CN108149699A - 一种可回收式快速成井的降水井装置及其施工方法 - Google Patents
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- E02D19/10—Restraining of underground water by lowering level of ground water
Abstract
本发明涉及一种可回收式快速成井的降水井装置，包括同轴设置的外管、中管、内管，三种管的管壁均具有开孔；内管与中管之间填充滤料，中管与外管之间活动装配；所述中管与外管滑动或转动时，各自对应的开孔能够重合/分开；所述的降水井装置底部设有井靴，顶部可与钻机连接。本发明采用预制套管的方法，则可以无需采用泥浆护壁成井，可以提高成井的质量，也较大地加快了成井的速度；成井快速，灵活方便；地层适应性良好；可回收利用，节省材料，节能环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种降水井装置，具体来说，是一种可回收式快速成井的降水井装置及其施工方法，属于降水井技术领域。
背景技术
因勘察、设计、施工或其他意外等因素，基坑工程在开挖至坑底时，有存在突涌情况可能，基坑的安全性将受到极大的威胁。这时，往往通过进行快速成井降水，以降低坑底的水头，提高基坑的稳定性和安全性。
目前常规的降水井成井方式为，采用泥浆护壁成井的方式，因钻孔成井加上洗井时间较长，而且泥浆耗材多、泥浆排放污染严重。此外，孔壁不稳定因素易导致钻孔垮塌、掉块、漏失等现象，发生孔内故障和孔内事故，如频繁扫孔、卡钻、埋钻等。因此，在急需降水或抢险等情况下，这样的成井方式效率较低，人力成本相对过高，且容易耽误抢险时机，无法满足工程的需要。
此外，常规降水井中滤料、粘土等往往无法回收利用，产生浪费，环境友好性较差。
发明内容
本发明的目的是提供一种可回收式快速成井的降水井装置及其施工方法，在降水井施工时，采用三层预制套管，快速实现抽水，无需拔管等其他工序，同时装置可以在降水完成后拔除，经过清洗后可以循环利用。
本发明采取以下技术方案：
一种可回收式快速成井的降水井装置，包括同轴设置的外管1、中管2、内管3，三种管的管壁均具有开孔；内管3与中管2之间填充滤料4，中管2与外管1之间活动装配；所述中管2与外管1滑动或转动时，各自关闭对应的开孔能够重合/分开；所述的降水井装置底部设有井靴5。
进一步的，所述中管2与外管1贴合在一起形成装配，中管外径略小于外管内径。
进一步的，所述内管3与中管2之间，位于滤料4的上方还填充粘土6；所述外管的外部，还套设有承载板7；所述内管中设有潜水泵8，潜水泵8通过抽水管11与外部连通；所述降水井装置的顶端固定设有井盖12。
进一步的，所述中管2的顶部设有中管旋转臂13，通过转动中管旋转臂13使中管与外管产生相对转动。
一种可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，包括以下步骤：
A)转动或滑动外、中管，管壁孔位错开，降水井装置关闭；
B)定位后降水井装置直接击入土中至设计标高；
C)在内管内放入抽水泵；
D)转动或滑动外、中管，管壁孔位对齐，抽水泵工作，进行抽水；
E)降水结束后，转动或滑动外、中管，管壁孔位错开，降水井装置关闭；
F)拔出降水井装置，清洗回收，滤料始终保留在中、内管之间；
E)降水井孔回填。
进一步的，降水井装置的外、中管开孔位置一致，为圆孔或格栅，通过上下滑动、转动等使其对齐或错开。
进一步的，降水井装置的内套管为开孔花管，做降水井管使用，外缠滤网、尼龙布。
进一步的，同轴三重套管材料为钢、混凝土、高分子材料中的一种或几种。
进一步的，井靴5与内、外管固定。
进一步的，所述步骤B中，利用压拔桩机或振动锤将降水井装置一次性打入土中；所述步骤F中，利用拔井装置拔除降水井；所述步骤F中，拔除降水井后进行洗井，即可重复利用。
本发明的有益效果在于：
1)采用预制套管的方法，则可以无需采用泥浆护壁成井，一方面可以提高成井的质量，使得井径可控、避免井内泥浆污染，另一方面也较大地加快了成井的速度。
2)成井快速，灵活方便。采用机械打入降水井装置，转动或滑动中管对齐外、中管开孔，同时下放井泵，即可快速实现抽水，无需拔管等其他工序。
3)地层适应性良好。采用端头密封的打入式套管降水井，相较于泥浆护壁成孔，适用的地层范围广泛。
4)施工过程中，抵抗发生意外风险的安全系数高，常规成孔过程中，易出现泥浆不足、机械故障等造成成井、洗井时间过长，容易塌孔缩孔，造成底部沉渣过厚，施工效率低且人力成本高。本发明可避免这些问题。
5)可回收利用，节省材料，节能环保，本装置可以在降水完成后拔除，经过清洗后可以循环利用。
附图说明
图1是本发明可回收式快速成井的降水井装置的结构剖视图。
图2是图1中A-A剖视图。
图3是图1中B-B剖视图。
图4是中、外孔错开时的示意图。
图5是中、外孔对其时的示意图。
图中，1.外管；2.中管；3.内管；4.滤料；5.井靴；6.粘土；7.承载板；8.潜水泵、深井泵或真空泵；9.沉淀管；10.电线及抽水泵固定架；11.抽水管；12.井盖；13.中管旋转臂；14.外管开孔；15.中管开孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明。
