CN115492531A - 一种双层旋进套筒及其在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用 - Google Patents

Abstract

本发明属于环保领域，涉及一种双层旋进套筒及其应用。所述的套筒钻孔装置包括：钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头；内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。本发明应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，能够有效避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的问题。

Description

一种双层旋进套筒及其在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用

技术领域

本申请属于环保领域，涉及一种双层旋进套筒及其在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用。

背景技术

在滨海滩涂区域填埋平整，进行土地开发是目前解决人地矛盾的可行方法。工厂企业的集约化入住是常见规划。然而，由于滨海滩涂区域地质构造不稳，以及地下填埋不实，极易发生水泥硬化层破裂及整体塌陷，使得工厂企业成为当地土壤与地下水的污染风险来源。为探究滨海滩涂区域工厂企业对土壤与地下水的污染特征，需要在当地钻探建井，以利后续取样分析。

传统钻探建井套筒及施工方法一般是利用钻头钻破水泥硬化层后，通过外力加压方式以及延长套筒长度的方式使钻头继续下钻，以至达到目标深度。至于在钻头下钻过程中套筒内不断累积的土石，可通过套筒拔出水冲或过程中泥浆水洗的方式达到清理目的。

在滨海滩涂填埋区域实际钻探建井时，传统方法并不适用。滩涂区域常使用大块石与杂土综合物进行填埋。受钻探方法与装备所限，钻头钻进硬质石块一定深度，必须拔出钻头清理内容，而无法水洗冲出碎石。由于块石与杂土填埋不紧实，当钻头拔出后，钻井周边石土发生塌陷，堵塞先前已完成的钻井。即使重新钻井，待拔出钻头后，仍会复现塌陷之弊。

专利申请CN 213838533 U公开了一种双套管钻孔装置，在竖直穿设于钻机平台的导向管内，设有竖直套管。套管内设底端固定钻头的钻杆。然而，此双套管钻孔装置并不适用于水泥硬化层-填土-块石类的填埋构造，既无法钻透水泥硬化层，也无法钻透块石。本发明钻筒可用于钻透水泥硬化层和块石，内外钻筒与内外套筒的配合能够避免填土塌陷。

专利申请CN 207131344 U公开了一种带有双层套管的水底钻探设备，在外套管中插设钻杆，并在外套管与钻杆之间插设内套管。然而，此双层套管主要用于水底钻探，同样不适用于滨海滩涂填埋区域。同时，内套管与外套管之间的滑动，在土石干扰下易阻塞，无法形成有效配合。本发明在外套筒内壁设置内壁突纹，能够在内外套管之间形成有效空隙以实现内套管与外套管之间的滑动。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双层旋进套管，能够在避免地质塌陷的同时有效钻探建井。

本发明要解决的另一个问题是提供上述双层旋进套管在滨海滩涂填埋区域中钻探建井的施工方法和应用。

本发明提供了一种双层旋进套管，用于滨海滩涂填埋区域的实地钻探建井。钻井建立后，可以用于地下水的采集利用与分析监测。

本发明的套筒钻孔装置，含有钻头和套筒，所述的套筒钻孔装置包括钻头、套筒、支撑护筒、钻杆；

钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；

套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；

支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；

钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头，一端连接内钻头，另一端连接钻机；

内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。

较好的，所述支撑护筒由若干个支撑组件构成，每个支撑组件由两块结构相连的半垫板与半护筒体组成完整一体，半垫板与半垫板之间通过镬耳固定；镬耳中孔通过栓钉，栓钉与螺母匹配旋紧以固定。

较好的，所述的钻孔装置中，外套筒直径与外钻头直径相等。

较好的，当不同长度的外套筒匹配使用时，其中一个外套筒的外螺纹与另一个外套筒的内螺纹相接已完成外套筒长度的延长。

较好的，外套筒作为内套筒使用，内套筒选择直径与实际使用时的内钻头直径相等，内套筒长度设置与外套筒长度设置相等，内套筒连接方式与外套筒连接方式相同；或者内钻头直径小于外钻头直径10cm以上；或者钻头不设置内壁突纹。

