnie igłofiltrów, instalowane na coraz niższych poziomach. Pompa igłofiltrowa wytwarza częściowe podciśnienie w kolektorze, który zasysa wodę, a następnie odprowadza ją w wyznaczonym miejscu lub kieruje do systemu uzdatniania.

Igłofiltry często podłączane są do kolektora za pomocą elastycznego kolanka, które posiada regulowany zawór, służący dwóm celom. Po pierwsze, kontroluje przepływ powietrza i wody wpływającej do systemu, a po drugie, umożliwia bezproblemową kontrolę tego, co jest pompowane w systemie. Instalacja, oprócz igłofiltrów, kolektora ssącego oraz pompy, obejmuje również: łączniki, kolanka, uszczelki, kosze ssawne, węże ssawno-tłoczne, rozdzielacze, przepływomierze, zawory, przepustnice oraz adaptery.

Jakie rodzaje igłofiltrów wyróżniamy?

Podział igłofiltrów można rozpatrywać pod kilkoma aspektami. Jednym z nich jest np. rodzaj odwiertów. Może być on jednostopniowy (stosowany do podstawowej głębokości wykopów) oraz wielostopniowy (wykorzystywany w przypadku głębszych wykopów).
 

 
Igłofiltry dzielimy również ze względu na materiał, z którego zostały wykonane komponenty:

– Polietylenowe (PE) – to elastyczne igłofiltry o długości do 7 metrów i średnicach 32 lub 60 mm. Na ich końcach znajduje się filtr siatkowy. Charakteryzują się wydajnością ok. 1 m³/h, zazwyczaj przyłącza się je do instalacji wykonanej z aluminium. Stanowią najpopularniejsze rozwiązanie na polskim rynku.

– Stalowe – charakteryzują się długością do 4-6 metrów i średnicą 32 lub 50 mm. Zazwyczaj na ich końcach znajduje się ostrze, które ma za zadanie ułatwienie wprowadzenia igłofiltra w grunt. Wyposażone są również w filtr, elastyczny łącznik i zawór. Stalowe wersje igłofiltrów mają odrobinę większą wydajność od modeli PE, zwykle wynosi ona ok. 1-1,5 m³/h.

– Plastikowe (PVC) – podobnie jak w przypadku stalowych igłofiltrów, długość modeli plastikowych wynosi maksymalnie 4 do 6 metrów. Różnią się natomiast średnicą (42 mm) oraz zakończeniem (filtr syntetyczny). Ich wydajność to ok. 1,2 m³/h.

Tak jak w przypadku igłofiltrów, również kolektory mogą być wykonane z kilku rodzajów materiałów. Najpopularniejsze są wersje z aluminium, ale wykorzystuje się także egzemplarze polietylenowe oraz stalowe. Inną kwestią jest średnica kolektora – najpopularniejsze mają średnicę 133 mm, jednak na rynku dostępne są również rozmiary, takie jak: 108 mm, 125 mm czy 159 mm. Małe instalacje, obejmujące do 20 igłofiltrów mogą być wykorzystywane z kolektorem ssącym o średnicy 89 mm.

Do najpopularniejszych rozwiązań w Polsce należą instalacje igłofiltrowe IGE-81/32 oraz IGE-81/63. Obejmują one igłofiltry polietylenowe, zakończone filtrem osiatkowanym, podłączone do aluminiowego kolektora o średnicy 133 mm.

Igłofiltry a inne metody odwadniania gruntu

Alternatywą dla igłofiltrów może być kilka innych rozwiązań w zakresie odwadniania gruntu. Pierwszy z nich to studnie depresyjne. Powstają w wyniku wykonania wąskiego odwiertu na dużej głębokości i utworzenia leju depresyjnego, w którym umieszcza się pompę głębinową. W wyniku pracy tego urządzenia poziom wody się obniża, a grunt zostaje stopniowo osuszony. Metoda ta jest skuteczna w przypadku gruntów o wysokiej przepuszczalności.

Drugą alternatywą dla igłofiltrów jest metoda powierzchniowa, w której wykorzystuje się specjalistyczne zatapialne pompy do usuwania wody bezpośrednio z wykopu. W kilku przypadkach sprawdzają się także rozwiązania oparte o drenaż podziemny, polegający na umiejscowieniu wzdłuż wykopu studzienek. Wciąż jednak do najpopularniejszych i najefektywniejszych metod należy odwodnienie z wykorzystaniem systemu igłofiltrów.

Przeznaczenie igłofiltrów

Igłofiltry są dość uniwersalne – wykorzystuje się je w szerokim zakresie. Nadają się do płytkich fundamentów, jak i długich wykopów pod rurociągi w gruntach o małej lub średniej przepuszczalności. Mogą być również stosowane do nawadniania małych i średnich ogrodów przydomowych. Są przeznaczone m.in. do:

– czasowego obniżenia poziomu wody dla prac z wykopami poniżej poziomu wód gruntowych,
– odwodnienia geotechnicznego, mającego na celu poprawę stabilności gruntu,
– ogólnego obniżenia poziomu wód gruntowych,
– pozyskania wody do wykorzystania w rolnictwie.

