一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构的制作方法
一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构。该方法按以下工艺流程施工：测放井位→埋设护口管→安装钻机→成井施工→钻进成孔→清孔换浆→下井管→围填滤料→洗井。本发明采用分段式井管，在保障透水效果的同时，隔绝了空气进入超强真空降水井内，避免了普通真空深井在水位下降后由于空气进入井内导致真空度衰减的缺陷，在降水时，能够大幅提高降水效果，降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效果，而且工艺操作简单，容易掌握。
【专利说明】一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构，属于建筑施工降水技 术领域。
【背景技术】
[0002] 在城市建设的快速发展过程中，建筑地下室、地下商场以及地铁车站等地下空间 的开发应用越来越多，深度越来越大，这样对降水的深度和要求也进一步提高。
[0003] 现有的真空降水技术，在水位下降以后会有空气进入真空深井内，会导致真空度 衰减，从而降低了降水效果。因此现有的降水技术在使用和效果上都不尽如人意。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，提供一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构，可大幅 提高降水工程效果、降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效果，而且工 艺操作简单，容易掌握。以克服现有技术的不足。
[0005] 本发明的技术方案： 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护口管 -安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。
[0006] 前述方法中，所述埋设护口管时，护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土或草 辫子封严，护口管上部高出地面0. 10m?0. 30m。
[0007] 前述方法中，所述成井施工时，施工机械设备选用GPS-?ο型工程钻机及其配套设 备；成孔采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
[0008] 前述方法中，所述钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转，钻压为15?35KN，转速 20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施工采用孔内自然造浆，钻 进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆；泥浆循 环采用泥浆箱进行循环。
[0009] 前述方法中，所述清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔 底0. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08,孔底沉淤小于 30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进行处理。
[0010] 前述方法中，所述下管时，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正 器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。
[0011] 前述方法中，所述围填滤料前，在井管内下入钻杆至离孔底〇. 30m?0. 50m，井管 上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向 外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按井 的构造设计要求填入滤料。
[0012] 前述方法中，所述洗井时，采用活塞从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，当活塞 拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止，试 抽成功则代表成井完成。
[0013] 前述方法中所用的井管结构，包括地上管和地下管两部分，地上管通过法兰盘和 螺栓与地下管连接，地上管的管口设有封板，封板上设有真空表、排水管和抽真空接口；地 下管由上至下分别为真空段、过滤段和沉淀段。
[0014] 前述井管结构中，所述过滤段的井管上均布有过滤孔，过滤孔外设有过滤网，过滤 段的管内设有抽水泵和液位控制器，抽水泵与排水管连接。
[0015] 与现有技术相比，本发明采用分段式井管，在保障透水效果的同时，隔绝了空气进 入超强真空降水井内，避免了普通真空深井在水位下降后由于空气进入井内导致真空度衰 减的缺陷，在降水时，能够大幅提高降水效果，降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动 强度的良好效果，而且工艺操作简单，容易掌握。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的工作原理图； 图2是本发明的负压效果图； 图3是本发明工作过程示意图； 图4是本发明所用的井管结构示意图； 图5是本发明的工作流程框图。
[0017] 附图中的标记为：1-地上管、2-地下管、3-封板、4-真空表、5-排水管、6-抽真空 接口、7-真空段、8-过滤段、9-沉淀段、10 -过滤孔、11 一井管、12 -过滤网、13-抽水泵、 14-液位控制器、15-地下水位线、16-真空泵、17-抽气管、18-抽水管、19-阀门、20-泥浆 池、21-滤料。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0019] 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护 口管一安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。埋设护 口管时，护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土或草辫子封严，护口管上部高出地面 0. 10m?0. 30m。成井施工时，施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备；成孔 采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转，钻压为 15?35KN，转速20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施工采用 孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须 压满泥浆；泥浆循环采用泥浆箱进行循环。