CN112682044B - 狭小夹缝间小口径降水井的施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，引孔设备的套筒钻杆一端与套筒钻头连接，另一端通过泥浆管与泥浆泵、泥浆箱连接；引孔设备带动钻杆旋转，通过钻头切割土体向下钻进，同时将泥浆箱中泥浆通过泥浆泵泵送至钻杆内，钻至设计孔深后，将清水通过泥浆泵送至钻杆内，将孔内过稠的泥浆冲稀，然后提出钻杆，下放井管；井管中的滤管、实管采用焊接连接；滤管外包一圈滤网，滤网与井孔内壁间采用滤料回填；实管与井孔内壁间采用粘土回填；粘土回填完成后，采用空压机进行洗井，保证降水井的出水量。本发明的施工方法既可以用在基坑特殊位置打井来降承压水，又可代替传统的大口径承压水观测井，可大大降低了降压井、承压水观测井的施工成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种深基坑工程施工方法，尤其涉及一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法。
背景技术
随着城市建设的发展，建筑空间越来越小，而基坑的深度越来越深，其深度甚至超过40米，在超深基坑开挖时，对地下水的风险防范和控制尤为重要，而基坑的降水作为深基坑工程中不可或缺的一部分，降水井的施工也大大影响了基坑工程的安全。超深基坑的围护结构常常采用一道刚性的地下墙体，而为了保证基坑的安全，常常在刚性墙体外加一圈柔性的地下墙体，形成两道隔水帷幕，通过在两道帷幕间施工降水井并进行疏干降水，一可防止承压水突涌对基坑造成风险，二可减小进行基坑降水时对周边环境的影响。在施工过程中，常常会由于施工周边环境及施工场地的影响，两道地下墙体间间距较小，甚至不足1m，而目前降水井施工最小孔径为650mm，垂直度仅能达到1/100，在其间施工降水井会因成孔垂直度不好使地下墙体发生破坏，大大降低地下墙体的隔水性能。因此，需要采用一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，通过特殊的引孔设备，选用套筒钻杆及特殊加工的套筒钻头，解决在狭小夹缝间降水井的施工问题。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，该方法是基于现有降水井的施工方法的一个改进，通过选用特殊的引孔设备及施工工艺，该设备引孔孔径最小可达219mm，成孔垂直度可保证高于1/1000，解决了现有降水井施工方法的效率低，造价高，且由于其设备本身的限制，降水井成孔孔径及成孔垂直度无法满足在狭小夹缝间施工降水井的问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案是一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，步骤如下：
第一步：采用全站仪对井位进行放样复核，保证井位位于地下墙体之间；
第二步：将引孔设备、套筒钻杆、套筒钻头、泥浆泵、泥浆管、泥浆箱移至降水井井位处，引孔设备的套筒钻杆一端与套筒钻头连接，另一端通过泥浆管与泥浆泵、泥浆箱连接，将套筒钻头对准井位，后采用水平尺对引孔机平整度进行校准，保证钻杆垂直向下；
第三步：启动引孔设备及泥浆泵，引孔设备带动钻杆旋转，通过套筒钻头切割土体向下钻进，同时将泥浆箱中泥浆通过泥浆泵泵送至钻杆内；
第四步：引孔设备钻至设计孔深后，将泥浆箱中泥浆替换为清水，将清水通过泥浆泵泵送至钻杆内，清水顺着钻杆冲入孔底，把孔内过稠的泥浆冲稀，然后提出钻杆；
第五步：将井管、空压机、滤料、粘土移至降水井井位处，井管由实管、滤管和沉淀管组成，实管、滤管及沉淀管间焊接连接，滤管外包一圈滤网，采用铁丝缠绕固定，通过吊车配合将井管放入孔内；
第六步：井管下放至孔底后，将滤料沿着井管外壁与井孔内壁向下回填，回填至滤管段上部，滤料回填完成后将粘土回填至地面标高处；
第七步：将空压机风管深入井管底部，泥浆管一端固定在井口处，打开空压机及泥浆泵，通过风管把气体吹入管底，同时通过泥浆管在井口位置向井内灌水，井管上部形成水柱，井管底的加压气体受上部水柱的影响，无法立即从井管口位置向外溢出，此时加压气体冲破附着在滤管段滤网上的泥浆薄膜向管外溢出，使含水层内水在滤管处流入井管内，含水层内水上下循环达到冲洗井壁及含水层的效果；在井管底处加压气体、井管内泥浆杂质、含水层内水及灌入水混合，带动孔底泥浆杂质向上运动，返至井管外，如此反复洗井直至孔内无沉淀和杂质排出为止；