Zalety i wady igłofiltrów

Igłofiltry można szybko zainstalować w większości warunków gruntowych – mogą być używane zarówno w dużych, jak i małych projektach. Są łatwe w utrzymaniu, transporcie, montażu i czyszczeniu. Systemy te charakteryzuje również stosunkowo krótki czas instalacji, dzięki czemu idealnie nadają się do miejsc, w których odwodniony musi zostać bardzo obszerny teren. Igłofiltry są również niezwykle wydajne i wysoce odporne na zamulanie. Można je dowolnie modyfikować – większość eksploatowanych elementów jest łatwo dostępna w składach budowlanych. Komponenty wykonane z tworzyw sztucznych (popularne igłofiltry polietylenowe) charakteryzuje odporność na korozję czy niskie temperatury. Nic nie stoi na przeszkodzie, by jeden igłofiltr wykorzystywać w wielu projektach.

Wady igłofiltrów można wskazać dwie. Pierwsza z nich związana jest z użytkowaniem tego systemu. Podobnie, jak w przypadku każdego procesu inżynierii naziemnej, posiadanie doświadczonego personelu do planowania, montażu instalacji i nadzorowania prac może mieć kluczowe znaczenie dla efektywności odwadniania gruntu z wykorzystaniem igłofiltrów. Druga wada to koszt zakupu tego typu systemów. Można ją jednak łatwo obejść, decydując się na wynajem kompletnej instalacji igłofiltrowej.

Montaż igłofiltrów

Jak zostało to wspomniane – igłofiltry instaluje się za pomocą wpłukiwania, wgłębienia lub tradycyjnych technik wiertniczych, ale to metoda wpłukiwania jest wykorzystywana najczęściej. Nie jest ona trudna i czasochłonna, jednak montaż ten powinni przeprowadzać doświadczeni fachowcy. Niektóre warunki glebowe (np. grunty o nieprzepuszczalnych warstwach) wymagają wcześniejszego nawiercenia lub wybicia otworów oraz obsypki piaskowej przed zainstalowaniem igłofiltrów.

Montaż instalacji rozpoczyna się od połączenia rury wpłukującej z pompą lub hydrantem, uruchomienia pompy oraz umieszczenia rury pod odpowiednim kątem w gruncie. Gdy rura wpłukująca osiągnie pożądaną głębokość, odłączony zostaje dopływ wody i wąż wpłukujący. Następne czynności uzależnione są od tego, czy stosujemy rurę wpłukującą 50 mm, czy 133 mm. W przypadku rury 133 mm należy wsypać obsypkę filtracyjną. Następnie do rury wprowadzany jest igłofiltr. Po wykonaniu tej czynności rura wpłukująca wyciągana jest z gruntu. Zamontowany igłofiltr może zostać następnie podłączony do kolektora ssącego. Więcej informacji na temat montażu igłofiltrów znajduje na stronie hamer.pl.

Korzyści wynikające z wykorzystywania igłofiltrów

Odwadnianie igłofiltrowe jest jedną z najbardziej ekonomicznych, elastycznych i skutecznych metod odwadniania dostępnych na rynku. Obniżenie lustra wody poniżej największej głębokości wykopu zapewnia stabilność ścian oraz dna, co gwarantuje maksymalne bezpieczeństwo i szybki postęp prowadzonych prac. Dużym atutem tego rozwiązania jest nie tylko wszechstronność, ale także możliwość wielokrotnego wykorzystania danej instalacji w przypadku różnych projektów. Jeśli jednak odwadnianie igłofiltrowe ma zostać wykorzystane jedynie do jednorazowej pracy, warto zdecydować się na najbardziej ekonomiczny wariant, czyli wynajem instalacji.

Wynajem igłofiltrów

Firma Hamer specjalizuje się w wykonywaniu odwodnień za pomocą igłofiltrów i studni głębinowych, mających na celu obniżenie poziomu wód gruntowych, a także ustabilizowanie terenu. Oferuje również możliwość wynajmu systemu igłofiltrów zarówno do kompleksowych, zaawansowanych prac, jak i niewielkich robót. Wszystkie igłofiltry są regularnie sprawdzane oraz serwisowane. Gwarantują niezawodne funkcjonowanie instalacji, co przekłada się na efektywne i sprawne odwodnienie gruntu. Doświadczony zespół doradzi najlepsze rozwiązanie dla indywidualnych wymagań, dotyczących odwodnienia. Dzięki wysokiej klasy komponentom oraz profesjonalnym poradom wykop pozostanie suchy przez cały cykl projektowy.