清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后，在提钻前 将钻杆提至离孔底〇. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08， 孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进 行处理。下管时，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯 形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。围填滤料前，在井管内下入钻杆至离孔底0. 30m? 0. 50m，井管上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从 滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开 小泵量按井的构造设计要求填入滤料。洗井时，采用活塞从滤水管下部向上拉，将水拉出孔 口，当活塞拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含 砂为止,试抽成功则代表成井完成。
[0020] 前述方法所用的井管结构如图4所示，该结构包括地上管1和地下管2两部分，地 上管1通过法兰盘和螺栓与地下管2连接，地上管1的管口设有封板3,封板上设有真空表 4、排水管5和抽真空接口 6 ;地下管2由上至下分别为真空段7、过滤段8和沉淀段9。
[0021] 上述过滤段8的井管上均布有过滤孔10,过滤孔10外设有过滤网12,过滤段8的 管内设有抽水泵13和液位控制器14,抽水泵13与排水管4连接。 实施例
[0022] 具体施工时如图3所示，用真空泵16和抽水泵13同时抽取井管11内的空气和 地下水，使井管11内保持密封形成稳定持续且不受地下工程施工影响的高真空度（大于 O.OSMPa)的负压真空，使地下水在负压真空作用下持续快速往井内汇集。本发明的原理如 图1所示，由于井管11内被抽真空，在井管11底部始终保持一个较高的负压真空，使地下 水位线15如图1所示呈曲线下降，加速了土体中的孔隙水排出。本发明在未降水前能够如 图2所示保持地面以下L深度范围内（L为根据需求确定的超强真空降水井深度值)负压均 为最大负压（图2中的箭头长短表示负压值)，负压衰减从降水井底部开始形成。
[0023] 本发明所用的井管如图4所示，包括地上管1和地下管2两部分，地上管1与地下 管2之间经法兰连接。地上管1的管口设有封板3,封板上设有真空表4、排水管5和抽真 空接口 6 ;地下管2由上至下分别为真空段7、过滤段8和沉淀段9。所述过滤段8的井管 上均布有过滤孔10,过滤孔10外设有过滤网12,过滤段8的管内设有抽水泵13和液位控 制器14,抽水泵13与排水管4连接。
[0024] 本发明的工艺流程及操作要点： 工艺流程如图5所示。其操作要求如下： (1)测放井位：根据设计图纸测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后期施 工。若布设井位无法正常施工，应及时沟通、处理，必要时适当调整井位。
[0025] (2)埋设护口管：埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土 或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面〇. l〇m?0. 30m。
[0026] (3)安装钻机：安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准 孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并 且，弯曲的钻杆不得下入孔内。
[0027] (4)成井施工：施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用 正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
[0028] (5)钻进成孔：上部钻进采用轻压慢转，钻压为15?35KN，转速20?50rpm，当钻 头钻入深层土层时，钻具阻力会加大，进度缓慢。这时，不可加大压力和加快转速，以免造成 钻孔偏斜。当钻具全部进入砂层后，可适当加压，提高转速。成孔施工采用孔内自然造浆， 钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防 止孔壁坍塌。泥浆循环宜在泥浆箱中进行循环，在现场不具备泥浆箱的条件下，可考虑在基 坑中开挖一个小泥浆池进行泥浆循环。
[0029] (6)清孔换浆：钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0. 50m，进行 冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08,孔底沉淤小于30cm，返出的泥 浆内不含泥块为止。使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进行处理。
[0030] (7)下井管：井管进场后，应检查滤网是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对 井管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接 型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm ;套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼， 焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证井管居中，在井管的过滤段上 下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应 1/2错开，不在同一直线上。
[0031] (8)围填滤料：填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0. 30m?0. 50m，井管上口应 加封板密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从井管内向外由井 管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按井的构造 设计要求填入滤料，并随填随测滤料的高度，直至滤料下至预定位置。填滤料时，根据孔口 返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度。