参见图1-图5，一种可回收式快速成井的降水井装置，包括同轴设置的外管1、中管2、内管3，三种管的管壁均具有开孔；内管3与中管2之间填充滤料4，中管2与外管1之间活动装配；所述中管2与外管1滑动或转动时，各自关闭对应的开孔能够重合/分开；所述的降水井装置底部设有井靴5。
在此实施例中，参见图1，所述中管2与外管1贴合在一起形成装配，中管外径略小于外管内径。
在此实施例中，参见图1，所述内管1与中管2之间，位于滤料4的上方还填充粘土6；所述外管的外部，还套设有承载板7；所述内管中设有潜水泵8，潜水泵8通过抽水管11与外部连通；所述降水井装置的顶端固定设有井盖12。
在此实施例中，参见图1和3，所述中管2的顶部设有中管旋转臂13，通过转动中管旋转臂13使中管与外管产生相对转动。
具体施工步骤如下：
1)预制井结构，如图1所示，该结构有同轴内、中、外三重套管。外管1为Φ650mm*5钢管，中管2直径为640mm*5钢管，均带有格栅式开孔，格栅尺寸为100mm*20mm，左右间距30mm，上下间距30mm。在中管顶部两端设有旋转臂13，用于旋转中管，使得中、外管开孔对齐或错开，如图4-5所示；内管3为Φ273mm*8桥式钢花管井管，中管和内管间根据降水设计要求填充滤料4和粘土6，内管和外管与井靴5相连接。
2)根据设计要求，利用全站仪GPS进行井孔定位；
3)压拔桩机就位；
4)利用中管旋转臂转动中管使中、外管开孔位置错开，如图4，利用压拔桩机打入降水井结构；
5)利用中管旋转臂转动中管使中、外管开孔位置对齐，如图5；同时井周覆盖承载板7，如图1；
6)在内管内放入潜水泵、深井泵或真空泵8，固定于固定架10，并连接抽水管11；
7)盖上井盖12；
8)进行抽水；
9)利用中管旋转臂转动中管使中、外管开孔位置错开，如图4；
10)拔出装置，并用清水清洗、回收利用；
11)降水井回填。
通过本实例，介绍了一种可回收式快速成井的降水井装置，可为今后基坑降水抢险及类似的降水井施工提供一种简洁、经济、有效的方法。
以上是本发明的优选实施例，本领域普通技术人员还可以在此基础上进行各种变换或改进，在不脱离本发明总的构思的前提下，这些变换或改进都属于本发明要求保护的范围之内。
Claims (10)
1.一种可回收式快速成井的降水井装置，其特征在于：
包括同轴设置的外管(1)、中管(2)、内管(3)，三种管的管壁均具有开孔；内管(1)与中管(2)之间填充滤料(4)，中管(2)与外管(1)之间活动装配；
所述中管(2)与外管(1)转动或滑动时，各自对应的开孔能够重合/分开；
所述的降水井装置底部设有井靴(5)，顶部可与钻机连接。
2.如权利要求1所述的可回收式快速成井的降水井装置，其特征在于：所述中管(2)与外管(1)贴合在一起形成装配，中管外径略小于外管内径。
3.如权利要求1所述的可回收式快速成井的降水井装置，其特征在于：所述内管(1)与中管(2)之间，位于滤料(4)的上方还填充粘土(6)；所述外管的顶部，还套设有承载板(7)；所述内管中设有潜水泵(8)，潜水泵(8)通过抽水管(11)与外部连通；所述降水井装置的顶端固定设有井盖(12)。
4.如权利要求1所述的可回收式快速成井的降水井装置，其特征在于：所述中管(2)的顶部设有中管旋转臂(13)，通过转动中管旋转臂(13)使中管与外管产生相对转动。
5.一种采用权利要求1所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
A)转动或滑动外、中管，管壁孔位错开，降水井装置关闭；
B)定位后降水井装置直接击入土中至设计标高；
C)在内管内放入抽水泵；
D)转动或滑动外、中管，管壁孔位对齐，抽水泵工作，进行抽水；
E)降水结束后，转动或滑动外、中管，管壁孔位错开，降水井装置关闭；
F)拔出降水井装置，清洗回收，滤料始终保留在中、内管之间；
E)降水井孔回填。
6.如权利要求5所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于：降水井装置的外、中管开孔位置一致，为圆孔或格栅，通过上下滑动、转动等使其对齐或错开。
7.如权利要求5所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于：降水井装置的内套管为开孔花管，做降水井管使用，外缠滤网、尼龙布。
8.如权利要求5所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于：同轴三重套管材料为钢、混凝土、高分子材料中的一种或几种。
9.如权利要求5所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于：井靴(5)与内、外管固定。
10.如权利要求5所述的可回收式快速成井的降水井装置进行施工的施工方法，其特征在于：所述步骤B)中，利用压拔桩机或振动锤将降水井装置一次性打入土中；所述步骤F)中，利用拔井装置拔除降水井；所述步骤F)中，拔除降水井后进行洗井，即可重复利用。
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