CN215518890U - 一种地下水丛式监测井的止水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地下水丛式监测井的止水装置，包括井管，井管的下部与含水层相对的部位设有过滤器，过滤器的底端设有沉淀管，沉淀管的底端封口；井管的外周套设有套管，套管的底端向下延伸至含水层顶部的隔水底板内，钻孔的直径小于套管的直径；井管和套管之间的间隙内填充有低渗透填料，过滤器和钻孔内壁之间填充有滤料。该种地下水丛式监测井的止水装置，保证套管与周围含水层地层实现无缝接触，钢套管完全阻隔了上层污染水沿孔壁渗入下层含水层，且有效避免了上层污染水渗入到下层含水层中，保证建井过程中不会对下层水造成干扰；多段式拼接式的井管和套管，使井管和套管可以实现任意长度组合，应用更为灵活、广泛。

Description

一种地下水丛式监测井的止水装置

技术领域

本实用新型属于水文地质调查技术领域，特别是涉及一种地下水丛式监测井的止水装置。

背景技术

污染地块土壤污染状况调查时一般建立丛式地下水监测组井，分别监测上层滞水、潜水含水层、承压水含水层水质，建井质量效果直接影响地下水污染结论。当前市场上建井模式除Geoprobe钻机可采用直推式套管跟进钻进建立监测井以外，其他钻机均是从地面至目的含水层实行一钻到底，直接下井管，在井管与孔壁的混合水中填滤料于滤管段，填膨润土或黏土球(粉)止住井管的实管部位，止水完全靠实管段以上的黏土球，效果不是很好。即使是Geoprobe钻机直推式套管跟进钻进建井也是在没有抽取上层污染水的情况下，先拔套管后止水，且井壁水平止水厚度仅12.5mm，止水效果不佳，水质一般浑浊。这些方法无疑均会将上层污染水混合到下层含水层中，影响了下层水的监测结果，甚至误导了污染地下水的修复深度。

发明内容

有鉴于此，本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种地下水丛式监测井的止水装置，防止污染水进入监测井内。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种地下水丛式监测井的止水装置，位于垂直于地面竖直钻设的钻孔内，所述钻孔向下延伸至含水层，所述含水层为潜水含水层或承压水层，所述止水装置包括井管，所述井管从钻孔的顶部伸入钻孔底部；

所述井管的下部与含水层相对的部位设有过滤器，所述过滤器的底端设有沉淀管，所述沉淀管的底端封口；

所述井管的外周套设有套管，所述套管的底端向下延伸至含水层顶部的隔水底板内，所述钻孔的直径小于所述套管的直径；

所述井管和套管之间的间隙内填充有低渗透填料，所述过滤器和钻孔内壁之间填充有滤料。

进一步地，所述过滤器由分布有若干滤眼的井管下段构成，所述过滤器的外周包裹有滤网。

进一步地，所述过滤器的外周包裹有两层滤网；

所述滤网为80目滤网。

进一步地，所述套管为无缝钢管。

进一步地，所述钻孔直径小于所述套管直径，所述钻孔直径与所述套管直径之间的差值为6mm。

进一步地，所述低渗透填料为黏土球。

进一步地，所述滤料为石英砂砾。

进一步地，所述滤料的顶面高度高于所述过滤器的顶面高度0.5m。

进一步地，所述井管和套管均为多段组合式结构。

进一步地，组成井管的各管段之间通过干密封式螺纹连接；

组成套管的各管段之间通过接箍连接。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：

(1)该地下水丛式监测井的止水装置，在钻孔内嵌接套管，且套管的直径大于钻孔的直径，能保证套管与周围含水层地层实现无缝接触，钢套管完全阻隔了上层污染水沿孔壁渗入下层含水层，起到第一层止水效果。

(2)该地下水丛式监测井的止水装置，套管进入上层水底部的隔水底板中，保证了套管内上层污染水能够完全抽取干净，用自来水清洗套管内部数次，做到进一步清理，有效避免了上层污染水渗入到下层含水层中，保证建井过程中不会对下层水造成干扰，起到第二层止水效果。

(3)该地下水丛式监测井的止水装置，由于各场地上部止水段深度不一样，井管和套管均采用多段式拼接结构，使井管和套管可以实现任意长度组合，应用更为灵活、广泛。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置剖面结构示意图；

