一种降水井的成孔方法.pdf

本发明涉及建筑工程技术领域，提供了一种降水井的成孔方法，先在降水井周围施打减压井，然后下泵抽水，降低水位，减少水对需钻孔的降水井孔壁的压力，再进行降水井钻孔，直至降水井施打完成，减压井才可停止抽水。本发明提供的降水井成孔方法，可以使需要钻孔的降水井与临时降水井内产生水位差，减小水对需要钻孔的降水井内孔壁的压力，从而解决现有的成孔方法在钻孔过程中容易发生塌孔的问题。

1.  一种降水井的成孔方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在预成孔的降水井周围一定范围内选取减压井位置，先使用振动锤将第一护筒振沉后，再进行减压井钻孔；
S2、在所述减压井打好后，向所述减压井内放入第一过滤器，并用水泵进行抽水，在所述降水井施打完成前，保证所述减压井内水位在一定的高度；
S3、用GPS测出所述降水井的井位后，使用振动锤将第二护筒在所述井位振沉，振沉结束后，进行所述降水井钻孔；
S4、沉放井管，并在所述井管四周均匀回填砾料，所述砾料填充完毕后，使用振动锤夹住所述第二护筒并拔出，并立刻在所述降水井中下泵进行洗井；
S5、对所述井管的管壁进行焊接，将其延长到需要的长度。

2.  根据权利要求1所述的降水井的成孔方法，其特征在于：所述步骤S1中，在预成孔的降水井周围11m-15m的范围内选取减压井位置。

3.  根据权利要求1所述的降水井的成孔方法，其特征在于：所述步骤S1和S3中，使用振动锤将护筒振沉的具体方法为：用所述振动锤的液压夹头夹紧护筒，确保吊钩、振动锤和护筒的中心在一条竖直的直线上，在保证护筒的垂直度的同时向下振沉。

4.  根据权利要求1所述的降水井的成孔方法，其特征在于：所述步骤S3中，第二护筒包括同心的圆筒和副格，所述圆筒内设有圆筒内护筒，所述副格内设有副格内护筒，所述圆筒内护筒的长度大于所述副格内护筒。

5.  根据权利要求1所述的降水井的成孔方法，其特征在于：所述步骤S3中，钻孔的具体方法包括如下步骤：
S31、泥浆箱中加满水；
S32、在所述减压井中水位降低至指定高度时，调整钻机钻杆中心与第二护筒中心重合，并保证钻杆垂直；
S33、用所述泥浆箱向第二护筒内加入清水，开动钻机，通过加接所述钻机的钻杆来增加降水井的孔深，所述钻杆加接前在接头上涂润滑油，在接长的钻杆钻进时，使用空压泵将接长后钻杆的空气抽空，以保证泥浆泵能抽出钻渣；
S34、当所述钻机的钻头低于所述第二护筒底标高时，向钻孔内加入膨润土，保持高度不变的钻动所述钻头调制泥浆，所述泥浆调制均匀后，所述钻头再缓慢钻进；
S35、所述钻头钻进的整个过程中需保证第二护筒内的水位与第二护筒顶口齐平；
S36、当所述钻头钻至设计标高后，逐节提高所述钻杆。

6.  根据权利要求1所述的降水井的成孔方法，其特征在于：所述步骤S4中沉放井管的具体方法，包括如下步骤：
S41、在第二过滤器上加上第一套箍，使用吊机吊起所述第二过滤器，并将其沉入降水井的钻孔中，所述第二过滤器位于所述降水井钻孔的中心且垂直向下，最后将其放置于所述第二护筒顶口的横隔板上；
S42、然后将所述井管的管壁加上第二套箍，使用吊机将所述井管吊至第二过滤器上，将所述井管的管壁与第二过滤器拼接好后进行烧焊；
S43、最后将所述井管垂直沉放至所述钻孔内的设计底标高位置。

