CN116497853A - 一种降水井施工装置及施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及生态修复工程降水的技术领域，公开了一种降水井施工装置及施工方法，解决相关的降水井施工过程中滤料填充通常是人工直接铲入井孔内，容易出现由于滤料填充不均匀造成过滤效果不佳的问题，其包括用于安装井管的井孔，所述井孔内安装有对井管进行限位的限位筒，所述限位筒的直径不小于井管的直径，所述井孔上方安装有朝限位筒与井孔之间填充滤料的铺料机构，所述铺料机构包括可水平旋转的转板和安装在转板边缘处的料斗，所述料斗的出料口朝向限位筒与井孔之间的空隙，由此减少由于滤料填充不均匀造成过滤效果不佳的情况。本申请的降水井施工装置和施工方法应用到环境治理和环境修复项目工程施工中，具有提高降水井过滤效果的优点。

Description

一种降水井施工装置及施工方法

技术领域

本申请涉及生态修复工程降水的技术领域，尤其是涉及一种降水井施工装置及施工方法。

背景技术

在生态修复工程施工过程中，需要挖设基坑，在基坑开挖作业期间通常需要采用管井降水的方式先对地下水位高度进行控制，从而降低地下水导致基坑崩塌的情况；管井降水是指在基坑周围布设的降水管井，在降水管井内安装水泵，不间断抽取地下水，使基坑内的地下水水位能始终低于基坑操作面的一种降水方法。

目前，相关的降水井施工流程为：测量放线、确定管井位置、钻机就位、冲击成井、吊放井管、井管周围回填滤料、洗井、安装潜水泵和出水管。进行降水工作时，潜水泵和出水管可将井管内的地下水抽离，滤料将井孔内的泥沙过滤，减少地下水抽出时泥沙的流失。

针对上述中的相关技术存在以下不足：相关的降水井施工过程中滤料填充通常是人工直接铲入井孔内，容易出现由于滤料填充不均匀造成过滤效果不佳的问题。

发明内容

为了实现均匀填充滤料，从而提高过滤效果，本申请提供一种降水井施工装置。

第一方面，本申请提供的一种降水井施工装置采用如下的技术方案：

一种降水井施工装置，包括用于安装井管的井孔，所述井孔内安装有对井管进行限位的限位筒，所述限位筒的直径不小于井管的直径，所述井孔上方安装有朝限位筒与井孔之间填充滤料的铺料机构，所述铺料机构包括可水平旋转的转板和安装在转板边缘处的料斗，所述料斗的出料口朝向限位筒与井孔之间的空隙。

通过采用上述技术方案，限位筒能够对井管的安装位置进行定位，保证井管能够安装在井孔的正中心，同时限位筒能够滤料进行阻挡，减少细小的滤料随泥沙一同堵塞井管的情况，并且保证了向井孔内添加滤料的工作和放井管的工作能够同时进行，提高降水井施工的施工效率；铺料机构在进行下料时，工人先将滤料放入料斗内，料斗随转板转动时，料斗内的滤料均匀的掉落在井孔与限位筒内的孔隙内，减少由于滤料填充不均匀造成过滤效果不佳的情况。

可选的，所述铺料机构的上方设有驱动转板水平旋转的驱动机构，所述驱动机构包括传动组件和驱动电机，所述传动组件包括第一锥齿轮和与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮的轴心与驱动电机的输出端固定连接，所述第二锥齿轮与转板同轴固定。

通过采用上述技术方案，当驱动电机驱动第一锥齿轮转动时，与第一锥齿轮啮合的第二锥齿轮发生旋转，从而带动与第二锥齿轮同轴心固定的转板发生水平旋转，此时安装在转板边缘处的料斗作圆周运动，对限位筒和井孔之间空隙进行均匀填充滤料的效果。

可选的，所述驱动机构的上方还设有缠网机构，所述缠网机构包括位于井管外侧的转动辊，所述转动辊的轴心平行于井管的轴心，所述转动辊上缠绕有尼龙网，所述尼龙网远离转动辊的一端固定在井管的外侧壁，所述传动组件还包括与第一锥齿轮啮合的第三锥齿轮，所述第三锥齿轮位于第二锥齿轮的上方，所述转动辊安装于第三锥齿轮远离第一锥齿轮的一侧。

通过采用上述技术方案，当驱动电机驱动传动组件转动时，第三锥齿轮发生水平旋转，使安装在第三锥齿轮上的转动辊作圆周运动，从而实现将井管放入井孔内时，转动辊上的尼龙网能够缠绕在井管的外侧壁，增强井管过滤泥沙的效果。

