CN102912806A - 一种降水井的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降水井的施工方法，包括以下步骤：（1）定位放样；（2）打设套管；（3）套管内灌水；（4）下井管；（5）上拔套管；（6）成井，泥浆零排放（处理）。成孔时不用泥浆护壁，而直接将套管打至设计底标高，在成孔过程中，有效防止淤泥涌进，成孔后不需清孔或洗孔，可直接下井管。整个流程不需泥浆，达到泥浆零排放的效果。工序少，工效高。改进后的工艺减少了清孔、洗井等工序，整个成井流程只需1-1.5小时，工效得到很大的提高。精简了工序，所需的辅助工人也大大减少，降低了人力成本。
Description
技术领域
本发明涉及打井方法，具体涉及一种降水井的施工方法。
背景技术
现有工艺成井的关键在于成孔时合理选择泥浆的比重，配制泥浆的比重过大，粘度也随之增大，井壁泥皮增厚，维持裸眼钻孔时间更长，便于有足够的时间下套管，但泥浆稀释难度大，洗井的时间长，甚至难以冲洗导致井眼报废，故需耗时根据现场情况反复配制。再者，工效低（成孔耗时3-4小时，若钻机功率低或工人操作不熟练，时间将更长；清孔耗时约2小时）及因成孔时需泥浆护壁而产生大量废弃泥浆，不符合环境保护的要求，需要增加成本对泥浆进行无污染处理。
因港珠澳大桥东人工岛位于中华白海豚保护区，对施工工艺的环保要求高，而东人工岛岛内需进行82口降水井打设，若继续使用传统成孔工艺，将产生大量废弃泥浆，环保压力大。针对原工艺的缺点进行工艺改进，主要从消除泥浆的环节上着手，重新寻找一种无泥浆的成孔工艺，我们从振动锤振沉钢管桩的工艺中受到启发，得到了一种环保的无浆成孔工艺。该工艺主要改进了降水井成孔的方法，不同于传统的泥浆护壁成孔法，该井工艺通过合理选用设备，达到无浆成孔的效果，同时大大提高了打设工效，成井时间有效缩短至1-1.5小时。
改进工艺成功应用于港珠澳大桥东人工岛岛内降水井打设，过程中并未产生废弃泥浆。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种降水井的施工方法，适用于码头后方堆场回填、人工岛等回填中粗砂厚度较大的降水处理，回填砂厚度宜在10m-22m。
为达到上述目的，本发明的技术方案如下：
一种降水井的施工方法，包括以下步骤：
（1）定位放样
利用测量方法结合设计图纸的放样坐标进行放样，然后在样点的相应位置上安放锥形管靴；
（2）打设套管
利用起重机起吊液压振动锤，液压振动锤夹起套管，将套管嵌入放样点上的锥形管靴内，然后开启液压振动锤将套管及锥形管靴一起振沉至设计底标高；
（3）套管内灌水
套管振沉至设计标高后，将套管内灌满水；
（4）下井管
利用起重机将井管吊放至套管内，工人在套管顶部控制井管的下放位置，利用水体对井管产生的浮力，使工人易于对井管进行前后左右的移动控制，使井管下放过程中不与套管相碰；
（5）上拔套管
井管下放到位后利用起重机起吊液压振动锤，振动锤夹住套管，垂直振动上拔套管，锥形管及井管均留置在土层；
（6）成井
降水井成型。
优选的，所述锥形管靴采用混凝土预制，步骤一中将锥形头嵌入砂层25cm。
优选的，所述套管及锥形管靴的共同作用，通过挤土效应形成井孔。
优选的，所述井管上还设置有过滤泥浆的滤膜。
通过上述技术方案，本发明的有益效果是：
泥浆零排放（处理）。成孔时不用泥浆护壁，而直接将套管打至设计底标高，在成孔过程中，有效防止淤泥涌进，成孔后不需清孔或洗孔，可直接下井管。整个流程不需泥浆，达到泥浆零排放的效果。
工序少，工效高。改进后的工艺减少了清孔、洗井等工序，整个成井流程只需1-1.5小时，工效得到很大的提高。
精简了工序，所需的辅助工人也大大减少，降低了人力成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的工作流程图。
图2为本发明的工作示意图。