一种降水井的成孔方法
技术领域
本发明涉及建筑工程技术领域，尤其涉及一种降水井的成孔方法，更具体地涉及一种海外超厚回填中粗砂降水井的成孔方法。
背景技术
港珠澳大桥岛隧工程人工岛内回填砂内设置降水井对岛体内水位进行抽排降水，回填砂厚度超过18m，钻孔时埋设护筒长度为9m，长度为回填砂厚度的一半。
由于港珠澳大桥人工岛土质的特殊性，顶部全部为回填中粗砂，在圆筒区内进行降水井施打时，回填砂层厚度为18.5m，砂层中含水量丰富，沙土密实性较差，因此，现有的成孔方法在钻孔过程中，由于水对钻孔内孔壁的压力过大，极易容易发生塌孔现象，采用一般泥浆护壁无法保证护壁效果，也易造成塌孔现象。
因此，针对以上不足，需要提供一种适用于港珠澳大桥岛隧工程人工岛内海外超厚回填中粗砂降水井的成孔方法。
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明要解决的技术问题是提供一种降水井的成孔方法，可以使需要钻孔的降水井与临时降水井内产生水位差，减小水对需要钻孔的降水井内孔壁的压力，从而解决现有的成孔方法在钻孔过程中容易发生塌孔的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种降水井的成孔方法，包括如下步骤：
S1、在预成孔的降水井周围一定范围内选取减压井位置，先使用 振动锤将第一护筒振沉后，再进行减压井钻孔；
S2、在减压井打好后，向减压井内放入第一过滤器，并用水泵进行抽水，在降水井施打完成前，保证减压井内水位在一定的高度；
S3、用GPS测出降水井的井位后，使用振动锤将第二护筒在井位振沉，振沉结束后，进行降水井钻孔；
S4、沉放井管，并在井管四周均匀回填砾料，砾料填充完毕后，使用振动锤夹住第二护筒并拔出，并立刻在降水井中下泵进行洗井；
S5、对井管的管壁进行焊接，将其延长到需要的长度。
优选的，前述步骤S1中，在预成孔的降水井周围11m-15m的范围内选取减压井位置。
优选的，前述步骤S1和S3中，使用振动锤将护筒振沉的具体方法为：用振动锤的液压夹头夹紧护筒，确保吊钩、振动锤和护筒的中心在一条竖直的直线上，在保证护筒的垂直度的同时向下振沉。
优选的，前述步骤S3中，第二护筒包括同心的圆筒和副格，圆筒内设有圆筒内护筒，副格内设有副格内护筒，圆筒内护筒的长度大于副格内护筒。
优选的，前述步骤S3中，钻孔的具体方法包括如下步骤：
S31、泥浆箱中加满水；
S32、在减压井中水位降低至指定高度时，调整钻机钻杆中心与第二护筒中心重合，并保证钻杆垂直；
S33、用泥浆箱向第二护筒内加入清水，开动钻机，通过加接钻机的钻杆来增加降水井的孔深，钻杆加接前在接头上涂润滑油，在接长的钻杆钻进时，使用空压泵将接长后钻杆的空气抽空，以保证泥浆泵能抽出钻渣；
S34、当钻机的钻头低于第二护筒底标高时，向钻孔内加入膨润土，保持高度不变的钻动钻头调制泥浆，泥浆调制均匀后，钻头再缓慢钻进；
S35、钻头钻进的整个过程中需保证第二护筒内的水位与第二护筒 顶口齐平；
S36、当钻头钻至设计标高后，逐节提高钻杆。
优选的，前述步骤S4中沉放井管的具体方法，包括如下步骤：
S41、在第二过滤器上加上第一套箍，使用吊机吊起第二过滤器，并将其沉入降水井的钻孔中，第二过滤器位于降水井钻孔的中心且垂直向下，最后将其放置于第二护筒顶口的横隔板上；
S42、然后将井管的管壁加上第二套箍，使用吊机将井管吊至第二过滤器上，将井管的管壁与第二过滤器拼接好后进行烧焊；
S43、最后将井管垂直沉放至钻孔内的设计底标高位置。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明提供了一种降水井的成孔方法，先在降水井周围施打减压井，然后下泵抽水，降低水位，减少水对需钻孔的降水井孔壁的压力，再进行降水井钻孔，直至降水井施打完成，减压井才可停止抽水。