可选的，所述传动组件上还连接有固定组件，所述固定组件包括与第一锥齿轮同轴固定的放线辊，所述放线辊的轴心平行于井管，所述放线辊上缠绕有放线绳，所述放线绳远离放线辊的一端与井管靠近井孔底壁的一端固定。

通过采用上述技术方案，当朝井孔内安装井管时，借助井管下降的重力，放线绳沿井管的长度方向被拉扯，带动与放线辊同轴固定的第一锥齿轮发生转动，从而带动转板的转动，实现料斗的均匀下料，同时放线绳能够对缠绕在井管外侧的尼龙网起到固定的效果，提高井管与尼龙网之间的连接效果，从而提高过滤效果。

可选的，所述放线绳上还固定有多个磁片，多个所述磁片沿放线绳的长度方向间隔固定，所述井管的材质为金属材质，所述磁片与井管相抵紧。

通过采用上述技术方案，放线绳上的磁片与井管相吸引固定，进一步增强放线绳对尼龙网的固定效果，使尼龙网能够更好的抵紧在井管的外侧壁，减少尼龙网出现松散甚至脱落的情况。

可选的，所述限位筒靠近井孔底壁的一端还固定有多个限位杆，多个所述限位杆沿限位筒的圆周面间隔均匀固定，所述限位杆的长度等于限位筒的外侧壁到井孔内侧壁之间的距离。

通过采用上述技术方案，限位杆的设置能够保证限位筒的放置位置处于井孔的正中心，将井管放置在限位筒内侧后，能够保证井管四周的滤料厚度基本相同，提高对进入井管内的地下水的过滤效果。

可选的，还包括限位机构，所述限位机构位于缠网机构的上方，所述限位机构包括两个支撑托，两个所述支撑托关于井管的轴心对称设置，所述支撑托与井管的外壁贴合。

通过采用上述技术方案，由于井管的长度较长，为保证井管能够竖直插入到限位筒内，设置支撑托对井管起到限位作用。

第二方面，本申请提供的一种降水井施工装置的施工方法采用如下的技术方案：

一种降水井施工装置的施工方法，包括以下步骤：

S1、从地面向下开挖井孔；

S2、先将限位筒插入井孔内，然后将施工装置放在井孔上方，再吊装井管插入两个支撑托之间，将转动辊上的尼龙网与井管靠近井孔的一端侧壁固定，放线绳与井管靠近井孔底壁的一端固定拉紧，然后将井管朝限位筒内插入；

S3、在插入井管的同时，操作工人向料斗内添加滤料，使滤料填充在限位筒与井孔之间；

S4、井管安装完成后，搬离设置在井孔上方的施工装置，然后向井管内安装潜水泵和出水管，完成降水井施工。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.限位筒能够对井管的安装位置进行定位，保证井管能够安装在井孔的正中心，同时限位筒能够滤料进行阻挡，减少细小的滤料随泥沙一同堵塞井管的情况，并且保证了向井孔内添加滤料的工作和放井管的工作能够同时进行，提高降水井施工的施工效率；铺料机构在进行下料时，工人先将滤料放入料斗内，料斗随转板转动时，料斗内的滤料均匀的掉落在井孔与限位筒内的孔隙内，减少由于滤料填充不均匀造成过滤效果不佳的情况；

2.当驱动电机驱动传动组件转动时，第三锥齿轮发生水平旋转，使安装在第三锥齿轮上的转动辊作圆周运动，从而实现将井管放入井孔内时，转动辊上的尼龙网能够缠绕在井管的外侧壁，增强井管过滤泥沙的效果；

3.当朝井孔内安装井管时，借助井管下降的重力，放线绳沿井管的长度方向被拉扯，带动与放线辊同轴固定的第一锥齿轮发生转动，从而带动转板的转动，实现料斗的均匀下料，同时放线绳能够对缠绕在井管外侧的尼龙网起到固定的效果，提高井管与尼龙网之间的连接效果，从而提高过滤效果。

