[发明专利]振动式钻井装置及施工法

说明书

本发明系涉及一种振动式钻井装置及施工法，尤指一种打井省时省事，不必灌抽泥浆，不怕塌井，不怕钻头被卡住的方法及装置。

传统的打井方法系使用一般尖头形状的重型钻头连接于钢锤的下端，以钢索吊起时先架立高耸的铁架及装妥机器设备，采用敲击方法将钢锤钻头打入地底内，于到达预定深度后再予拉起而形成井孔，再于井孔内置入塑胶井管。此种打井方法所使用的敲击机器及设备相当笨重，搬运困难，装置不易，并要有宽广的工作空间及平坦的底面以架设该等机器设备，而且打井敲击时会产生极大的噪音。打井时如遇较大的石头很容易造成钻头偏离卡住或断裂，不仅容易衍生意外事故，且必须更换钻头及变换位置，重新架立铁架，重新安置机器，重新打井。其打井不仅费时费力，且在打井时，必须另外构筑粘土泥浆池，于打井过程中从井孔壁面灌入粘土泥浆，以防地下渗透造成塌井而致前功尽弃。再者，其钢锤钻头的拉起系利用钢索绑在钢管上作为着力点，亦有松脱而致发生钻头卡住或滑入井底及拉起后掉落地面的危险情事。另外，置入塑胶井管后又必须将灌入井壁的泥浆抽洗清净，始能进行深井抽水，麻烦费时又费工，且被抽出的大量泥浆，又会对工地环保造成严重污染。此外，如打进工地是泥沼地或沙地，即无打井条件。

本发明的目的在于解决前述传统打井方法既有机器设备苯重，打井费时费力，又有塌井之忧及灌抽泥浆之烦等各种缺陷，提供一种打井轻便省时，不怕塌井，不必灌抽泥浆的振动式钻井装置及施工法。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明的装置包括打井钢管，旋接于打井钢管下端的钻头以及可在深井抽水的塑胶井管。该钻头为一可开闭鸭嘴钻头，于打井钢管钻入地下时，该鸭嘴钻头为闭合状态，于打井钢管拉起时，该鸭嘴钻头呈打开状态。一管帽，旋接于打井钢管的上端，作为夹持部，受挖土机及其震动机器等打井机器的钢夹手臂所夹持。一塑胶井管，在打井钢管深入地下预定深度后，将该塑胶井管置入该打井钢管内。一重力铅锤，置于塑胶井管上端，使该塑胶井管能因该铅锤重力而将打井钢管下端的鸭嘴钻头打开，并使得该塑胶井管能通过该鸭嘴钻头而植入地底。

打井时系将闭合的鸭嘴钻头及管帽分别旋接于一打井钢管的下端及上端作为中心冲；采用油压震动机，并利用挖土机的工作方法使中心冲插立于地面，并因油压震动而深入地底，而在其打井过程中以连接若干打井钢管的方法到达预定深度；将管帽卸下，再将塑胶井管置入打井钢管内；并于塑胶井管上端加以铅锤，使塑胶井管下端因铅锤重力而将鸭嘴钻头的两鸭嘴形钢片打开，而使得该塑胶井管下端能通过打开的鸭嘴钻头而植入地底；并使打井钢管能因鸭嘴钻头打开形成底端开口而可被拉起，接着将架重铅锤拉起，即完成一可抽取地下水的深井，以利工地挖土施工或灌溉。

本发明的功效及特点系使用挖土机械设备并采用油压震动机，其设备轻便、搬动容易，打井时不必架设铁架，采取油压震动法打井，打井省时省事。使用本发明技术完成一口13米深的井仅需30分钟，而用传统方法及设备需费时8小时，此打井时间尚未将传统方法重新架设铁架顶备打井的时间计算在内。

本发明再一功效及特点系其鸭嘴钻头的两活动鸭嘴形钢片可打开的设计，能使塑胶井管在打井钢管拉起前自钢管内植入地底，无塌井之忧，不必以灌入粘土泥浆的方法防止塌井，不怕泥浆流入井管内，即可节省抽泥浆、洗井的时间费用，又可避免工地受到污染。

本发明又一功效及特点系以油压震动方法不仅不怕钻头卡在井，且在钢管拉起时，其震动力可将较重的小石子震入底部包覆塑胶井管，以过滤流入塑胶井管内的地下水，不需洗井。

以下结合附图以及实施例对本发明作进一步的描述。

图1为本发明设备装置的结构分解图；

图2为本发明打井钢管打入地底的示意图；

图3为本发明塑胶管置入打井管内，打井钢管拉起，而鸭嘴钻头打开的示意图。

请参照图1，本发明主要设备装置包括一鸭嘴钻头1、若干打井钢管2、一管帽3、一塑胶井管4以及一重力铅锤5。鸭嘴钻头1系于一管体11下端利用活钮枢接两个相配应的鸭嘴形钢片12所构成，其管体11内壁设有旋接螺纹13，外壁设有若干可被旋紧工具嵌入的栓紧沟14，而两鸭嘴形钢片12系以耐磨钢板所制成，其上分别设有两个系结孔15，使能以#22铁丝穿越该系结孔15而将两鸭嘴形钢片12绑紧闭合。

打井钢管2系于一适当长度(例如6米)的钢管两端分别焊固设有外螺纹及内螺纹的套管21、22，其周边设有若干栓紧沟23。

管帽3系于一下半设有外螺纹的管体，该管体上焊固一H型钢板31，其中间板体的两面设有横向凸凹齿纹32，以利挖土机械的钢夹手臂6夹持，而其管体周边设有若干栓紧沟33。