適用于中粗砂地質(zhì)輕型井點(diǎn)降水的多級套管取砂成孔法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及輕型井點(diǎn)降水領(lǐng)域，特別是一種適用于中粗砂地質(zhì)輕型井點(diǎn)降水的多級套管取砂成孔法。
【背景技術(shù)】
[0002]輕型井點(diǎn)系統(tǒng)主要由井點(diǎn)管、連接管、集水總管及抽水設(shè)備等組成。在基坑四周或者一側(cè)布設(shè)一定深度的多根井點(diǎn)管，井點(diǎn)管由水平連接管聯(lián)通，并水平管接入集水總管，集水總管上安裝抽水設(shè)備，抽水設(shè)備可采用真空栗或離心式水栗。啟動抽水設(shè)備，在吸力的作用下，地下水經(jīng)濾水孔進(jìn)入井點(diǎn)管、連接管和集水總管，由排水管排出，達(dá)到降低地下水位的目的，使地下水位降到基坑底以下，滿足結(jié)構(gòu)施工需要。
[0003]傳統(tǒng)輕型井點(diǎn)降水適合在粘土、粉質(zhì)粘土等土層中應(yīng)用，施工工藝通常采用沖水探管成孔后插入井點(diǎn)管，而目前針對如海岸附近表層地質(zhì)為中粗砂質(zhì)土層的土地，地下水豐富，水位較高，滲透系數(shù)較大，在松散中粗砂質(zhì)土層中，沖水探管成孔拔出管后孔立刻會被砂回填密實(shí)，使得井點(diǎn)管無法插入;而如果通過鉆孔設(shè)備配合泥漿護(hù)壁成孔，操作過于復(fù)雜，投入成本較大，且費(fèi)時費(fèi)工，十分不便;如何簡單高效的在中粗砂地質(zhì)上進(jìn)行輕型井點(diǎn)降水的井點(diǎn)管的安裝已成為迫切需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種簡單高效的在中粗砂地質(zhì)上進(jìn)行輕型井點(diǎn)降水的井點(diǎn)管取砂成孔方法。
[0005]為此本發(fā)明設(shè)計采用如下方案:
適用于中粗砂地質(zhì)輕型井點(diǎn)降水的多級套管取砂成孔法，包括以下步驟:
1)一級套管成孔:在井點(diǎn)管沉管位置處放置一級套管，一級套管在人工晃動作用下下沉，保證一級套管高出周圍的砂體，同時取出一級套管內(nèi)的砂體；
2)二級套管成孔:在一級套管的中心插入二級套管，所述二級套管的管徑小于一級套管管徑，且二級套管的長度大于一級套管長度;通過沖孔取砂設(shè)備取出二級套管內(nèi)的砂體，同時二級套管在人工晃動作用下下沉；
3)三級套管成孔:當(dāng)二級套管的頂端下沉至一級套管底面時，停止二級套管沉管，在二級套管內(nèi)插入三級套管，所述三級套管的管徑小于二級套管管徑且大于井點(diǎn)管管徑，且三級套管的長度大于二級套管長度，重復(fù)利用沖孔取砂設(shè)備取出三級套管內(nèi)的砂體，直至三級套管下沉至預(yù)設(shè)標(biāo)高位置；
4)井點(diǎn)管安裝:將井點(diǎn)管插入三級套管內(nèi)，沉管至預(yù)設(shè)標(biāo)高位置。
[0006]5)套管拆除:從內(nèi)至外逐級將三級套管、二級套管和一級套管拔出，井點(diǎn)管周邊砂體自動將井點(diǎn)管包裹密實(shí)，完成井點(diǎn)管安裝。
[0007]進(jìn)一步，所述一級套管為長度0.5m的DN300的UPVC管，所述二級套管為長度2m的DN150的UPVC管，所述三級套管為長4m的DN100的UPVC管。
[0008]進(jìn)一步，所述三級套管頂端通過細(xì)繩、線或絲穿孔捆綁，當(dāng)套管拆除時通過細(xì)繩、線或絲抽出三級套管。
[0009]進(jìn)一步，在所述步驟4)井點(diǎn)管安裝中，于井點(diǎn)管上端進(jìn)行封堵。