4.本申请的降水井施工装置和施工方法应用到环境治理和环境修复项目工程施工中，具有能够均匀填充滤料并且提高降水井过滤效果的优点。

附图说明

图1是铺料机构和井孔的剖面图。

图2是铺料机构在图1中A处的局部放大图。

图3是驱动机构在图1中B处的局部放大图。

图4是井管和固定组件的结构示意图。

附图标记说明：1、井管；11、卡接槽；2、井孔；3、限位筒；31、限位杆；4、架体；41、底座；411、环槽；42、支撑杆；421、转动环；5、铺料机构；51、转板；511、限位环；52、料斗；521、下料管；6、驱动机构；61、驱动电机；62、传动组件；621、第一锥齿轮；622、第二锥齿轮；6221、连接管；623、第三锥齿轮；6231、转动槽；63、固定组件；631、放线辊；632、放线绳；6321、磁片；7、缠网机构；71、固定轴；72、转动辊；73、尼龙网；8、限位机构；81、支撑托；82、连接杆。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种降水井施工装置。

参照图1，一种降水井施工装置包括用于安装井管1的井孔2，井孔2的中心处竖直安装有限位筒3，井孔2的正上方安装有架体4，架体4上安装有铺料机构5，铺料机构5位于靠近井孔2的一侧，铺料机构5上连接有驱动铺料机构5转动的驱动机构6。在进行施工时，先将限位筒3放置在井孔2内，限位筒3的直径小于井孔2且大于井管1，限位筒3内侧用于安装井管1并对井管1的安装起到限位作用，限位筒3与井孔2之间的空间用于填充滤料，使井管1安装工作与铺设滤料工作能够同时进行，提高施工效率，铺料机构5在驱动机构6的驱动下能够发生水平旋转，使进入井孔2内的滤料能够均匀下料，滤料填充均匀能够进一步增强滤料对地下泥沙的过滤效果，减少地下泥沙随地下水被抽出的情况。

限位筒3为非金属材质的圆筒，限位筒3侧壁上带有孔隙，保证地下水能够穿过限位筒3的侧壁，但滤料会被阻挡在限位筒3与井孔2之间。限位筒3靠近井孔2底壁的一端侧壁固定有四个长度相同的限位杆31，四个限位杆31垂直于限位筒3的轴心，且限位杆31远离限位筒3的一端与井孔2的侧壁抵接。当向井孔2内安装限位筒3时，限位杆31与井孔2的侧壁抵接，使限位筒3能够安装在井孔2的中心处。

参照图1和图2，铺料机构5包括转板51，转板51呈圆环形，使井管1能竖直穿过转板51的中心处，转板51上表面固定有料斗52，料斗52位于靠近转板51边缘处的一侧，料斗52的中心处贯通固定有下料管521，下料管521贯穿转板51且下料管521的出料口朝向限位筒3与井孔2之间的缝隙，当料斗52随转板51发生旋转时，料斗52内的滤料能够均匀铺设在限位筒3与井孔2之间的缝隙内。

转板51的下表面与架体4转动连接，转板51的下表面边缘处固定有限位环511，架体4包括底座41，底座41水平放置在井孔2外侧的地面上，底座41的上表面开设有环槽411，限位环511插入环槽411内，且限位环511能够在环槽411内水平转动，提高转板51转动时的稳定性。

参照图1和图3，驱动机构6可驱动转板51的水平转动，驱动机构6包括固定在架体4上的驱动电机61和传动组件62，传动组件62包括两个第一锥齿轮621，两个第一锥齿轮621的轴心位于同一直线，每个第一锥齿轮621的轴心处均与驱动电机61的输出端固定连接，两个第一锥齿轮621关于井管1对称设置，且第一锥齿轮621的轴心垂直于井管1的轴心，驱动电机61位于第一锥齿轮621远离井管1的一侧。

传动组件62还包括第二锥齿轮622，第二锥齿轮622与井管1的轴心位于同一直线，第二锥齿轮622的中心处可供井管1竖直穿过，第二锥齿轮622啮合于两个第一锥齿轮621的下侧，两个第一锥齿轮621关于第二锥齿轮622对称设置，当两个驱动电机61同时驱动两个第一锥齿轮621分别朝相反的方向转动时，第二锥齿轮622发生转动。

第二锥齿轮622的下表面同轴固定有连接管6221，连接管6221的内侧可供井管1竖直插入，连接管6221远离第二锥齿轮622的一端与转板51固定连接，当第二锥齿轮622发生转动时，转板51随之发生水平旋转。

传动组件62还包括第三锥齿轮623，第三锥齿轮623啮合于两个第一锥齿轮621的上侧，第三锥齿轮623的轴心与第二锥齿轮622的轴心位于同一直线，第三锥齿轮623的中心处可供井管1竖直穿过。当两个第一锥齿轮621朝相反的方向转动时，第三锥齿轮623发生旋转。