图2为本实用新型实施例2所述的一种地下水丛式监测井的止水装置剖面结构示意图。

附图标记说明：

1-井管；2-过滤器；3-沉淀管；4-套管；5-接箍；6-填料；7-滤料；10-钻孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：

实施例1

如图1所示，一种地下水丛式监测井的止水装置，位于垂直于地面竖直钻设的钻孔10内，该钻孔10向下依次穿过上层滞水层和潜水含水层，直至伸入承压水层内，止水装置包括井管1，该井管1为直径75mm的PVC井管1，井管1从钻孔10的顶部伸入钻孔10底部；

井管1的下部与含水层相对的部位均布有若干滤眼，使得地下水可以沿滤眼进入井管1内，便于进行水质监测，井管1的底端设有PVC的沉淀管3，该沉淀管3的底端封口，避免钻孔10底部的泥沙影响水质及监测结果；

为了避免钻孔10内的承压水层泥沙经滤眼进入井管1内部，过滤器2的外周包裹有两层PVC滤网，且优选80目滤网，以达到最佳的泥沙过滤效果；

为了避免上层滞水层和潜水含水层的污水进入井管1底端，井管1的外周套设有套管4，该套管4的底端向下延伸潜水含水层隔水底板内，邻近过滤器2顶端的位置，潜水含水层隔水底板为极微透水黏土层，透水率极小，且钻孔10的直径小于套管4的直径，能保证套管4与周围含水层地层实现无缝接触，使套管4与潜水含水层隔水底板相结合，完全阻隔了上层滞水层和潜水含水层的污染水沿钻孔10的孔壁渗入承压水层位置，保证井管1内的水质清洁程度，同时可保证建井过程中上层滞水层和潜水含水层的污染水不会对承压水层内的地下水造成干扰。

实施例2

如图2所示，一种地下水丛式监测井的止水装置，位于垂直于地面竖直钻设的钻孔10内，该钻孔10向下穿过上层滞水层伸入潜水含水层内，止水装置包括井管1，该井管1为直径75mm的PVC井管1，井管1从钻孔10的顶部伸入钻孔10底部；

井管1的下部与含水层相对的部位均布有若干滤眼，使得地下水可以沿滤眼进入井管1内，便于进行水质监测，井管1的底端设有PVC的沉淀管3，该沉淀管3的底端封口，避免钻孔10底部的泥沙影响水质及监测结果；

为了避免钻孔10内的承压水层泥沙经滤眼进入井管1内部，过滤器2的外周包裹有两层PVC滤网，且优选80目滤网，以达到最佳的泥沙过滤效果；

为了避免上层滞水层的污水进入井管1底端，井管1的外周套设有套管4，该套管4的底端向下延伸至上层滞水层隔水底板内，邻近过滤器2顶端的位置，上层滞水层隔水底板为极微透水黏土层，透水率极小，且钻孔10的直径小于套管4的直径，能保证套管4与周围含水层地层实现无缝接触，使套管4与上层滞水层隔水底板相结合，完全阻隔了上层滞水层内的污染水沿钻孔10的孔壁渗入承压水层位置，保证井管1内的水质清洁程度，同时可保证建井过程中上层滞水层的污染水不会对潜水含水层内的水造成干扰。

施工要求：

为了便于施工，钻孔10直径与套管4直径之间的差值为6mm，同时，为了使得套管4在止水的同时起到支撑作用，该套管4为无缝钢管，且井管1和套管4之间的间隙内填充有低渗透的黏土球填料6，对井管1和套管4之间的环形腔进行封堵并起到支撑套管4的作用，过滤器2和钻孔10内壁之间填充有石英砂砾滤料7，用于过滤地下水中的杂质，避免滤网堵塞；

黏土球具有粘粒含量高、含水量大、孔隙比大等优势，且黏土球松散后发生固结，可在套管4与井管1之间形成保护层，在起到支撑作用和封堵作用的同时，可避免上层污水经套管4和井管1连接处进入井管1底部，且钻孔10和井管1之间的厚度差值为65mm，能够起到辅助止水作用；

滤料7使用质地坚硬、密度大、浑圆度好的石英砂砾，填充高度自井底向上直至超过过滤器0.5m，以防在洗井过程中滤料7的下沉压实，造成滤料7的高度在洗井后低于滤眼的高度；

