[发明专利]一种基于膨胀材料的降水井装置及其施工方法

说明书

本发明公开了一种基于膨胀材料的降水井装置，包括由下至上依次连接的井靴式钻头、过滤节、囊式膨胀节、井管本体，过滤节内设置有沉淀管，囊式膨胀节对水井过滤节上端封堵，可防止地下水突涌。本发明还公开了降水井装置的施工方法，首先按地层分布明确各段结构的长度；在钻机成孔中，分节装配好过滤节、囊式膨胀节，并随钻杆沉放到位；囊式膨胀节可在井管洗井过程中发挥作用；安装完毕后，配合抽水水泵可直接工作，使用完毕后也可回收再利用。本发明可作为基坑或隧道渗漏灾害的抢险降水减压井应用于现场，也可作为一般降水井来配合工程使用；本发明相较与传统成井技术，简化降水井装置，优化了成井工序，节省了钻孔后成井过程中现场填滤料的时间。

技术领域

本发明涉及基坑开挖前的降水技术以及基坑或隧道渗漏灾害抢险降水减压技术，特别涉及一种基于膨胀材料的降水井装置及其施工方法。

背景技术

在基坑开挖时，施工需要干燥的作业面，同时为保证施工安全，开挖前往往需要降水工程，所以基坑工程的降水井装置不可或缺。传统的降水井成井技术存在诸多缺点，如成井效果差，容易出现坏井、死井情况；成井采用泥浆护壁，钻机及洗井等工序繁琐，成井时间长。

在工程中，随着基坑开挖深度不断扩大，传统落底式止水帷幕出现工期长、造价高、施工质量无法保证等现象。为节省工程造价及减少工期，常采用悬挂式止水帷幕，悬挂式止水帷幕而并未插入至隔水层，降水期间，坑外地下水将绕过止水帷幕进入坑内。基坑内有出现突涌的风险，对于坑外，需要进行减压降水，使得基坑底板下降到安全水头以下，为保证基坑的安全，承压降水也显得尤为重要。

实际工程中，基坑的止水帷幕或隧道管片等结构会因质量因素、意外原因等出现渗漏灾害，治理渗漏灾害时，需要通过注浆等其他技术对渗漏处进行封堵。为减少渗漏的水量，同时配合封堵，减小隧道(基坑)内外水头差，也需要对渗漏点附近进行降水减压，一般称为抢险减压降水井。对于抢险减压井，其成井速度、成井质量对于渗漏灾害的治理尤为重要。

另外，传统的降水井成井施工中，需要人工填滤料，成井过程中易发生滤料堵塞，井管倾斜等意外情况造成降水井质量达不到预期效果；而且滤料不可回收再利用，造价成本高，浪费严重。

发明内容

本发明的目的是解决渗漏灾害抢险中、抢险减压降水井的快速成井技术问题，提供一种基于膨胀材料的降水井装置及其施工方法，可以有效解决传统的降水井施工速度慢，成井工序复杂，质量有待提高的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种基于膨胀材料的降水井装置，包括由下至上依次连接的：

井靴式钻头；

过滤节，所述过滤节包括过滤节井管和套设在所述过滤节井管上的过滤器，所述过滤节井管的管壁上设置有透水孔；

囊式膨胀节，所述囊式膨胀节包括膨胀节井管、套设在所述膨胀节井管上的贮存袋和贮存在所述贮存袋内的遇水膨胀材料，所述膨胀节井管的管壁上设置有透水孔；以及

井管本体；

所述降水井装置还包括沉淀管，所述沉淀管设置在所述过滤节井管内并位于所述过滤节井管的下部，所述沉淀管与所述过滤节井管同轴布置。

进一步地，所述井管本体由若干节井管单体依次连接而成，相邻所述井管单体之间通过螺纹丝扣连接。

进一步地，所述膨胀节井管的上端通过螺纹丝扣与所述井管本体最下节的井管单体连接、下端通过螺纹丝扣与所述过滤节井管连接。

进一步地，所述过滤器为多层网筛，每层所述网筛由多孔疏水高分子材料制成，或者，所述过滤器包括铁丝网架和填充在所述铁丝网架内的滤料。

进一步地，所述过滤器的外径与降水井孔的内径适配、所述过滤器的内径与所述过滤节井管的外径适配。