参照图1和图3，第三锥齿轮623与架体4转动连接，架体4上固定有两个支撑杆42，两个支撑杆42均朝靠近第三锥齿轮623的圆周面的一侧水平伸出，支撑杆42靠近第三锥齿轮623的一侧固定有转动环421，第三锥齿轮623的圆周面上开设有供转动环421滑动的转动槽6231，转动环421插入转动槽6231内，且转动环421与转动槽6231转动连接，保证第三锥齿轮623能够稳定的发生旋转。

传动组件62的上方还设有缠网机构7，缠网机构7包括两个固定轴71，两个固定轴71的轴心均平行井管1的轴心，固定轴71固定于第三锥齿轮623的上表面，且两个固定轴71关于第三锥齿轮623的轴心对称设置。每个固定轴71上均同轴安装有转动辊72，固定轴71与转动辊72转动连接，转动辊72上缠绕有尼龙网73，尼龙网73远离转动辊72的一端与井管1靠近井孔2的一端侧壁固定连接；向下插入井管1时，第三锥齿轮623在传动组件62的作用下发生旋转，使两个转动辊72在井管1外侧作圆周运动，转动辊72上的尼龙网73被缠绕到井管1外侧，实现对井管1的缠网工作。

由于井管1安装到井孔2内前通常还需要在井管1的外侧壁缠绕尼龙网73，增加对泥沙的过滤效果，设置缠网机构7能够节省人力缠绕；驱动机构6驱动铺料机构5转动的同时，还能驱动缠网机构7转动，实现对待安装的井管1缠绕尼龙网73的效果。

传动组件62上还连接有固定组件63，固定组件63包括放线辊631，每个第一锥齿轮621远离驱动电机61的一端均同轴固定一个放线辊631，两个放线辊631之间的距离可供包裹有尼龙网73的井管1竖直穿过，放线辊631上均缠绕有放线绳632，且两个放线辊631上的放线绳632反向缠绕。

参照图1和图4，放线绳632远离放线辊631的一端均绕过井管1的下端且两个放线绳632的端部固定连接，井管1靠近井孔2的一端侧壁开设有卡接槽11，放线绳632可卡接在卡接槽11内，减少放线绳632在井管1下降的过程中脱离井管1的情况。

放线绳632被下降的井管1拉出时，由于放线绳632反向缠绕带动两个放线辊631朝相反的方向旋转，带动两个第一锥齿轮621反向旋转，从而为传动组件62的转动提供动力源。

参照图4，放线绳632上还固定有多个磁片6321，多个磁片6321沿放线绳632的长度方向间隔固定，在井管1下降过程中，放线绳632从放线辊631上被拉出，井管1为铁质金属管，且井管1上带有若干过滤孔，放线绳632上的磁片6321能够自动吸引固定在井管1的外壁上，进一步实现对缠绕在井管1上的尼龙网73实现固定的效果。

参照图1，架体4远离井孔2的一端还设有限位机构8，限位机构8包括两个支撑托81和连接杆82，两个支撑托81关于井管1对称设置，支撑托81与井管1的外壁抵接，连接杆82固定在支撑托81远离井管1的一侧，连接杆82远离支撑托81的一端与架体4固定连接。由于井管1的长度较长，在安装井管1时，限位机构8可对架体4进行限位，使井管1能够准确的安装在限位筒3内。

本申请实施例一种降水井施工装置的实施原理为：

井孔2开挖完成后，先将限位筒3安装在井孔2内，然后同时进行均匀铺设滤料工作和安装井管1的工作，限位筒3为井管1的安装提供了定位作用，保护井管1不易被滤料挤压出现损坏的情况，安装井管1时，井管1竖直插入两个支撑托81之间，然后将井管1靠近井孔2的一端固定尼龙网73，使放线绳632卡在卡接槽11内，向下插入井管1的过程中，放线绳632被逐渐拉出放线辊631，带动放线辊631的旋转，从而为传动组件62的传动提供动力，另外驱动电机61也可为传动组件62的传动提供动力，保证传动组件62的正常传动，实现转板51的水平旋转的同时还能完成对井管1的缠网工作，转板51水平旋转时，料斗52绕限位筒3和井孔2之间的孔隙作圆周运动，施工工人可将滤料放入料斗52，使料斗52在随转板51转动时均匀的填充滤料，提高对滤料的填充效果，进而提高过滤泥沙的效果。

