一種打井設(shè)備及其沖抓式泥漿護(hù)壁成井法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種打井設(shè)備，更具體的說涉及一種打井設(shè)備及其沖抓式泥漿護(hù)壁成 井法，屬于管井降水井技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國城鎮(zhèn)化建設(shè)的迅速推進(jìn)，城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)規(guī)模越來越大，房建工程、城 市軌道交通工程等都大量的設(shè)計了深基坑；特別是在南方的高地下水位下施工深基坑，坑 內(nèi)或坑外的降水井是必不可少的。而在高水位的細(xì)砂層、中砂層及透水性極高的礫砂層中 用常用的打井設(shè)備，易出現(xiàn)流砂，成井較困難。特別是有時因施工需要直接在水下砂層中打 井時，常用設(shè)備基本上無法完成；或者因施工需要臨時增加1一2 口井時，常用設(shè)備因設(shè)備 投入較大，設(shè)備本身體積較大，進(jìn)出場費(fèi)用高，導(dǎo)致打井成本很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有的打井設(shè)備在水下砂層中打井時基本無法完成、或者 導(dǎo)致打井成本較高等問題，提供一種打井設(shè)備及其沖抓式泥漿護(hù)壁成井法。
[0004] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：一種打井設(shè)備，包括掛鉤、空心鉆桶 和空心鉆頭，所述的掛鉤設(shè)置在空心鉆桶頂端，所述的空心鉆頭安裝在空心鉆桶底部，所述 的空心鉆桶桶內(nèi)設(shè)置有單向閥（3 )。
[0005] 所述空心鉆桶的桶外下部固定有多個擴(kuò)孔器。
[0006] 所述的多個擴(kuò)孔器在空心鉆桶桶外圓周均布固定。
[0007] -種打井設(shè)備的沖抓式泥漿護(hù)壁成井法，包括以下步驟： 步驟一、打井前，在井位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，配制好護(hù)壁泥漿，然后安設(shè)卷揚(yáng)機(jī)和三角架； 步驟二、在孔內(nèi)放入護(hù)壁泥漿，保持整個打井過程使鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿液面不低于鋼護(hù)筒 口下 30cm ; 步驟三、將卷揚(yáng)機(jī)掛鉤掛在掛鉤上； 步驟四、開動卷揚(yáng)機(jī)電源，將空心鉆桶提升起60cm -100cm ； 步驟五、關(guān)閉卷揚(yáng)機(jī)電源，空心鉆桶在自重作用下自由落下，空心鉆頭沖切土體； 步驟六、在鉆渣的阻力作用下，空心鉆桶內(nèi)的單向閥向上打開，渣土進(jìn)入空心鉆桶內(nèi)， 同時擴(kuò)孔器在空心鉆桶的帶動下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔； 步驟七、開動卷揚(yáng)機(jī)電源提起空心鉆桶，單向閥在渣土、泥漿及自重作用下關(guān)閉； 步驟八、重復(fù)步驟四至步驟七5至8次，然后提起空心鉆桶； 步驟九、待空心鉆頭吊離井口護(hù)筒高30cm左右時，用鐵鉤鉤住擴(kuò)孔器向井外移動，同 時卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩勻速下降； 步驟十、將空心鉆桶平放在地上后，用卷揚(yáng)機(jī)掛鉤鉤住擴(kuò)孔器，再啟動卷揚(yáng)機(jī)，將空心 鉆桶內(nèi)的渣土和泥漿倒出，完成一個工作循環(huán)； 步驟十一、重復(fù)步驟二至步驟十直至打井完成，然后在井內(nèi)埋設(shè)帶濾網(wǎng)的井管，在管四 周填入中小卵石或小碎石濾料，用水栗洗井，打井完成。
[0008] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明的有益效果是： 1、設(shè)備簡單、操作簡便，價格較低，實(shí)現(xiàn)了在水下砂層中打井。本打井設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，操 作簡便，設(shè)備小、造價較低，進(jìn)出場費(fèi)用少，打井費(fèi)用低；地層適應(yīng)性較好，土層、粉土、粉砂、 砂土、中砂、粗砂、爍砂等均適用。
[0009] 2、本沖抓式泥漿護(hù)壁成井法利用卷揚(yáng)機(jī)提升打井裝置沖切土體，簡便易行，且利 用護(hù)壁泥漿保證井孔身不坍塌、利用鋼護(hù)筒保護(hù)井口土體不坍塌，實(shí)現(xiàn)了打井質(zhì)量較好，打 井速度較快，滿足了使用需求。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本發(fā)明中打井設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011] 圖2是本發(fā)明中打井設(shè)備的俯視圖。
