专利名称：振动式钻井装置及施工法的制作方法
技术领域：
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。
一塑胶井管4，其外径略小于打井钢管2的内径，可以为一管即达所需长度，亦可以为若干管连接而成的长度，其下半的管壁布设有进水孔群41。
一重力铅锤5，其外径与塑胶井管4的外径相等，下端设有一与塑胶井管4内径相等的凸部51，上端焊固有一吊环52。
请参照图2，本发明於打井时系将绑紧闭合的鸭嘴钻头1旋接于打井钢管2的下端，管帽3旋接于上端，使形成一中心冲，打井时系利用挖土机钢夹手臂6咬持管帽3上的H形钢板31，采用油压震动机使中心冲插立于地面，并深入地底。
请参照图3，而在打井过程中，以连接若干打井钢管2的方法打入预定深度后，将管帽3卸下，再将塑胶井管4置入打井钢管2内，并于塑胶井管4上端加以重力铅锤5，使塑胶井管4下端能因铅锤重力而将鸭钻头1的两鸭嘴形钢片12打开，使得该塑胶井管下端能通过打开的鸭嘴钻头而植入地底，并使得打井钢管能因鸭嘴钻头打开形成底端开口而可被拉起，即完成一可抽取地下水的深井，从而有利于工地挖土施工。
在本发明实施例中，采用了二支打井钢管2，其管径为8寸，1号钢管长7公尺半，2号钢管长6公尺，打井深度13公尺。打井时，首先将鸭嘴钻头1及管帽3分别旋接于1号钢管的下端及上端，利用挖土机械的钢夹手臂6咬持管帽3，将1号钢管(含鸭嘴钻头及管帽)插立于地面，并采用油压震动机以油压震动的方法使该1号钢管钻入地底，直至上端尚有一小段凸露于地面时，停止钻入动力。将管帽3卸下，并将2号钢管旋接于1号钢管的上端，再将管帽3旋接于2号钢管上端，再以挖土机械的钢夹手臂6咬持管帽3并再以油压震动方法使2号钢管深入地底，并保留上端一小段凸露于地面时，停止钻入地下。卸下管帽3，并将13米长的塑胶井管4置入相连接的1号钢管及2号钢管内，再将重达约300公斤的重力铅锤5加置于塑胶井管4上端而沉入2号钢管的管口内。此时，再于2号钢管上端旋接管帽3，并由挖土机械钢夹手臂6加以咬合后，将钢管拉起。钢管拉起时，塑胶井管4的下端即因铅锤5重力而将鸭嘴钻头1的两鸭嘴形钢片12打开，使得该塑胶井管下端通过打开的鸭嘴钻头1而植入地底，打井钢管也可因该鸭嘴钻头1打开形成底端开口而可被顺利拉起。最后在重力铅锤5被拉起，即完成一可抽取地下水的深井，再装设深井抽水马达开始抽水，以利工地挖土施工或灌溉。
综上所述，本发明振动式钻井装置及施工法，以鸭嘴钻头可开闭的设计和以油压震动的方法改变传统敲击方法，而将传统方法所有的缺陷一扫而光，且可供产业上极大价值的利用。
权利要求
1.一种振动式钻井施工法，其所使用的装置设备包括一可开闭的鸭嘴钻头、若干打井钢管、一管帽、一塑胶井管、一重力铅锤、以及挖土机及其震动机器，该振动式钻井施工法的步骤为(a)将管帽及闭合的鸭嘴钻头分别旋接于一打井钢管的上下两端，作为中心冲；(b)使用挖土机及其油压震动机器将中心冲插立于地面并深入地底，在该打井过程中，可以连接另一钢管或若干钢管的方式到达预定深度；(c)将管帽卸下，并将塑胶井管置入打井钢管内；(d)将重力铅锤加置于塑胶井管上端，使塑胶井管下端能因铅锤重力而将鸭嘴钻头打开，使得该塑胶井管下端通过打开的鸭嘴钻头而入地底；(e)将打井钢管拉起，因上述鸭嘴钻头打开形成底端开口，使得该打井钢管可被顺利拉起；(f)接着将架重铅锤拉起，即完成一可抽取地下水的深井。
2.一种振动式钻井装置，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，其特征在于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。
3.根据权利要求2所述的振动式钻井装置，其特征在于鸭嘴钻头系于一管体下端利用活钮枢接两个相配应的鸭嘴形钢片所构成。
4.根据权利要求3所述的振动式钻井装置，其特征在于该鸭嘴钻头的两鸭嘴形钢片系以耐磨钢板所制成，其上分别设有可供铁丝穿越的两个系结孔。
5.根据权利要求3所述的振动式钻井装置，其特征在于该鸭嘴钻头的管体内壁设有旋接螺纹，外壁设有可被旋紧工具嵌入的栓紧沟。
6.根据权利要求2所述的振动式钻井装置，其特征在于打井钢管的两端分别焊固设有在打井过程中可逐段旋接成预定长度(深度)的外螺纹及内螺纹的套管，该套管的周边设有栓紧沟。
7.根据权利要求2所述的振动式钻井装置，其特征在于管帽系于一下半设有外螺纹的管体，该管体上焊固一H型钢板，其中间板体的两面设有以利挖土机械的钢夹手臂夹持的横向凸凹齿纹，管体周边设有栓紧沟。
8.根据权利要求2所述的振动式钻井装置，其特征在于塑胶井管的外径小于打井钢管的内径，其下端管壁设有均布的进水孔群。
9.根据权利要求2所述的振动式钻井装置，其特征在于重力铅锤的外径与塑胶井管的外径相等，下端设有一与塑胶井管内径相等的凸部，上端焊固有一吊环。
全文摘要
一振动式钻井装置及施工法。其装置包括若干打井钢管,鸭嘴钻头、管帽、塑胶井管及重力铅锤。打井时将管帽及钻头分别旋接于打井钢管的上下端,采用油压震动机及挖土机将其插立地面并深入地底到达预定深度,再将塑胶井管置入打井钢管内,并在其上端加铅锤,使其下端因铅锤重力而将钻头的两鸭嘴形钢片打开而植入地底,拉起打井钢管和铅锤,即完成一打井作业。本发明具有设备轻便、搬动容易,省时省事,不必以灌入泥浆防止塌井等特点。
文档编号E03B3/00GK1256338SQ98121978
公开日2000年6月14日 申请日期1998年11月4日 优先权日1998年11月4日
发明者傅显贵, 曾美玉 申请人:傅显贵, 曾美玉