[0010]進(jìn)一步，當(dāng)步驟I)至步驟4)過程中出現(xiàn)粉砂或粉土現(xiàn)象時，于井點(diǎn)管底部以及井點(diǎn)管與三級套管之間填灌粗砂石濾層。
[0011]進(jìn)一步，當(dāng)井點(diǎn)管安裝完成后，于井點(diǎn)管以下1.0—1.5m處用黏土封口壓實(shí)。
[0012]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明的多級套管取砂成孔法較好的解決了中粗砂地質(zhì):地下水位高，水量豐富，滲透系數(shù)大的基坑降水難題，通過多級套管的設(shè)置有效阻止了砂土的回填，可輕松完成井點(diǎn)管的沉管施工，整套套管設(shè)備相較現(xiàn)有的沖水探管設(shè)備或鉆孔設(shè)備成本更低，安拆簡易、施工速度更快，大幅縮短了工期，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯著。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖就本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明，其中:
圖1是本發(fā)明的流程框圖；
圖2是本發(fā)明中沖孔取砂器的主視圖；
圖3是本發(fā)明中沖孔取砂器的左視圖；
圖4是沖孔取砂器中取砂管的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]參照圖1所示的適用于中粗砂地質(zhì)輕型井點(diǎn)降水的多級套管取砂成孔法，包括以下步驟:
(I)一級套管成孔:在測設(shè)出的井點(diǎn)管沉管位置處放置長0.5m的DN300的UPVC管作為一級套管，一級套管管徑較大，施工人員可用鐵鍬直接挖出一級套管內(nèi)的砂體，套管在人工晃動作用下下沉，第一級套管應(yīng)保證適當(dāng)高出周圍砂體，避免周圍砂體進(jìn)入第一級套管中導(dǎo)致重復(fù)取砂。
[0015](2)二級套管成孔:在一級套管中心插入二級套管，二級套管為長2m的DN150的UPVC管，則二級套管高出一級套管面1.5m左右。操作人員利用自制沖孔取砂器插入二級套管內(nèi)取砂。
[0016]參照圖2所示的一種適用于中粗砂地質(zhì)輕型井點(diǎn)降水的沖孔取砂器，包括取砂管I，連接在取砂管I尾端的提桿固定部2，以及安裝在提桿固定部2內(nèi)的提桿3。
[0017]所述取砂管I為兩端開口的中空鋼管，參照圖3所示，取砂管I的首端開口的一半通過焊接鋼板6封堵，首端開口的另一半通過半開合的活動鋼板7封堵，所述活動鋼板7通過鉸鏈與焊接鋼板6連接。參照圖3所示，所述焊接鋼板6與取砂管I的首端開口之間留有間距(約40mm左右)，且焊接鋼板6背向取砂管的首端開口傾斜，焊接鋼板6的表面積要小于活動鋼板7的表面積，有利于砂的流入和活動鋼板7的開合。
[0018]在焊接鋼板6和活動鋼板7上分別設(shè)有一個排水孔8，以加快在取砂過程中的排水。所述提桿固定部2為兩端開口的中空套管，中空套管通過三根鋼條4與取砂管I焊接為一體呈圓錐狀，三根鋼條4之間焊接有扶手環(huán)5，方便施工人員操作時手扶下放或拉伸，同時也起加強(qiáng)鋼條4整體性的作用，提高強(qiáng)度、防止鋼條4彎曲。所示提桿3可選擇竹竿、木桿等方便取材的材料，提桿3安插于中空套管內(nèi)構(gòu)成間隙配合，拆卸組裝便捷。
[0019]施工人員使用時將沖孔取砂器插入二級套管內(nèi)，砂體沖擊作用下在水中浮動(砂在地下水位以下)，鉸鏈活動鋼板被水和砂土頂起，砂土和水沖入取砂管內(nèi)，積滿時通過提桿提起鋼筒，鉸鏈活動鋼板在重力和砂土、水的作用力下向下閉合，砂留在鋼筒內(nèi)，水從取砂筒的焊