本申请实施例公开一种降水井施工装置的施工方法，包括以下步骤：

S1、从地面向下开挖井孔2；

S2、先将限位筒3插入井孔2内，然后将施工装置放在井孔2上方，再吊装井管1插入两个支撑托81之间，将转动辊72上的尼龙网73与井管1靠近井孔2的一端侧壁固定，放线绳632与井管1靠近井孔2底壁的一端固定拉紧，然后将井管1朝限位筒3内插入；

S3、在插入井管1的同时，操作工人向料斗52内添加滤料，使滤料填充在限位筒3与井孔2之间；

S4、井管1安装完成后，搬离设置在井孔2上方的施工装置，然后向井管1内安装潜水泵和出水管，完成降水井施工。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种降水井施工装置，包括用于安装井管（1）的井孔（2），其特征在于：所述井孔（2）内安装有对井管（1）进行限位的限位筒（3），所述限位筒（3）的直径不小于井管（1）的直径，所述井孔（2）上方安装有朝限位筒（3）与井孔（2）之间填充滤料的铺料机构（5），所述铺料机构（5）包括可水平旋转的转板（51）和安装在转板（51）边缘处的料斗（52），所述料斗（52）的出料口朝向限位筒（3）与井孔（2）之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的一种降水井施工装置，其特征在于：所述铺料机构（5）的上方设有驱动转板（51）水平旋转的驱动机构（6），所述驱动机构（6）包括传动组件（62）和驱动电机（61），所述传动组件（62）包括第一锥齿轮（621）和与第一锥齿轮（621）啮合的第二锥齿轮（622），所述第一锥齿轮（621）的轴心与驱动电机（61）的输出端固定连接，所述第二锥齿轮（622）与转板（51）同轴固定。

3.根据权利要求2所述的一种降水井施工装置，其特征在于：所述驱动机构（6）的上方还设有缠网机构（7），所述缠网机构（7）包括位于井管（1）外侧的转动辊（72），所述转动辊（72）的轴心平行于井管（1）的轴心，所述转动辊（72）上缠绕有尼龙网（73），所述尼龙网（73）远离转动辊（72）的一端固定在井管（1）的外侧壁，所述传动组件（62）还包括与第一锥齿轮（621）啮合的第三锥齿轮（623），所述第三锥齿轮（623）位于第二锥齿轮（622）的上方，所述转动辊（72）安装于第三锥齿轮（623）远离第一锥齿轮（621）的一侧。

4.根据权利要求2所述的一种降水井施工装置，其特征在于：所述传动组件（62）上还连接有固定组件（63），所述固定组件（63）包括与第一锥齿轮（621）同轴固定的放线辊（631），所述放线辊（631）的轴心平行于井管（1），所述放线辊（631）上缠绕有放线绳（632），所述放线绳（632）远离放线辊（631）的一端与井管（1）靠近井孔（2）底壁的一端固定。

5.根据权利要求4所述的一种降水井施工装置，其特征在于：所述放线绳（632）上还固定有多个磁片（6321），多个所述磁片（6321）沿放线绳（632）的长度方向间隔固定，所述井管（1）的材质为金属材质，所述磁片（6321）与井管（1）相抵紧。

6.根据权利要求1所述的一种降水井施工装置，其特征在于：所述限位筒（3）靠近井孔（2）底壁的一端还固定有多个限位杆（31），多个所述限位杆（31）沿限位筒（3）的圆周面间隔均匀固定，所述限位杆（31）的长度等于限位筒（3）的外侧壁到井孔（2）内侧壁之间的距离。

7.根据权利要求1所述的一种降水井施工装置，其特征在于：还包括限位机构（8），所述限位机构（8）位于缠网机构（7）的上方，所述限位机构（8）包括两个支撑托（81），两个所述支撑托（81）关于井管（1）的轴心对称设置，所述支撑托（81）与井管（1）的外壁贴合。

8.一种权利要求1-7任一项所述的降水井施工装置的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、从地面向下开挖井孔（2）；

S2、先将限位筒（3）插入井孔（2）内，然后将施工装置放在井孔（2）上方，再吊装井管（1）插入两个支撑托（81）之间，将转动辊（72）上的尼龙网（73）与井管（1）靠近井孔（2）的一端侧壁固定，放线绳（632）与井管（1）靠近井孔（2）底壁的一端固定拉紧，然后将井管（1）朝限位筒（3）内插入；

S3、在插入井管（1）的同时，操作工人向料斗（52）内添加滤料，使滤料填充在限位筒（3）与井孔（2）之间；

S4、井管（1）安装完成后，搬离设置在井孔（2）上方的施工装置，然后向井管（1）内安装潜水泵和出水管，完成降水井施工。