较好的，外套筒内壁附设有内壁突纹；内套筒内壁不设置内壁突纹；或者内壁突纹自套筒外螺纹下端贯穿至套筒内螺纹上端，内壁突纹始末两端直接表现为横截面或者自始末两端向内过渡渐变为横截面形状。

较好的，在钻杆上下两端均设有钻杆孔，分别连接内筒帽连接孔和钻机传动杆，连接方式可选择螺拧或卡扣；或者所述的钻孔装置配套液压旋进式钻机。

较好的，所述的套筒钻孔装置包括筒帽，筒帽包括外筒帽与内筒帽，筒帽主体下部设置筒帽螺纹，上部设置筒帽连接柱，筒帽连接柱上设置筒帽连接孔。

较好的，所述的外钻头与外套筒连接，通过外钻头螺纹与外套筒内螺纹匹配相接。

较好的，所述外套筒与外筒帽连接，通过外套筒外螺纹与外筒帽螺纹匹配相接；所述的内钻头与内筒帽连接，通过内钻头螺纹与内筒帽螺纹匹配相接；所述内筒帽与钻杆连接，通过内筒帽连接孔与钻杆孔相接。

本发明的套筒钻孔装置，其特征在于，可以用于钻探或者建井，或者用于地下水的采集利用与分析监测。

较好的，当所述的套筒钻孔装置应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，用于避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的情况。

较好的，所述的套筒钻孔装置在使用时，需要先建立井外支撑，井外支撑建立包括以下步骤：

S1.1,确定钻探建井的位置与深度，选择合适长度的钻孔装置；

S1.2,将外钻头与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接，利用钻机将外钻头竖直安置在钻井点位处；

S1.3,启动钻机，钻头旋进破除水泥硬化层；

S1.4,当钻头钻穿水泥硬化层后，拔出钻头，清除钻头内部残留硬化水泥；

S1.5,将外钻头与合适长度的外套筒连接，外套筒与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接。利用钻机将组装好的装置安置在原孔位处。启动钻机，旋进装置钻孔；

S1.6,当钻孔装置旋进速度明显变小时，钻头到达块石上方；

S1.7,当外套筒仅剩20cm之内的长度露出地上而旋进速度仍无明显放慢，则需停止钻机工作，拆卸外螺帽，补充安装适当长度套筒，将外螺帽安装在新的外套筒上并连接钻机，重新启动钻机进行旋进钻孔。

S1.8,清理孔位附近地面，将两块半支撑护筒在外套筒外端合拢，此时半垫板置于地面之上；将栓钉插入镬耳，螺母插入栓钉，利用广口钳将螺母拧紧；

S1.9,拆卸外螺帽，利用钻机所带管路冲洗钻孔装置内的土石，冲洗出的泥浆与碎石收集处置，或者人工使用掏除装置进行土石清理；

S1.10,当钻孔装置内土石清理完毕，则已建立防止填土层塌陷的井外支撑，继续进行井孔钻探与井管安装。

所述的井孔钻探与井管安装包括以下步骤：

S2.1,将内钻头与内螺帽连接，内螺帽与钻杆连接，钻杆与钻机连接，利用钻机将组装好的装置转移至外套筒内,待装置不再下降，则内钻头已到达块石上方；

S2.2,启动钻机，旋进装置钻孔；

S2.3,在块石体钻孔时，内钻头每下降一定深度，均需要提出内钻头以清除钻筒内的碎石；重复放入-钻孔-提出步骤，直至旋进速度发生明显提升，块石层已被穿透；

S2.4,穿透块石层后，如果此时已很接近目标深度，可重复放入-钻孔-提出的步骤，直至钻孔至目标深度；如果距目标深度仍有一定距离，那么在穿透块石层提出钻头后，在内钻头后连接合适长度的内套筒，然后内套筒连接内螺帽，内螺帽连接钻杆，钻杆连接钻机，以完成目标深度的钻井需求；