[0032] (9)降压井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上真空泵先进行抽水，待井能出水 后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5_左右，活塞杆底部必须加活 门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在 井管的过滤段上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基 本不含泥砂后，可换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。洗井完毕 后，试抽成功则代表成井完成。
【权利要求】
1. 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护口 管一安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述埋设护口管时，护口管底口插入原状土 层中，管外用粘性土或草辫子封严，护口管上部高出地面〇. l〇m?0. 30m。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述成井施工时，施工机械设备选用GPS-10 型工程钻机及其配套设备；成孔采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转， 钻压为15?35KN，转速20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施 工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔 内必须压满泥浆；泥浆循环采用泥浆箱进行循环。
5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后， 在提钻前将钻杆提至离孔底〇. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调 至1. 08,孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运 出场地进行处理。
6. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述下管时，在滤水管上下两端各设一套直 径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。
7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述围填滤料前，在井管内下入钻杆至离 孔底0. 30m?0. 50m，井管上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使 孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到 1. 05,然后开小泵量按井的构造设计要求填入滤料。
8. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述洗井时，采用活塞从滤水管下部向上 拉，将水拉出孔口，当活塞拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤， 直到水清不含砂为止，试抽成功则代表成井完成。
9. 一种根据权利要求1-8任一权利要求所述方法所用的井管结构，其特征在于：包括 地上管（1)和地下管（2)两部分，地上管（1)通过法兰盘和螺栓与地下管（2)连接，地上管 (1)的管口设有封板（3 )，封板上设有真空表（4 )、排水管（5 )和抽真空接口（ 6 );地下管（2 ) 由上至下分别为真空段（7 )、过滤段（8 )和沉淀段（9 )。
10. 根据权利要求9所述井管结构，其特征在于：所述过滤段（8)的井管上均布有过滤 孔（10)，过滤孔（10)外设有过滤网（12)，过滤段（8)的管内设有抽水泵（13)和液位控制器 (14)，抽水泵（13)与排水管（4)连接。
【文档编号】E02D3/10GK104060621SQ201310394309
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】龙敏健, 陈静, 彭振峰, 黄韬 申请人:中国建筑第四工程局有限公司
【专利摘要】本发明公开了一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构。该方法按以下工艺流程施工：测放井位→埋设护口管→安装钻机→成井施工→钻进成孔→清孔换浆→下井管→围填滤料→洗井。本发明采用分段式井管，在保障透水效果的同时，隔绝了空气进入超强真空降水井内，避免了普通真空深井在水位下降后由于空气进入井内导致真空度衰减的缺陷，在降水时，能够大幅提高降水效果，降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效果，而且工艺操作简单，容易掌握。
【专利说明】一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构，属于建筑施工降水技 术领域。
【背景技术】
[0002] 在城市建设的快速发展过程中，建筑地下室、地下商场以及地铁车站等地下空间 的开发应用越来越多，深度越来越大，这样对降水的深度和要求也进一步提高。
[0003] 现有的真空降水技术，在水位下降以后会有空气进入真空深井内，会导致真空度 衰减，从而降低了降水效果。因此现有的降水技术在使用和效果上都不尽如人意。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于，提供一种超强真空降水井施工方法及所用井管结构，可大幅 提高降水工程效果、降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动强度的良好效果，而且工 艺操作简单，容易掌握。以克服现有技术的不足。
[0005] 本发明的技术方案： 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护口管 -安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。
[0006] 前述方法中，所述埋设护口管时，护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土或草 辫子封严，护口管上部高出地面0. 10m?0. 30m。
[0007] 前述方法中，所述成井施工时，施工机械设备选用GPS-?ο型工程钻机及其配套设 备；成孔采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
[0008] 前述方法中，所述钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转，钻压为15?35KN，转速 20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施工采用孔内自然造浆，钻 进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆；泥浆循 环采用泥浆箱进行循环。