[0012] 圖中，掛鉤1，空心鉆桶2,單向閥3,擴(kuò)孔器4,空心鉆頭5。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 以下結(jié)合【附圖說明】和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0014] 實(shí)施例一、 參見圖1至圖2, 一種打井設(shè)備，包括掛鉤1、空心鉆桶2和空心鉆頭5。所述的掛鉤1 設(shè)置在空心鉆桶2頂端，所述的空心鉆頭5安裝在空心鉆桶2底部，所述的空心鉆桶2桶內(nèi) 設(shè)置有單向閥3。
[0015] 參見圖1至圖2,所述空心鉆桶2的桶外下部固定有多個擴(kuò)孔器4。所述的多個擴(kuò) 孔器4在空心鉆桶2桶外圓周均布固定。
[0016] 參見圖1至圖2,工作時，將卷揚(yáng)機(jī)掛鉤掛在掛鉤1上用卷揚(yáng)機(jī)將空心鉆桶2提升 起，然后關(guān)閉卷揚(yáng)機(jī)電源，空心鉆桶2在自重作用下自由落下，空心鉆頭5沖切土體；此時空 心鉆桶2內(nèi)的單向閥3自動向上打開，渣土進(jìn)入空心鉆桶2內(nèi)，同時擴(kuò)孔器4在空心鉆桶2 的帶動下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔；再提起空心鉆桶2,然后將空心鉆桶2平放在地上，吊起空心鉆桶2,將 空心鉆桶2內(nèi)的渣土和泥漿倒出，完成一個工作循環(huán)。
[0017] 實(shí)施例二 一種打井設(shè)備的沖抓式泥漿護(hù)壁成井法，具體包括以下步驟： 步驟一、打井前，在井位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，配制好護(hù)壁泥漿，然后安設(shè)卷揚(yáng)機(jī)和三角架。 步驟二、在孔內(nèi)放入護(hù)壁泥漿，保持整個打井過程使鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿液面不低于鋼護(hù)筒口下 30cm〇
[0018] 步驟三、將卷揚(yáng)機(jī)掛鉤掛在掛鉤1上。
[0019] 步驟四、開動卷揚(yáng)機(jī)電源，將空心鉆桶2提升起60cm -100cm。
[0020] 步驟五、關(guān)閉卷揚(yáng)機(jī)電源，空心鉆桶2在自重作用下自由落下，空心鉆頭5沖切土 體。
[0021] 步驟六、在鉆渣的阻力作用下，空心鉆桶2內(nèi)的單向閥3自動向上打開，渣土進(jìn)入 空心鉆桶2內(nèi)，同時擴(kuò)孔器4在空心鉆桶2的帶動下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔。
[0022] 步驟七、開動卷揚(yáng)機(jī)電源提起空心鉆桶2,單向閥3在渣土、泥漿及自重作用下關(guān) 閉。
[0023] 步驟八、重復(fù)步驟四至步驟七5至8次，然后提起空心鉆桶2。
[0024] 步驟九、待空心鉆頭5吊離井口護(hù)筒高30cm左右時，用鐵鉤鉤住擴(kuò)孔器4向井外 移動，同時卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩勻速下降。
[0025] 步驟十、將空心鉆桶2平放在地上后，用卷揚(yáng)機(jī)掛鉤鉤住擴(kuò)孔器4,再啟動卷揚(yáng)機(jī)， 將空心鉆桶2內(nèi)的渣土和泥漿倒出，完成一個工作循環(huán)。
[0026] 步驟十一、重復(fù)步驟二至步驟九直至打井完成，然后在井內(nèi)埋設(shè)帶濾網(wǎng)的井管，在 管四周填入中小卵石或小碎石濾料，用水栗洗井，打井完成。
[0027] 根據(jù)實(shí)際使用可知，采用本發(fā)明設(shè)備簡單、操作簡便，本打井設(shè)備的沖抓式泥漿護(hù)壁成 井法打井速度快、經(jīng)濟(jì)效益較好；特別是在高水位的流砂層效果較好。具體參見下面的經(jīng)濟(jì) 效果對比表： 通常方案與本設(shè)備經(jīng)濟(jì)效果對比表(單位：元/米）
〇