第八步：小口径降水井洗井完成后，采用尼龙绳将小口径深井泵吊放至井内，尼龙绳另一端固定在孔口处，其放置最深深度根据小口径深井泵的扬程确定。
进一步，所述套筒钻杆直径为219mm，套筒钻头直径为219mm～325mm。
进一步，所述降水井的井管内径为109mm～169mm，井管壁厚为2mm。
进一步，所述滤管段长度由土层厚度决定，沉淀管长度为1m。
进一步，所述滤管外缠绕一圈滤网，滤网采用铁丝缠绕固定，滤网为60目尼龙滤网。
进一步，所述滤料选用石英砂，粒径为0.5～1.2mm。
进一步，所述空压机的空气压力为0.7～1.0MPa。
进一步，所述小口径深井泵型号根据井管内径选择为φ89型或φ110型泥浆泵。
进一步，所述φ89型泥浆泵用于φ109型井管，外径为89mm，长度800mm，出水管采用1寸尼龙管，流量为3m3/h，扬程为40m。
进一步，所述φ110型泥浆泵用于φ169型井管，外径为110mm，长度1100mm，出水管采用1.5寸尼龙管，流量为6m3/h，扬程为60m。
本发明的有益效果是：
本发明的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，通过特殊的引孔设备，选用套筒钻杆及特殊加工的套筒钻头，其引孔孔径最小可达219mm，成孔垂直度可保证高于1/1000，解决了在狭小夹缝间降水井的施工问题；该方法另外一个好处是大大减小了降水井的孔径及管径，减少了投入，大大降低了成本，且该方法适用范围广，施工简单方便，便于实施，大大缩短了降水井的施工时间，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法施工工艺示意图；
图2为本发明的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法空压机洗井示意图；
图中：1、引孔设备，2、套筒钻杆，3、特制钻头，4、泥浆箱，5、泥浆，6、泥浆管，7、地下墙体，8、空压机，9、风管，10、滤管，11、沉淀管，12、实管。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1，2所示，一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，步骤如下：
第一步：采用全站仪对井位进行放样复核，保证井位位于地下墙体7之间；
第二步：将引孔设备1、套筒钻杆2、特质钻头3、泥浆泵5、泥浆管6、泥浆箱4移至降水井井位处，引孔设备1的套筒钻杆2一端与特制钻头3连接，另一端通过泥浆管6与泥浆泵5、泥浆箱4连接，将特制钻头3对准井位，后采用水平尺对引孔设备1平整度进行校准，保证套筒钻杆2垂直向下；
第三步：启动引孔设备1及泥浆泵5，引孔设备1带动套筒钻杆2旋转，通过特制钻头3切割土体向下钻进，同时将泥浆箱4中泥浆通过泥浆泵5泵送至套筒钻杆2内；
第四步：引孔设备1钻至设计孔深后，将泥浆箱4中泥浆替换为清水，将清水通过泥浆泵5泵送至套筒钻杆2内，清水顺着套筒钻杆2冲入孔底，把孔内过稠的泥浆冲稀，然后提出套筒钻杆2；
第五步：将井管、空压机8、滤料、粘土移至降水井井位处，井管由实管12、滤管10和沉淀管11组成，实管12、滤管10及沉淀管11间焊接连接，滤管外包一圈滤网，采用铁丝缠绕固定，通过吊车配合将井管放入孔内；
第六步：井管下放至孔底后，将滤料沿着井管外壁与井孔内壁向下回填，回填至滤管段上部，滤料回填完成后将粘土回填至地面标高处；
第七步：将空压机风管9深入井管底部，打开空压机8，通过风管9把气体吹入管底，让其管内水上下蹿动，加压气体与管内泥浆杂质混合，带动孔内泥浆杂质向上运动，返至管外，如此反复洗井直至孔内无沉淀和杂质排出为止。
其中：降水井在开始施工前，须采用全站仪对其井位进行放样复核，确定其井位在地下墙体之间。
引孔设备选用套筒钻杆及特殊加工的套筒钻头，套筒钻杆直径为219mm，套筒钻头直径为219mm～325mm。
引孔设备套筒钻杆一端与特制的钻头连接，另一端通过泥浆管与泥浆泵、泥浆箱连接，将钻头对准井位，后采用水平尺对引孔机平整度进行校准，保证钻杆垂直向下。