S2.5,待钻井至目标深度处，便把内钻头拔出，水冲或人工清除钻筒和内套筒中的土石；

S2.6,内钻头拔出后，下放已预先组装完成的井管，井管下放后，接着便需进行建井的收尾工作，此时需要移除钻孔装置。

所述的钻孔装置移除包括以下步骤：

S3.1,使用广口钳将镬耳上的栓钉和螺母拧松卸下，移除支撑护筒；

S3.2,外套筒上端连接外螺帽，外螺帽连接钻机；

S3.3,启动钻机，拔出外套筒和外钻头；

S3.4,依次倒入适量的石英砂和膨润土，地面之上设置井台构筑设施，水泥固定，完成建井。

本发明的有益效果包括：

1.根据本实施例所涉及的双层旋进套筒及在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用，能够解决钻机在滨海滩涂填埋区钻探建井时，拔出钻孔装置后，堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的问题。

2.通过建立井外支撑，使内钻孔装置顺利下钻，无需在堵塞的井孔处反复钻孔，有效减少作业时间与作业任务量。

3.不同长度的外套筒、内套筒和钻杆可根据实际需求进行选择组装，在保证施工要求的前提下可灵活调节，实现简单高效的模块化作业。

4.外套筒设置有内壁突纹，在选择使用内套筒时起到缓冲与间隔作用，避免内套筒筒体与外套筒筒体直接相触，便于内套筒在实际施工使用过程中的活动。

5.当建立井外支撑时，支撑护筒设置在外套筒外部，用以支撑固定外套筒，避免其活动位移。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的每一幅附图针对本申请的部分实施例，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是本申请的实施例中双层旋进套管示意图；

图2是本申请的实施例中钻头三视图示意图；

图3是本申请的实施例中外层套筒三视图示意图；

图4是本申请的实施例中筒帽三视图示意图；

图5是本申请的实施例中支撑护筒三视图示意图；以及

图6是本申请的实施例中垫板连接示意图；

其中，1-钻筒，2-钻齿，3-钻头螺纹，4-套筒主体，5-套筒内螺纹，6-套筒外螺纹，7-套筒内壁突纹，8-筒帽螺纹，9-筒帽主体，10-筒帽连接柱，11-筒帽连接孔，12-半垫板，13-镬耳，14-半护筒体，15-栓钉，16-螺母，17-钻杆，18-钻杆孔，19-地面，20-块石。

具体实施方式

本发明的套筒钻孔装置包括钻头、套筒、筒帽、支撑护筒和钻杆：钻头可分为外钻头和内钻头，包括钻齿、钻筒，以及钻头螺纹；套筒可分为外套筒和内套筒，包括套筒内螺纹，套筒主体及其内壁突纹，以及套筒外螺纹；筒帽可分为外筒帽和内筒帽，包括筒帽螺纹，筒帽主体，以及筒帽连接柱及其筒帽连接孔；支撑护筒，包括半垫板，镬耳，以及半护筒体；以及钻杆。本发明的钻孔装置可以现场实际情况组装匹配，方便高效。