[0028] 工程實(shí)際中，通過本設(shè)備，在地鐵降水井工作施工中均獲得了很好的經(jīng)濟(jì)效益和 社會效益。具體工程實(shí)例：南昌軌道交通1號線中山西路站上蓋物業(yè)項(xiàng)目±0.000以下工 程，項(xiàng)目位于南昌市中山西路地鐵車站西側(cè)，為兩層地下停車場，設(shè)計Φ300井36 口。其 中坑內(nèi)28 口，坑外8 口，井深19m。工程地質(zhì)自上而下分別為：雜填土層7-10m、粉細(xì)砂層 3-5m，中砂及爍砂層3-5m，強(qiáng)風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖層0. 8-1. 6m，中風(fēng)化泥質(zhì)粉砂巖3-6m，微風(fēng)化 巖層。使用本打井設(shè)備及其沖抓式泥漿護(hù)壁成井法在泥漿護(hù)壁作用下打井，打井速度快，操 作簡便，費(fèi)用較低，獲得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。
[0029] 以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定 本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在 不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，上述結(jié)構(gòu)都應(yīng)當(dāng)視為屬于 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種打井設(shè)備，包括掛鉤（1 )、空心鉆桶（2)和空心鉆頭（5)，其特征在于：所述的掛 鉤（1)設(shè)置在空心鉆桶（2)頂端，所述的空心鉆頭（5)安裝在空心鉆桶（2)底部，所述的空 心鉆桶（2 )桶內(nèi)設(shè)置有單向閥（3 )。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種打井設(shè)備，其特征在于：所述空心鉆桶（2)的桶外下部固 定有多個擴(kuò)孔器（4)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種打井設(shè)備，其特征在于：所述的多個擴(kuò)孔器（4)在空心鉆 桶（2)桶外圓周均布固定。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種打井設(shè)備的沖抓式泥漿護(hù)壁成井法，其特征在于，包括 以下步驟： 步驟一、打井前，在井位處埋設(shè)鋼護(hù)筒，配制好護(hù)壁泥漿，然后安設(shè)卷揚(yáng)機(jī)和三角架； 步驟二、在孔內(nèi)放入護(hù)壁泥漿，保持整個打井過程使鋼護(hù)筒內(nèi)泥漿液面不低于鋼護(hù)筒 口下 30cm; 步驟三、將卷揚(yáng)機(jī)掛鉤掛在掛鉤（1)上； 步驟四、開動卷揚(yáng)機(jī)電源，將空心鉆桶（2)提升起60cm-100cm； 步驟五、關(guān)閉卷揚(yáng)機(jī)電源，空心鉆桶（2)在自重作用下自由落下，空心鉆頭（5)沖切土 體； 步驟六、在鉆渣的阻力作用下，空心鉆桶（2)內(nèi)的單向閥（3)向上打開，渣土進(jìn)入空心 鉆桶（2)內(nèi)，同時擴(kuò)孔器（4)在空心鉆桶（2)的帶動下實(shí)現(xiàn)擴(kuò)孔； 步驟七、開動卷揚(yáng)機(jī)電源提起空心鉆桶（2)，單向閥（3)在渣土、泥漿及自重作用下關(guān) 閉； 步驟八、重復(fù)步驟四至步驟七5至8次，然后提起空心鉆桶（2); 步驟九、待空心鉆頭（5)吊離井口護(hù)筒高30cm左右時，用鐵鉤鉤住擴(kuò)孔器（4)向井外移 動，同時卷揚(yáng)機(jī)鋼絲繩勻速下降； 步驟十、將空心鉆桶（2)平放在地上后，用卷揚(yáng)機(jī)掛鉤鉤住擴(kuò)孔器（4)，再啟動卷揚(yáng)機(jī)， 將空心鉆桶（2)內(nèi)的渣土和泥漿倒出，完成一個工作循環(huán)； 步驟十一、重復(fù)步驟二至步驟十直至打井完成，然后在井內(nèi)埋設(shè)帶濾網(wǎng)的井管，在管四 周填入中小卵石或小碎石濾料，用水栗洗井，打井完成。
【專利摘要】一種打井設(shè)備及其沖抓式泥漿護(hù)壁成井法，其中的設(shè)備，包括掛鉤（1）、空心鉆桶（2）和空心鉆頭（5），空心鉆頭（5）安裝在空心鉆桶（2）底部，空心鉆桶（2）桶內(nèi)設(shè)置有單向閥（3）；且空心鉆桶（2）的桶外下部固定有多個擴(kuò)孔器（4）。其中的沖抓式泥漿護(hù)壁成井法利用卷揚(yáng)機(jī)提升打井裝置沖切土體，簡便易行，且利用護(hù)壁泥漿保證井孔身不坍塌、利用護(hù)筒保護(hù)井口土體不坍塌。本設(shè)備簡單、操作簡便，本成井法打井速度快、經(jīng)濟(jì)效益較好；滿足了使用需求。
【IPC分類】E21B7/00, E21B21/00, E21B27/00
【公開號】CN105275387
【申請?zhí)枴緾N201510720964
【發(fā)明人】王澤東, 周誠華, 黃展軍, 聶鴻, 鄧毅, 蔡勇, 盧其發(fā)
【申請人】中鐵十一局集團(tuán)第四工程有限公司, 中鐵十一局集團(tuán)有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年10月30日