图3为本发明的实施例。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
参照图1和图2，一种降水井的施工方法，包括以下步骤：
（1）定位放样
利用GPS定位系统或其它测量定位方法结合设计图纸的放样坐标进行放样并插旗作标识，然后在样点的相应位置上安放锥形管靴；
（2）打设套管
利用起重机起吊液压振动锤，振动锤夹起套管，将套管嵌入放样点上的锥形管靴内，并由锥形管靴的钢抱箍固定连接，然后开启振动锤将套管及锥形管靴一起振沉至设计底标高，快速形成井口；
（3）套管内灌水
套管振沉至设计标高后，将套管内灌满水；
（4）下井管
利用起重机将井管吊放至套管内，工人在套管顶部控制井管的下放位置，利用水体对井管产生的浮力，使工人易于对井管进行前后左右的移动控制，使井管下放过程中不与套管相碰，防止井管上的滤膜损坏；
（5）上拔套管
井管下放到位后利用起重机起吊液压振动锤，液压振动锤夹住套管，振动上拔套管，锥形管及井管留置在土层；
（6）成井
降水井成型。
锥形管靴采用混凝土预制，锥形头嵌入砂层25cm，减少贯入阻力；防止砂料进入套管内及固定套管，确保套管的垂直度。
套管及锥形管靴的共同作用，通过挤土效应形成井孔，快速形成井口。
井管上设置有滤膜，过滤水体内的泥沙等杂志，防止堵塞井管。
采用液压振沉锤，降低噪音污染，快速打设及上拔套管，对套管采用垂直上下的作用力，在上拔套管过程中，不会碰触井管，保护了井管上的滤膜；而且垂直作用力，不会对土层产生进一步挤压效应。
施工前的准备工作：
在施工之前可以进一步进行以下操作，提高效率。
场地整平。工前利用挖机对场地进行整平，保证套管振沉的垂直度。
标高测量。工前利用R8 GPS测量场地标高，并根据降水井设计底标高及富裕长度（一般取1m）确定套管的长度，确保降水井安放底标高满足设计要求。
准确放样。工前根据降水井的设计平面位置，利用R8 GPS进行测量放样，放样时需确保GPS处于RTK锁定状态，保证测量偏差在设计及规范范围内。
合理选择振动锤。应根据套管的直径、长度计算桩侧摩擦力及根据锥形头的尺寸计算桩端阻力，从而合理选择振动锤，确保套管振沉至设计底标高。
参照图3，港珠澳大桥岛隧工程东人工岛岛内降水井打设，共82口，回填砂厚度12m，降水井顶标高-6.0m，底标高-22.5m。
降水井结构：降水井开孔与终孔直径均为325mm，井底标高为-22.5m，井管直径250mm，过滤管总长10m。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种降水井的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）定位放样
利用测量方法结合设计图纸的放样坐标进行放样，然后在样点的相应位置上安放锥形管靴；
（2）打设套管
利用起重机起吊液压振动锤，液压振动锤夹起套管，将套管嵌入放样点上的锥形管靴内，然后开启液压振动锤将套管及锥形管靴一起振沉至设计底标高；
（3）套管内灌水
套管振沉至设计标高后，将套管内灌满水；
（4）下井管
利用起重机将井管吊放至套管内，工人在套管顶部控制井管的下放位置，利用水体对井管产生的浮力，使工人易于对井管进行前后左右的移动控制，使井管下放过程中不与套管相碰；
（5）上拔套管
井管下放到位后利用起重机起吊液压振动锤，振动锤夹住套管，垂直振动上拔套管，锥形管及井管均留置在土层；
（6）成井
降水井成型。
2.根据权利要求1所述的一种降水井的施工方法，其特征在于：所述锥形管靴采用混凝土预制，步骤一中将锥形头嵌入砂层25cm。
3.根据权利要求1所述的一种降水井的施工方法，其特征在于：所述套管及锥形管靴的共同作用，通过挤土效应形成井孔。
4.根据权利要求1所述的一种降水井的施工方法，其特征在于：所述井管上还设置有过滤泥浆的滤膜。
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