[发明专利]一种垃圾填埋场堆体降水的水平井结构及施工方法

说明书

本发明公开了一种垃圾填埋场堆体降水的水平井结构及施工方法。井管前段为不开孔的镀锌钢管，作为负压抽气密封段；中段为上半圆开孔、下半圆不开孔的镀锌钢管，上半圆作为渗滤液入流面，下半圆作为渗滤液流动通道；后段为不开孔的镀锌钢管，末端采用堵头封堵；井管具有3％‑15％的上扬角度。水平井施工首先采用导向钻杆按指定上扬角度向前钻进，套管采用跟管正循环钻进工艺同步跟进至设计长度形成井眼，确保安装井管空间；然后回撤导向钻杆并将井管逐节伸入套管，最后回撤套管使井管植入堆体内实现排水。水平井施工完成采用自流的方式进行排水，若后续长期运行发生淤堵可采用高压反冲洗技术清淤。

技术领域

本发明涉及垃圾填埋场渗滤液水位控制领域，具体涉及一种垃圾填埋场堆体降水的水平井结构及施工方法。

背景技术

我国现行的城市生活垃圾卫生填埋场，垃圾日填埋量且渗滤液产量大，渗滤液长期导排不畅，无法有效导排的渗滤液淤积于填埋体内，导致垃圾堆体渗滤液水位普遍雍高。当垃圾填埋场渗滤液水位过高时，部分渗滤液沿垃圾堆体侧面覆盖层薄弱处发生侧向渗漏，严重污染周边环境，同时引发各种形式的填埋体边坡失稳。过高的渗滤液水位也会抑制甲烷气的产生和收集利用，容易在场内形成高气压带，造成安全隐患。

为保证垃圾填埋场的安全运行，需将渗滤液水位控制在警戒水位之下。对于导排层逐渐失效或无导排系统的填埋场，以往多在垃圾堆体中打设竖井进行降水。然而抽排竖井常存在打设深度不够、抽排效率过低及运行维护费用过高等问题，且单一采用竖井降水难以满足堆体水位控制要求。

发明内容

为了克服单一抽排竖井难以满足堆体水位控制要求的问题，本发明提供一种垃圾填埋场新型降水措施—水平井的结构及施工方法，水平井作为一种自流井具有管理方便、过流断面面积大及工作效率高等优点，水平井与竖井的共同使用能实现立体导排，能更好的满足堆体水位控制要求。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：一种垃圾填埋场堆体降水的水平井结构，井管前段为不开孔的镀锌钢管，作为负压抽气密封段；中段为上半圆开孔、下半圆不开孔的镀锌钢管，上半圆作为渗滤液入流面，下半圆作为渗滤液流动通道；后段为不开孔的镀锌钢管，末端采用堵头封堵，防止垃圾进入井管；井管外壁包裹一层反滤材料；井管具有3％-15％的上扬角度；井管前端安装阀门后，接入导排支管。

进一步地，为保证每根井管上半圆均处于上方，各节井管之间均采用螺栓连接。

进一步地，所述井管外径100-150mm，壁厚5-10mm，上半圆开孔孔径8-15mm。

进一步地，所述密封段的长度不少于10m，保证后续负压抽气维护的可行性。

进一步地，所述反滤材料为孔径1-2mm的尼龙网或孔径0.3-1mm的过滤有纺土工布。

一种垃圾填埋场堆体降水的水平井结构的施工方法，其特征在于：

(1)采用导向钻杆按指定上扬角度向前钻进，套管同步跟进，导向钻杆及套管钻进至设计长度形成井眼；

(2)井眼形成后回撤导向钻杆，边回撤边注入冲洗液带回钻屑，保证套管内无杂物；

(3)导向钻杆全部回撤出套管且套管内清理干净后，将包裹反滤材料的井管逐节伸入套管内；

(4)井管全部伸入套管后，回撤套管使井管植入垃圾堆体实现排水。

进一步地，所述步骤(1)中，导向钻杆超前1-3m，控制钻孔方向；所述套管采用跟管正循环钻进工艺跟进，确保安装井管空间。

进一步地，所述步骤(1)中，导向钻杆的直径为50-80mm，套管为不开孔无缝钢管，直径为170-200mm；导向钻杆和套管前端均具有扩径式切削钻头。

进一步地，所述步骤(2)中，冲洗液为清水与皂化剂或高分子聚合物减阻剂的混合液。