下面将通过本申请的实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本申请的保护范围。

实施例1

本发明提供了一种钻孔装置，包括：

钻头，包括外钻头与内钻头，可分上中下三部分：包括位于下部的多个钻齿，位于中部的钻筒，以及位于上部的钻头螺纹。

套筒，可分上中下三部分：包括位于下部的套筒内螺纹，位于中部的套筒主体及其内壁突纹，以及位于上部的套筒外螺纹。

筒帽，包括外筒帽与内筒帽，可分上中下三部分：包括位于下部分的筒帽螺纹，位于中部的筒帽主体，以及位于上部的筒帽连接柱及其上部筒帽连接孔。

支撑护筒，可分上中下三部分：包括位于下部分的半垫板，位于中部的镬耳，以及位于上部的半护筒体。

钻杆，连接内钻头与钻机，用以延长内钻头钻探深度并传导压力。

其中，外钻头、外套筒与外筒帽构成钻孔装置外层，内钻头、内套筒与内筒帽构成钻孔装置内层，支撑护筒设置在钻孔装置外层之外与地面之上。

较好的，所述外钻头与外套筒连接，通过外钻头螺纹与外套筒内螺纹匹配相接。所述外套筒与外筒帽连接，通过外套筒外螺纹与外筒帽螺纹匹配相接。

较好的，所述内钻头与内筒帽连接，通过内钻头螺纹与内筒帽螺纹匹配相接。所述内筒帽与钻杆连接，通过内筒帽连接孔与钻杆孔相接。

较好的，所述支撑护筒由两块结构相连的半垫板与半护筒体组成完整一体，半垫板与半垫板之间通过镬耳固定。镬耳中孔通过栓钉，栓钉与螺母匹配旋紧以固定。

所述的钻孔装置中，钻齿围绕钻筒底端环绕分布。钻筒直径和长度可根据需求进行选择。实际装备配置中，钻筒长度以50cm左右为宜。

较好的，外钻头与内钻头的结构相同。为保证内钻头能够顺利进入外钻头内部，并留有足够空隙以帮助钻头活动，避免两钻头间隙土石的阻塞，内钻头直径小于外钻头直径10cm以上为宜。由于钻头有时作穿透水泥层之用，为避免施工阻碍，钻头不设置内壁突纹。

所述的钻孔装置中，外套筒直径与外钻头直径相等。由于实际钻机建井需求常在10m之内，因此外套筒长度可设置为10m、5m、2m、1m和0.5m。可根据实际建井深度选择合适长度的外套筒进行匹配使用。

较好的，当不同长度的外套筒匹配使用时，其中一个外套筒的外螺纹与另一个外套筒的内螺纹相接已完成外套筒长度的延长。

较好的，外套筒也可作为内套筒使用。内套筒选择直径与实际使用时的内钻头直径相等。内套筒长度设置与外套筒长度设置相等，内套筒连接方式与外套筒连接方式相同。

较好的，外套筒内壁附设有内壁突纹。内壁突纹在选择使用内套筒时起到缓冲与间隔作用，避免内套筒筒体与外套筒筒体直接相触，便于内套筒在实际施工使用过程中的活动。内套筒内壁可不设置内壁突纹。

较好的，内壁突纹自套筒外螺纹下端贯穿至套筒内螺纹上端。内壁突纹横截面形状可选择半圆形、矩形和三角形等，以半圆形为宜。内壁突纹始末两端可以直接表现为横截面，也可自始末两端向内过渡渐变为横截面形状。过渡距离以2-3cm为宜。突纹均匀分布于套筒内壁，数量以6-8条为宜。突纹宽度以2-3cm为宜。

所述的钻孔装置中，筒帽的筒帽主体上端自竖直过渡至水平以完成筒帽上端的封闭。筒帽主体高度以10cm左右为宜。筒帽直径与所连接的钻头或套筒直径相同。

较好的，筒帽连接柱上开有筒帽连接孔，连接孔形状以圆形为佳。筒帽连接孔可与钻机连接固定。固定方式选择螺拧方式。

较好的，外筒帽与内筒帽结构相同。内筒帽与外筒帽的筒帽连接柱厚度均以2cm左右为宜，筒帽连接孔直径均以3cm左右为宜。

所述的钻孔装置中，支撑护筒设置在外套筒外部，用以支撑固定外套筒，避免其活动位移。规格相同、形状对称的两个半支撑护筒组成一个完整的支撑护筒。此时，两个半护筒体组成一个完整的护筒体，两个半垫板组成一个完整的垫板。

较好的，考虑到部件厚度因素，护筒体内直径与外套筒外直径相等，以保证护筒体与外套筒之间严丝合缝，从而使护筒体对外套筒起到支撑与固定的作用。护筒体高度以20-30cm为宜。

较好的，在每个半垫板上设置有两个镬耳，镬耳分设半护筒两端。当两个支撑护筒合并时，两个半垫板上对应位置的两对镬耳接触合拢。合拢后可通过铁丝、螺栓等方式连接固定。以螺栓为例，栓钉穿入镬耳孔，配套螺母拧紧以固定。镬耳厚度以2cm左右为宜，高度以5cm左右为宜。