由于在丛式监测井中，各场地上部止水段深度不一样，为了便于施工，本止水装置中，井管1和套管4均为多段组合式结构，其中，井管1为长度4米一节，套管4为长度1米一节，组成井管1的各管段之间通过井管1两端所设长度10cm的丝扣密封连接，组成套管4的各管段之间通过直径146mm、长度20cm的接箍5连接，井管1和套管4均可以实现任意长度的组合，应用灵活、广泛。

施工过程：

如果建立承压水含水层监测井，钻孔10实行1米一钻，每钻1米，下1米钢套管4，实现套管4逆接施工，即最先下的一米套管4在钻孔10的最下层，各段钢套管4之间使用接箍5连接，钻至潜水含水层隔水底板0.50m后，即实现了潜水含水层和潜水含水层隔水层段的全长钢套管4，由于套管4直径146mm，略大于钻孔10直径140mm，此时需要借助钻机外力辅助实现套管4下沉；

如果建立潜水含水层监测井，钻孔10实行1米一钻，每钻1米，下1米钢套管4，实现套管4逆接施工，即最先下的一米套管4在钻孔10的最下层，各段钢套管4之间使用接箍5连接，钻至潜水含水层隔水底板0.50m后，即实现了上层滞水含水层和上层滞水层隔水层段的全长钢套管4，由于套管4直径146mm，略大于钻孔10直径140mm，此时需要借助钻机外力辅助实现套管4下沉。

套管4安装完成后，抽取套管4内的潜水，并缓慢向套管4内加入自来水清洗数次，抽取干净后，再继续往下钻孔10至承压水含水层中，将制作完成的直径75mm的井管1从套管4内下至钻孔10底部，井管1应平稳入孔，保证井管1不靠在井壁上和保证填砾料厚度，保证井管1环状填砂间隙厚度均匀，下管要准确到位，自然落下，稍转动落到位，不可强力压下；

向井管1与钻孔10之间的环形腔内填充石英砂砾滤料7，填充高度自井底向上直至超过过滤器0.5m，以防在洗井过程中滤料7的下沉压实，填滤料7后，在井管1外与钢套管4之间围填黏土球，围填时采取少量慢下的方法控制下入速度及数量，用黏土球封闭钢套管4内填砂段以上的实管段；

制作完成后进行联合洗井：洗井用泵进行，先用泵洗井，待出水较少后，用清水对井底进行冲洗，同时用泵洗井，确保井底不存砂，直至水质达到水清砂净，pH值、电导率、浊度等监测参数值达到稳定，浊度小于50个浊度单位，洗井时水量抽汲不少于3倍井管1体积的水量，且pH值、电导率、氧化还原电位、溶解氧、浊度、水温等水质参数值稳定，洗出的水量不高于井中储水体积的五倍。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种地下水丛式监测井的止水装置，位于垂直于地面竖直钻设的钻孔(10)内，所述钻孔(10)向下延伸至含水层，所述含水层为潜水含水层或承压水层，其特征在于，所述止水装置包括井管(1)，所述井管(1)从钻孔(10)的顶部伸入钻孔(10)底部；

所述井管(1)的下部与含水层相对的部位设有过滤器(2)，所述过滤器(2)的底端设有沉淀管(3)，所述沉淀管(3)的底端封口；

所述井管(1)的外周套设有套管(4)，所述套管(4)的底端向下延伸至含水层顶部的隔水底板内，所述钻孔(10)的直径小于所述套管(4)的直径；

所述井管(1)和套管(4)之间的间隙内填充有低渗透填料(6)，所述过滤器(2)和钻孔(10)内壁之间填充有滤料(7)。

2.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述过滤器(2)由分布有若干滤眼的井管(1)下段构成，所述过滤器(2)的外周包裹有滤网。

3.根据权利要求2所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述过滤器(2)的外周包裹有两层滤网；

所述滤网为80目滤网。

4.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述套管(4)为无缝钢管。

5.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述钻孔(10)直径小于所述套管(4)直径，所述钻孔(10)直径与所述套管(4)直径之间的差值为6mm。

6.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述低渗透填料(6)为黏土球。

7.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述滤料(7)为石英砂砾。

8.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述滤料(7)的顶面高度高于所述过滤器(2)的顶面高度0.5m。

9.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：所述井管(1)和套管(4)均为多段组合式结构。

10.根据权利要求1所述的一种地下水丛式监测井的止水装置，其特征在于：组成井管(1)的各管段之间通过干密封式螺纹连接；

组成套管(4)的各管段之间通过接箍(5)连接。

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