降水井井管内径为109mm～169mm，井管壁厚为2mm。
降水井井管由上部实管、中部滤管及底部沉淀管组成，实管、滤管、沉淀管间采用焊接连接，滤管段长度由土层厚度决定，沉淀管长度为1m。
滤管外须缠绕一圈滤网，滤网采用铁丝缠绕固定，滤网为60目尼龙滤网。
滤网与井孔内壁间采用滤料回填，滤料选用石英砂，粒径为0.5～1.2mm。
Claims (9)
1.一种狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于，步骤如下：
第一步：采用全站仪对井位进行放样复核，保证井位位于地下墙体之间；
第二步：将引孔设备、套筒钻杆、套筒钻头、泥浆泵、泥浆管、泥浆箱移至降水井井位处，所述降水井的井管内径为109mm～169mm，井管壁厚为2mm；引孔设备的套筒钻杆一端与套筒钻头连接，另一端通过泥浆管与泥浆泵、泥浆箱连接，将套筒钻头对准井位，后采用水平尺对引孔机平整度进行校准，保证钻杆垂直向下；该引孔设备的引孔孔径最小能达219mm，成孔垂直度能保证高于1/1000；
第三步：启动引孔设备及泥浆泵，引孔设备带动钻杆旋转，通过套筒钻头切割土体向下钻进，同时将泥浆箱中泥浆通过泥浆泵泵送至钻杆内；
第四步：引孔设备钻至设计孔深后，将泥浆箱中泥浆替换为清水，将清水通过泥浆泵泵送至钻杆内，清水顺着钻杆冲入孔底，把孔内过稠的泥浆冲稀，然后提出钻杆；
第五步：将井管、空压机、滤料、粘土移至降水井井位处，井管由实管、滤管和沉淀管组成，实管、滤管及沉淀管间焊接连接，滤管外包一圈滤网，采用铁丝缠绕固定，通过吊车配合将井管放入孔内；
第六步：井管下放至孔底后，将滤料沿着井管外壁与井孔内壁向下回填，回填至滤管段上部，滤料回填完成后将粘土回填至地面标高处；
第七步：将空压机风管深入井管底部，泥浆管一端固定在井口处，打开空压机及泥浆泵，通过风管把气体吹入管底，同时通过泥浆管在井口位置向井内灌水，井管上部形成水柱，井管底的加压气体受上部水柱的影响，无法立即从井管口位置向外溢出，此时加压气体冲破附着在滤管段滤网上的泥浆薄膜向管外溢出，使含水层内水在滤管处流入井管内，含水层内水上下循环达到冲洗井壁及含水层的效果；在井管底处加压气体、井管内泥浆杂质、含水层内水及灌入水混合，带动孔底泥浆杂质向上运动，返至井管外，如此反复洗井直至孔内无沉淀和杂质排出为止；
第八步：小口径降水井洗井完成后，采用尼龙绳将小口径深井泵吊放至井内，尼龙绳另一端固定在孔口处，其放置最深深度根据小口径深井泵的扬程确定。
2.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述套筒钻杆直径为219mm，套筒钻头直径为219mm～325mm。
3.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述滤管段长度由土层厚度决定，沉淀管长度为1m。
4.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述滤管外缠绕一圈滤网，滤网采用铁丝缠绕固定，滤网为60目尼龙滤网。
5.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述滤料选用石英砂，粒径为0.5～1.2mm。
6.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述空压机的空气压力为0.7～1.0MPa。
7.根据权利要求1所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述小口径深井泵型号根据井管内径选择为φ89型或φ110型泥浆泵。
8.根据权利要求7所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述φ89型泥浆泵用于φ109型井管，外径为89mm，长度800mm，出水管采用1寸尼龙管，流量为3m3/h，扬程为40m。
9.根据权利要求7所述的狭小夹缝间小口径降水井的施工方法，其特征在于：所述φ110型泥浆泵用于φ169型井管，外径为110mm，长度1100mm，出水管采用1.5寸尼龙管，流量为6m3/h，扬程为60m。
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