一种降水井井管安装方法及成井装置与流程

本申请属于降水井施工，具体涉及一种降水井井管安装方法及成井装置。

背景技术：

1、降水通常是地下工程施工中不可或缺的工序，通过降水及时疏干开挖范围内土层的地下水，降低土体的含水率，使其得以压缩固结，以提高土层的水平抗力，防止开挖面的土体出现流砂、坑底突涌、边坡坍塌和坑底回弹隆起。在基坑开挖施工过程时做到及时降低基坑内的地下水，保证基坑的安全和基坑的干开挖施工的顺利进行，基坑降水效果是土方开挖和地下结构顺利施工的关键。

2、降水井施工步骤通常依次为：井位测放、钻机就位、成孔、清孔换浆、安装井管、填滤料、洗井和放泵抽水。当遇到粉土和砂层时，成孔的过程中极易坍孔，为了保证成孔通常是提高泥浆比重及稠度。常规的施工步骤中成孔完成后需要清孔换浆，在这个过程中泥浆比重降低也容易出现坍孔，导致成井失败。在安装井管过程中也会出现坍孔，井管安装不到位最终成井失败。

3、因此，为了解决常规降水井施工遇到粉土和砂层容易坍孔成井困难的问题，亟需提出了一种降水井井管安装方法及成井装置。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的缺点或不足，本申请要解决的技术问题是提供一种降水井井管安装方法及成井装置。

2、为解决上述技术问题，本申请通过以下技术方案来实现：

3、本申请提出一种降水井井管安装方法，包括如下步骤：

4、起吊井管：当井孔设置好后，将井管吊起；

5、井管就位；

6、自重下沉：井管在自重作用下下沉，同时泥浆通过井管上的密目网渗入井管内；

7、注水下沉：向井孔内注水，井管继续下沉；

8、高压注水下沉：通过高压向井孔内注水，井管继续下沉；

9、填滤料：将滤料填入井管与井孔之间；

10、填黏土：在滤料上方填入黏土；

11、停止注水，完成井管安装。

12、进一步地，所述的降水井井管安装方法，其中，所述自重下沉的井管沉入长度的计算公式：l1为自重下沉的井管沉入长度，l为井管总长度，l’为井管内渗入泥浆的高度，d为井管外直径，d为井管内直径，ρp为井管材料密度，ρm·s为泥浆初始密度，ρm·f为泥浆最终密度。

13、进一步地，所述的降水井井管安装方法，其中，所述注水下沉的井管沉入长度的计算公式：其中，l2为注水下沉的井管沉入长度，ρw为水的密度，ρm·s为泥浆初始密度，h为注水高度，d为井管外直径，d为井管内直径。

14、进一步地，所述的降水井井管安装方法，其中，所述高压注水下沉的井管沉入长度的计算公式：其中，l3为高压注水下沉的井管沉入长度，ρm·s为泥浆初始密度，ρm·f为泥浆最终密度，l1为自重下沉的井管沉入长度，l2为注水下沉的井管沉入长度。

15、本申请还提出一种成井装置，包括：实管、滤管、泵、密目网、填料层和至少两个注水通道，所述实管与所述滤管连接形成井管，所述井管设置于打好的井孔内，所述密目网设置于所述滤管的外壁上，两个所述注水通道设置于所述井管的外侧，所述泵与所述注水通道的第一端连接，所述填料层设置于所述井管与所述井孔之间。

16、进一步地，上述的成井装置，其中，所述填料层包括：由地底向地表设置的滤料段和黏土段，所述滤料段设置于所述密目网的外侧，所述黏土段设置于所述实管的外侧；或者，所述滤料段设置于所述密目网及部分所述实管的外侧，所述黏土段设置于部分所述实管的外侧。

17、进一步地，上述的成井装置，其中，所述实管与所述滤管一体设置。

18、进一步地，上述的成井装置，其中，所述注水管道的第二端设有水嘴结构。

19、进一步地，上述的成井装置，其中，所述滤管的底部与所述水嘴结构的自由端的高度差范围为0～0.5m。

20、进一步地，上述的成井装置，其中，所述密目网为60～80目的密目网。

21、与现有技术相比，本申请具有如下技术效果：

22、本申请对现有施工步骤中的清孔换浆、安装井管、填滤料这三个步骤进行整合，即成孔后无需清孔换浆，直接进行井管安装，降低了坍孔的风险，提升了成井速度。通过向井孔内注水起到如下作用：(1)使泥浆的密度和稠度降低，浮力减小加快井管安装速度；(2)可以冲开局部坍孔，使井管继续下沉；(3)将井孔底部沉渣带出；(4)填滤料的过程能够将井孔中的杂质带出，起到清洗作用；(5)清洗掉附着于密目网上的泥浆，使井管的滤管段内外连通。

技术特征：

1.一种降水井井管安装方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的降水井井管安装方法，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的降水井井管安装方法，其特征在于，

4.根据权利要求1所述的降水井井管安装方法，其特征在于，

5.一种成井装置，其特征在于，包括：实管、滤管、泵、密目网、填料层和至少两个注水通道，所述实管与所述滤管连接形成井管，所述井管设置于打好的井孔内，所述密目网设置于所述滤管的外壁上，两个所述注水通道设置于所述井管的外侧，所述泵与所述注水通道的第一端连接，所述填料层设置于所述井管与所述井孔之间。

6.根据权利要求5所述的成井装置，其特征在于，所述填料层包括：由地底向地表设置的滤料段和黏土段，所述滤料段设置于所述密目网的外侧，所述黏土段设置于所述实管的外侧；或者，所述滤料段设置于所述密目网及部分所述实管的外侧，所述黏土段设置于部分所述实管的外侧。

7.根据权利要求5或6所述的成井装置，其特征在于，所述实管与所述滤管一体设置。

8.根据权利要求5或6所述的成井装置，其特征在于，所述注水管道的第二端设有水嘴结构。

9.根据权利要求8所述的成井装置，其特征在于，所述滤管的底部与所述水嘴结构的自由端的高度差范围为0～0.5m。

10.根据权利要求5或6所述的成井装置，其特征在于，所述密目网为60～80目的密目网。

技术总结
本申请公开了一种降水井井管安装方法及成井装置，降水井井管安装方法包括如下步骤：起吊井管：当井孔设置好后，将井管吊起；井管就位；自重下沉：井管在自重作用下下沉，同时泥浆通过井管上的密目网渗入井管内；注水下沉：向井孔内注水，井管继续下沉；高压注水下沉：通过高压向井孔内注水，井管继续下沉；填滤料：将滤料填入井管与井孔之间；填黏土：在滤料上方填入黏土；停止注水，完成井管安装。成井装置，包括：实管、滤管、泵、密目网、填料层和至少两个注水通道，实管与滤管连接形成井管，井管设置于打好的井孔内，密目网设置于滤管的外壁上，两个注水通道设置于井管的外侧，泵与注水通道的第一端连接，填料层设置于井管与井孔之间。

技术研发人员：李胜林,王雷,贾涛,刘凌云,李静
受保护的技术使用者：中交第三航务工程局有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12