[发明专利]适用于中粗砂地质轻型井点降水的多级套管取砂成孔法

说明书

技术领域

本发明涉及轻型井点降水领域，特别是一种适用于中粗砂地质轻型井点降水的多级套管取砂成孔法。

背景技术

轻型井点系统主要由井点管、连接管、集水总管及抽水设备等组成。在基坑四周或者一侧布设一定深度的多根井点管，井点管由水平连接管联通，并通过水平连接管接入集水总管，集水总管上安装抽水设备，抽水设备可采用真空泵或离心式水泵。启动抽水设备，在吸力的作用下，地下水经滤水孔进入井点管、连接管和集水总管，由排水管排出，达到降低地下水位的目的，使地下水位降到基坑底以下，满足结构施工需要。

传统轻型井点降水适合在粘土、粉质粘土等土层中应用，施工工艺通常采用冲水探管成孔后插入井点管，而目前针对如海岸附近表层地质为中粗砂质土层的土地，地下水丰富，水位较高，渗透系数较大，在松散中粗砂质土层中，冲水探管成孔拔出管后孔立刻会被砂回填密实，使得井点管无法插入；而如果通过钻孔设备配合泥浆护壁成孔，操作过于复杂，投入成本较大，且费时费工，十分不便；如何简单高效的在中粗砂地质上进行轻型井点降水的井点管的安装已成为迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于克服上述现有技术的不足，提供一种简单高效的在中粗砂地质上进行轻型井点降水的井点管取砂成孔方法。

为此本发明设计采用如下方案：

适用于中粗砂地质轻型井点降水的多级套管取砂成孔法，包括以下步骤：

1)一级套管成孔：在井点管沉管位置处放置一级套管，一级套管在人工晃动作用下下沉，保证一级套管高出周围的砂体，同时取出一级套管内的砂体；

2)二级套管成孔：在一级套管的中心插入二级套管，所述二级套管的管径小于一级套管管径，且二级套管的长度大于一级套管长度；通过冲孔取砂设备取出二级套管内的砂体，同时二级套管在人工晃动作用下下沉；

3)三级套管成孔：当二级套管的顶端下沉至一级套管底面时，停止二级套管沉管，在二级套管内插入三级套管，所述三级套管的管径小于二级套管管径且大于井点管管径，且三级套管的长度大于二级套管长度，重复利用冲孔取砂设备取出三级套管内的砂体，直至三级套管下沉至预设标高位置；

4)井点管安装：将井点管插入三级套管内，沉管至预设标高位置。

5)套管拆除：从内至外逐级将三级套管、二级套管和一级套管拔出，井点管周边砂体自动将井点管包裹密实，完成井点管安装。

进一步，所述一级套管为长度0.5m的DN300的UPVC管，所述二级套管为长度2m的DN150的UPVC管，所述三级套管为长4m的DN100的UPVC管。

进一步，所述三级套管顶端通过细绳、线或丝穿孔捆绑，当套管拆除时通过细绳、线或丝抽出三级套管。

进一步，在所述步骤4)井点管安装中，于井点管上端进行封堵。

进一步，当步骤1)至步骤4)过程中出现粉砂或粉土现象时，于井点管底部以及井点管与三级套管之间填灌粗砂石滤层。

进一步，当井点管安装完成后，于井点管口以下1.0—1.5m处用黏土封口压实。

本发明的有益效果在于：本发明的多级套管取砂成孔法较好的解决了中粗砂地质：地下水位高，水量丰富，渗透系数大的基坑降水难题，通过多级套管的设置有效阻止了砂土的回填，可轻松完成井点管的沉管施工，整套套管设备相较现有的冲水探管设备或钻孔设备成本更低，安拆简易、施工速度更快，大幅缩短了工期，经济效益和社会效益显著。

附图说明

下面结合附图就本发明的具体实施方式作进一步说明，其中：

图1是本发明的流程框图；

图2是本发明中冲孔取砂器的主视图；

图3是本发明中冲孔取砂器的左视图；

图4是冲孔取砂器中取砂管的剖视图。

具体实施方式

参照图1所示的适用于中粗砂地质轻型井点降水的多级套管取砂成孔法，包括以下步骤：

(1)一级套管成孔：在测设出的井点管沉管位置处放置长0.5m的DN300的UPVC管作为一级套管，一级套管管径较大，施工人员可用铁锹直接挖出一级套管内的砂体，套管在人工晃动作用下下沉，第一级套管应保证适当高出周围砂体，避免周围砂体进入第一级套管中导致重复取砂。

(2)二级套管成孔：在一级套管中心插入二级套管，二级套管为长2m的DN150的UPVC管，则二级套管高出一级套管面1.5m左右。操作人员利用自制冲孔取砂器插入二级套管内取砂。