[0009] 前述方法中，所述清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔 底0. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08,孔底沉淤小于 30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进行处理。
[0010] 前述方法中，所述下管时，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正 器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。
[0011] 前述方法中，所述围填滤料前，在井管内下入钻杆至离孔底〇. 30m?0. 50m，井管 上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从滤水管内向 外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按井 的构造设计要求填入滤料。
[0012] 前述方法中，所述洗井时，采用活塞从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，当活塞 拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止，试 抽成功则代表成井完成。
[0013] 前述方法中所用的井管结构，包括地上管和地下管两部分，地上管通过法兰盘和 螺栓与地下管连接，地上管的管口设有封板，封板上设有真空表、排水管和抽真空接口；地 下管由上至下分别为真空段、过滤段和沉淀段。
[0014] 前述井管结构中，所述过滤段的井管上均布有过滤孔，过滤孔外设有过滤网，过滤 段的管内设有抽水泵和液位控制器，抽水泵与排水管连接。
[0015] 与现有技术相比，本发明采用分段式井管，在保障透水效果的同时，隔绝了空气进 入超强真空降水井内，避免了普通真空深井在水位下降后由于空气进入井内导致真空度衰 减的缺陷，在降水时，能够大幅提高降水效果，降低工程成本、加快工程进度、减轻工人劳动 强度的良好效果，而且工艺操作简单，容易掌握。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是本发明的工作原理图； 图2是本发明的负压效果图； 图3是本发明工作过程示意图； 图4是本发明所用的井管结构示意图； 图5是本发明的工作流程框图。
[0017] 附图中的标记为：1-地上管、2-地下管、3-封板、4-真空表、5-排水管、6-抽真空 接口、7-真空段、8-过滤段、9-沉淀段、10 -过滤孔、11 一井管、12 -过滤网、13-抽水泵、 14-液位控制器、15-地下水位线、16-真空泵、17-抽气管、18-抽水管、19-阀门、20-泥浆 池、21-滤料。
【具体实施方式】
[0018] 下面结合附图对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。
[0019] 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护 口管一安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。埋设护 口管时，护口管底口插入原状土层中，管外用粘性土或草辫子封严，护口管上部高出地面 0. 10m?0. 30m。成井施工时，施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备；成孔 采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转，钻压为 15?35KN，转速20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施工采用 孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须 压满泥浆；泥浆循环采用泥浆箱进行循环。清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后，在提钻前 将钻杆提至离孔底〇. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08， 孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进 行处理。下管时，在滤水管上下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯 形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。围填滤料前，在井管内下入钻杆至离孔底0. 30m? 0. 50m，井管上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从 滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开 小泵量按井的构造设计要求填入滤料。洗井时，采用活塞从滤水管下部向上拉，将水拉出孔 口，当活塞拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含 砂为止,试抽成功则代表成井完成。
[0020] 前述方法所用的井管结构如图4所示，该结构包括地上管1和地下管2两部分，地 上管1通过法兰盘和螺栓与地下管2连接，地上管1的管口设有封板3,封板上设有真空表 4、排水管5和抽真空接口 6 ;地下管2由上至下分别为真空段7、过滤段8和沉淀段9。
[0021] 上述过滤段8的井管上均布有过滤孔10,过滤孔10外设有过滤网12,过滤段8的 管内设有抽水泵13和液位控制器14,抽水泵13与排水管4连接。 实施例
[0022] 具体施工时如图3所示，用真空泵16和抽水泵13同时抽取井管11内的空气和 地下水，使井管11内保持密封形成稳定持续且不受地下工程施工影响的高真空度（大于 O.OSMPa)的负压真空，使地下水在负压真空作用下持续快速往井内汇集。本发明的原理如 图1所示，由于井管11内被抽真空，在井管11底部始终保持一个较高的负压真空，使地下 水位线15如图1所示呈曲线下降，加速了土体中的孔隙水排出。本发明在未降水前能够如 图2所示保持地面以下L深度范围内（L为根据需求确定的超强真空降水井深度值)负压均 为最大负压（图2中的箭头长短表示负压值)，负压衰减从降水井底部开始形成。
[0023] 本发明所用的井管如图4所示，包括地上管1和地下管2两部分，地上管1与地下 管2之间经法兰连接。地上管1的管口设有封板3,封板上设有真空表4、排水管5和抽真 空接口 6 ;地下管2由上至下分别为真空段7、过滤段8和沉淀段9。所述过滤段8的井管 上均布有过滤孔10,过滤孔10外设有过滤网12,过滤段8的管内设有抽水泵13和液位控 制器14,抽水泵13与排水管4连接。