所述的钻孔装置中，钻杆设置在外套筒内部，连接内筒帽与钻机。钻杆长度选择可与内套筒长度选择相同，长度可设置为10m、5m、2m、1m和0.5m。可根据实际建井深度选择合适长度的钻杆进行匹配使用。钻杆直径以5cm以上为佳。

较好的，在钻杆上下两端均设有钻杆孔，分别连接内筒帽连接孔和钻机传动杆，连接方式可选择螺拧或卡扣等。

所述的钻孔装置配套液压旋进式钻机。

所述的钻孔装置中，所有部件选择铁质或不锈钢材质制造。除特殊说明外，厚度选择以1cm左右为佳。所有部件可通过推荐的普适参数制作使用，也可根据实际需要依照合理合适的原则自行选择参数制作使用。

实施例2

本发明的钻孔装置在施工时，包括以下步骤：井外支撑建立、井孔钻探与井管安装，以及钻孔装置移除

其中，井外支撑建立过程如下：

经过前期资料收集与人员走访等过程，确定钻探建井的位置与深度，选择合适长度的钻孔装置。

解决钻机用水、用电、排水问题，液压式旋进钻机进场。

将外钻头与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接。利用钻机将外钻头竖直安置在钻井点位处。启动钻机，钻头旋进破除水泥硬化层。

当钻头钻穿水泥硬化层后，拔出钻头，清除钻头内部残留硬化水泥。

将外钻头与合适长度的外套筒连接，外套筒与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接。利用钻机将组装好的装置安置在原孔位处。启动钻机，旋进装置钻孔。

由于在填土中钻孔比在块石终转孔所受阻力小，因此钻孔装置在填土中的旋进速度大于在块石中的旋进速度。当钻孔装置旋进速度明显变小时，即可认为已穿透填土，钻头到达块石上方。如果外套筒仅剩20cm之内的长度露出地上而旋进速度仍无明显放慢，则外套筒选择长度不当。此时需停止钻机工作，拆卸外螺帽，补充安装适当长度套筒。将外螺帽安装在新的外套筒上并连接钻机，重新启动钻机进行旋进钻孔。待到旋进速度明显变小，此时钻头已到达块石上方。

清理孔位附近地面，将两块半支撑护筒在外套筒外端合拢，此时半垫板置于地面之上。将栓钉插入镬耳，螺母插入栓钉，利用广口钳将螺母拧紧。可采用同向或对向的方式插入栓钉。

拆卸外螺帽，利用钻机所带管路冲洗钻孔装置内的土石，冲洗出的泥浆与碎石收集处置。或者人工使用掏除装置进行土石清理。两种方法可兼行之。

当钻孔装置内土石清理完毕，则已建立防止填土层塌陷的井外支撑，此时继续进行下一步的井孔钻探与井管安装。井孔钻探与井管安装的过程如下：

将内钻头与内螺帽连接，内螺帽与钻杆连接，钻杆与钻机连接。利用钻机将组装好的装置转移至外套筒内。注意竖直居中放下。待装置不再下降，则内钻头已到达块石上方。启动钻机，旋进装置钻孔。

在块石体钻孔时，内钻头每下降一定深度，均需要提出内钻头以清除钻筒内的碎石。重复放入-钻孔-提出步骤，直至旋进速度发生明显提升，那么块石层已穿透。

穿透块石层后，如果此时已很接近目标深度，可重复放入-钻孔-提出的步骤，直至钻孔至目标深度。如果距目标深度仍有一定距离，那么在穿透块石层提出钻头后，可在内钻头后连接合适长度的内套筒。然后内套筒连接内螺帽，内螺帽连接钻杆，钻杆连接钻机，以完成目标深度的钻井需求。

