[發明專利]軟土層快速成井裝置

無效

• 申請號: 200910075696.3
• 申請日: 2009-10-15
• 公開（公告）號: CN101672160A
• 公開（公告）日: 2010-03-17
• 發明（設計）人: 劉景濤;孫繼朝;向小平;張玉璽;王金翠;荊繼紅;劉景云
• 申請（專利權）人: 中國地質科學院水文地質環境地質研究所
• 主分類號: E21B7/20
• 分類號: E21B7/20;E21B49/08
• 代理公司: 石家莊科誠專利事務所
• 代理人: 左燕生

技術領域

本發明涉及一種軟土層成井裝置，特別是一種適用于無井軟土層地區快速采集地下水樣品的一次性成井裝置。

背景技術

在地下水樣品采集工作中，往往會遇到在合適樣品布設點無地下水露頭的情況，只有成井后才能采集地下水樣品。成孔時，人工開挖費時費力，當深度大于2米時，井壁容易坍塌，會對施工人員的安全構成威脅；沉井成井工藝借助沉井裝置自重克服基礎土體對井壁的摩擦力而下沉，隨著下沉深度的增加，土體對井壁的摩擦力也隨之增加，這就對井壁厚度的要求越來越高，又由于井壁是采用混凝土澆注而成，沉井時間較長，且需要耗費較多的人力，造成工作效率低下。另外，在軟土層成井時一般多為小口徑水井的施工，主要用鉆探鉆具、沖擊鉆等鉆進裝置，盡管鉆探鉆具成孔效果較好，但是操作繁瑣、拆裝復雜、不易運輸，對于10米以內成井施工便會窩工。而地下水樣品采集工作所需地下水樣品量一般很少，如：分析揮發性有機污染物所需地下水樣品量為0.08L，分析半揮發性有機污染物所需地下水樣品量為1L，進行無機全分析2.5L地下水樣品便已足夠。可見，為采集一次地下水樣品而進行成井護壁抽水等工作浪費時間和人力物力，人工開挖的各種工藝也是如此，且整個成井工作過程會對地下水樣品組分含量造成影響。

發明內容

本發明提供一種軟土層快速成井裝置，以便實現一次成井后成井鉆具充當井壁，直接下濾管進行水樣采集工作。

為實現本發明目的，這種軟土層快速成井裝置其特征在于它包括多節相互連接成井后作為井壁的空心鉆桿和與末節空心鉆桿連接的空心鉆頭，空心鉆桿內裝設有濾筒，濾筒與末節空心鉆桿卡接連接，空心鉆桿間通過管箍相互連接。

所述濾筒筒壁均勻開設有濾孔，濾筒頂端徑向膨出形成一卡環，所述卡環與末節空心鉆桿內設置的彈性卡環卡接。

所述空心鉆頭上端內徑小于卡環外徑。

本發明取得的技術進步：本發明首次實現無井軟土層地區一次性成井，由于采用多節相互連接成井后作為井壁的成井裝置，成井后的空心鉆桿不必提出可充當井壁，成孔后濾筒從空心鉆桿中下放卡接于鉆頭底部直接抽取地下水，不會因深度的增加、受壓力增大井壁變形而影響地下水的提取，同時濾筒上濾孔空隙率的合理設置，保證了水樣的順利采集，濾筒下端沉淀室的設置可積存沉淀物，防止濾孔的堵塞。本發明可快速完成軟土層地區水位埋深10m以內的成井工作，為無井軟土層地區地下水樣采集和水質監測井布設提供便捷方法，在地下水量豐富地區可以充當生活供水水井。與現有鉆探和人工開挖成井技術比較，節省人力物力投入，可大大提工作效率，并可有效避免井壁坍塌事故。

附圖說明

圖1為本發明整體結構示意圖。

圖2為本發明抽取地下水狀態結構示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明做進一步說明。

如圖1、圖2所示，這種軟土層成井裝置主要由多節相互連接成井后作為井壁的空心鉆桿2、與末節空心鉆桿2旋接的空心鉆頭1以及濾筒3組成，濾筒與末節空心鉆桿卡接連接，空心鉆桿間通過管箍相互連接。濾筒3筒壁均勻開設有濾孔4，濾孔4的孔徑設置為5mm，空隙率為25％，濾孔4在濾筒3筒底50mm以上的筒壁壁面上開設，

在無濾孔的約50mm高的筒底形成沉淀室，沉淀室用于沉淀砂土防止堵塞濾孔4；濾筒3頂端徑向膨出形成一卡環5，末節空心鉆桿2內設置有彈性卡環6，空心鉆頭1的上端內徑小于卡環5的外徑，空心鉆桿2內設置的彈性卡環6與濾筒3頂端的卡環5卡接連接，各空心鉆桿2間通過管箍相互連接，空心鉆頭1與空心鉆桿2間旋接，以方便濾管3的拆卸。

濾管3可通過彈性卡環6固定在鉆頭1與彈性卡環6間，根據成井深度，由若干根鉆桿2通過管箍對接使本發明延長，鉆桿2成孔后作為井壁。