本发明提供的降水井的成孔方法，利用水位差产生的水压保证孔壁不发生塌孔现象，大大提高了工作效率，防止如果发生塌孔，还需要再次进行钻孔，且无法保证再次钻孔既能成功的问题。
本发明提供的降水井成孔方法，在降水井成孔施工过程中，第二护筒采用半护筒的形式对钻孔进行保护，经过前期计算得知，若采用全护筒，既会对钢材产生浪费，由会因土对第二护筒的侧模阻力过大，很难利用振动锤拔出，而采用半护筒可以节约一半的钢材，因此，需要采用半护筒的形式避免发生上述问题。
附图说明
图1是本发明降水井的成孔方法原理示意图。
图中：1：降水井；2：减压井；3：砾料；4：淤泥；5：淤泥质粘土；6：粉质粘土；7：细砂；8：粉质粘土夹砂。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本发明实施例提供的一种降水井的成孔方法，人工岛土质由上至下依次为淤泥4、淤泥质粘土5、粉质粘土6、细砂7、粉质粘土夹砂8，降水井的成孔原理如图1所示，包括如下步骤：
S1、在预成孔的降水井1周围11m-15m范围内选取减压井2位置，先使用振动锤将第一护筒振沉后，再进行减压井2钻孔，其中第一护筒的长度为6m；使用振动锤将第一护筒振沉的具体方法为：用振动锤的液压夹头夹紧第一护筒，确保吊钩、振动锤和第一护筒的中心在一条竖直的直线上，在保证第一护筒的垂直度的同时向下振沉。
S2、在减压井2打好后，向减压井2内放入第一过滤器，第一过滤器的长度为6m，并用水泵进行抽水，在降水井1施打完成前，保证减压井2内水位在一定的高度；
S3、用GPS测出降水井1的井位后，使用振动锤将第二护筒在井位振沉，振沉结束后，进行降水井1钻孔；第二护筒包括同心的圆筒和副格，圆筒内设有圆筒内护筒，副格内设有副格内护筒，圆筒内护筒的长度大于副格内护筒，圆筒内护筒长12m，副格内护筒长9m。使用振动锤将第二护筒振沉的具体方法为：用振动锤的液压夹头夹紧第二护筒，确保吊钩、振动锤和第二护筒的中心在一条竖直的直线上，在保证第二护筒的垂直度的同时向下振沉。
S4、沉放井管，并在井管四周均匀回填砾料3，砾料3填充完毕后，使用振动锤夹住第二护筒并拔出，并立刻在降水井1中下泵进行洗井；
S5、对井管的管壁进行焊接，将其延长到需要的长度，本实施例 中将管壁延长4m。
其中，上述步骤S3中，钻孔的具体方法包括如下步骤：
S31、泥浆箱中加满水；
S32、在减压井2中水位降低至地面以下6m时，调整钻机钻杆中心与第二护筒中心重合，并保证钻杆垂直；
S33、用泥浆箱向第二护筒内加入清水，开动钻机，通过加接钻机的钻杆来增加降水井1的孔深，钻杆加接前在接头上涂润滑油，在接长的钻杆钻进时，使用空压泵将接长后钻杆的空气抽空，以保证泥浆泵能抽出钻渣；
S34、当钻机的钻头低于第二护筒底标高时，向钻孔内加入膨润土，保持高度不变的钻动钻头调制泥浆，泥浆调制均匀后，钻头再缓慢钻进；
S35、钻头钻进的整个过程中需保证第二护筒内的水位与第二护筒顶口齐平；
S36、当钻头钻至设计标高后，逐节提高钻杆。
上述步骤S4中沉放井管的具体方法，包括如下步骤：
S41、在第二过滤器上加上第一套箍，第二过滤器长12m，使用吊机吊起第二过滤器，并将其沉入降水井1的钻孔中，第二过滤器位于降水井钻孔的中心且垂直向下，最后将其放置于第二护筒顶口的横隔板上；
S42、然后将井管的管壁加上第二套箍，井管长12m，使用吊机将井管吊至第二过滤器上，将井管的管壁与第二过滤器拼接好后进行烧焊；
S43、最后将井管垂直沉放至钻孔内的设计底标高位置，本实施例的设计第标高为地面以下22.5m。
除本实施例中应用的减压井以外，也可替换成其他方法降低需钻孔的降水井附近水位，能够满足两孔有水位差即可。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而 非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。