CN109518706A - 一种成井过程中无需泥浆的降水井施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于包括以下步骤：a、预制混凝土锥形头，b、降水井定位放样，c、放置套管，d、放置降水井井管，e、拔除套管，完成降水井井管布设。本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法具有混凝土锥形头结构简单、制作方便，工程质量安全可靠，成孔后不需要清孔或洗孔，可直接下井管，时间短、工序少、工效高，所需辅助人员大大减少，节约人工费，节能环保，降低工程成本和特别适用于地质条件不良地区的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种降水井施工方法，具体地说，是一种成井过程中无需泥浆的降水井施工方法。
背景技术
传统降水井施工工艺成井的关键在于成孔时需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）及因成孔时需要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。
因此已知的降水井施工方法存在着上述种种不便和问题。
发明内容
本发明的目的，在于提出一种采用液压振动锤振沉无缝钢质套筒的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法。
为实现上述目的，本发明的技术解决方案是：
一种成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a、预制混凝土锥形头
根据设计预制混凝土锥形头，混凝土锥形头包括圆锥头和圆柱体，圆柱体的一端中心为圆柱形空心腔，另一端为实体；圆柱形空心腔的直径为圆柱体直径的一半，圆柱形空心腔的高度为圆柱体高度的一半，圆柱体的实体端与圆锥头锥底为一体连接；
b、降水井定位放样
利用GPS定位系统或全站仪，结合设计图纸的放样坐标进行放样并做标识，然后在标识位置上安放预制混凝土锥形头，使尖锐锥头向下插入土层表面；
c、放置套管
提供套管，使套管具有降水井设计长度，且使套管的直径小于圆柱形空心腔直径，利用起重机起吊液压振动锤，振动锤夹起套管，将套管嵌入圆柱形空心腔内，然后开启振动锤将套管及混凝土锥形头一起振沉至设计底标高度，快速形成降水井井口，再向套管顶部的敞口中灌水，直至套管灌满水；
d、放置降水井井管，包括以下步骤：
（1）提供降水井井管，降水井井管为滤管，滤管外表面设置滤膜；
（2）使套管具有降水井设计长度，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方位置，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；
e、拔除套管
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，混凝土锥形头及井管留置在土层内，完成降水井井管布设。
本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法还可以采用以下的技术措施来进一步实现。
前述的方法，其中所述混凝土锥形头的强度等级为C40。
前述的方法，其中所述混凝土锥形头的圆锥头高度≥30mm。
前述的方法，其中所述混凝土锥形头的圆柱体高度≥30mm。
前述的方法，其中所述套管采用无缝钢管，钢管壁厚度20mm。
前述的方法，其中所述滤膜为80目钢纱网。
采用上述技术方案后，本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法具有以下优点：
1、混凝土锥形头结构简单、制作方便；
2、工程质量安全可靠，成孔后不需要清孔或洗孔，可直接下井管，时间短、工序少、工效高；
3、所需辅助人员大大减少，节约人工费，节能环保，降低工程成本；
4、特别适用于地质条件不良地区。
附图说明
图1为本发明实施例的降水井施工工艺流程框图；
图2为本发明实施例的预制混凝土锥形头结构示意图；
图3为图2中的A-A剖视图；
图4为本发明实施例的土层中打入套管施工示意图；
图5为本发明实施例的井管中打入套管施工示意图。
图中：1振动锤，2套管，3混凝土锥形头，4土层，5圆锥头，6圆柱体，7空心腔，8井管。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更进一步说明。
实施例1
图1为本发明实施例的降水井施工工艺流程框图。本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，包括以下步骤：
a、预制混凝土锥形头：根据设计预制混凝土锥形头，混凝土锥形头3包括圆锥头5和圆柱体6，圆柱体的一端中心为圆柱形空心腔7，另一端为实体。
现请参阅图2，图2为本发明实施例的预制混凝土锥形头结构示意图。如图所示，所述圆柱形空心腔的直径为圆柱体直径的一半，圆柱形空心腔的高度为圆柱体高度的一半，圆柱体的实体端与圆锥头锥底为一体连接；预制混凝土锥形头外形如同玩具陀螺，其上半部分为圆柱形，下方尖锐。图3为图2中的A-A剖视图。
b、降水井定位放样：利用GPS定位系统或全站仪，结合设计图纸的放样坐标进行放样并做标识，然后在标识位置上安放预制混凝土锥形头，使尖锐锥头向下插入土层4表面。所述混凝土锥形头的强度等级为C40。所述混凝土锥形头的圆锥头高度等于30mm。所述混凝土锥形头的圆柱体高度等于30mm。