待钻井至目标深度处，便把内钻头拔出，水冲或人工清除钻筒和内套筒中的土石。

内钻头拔出后，下放已预先组装完成的井管。

井管下放后，接着便需进行建井的收尾工作，此时需要移除钻孔装置。钻孔装置移除过程如下：

使用广口钳将镬耳上的栓钉和螺母拧松卸下，移除支撑护筒。

外套筒上端连接外螺帽，外螺帽连接钻机。启动钻机，拔出外套筒和外钻头。此时，填土处会发生塌陷，但由于井管已放入合适高度，塌陷的土石可将井管固定。

依次倒入适量的石英砂和膨润土。地面之上设置井台构筑设施，水泥固定，完成建井。

拆卸钻孔装置，环境清理，结束整个钻探建井过程。

实施例3

当井外支撑建立后，在井孔钻探时可以用内套筒代替钻杆，以达到延长深度与传导压力的作用。具体过程如下：井外支撑建立过程与实施例一相同。在井孔钻探与井管安装过程中，将内钻头与合适长度的内套筒连接，内套筒与内螺帽连接，内螺帽与钻机连接。利用钻机将组装好的装置转移至外套筒内。竖直居中放下，待装置不再下降，则内钻头已到达块石上方。启动钻机，旋进装置钻孔。待钻井至目标深度处，便把内钻头拔出，水冲或人工清除钻筒和内套筒中的土石，并下方井管。钻孔装置移除过程与实施例1相同。

本发明具有以下优点：

1.本发明的外钻头在钻破水泥层后，随着下钻进行，外套筒对筒外土石起到支撑作用；外套筒在钻孔内的保留可避免钻孔周边填埋不实的土石发生塌陷而堵塞钻孔，继而减少重复钻孔以有效压缩作业时间与作业量。

2.本发明井外支撑的建立，能够固定外套筒深度与位置，防止外套筒的活动位移。

3.本发明可以将不同长度的外套筒、内套筒和钻杆根据实际钻探深度进行组装选择，能够适应不同钻探深度需求。

4.本发明的外套筒设置的内壁突纹，能够在选择内套筒时起到缓冲与间隔作用，防止内套筒筒体与外套筒筒体直接相触，从而避免内钻筒装置上下滑动时的阻碍与滞涩。

综上，本实施例的钻孔装置不仅可以避免滨海滩涂填埋区钻探建井时的填土层塌陷，还可以通过模块化部件有效提升钻孔效率。

以上所述的实施例仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本申请公开的技术范围内，可以不通过创造性劳动即能够联想到的变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以本申请中权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种套筒钻孔装置，含有钻头和套筒，其特征在于，所述的套筒钻孔装置包括钻头、套筒、支撑护筒、钻杆；

钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；

套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；

支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；

钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头，一端连接内钻头，另一端连接钻机；

内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。

2.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述支撑护筒由若干个支撑组件构成，每个支撑组件由两块结构相连的半垫板与半护筒体组成完整一体，半垫板与半垫板之间通过镬耳固定；镬耳中孔通过栓钉，栓钉与螺母匹配旋紧以固定。

3.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的钻孔装置中，外套筒直径与外钻头直径相等；或者

当不同长度的外套筒匹配使用时，其中一个外套筒的外螺纹与另一个外套筒的内螺纹相接已完成外套筒长度的延长；或者

外套筒作为内套筒使用，内套筒选择直径与实际使用时的内钻头直径相等，内套筒长度设置与外套筒长度设置相等，内套筒连接方式与外套筒连接方式相同；或者

内钻头直径小于外钻头直径10cm以上；或者钻头不设置内壁突纹。

4.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，外套筒内壁附设有内壁突纹；内套筒内壁不设置内壁突纹；或者

内壁突纹自套筒外螺纹下端贯穿至套筒内螺纹上端，内壁突纹始末两端直接表现为横截面或者自始末两端向内过渡渐变为横截面形状。

5.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，在钻杆上下两端均设有钻杆孔，分别连接内筒帽连接孔和钻机传动杆，连接方式可选择螺拧或卡扣；或者

所述的钻孔装置配套液压旋进式钻机。

6.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的套筒钻孔装置包括筒帽，筒帽包括外筒帽与内筒帽，筒帽主体下部设置筒帽螺纹，上部设置筒帽连接柱，筒帽连接柱上设置筒帽连接孔。