[0024] 本发明的工艺流程及操作要点： 工艺流程如图5所示。其操作要求如下： (1)测放井位：根据设计图纸测放井位，井位测放完毕后应做好井位标记，方便后期施 工。若布设井位无法正常施工，应及时沟通、处理，必要时适当调整井位。
[0025] (2)埋设护口管：埋设护口管时，护口管底口应插入原状土层中，管外应用粘性土 或草辫子封严，防止施工时管外返浆，护口管上部应高出地面〇. l〇m?0. 30m。
[0026] (3)安装钻机：安装钻机时，为了保证孔的垂直度，机台应安装稳固水平，大钩对准 孔中心，大钩、转盘与孔的中心三点成一线，严把开孔关，钻头与钻杆连接处带两根钻铤，并 且，弯曲的钻杆不得下入孔内。
[0027] (4)成井施工：施工机械设备选用GPS-10型工程钻机及其配套设备。成孔时采用 正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
[0028] (5)钻进成孔：上部钻进采用轻压慢转，钻压为15?35KN，转速20?50rpm，当钻 头钻入深层土层时，钻具阻力会加大，进度缓慢。这时，不可加大压力和加快转速，以免造成 钻孔偏斜。当钻具全部进入砂层后，可适当加压，提高转速。成孔施工采用孔内自然造浆， 钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔内必须压满泥浆，以防 止孔壁坍塌。泥浆循环宜在泥浆箱中进行循环，在现场不具备泥浆箱的条件下，可考虑在基 坑中开挖一个小泥浆池进行泥浆循环。
[0029] (6)清孔换浆：钻孔钻进至设计标高后，在提钻前将钻杆提至离孔底0. 50m，进行 冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调至1. 08,孔底沉淤小于30cm，返出的泥 浆内不含泥块为止。使用完后的泥浆通过泥浆箱运出场地进行处理。
[0030] (7)下井管：井管进场后，应检查滤网是否符合设计要求。首先必须测量孔深，并对 井管逐根丈量、记录。封堵沉淀管底部。其次要检查井管焊接，井管焊接接头处应采用套接 型，套接接箍长20mm，套入上下井管各10mm ;套管接箍与井管焊接焊牢、焊缝均匀，无砂眼， 焊缝堆高不小于6mm。检查完毕后开始下井管，下管时为保证井管居中，在井管的过滤段上 下两端各设一套直径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环应 1/2错开，不在同一直线上。
[0031] (8)围填滤料：填滤料前在井管内下入钻杆至离孔底0. 30m?0. 50m，井管上口应 加封板密封后，从钻杆内泵送泥浆进行边冲孔边逐步调浆使孔内的泥浆从井管内向外由井 管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到1.05,然后开小泵量按井的构造 设计要求填入滤料，并随填随测滤料的高度，直至滤料下至预定位置。填滤料时，根据孔口 返水情况调整泵量。填滤料过程中要跟踪滤料上返高度。
[0032] (9)降压井在提出钻杆前利用井管内的钻杆接上真空泵先进行抽水，待井能出水 后提出钻杆再用活塞洗井。活塞直径与井管内径之差约为5_左右，活塞杆底部必须加活 门。洗井时，活塞必须从滤水管下部向上拉，将水拉出孔口，对出水量很少的井可将活塞在 井管的过滤段上下窜动，冲击孔壁泥皮，此时应向井内边注水边拉活塞。当活塞拉出的水基 本不含泥砂后，可换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤，直到水清不含砂为止。洗井完毕 后，试抽成功则代表成井完成。
【权利要求】
1. 一种超强真空降水井施工方法，该方法按以下工艺流程施工：测放井位一埋设护口 管一安装钻机一成井施工一钻进成孔一清孔换浆一下井管一围填滤料一洗井。
2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述埋设护口管时，护口管底口插入原状土 层中，管外用粘性土或草辫子封严，护口管上部高出地面〇. l〇m?0. 30m。
3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述成井施工时，施工机械设备选用GPS-10 型工程钻机及其配套设备；成孔采用正循环回转钻进泥浆护壁的成孔工艺。
4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述钻进成孔时，上部钻进采用轻压慢转， 钻压为15?35KN，转速20?50rpm ;当钻具全部进入砂层后，适当加压，提高转速；成孔施 工采用孔内自然造浆，钻进过程中泥浆密度控制在1. 10?1. 15,当提升钻具或停工时，孔 内必须压满泥浆；泥浆循环采用泥浆箱进行循环。
5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述清孔换浆时，钻孔钻进至设计标高后， 在提钻前将钻杆提至离孔底〇. 50m，进行冲孔清除孔内杂物，同时将孔内的泥浆密度逐步调 至1. 08,孔底沉淤小于30cm，返出的泥浆内不含泥块为止；使用完后的泥浆通过泥浆箱运 出场地进行处理。
6. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述下管时，在滤水管上下两端各设一套直 径小于孔径5cm的扶正器，扶正器采用梯形铁环，上下部扶正器铁环交错设置。
7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述围填滤料前，在井管内下入钻杆至离 孔底0. 30m?0. 50m，井管上口加闷头密封后，从钻杆内泵送泥浆边进行冲孔边逐步调浆使 孔内的泥浆从滤水管内向外由井管与孔壁的环状间隙内返浆，使孔内的泥浆密度逐步调到 1. 05,然后开小泵量按井的构造设计要求填入滤料。
8. 根据权利要求1所述方法，其特征在于：所述洗井时，采用活塞从滤水管下部向上 拉，将水拉出孔口，当活塞拉出的水基本不含泥砂后，换用真空泵抽水洗井，吹出管底沉淤， 直到水清不含砂为止，试抽成功则代表成井完成。
9. 一种根据权利要求1-8任一权利要求所述方法所用的井管结构，其特征在于：包括 地上管（1)和地下管（2)两部分，地上管（1)通过法兰盘和螺栓与地下管（2)连接，地上管 (1)的管口设有封板（3 )，封板上设有真空表（4 )、排水管（5 )和抽真空接口（ 6 );地下管（2 ) 由上至下分别为真空段（7 )、过滤段（8 )和沉淀段（9 )。
10. 根据权利要求9所述井管结构，其特征在于：所述过滤段（8)的井管上均布有过滤 孔（10)，过滤孔（10)外设有过滤网（12)，过滤段（8)的管内设有抽水泵（13)和液位控制器 (14)，抽水泵（13)与排水管（4)连接。
【文档编号】E02D3/10GK104060621SQ201310394309
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2013年9月3日 优先权日:2013年9月3日
【发明者】龙敏健, 陈静, 彭振峰, 黄韬 申请人:中国建筑第四工程局有限公司
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