c、放置套管：提供套管，使套管具有降水井设计长度，且使套管的直径小于圆柱形空心腔直径，利用起重机起吊液压振动锤，振动锤1夹起套管，将套管2嵌入圆柱形空心腔7内，然后开启振动锤将套管及混凝土锥形头一起振沉至设计底标高度，快速形成降水井井口，再向套管顶部的敞口中灌水，直至套管灌满水；所述套管采用无缝钢管，钢管壁厚度20mm。图4为本发明实施例的土层中打入套管施工示意图。
d、放置降水井井管，包括以下步骤：
（1）提供降水井井管8，降水井井管为滤管，滤管外表面设置滤膜，所述滤膜为80目钢纱网；
（2）使套管具有降水井设计长度，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方位置，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；图5为本发明实施例的井管中打入套管施工示意图。
e、拔除套管
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，混凝土锥形头及井管8留置在土层内，完成降水井井管布设。
本发明具有实质性特点和显著的技术进步，本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，采用无泥浆的成孔工艺，通过液压振动锤振沉无缝钢质套筒来改进降水井成孔的方法，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。
本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，在实际施工中应注意事项：
（1）合理选择振动锤。应根据套管直径、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标高。采用液压振动锤时，能降低噪音污染，快速搭设及上拔套管，对套管采用垂直上下的作用力，在上拔套管过程中，注意井管保护。
（2）根据降水井设计底标高即富裕长度（一般取1m）确定套管长度，确保降水井安放底标高满足设计要求。
（3）需将混凝土锥形头嵌入土层250mm，减小灌入阻力，防止杂物进入套管内，通过锥形头与套管共同作用成孔，确保套管的垂直度。
（4）场地平整，施工前利用挖机对场地进行平整，保证套管振沉的垂直度。
本发明的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法在地质不良等地区已广泛应用，效果良好，受到了操作工人的欢迎，得到了业主及监理部的认可，取得了良好的社会效益及影响。
以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关技术领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。
Claims (6)
1.一种成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于包括以下步骤：
a、预制混凝土锥形头
根据设计预制混凝土锥形头，混凝土锥形头包括圆锥头和圆柱体，圆柱体的一端中心为圆柱形空心腔，另一端为实体；圆柱形空心腔的直径为圆柱体直径的一半，圆柱形空心腔的高度为圆柱体高度的一半，圆柱体的实体端与圆锥头锥底为一体连接；
b、降水井定位放样
利用GPS定位系统或全站仪，结合设计图纸的放样坐标进行放样并做标识，然后在标识位置上安放预制混凝土锥形头，使尖锐锥头向下插入土层表面；
c、放置套管
提供套管，使套管具有降水井设计长度，且使套管的直径小于圆柱形空心腔直径，利用起重机起吊液压振动锤，振动锤夹起套管，将套管嵌入圆柱形空心腔内，然后开启振动锤将套管及混凝土锥形头一起振沉至设计底标高度，快速形成降水井井口，再向套管顶部的敞口中灌水，直至套管灌满水；
d、放置降水井井管，包括以下步骤：
（1）提供降水井井管，降水井井管为滤管，滤管外表面设置滤膜；
（2）使套管具有降水井设计长度，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方位置，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；
e、拔除套管
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，混凝土锥形头及井管留置在土层内，完成降水井井管布设。
2.如权利要求1所述的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于，所述混凝土锥形头的强度等级为C40。
3.如权利要求1所述的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于，所述混凝土锥形头的圆锥头高度≥30mm。
4.如权利要求1所述的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于，所述混凝土锥形头的圆柱体高度≥30mm。
5.如权利要求1所述的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于，所述套管采用无缝钢管，钢管壁厚度20mm。
6.如权利要求1所述的成井过程中无需泥浆的降水井施工方法，其特征在于，所述滤膜为80目钢纱网。
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