7.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的外钻头与外套筒连接，通过外钻头螺纹与外套筒内螺纹匹配相接；或者

所述外套筒与外筒帽连接，通过外套筒外螺纹与外筒帽螺纹匹配相接；所述的内钻头与内筒帽连接，通过内钻头螺纹与内筒帽螺纹匹配相接；所述内筒帽与钻杆连接，通过内筒帽连接孔与钻杆孔相接。

8.权利要求1所述的套筒钻孔装置的应用，其特征在于，所述的套筒钻孔装置用于钻探或者建井，或者用于地下水的采集利用与分析监测。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，当所述的套筒钻孔装置应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，用于避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的情况。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征在于，所述的套筒钻孔装置在使用时，需要先建立井外支撑，井外支撑建立包括以下步骤：

S1.1,确定钻探建井的位置与深度，选择合适长度的钻孔装置；

S1.2,将外钻头与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接，利用钻机将外钻头竖直安置在钻井点位处；

S1.3,启动钻机，钻头旋进破除水泥硬化层；

S1.4,当钻头钻穿水泥硬化层后，拔出钻头，清除钻头内部残留硬化水泥；

S1.5,将外钻头与合适长度的外套筒连接，外套筒与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接。利用钻机将组装好的装置安置在原孔位处。启动钻机，旋进装置钻孔；

S1.6,当钻孔装置旋进速度明显变小时，钻头到达块石上方；

S1.7,当外套筒仅剩20cm之内的长度露出地上而旋进速度仍无明显放慢，则需停止钻机工作，拆卸外螺帽，补充安装适当长度套筒，将外螺帽安装在新的外套筒上并连接钻机，重新启动钻机进行旋进钻孔。

S1.8,清理孔位附近地面，将两块半支撑护筒在外套筒外端合拢，此时半垫板置于地面之上；将栓钉插入镬耳，螺母插入栓钉，利用广口钳将螺母拧紧；

S1.9,拆卸外螺帽，利用钻机所带管路冲洗钻孔装置内的土石，冲洗出的泥浆与碎石收集处置，或者人工使用掏除装置进行土石清理；

S1.10,当钻孔装置内土石清理完毕，则已建立防止填土层塌陷的井外支撑，继续进行井孔钻探与井管安装；

所述的井孔钻探与井管安装包括以下步骤：

S2.1,将内钻头与内螺帽连接，内螺帽与钻杆连接，钻杆与钻机连接，利用钻机将组装好的装置转移至外套筒内,待装置不再下降，则内钻头已到达块石上方；

S2.2,启动钻机，旋进装置钻孔；

S2.3,在块石体钻孔时，内钻头每下降一定深度，均需要提出内钻头以清除钻筒内的碎石；重复放入-钻孔-提出步骤，直至旋进速度发生明显提升，块石层已被穿透；

S2.4,穿透块石层后，如果此时已很接近目标深度，可重复放入-钻孔-提出的步骤，直至钻孔至目标深度；如果距目标深度仍有一定距离，那么在穿透块石层提出钻头后，在内钻头后连接合适长度的内套筒，然后内套筒连接内螺帽，内螺帽连接钻杆，钻杆连接钻机，以完成目标深度的钻井需求；

S2.5,待钻井至目标深度处，便把内钻头拔出，水冲或人工清除钻筒和内套筒中的土石；

S2.6,内钻头拔出后，下放已预先组装完成的井管，井管下放后，接着便需进行建井的收尾工作，此时需要移除钻孔装置；

所述的钻孔装置移除包括以下步骤：

S3.1,使用广口钳将镬耳上的栓钉和螺母拧松卸下，移除支撑护筒；

S3.2,外套筒上端连接外螺帽，外螺帽连接钻机；

S3.3,启动钻机，拔出外套筒和外钻头；

S3.4,依次倒入适量的石英砂和膨润土，地面之上设置井台构筑设施，水泥固定，完成建井。

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