一种水上降水井成井施工结构的制作方法

本实用新型涉及降水井成井施工领域，更具体地说，它涉及一种水上降水井成井施工结构。

背景技术：

在水下岩土中的构筑物，如隧道等，在岩土中存在含水层时，需要控制地下水水头问题，即地下水水位问题，利用水上施工的降水井来解决水下岩土工程的地下水问题，可以保证工程安全，也可大大节省工程造价。

水上施工时，工作环境可分为地表水体、淤泥质黏土层和含水层三部分，淤泥质黏土层属于弱透水层，是指那些渗透性相当差的岩层，能够穿过此弱透水层的水量微不足道，可以看作隔水层，该淤泥质粘土层可以有效阻隔地表水体对下部含水层的直接补给。但是地表水体会在施工过程中涌入降水井内，对施工产生影响，如何有效防止地表水体涌入降水井内是现如今需要解决的一个问题。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种水上降水井成井施工结构，其优点在于可有效防止地表水体涌入降水井内。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：

一种水上降水井成井施工结构，包括依次穿过地表水体、淤泥质黏土层并延伸至含水层内的的降水井管，所述降水井管的顶端伸出地表水体，还包括设置在降水井管内的滤管、以及放置在降水井管和滤管之间的滤料，所述滤管的顶端伸至淤泥质黏土层、底端至含水层，所述滤管顶端连接有实管，所述实管顶端伸出地表水体并与降水井管顶端相平，所述降水井管外设有与降水井管同轴线的护桶，所述护桶底端穿设在淤泥质黏土层内，顶端伸出地表水体。

通过采用上述技术方案，淤泥质黏土层可阻隔地表水体涌入含水层，护桶阻隔地表水体涌入降水井管内，同时，实管阻隔护桶和降水井管间隙的水涌入滤管内，从而为降水井施工提供基本条件。

本实用新型的进一步设置为，所述滤管下方固定连接有同轴线的沉淀管，所述滤管内半径与所述沉淀管内半径相等，所述滤管外半径小于沉淀管外半径。

通过采用上述方案，滤料在滤水过程中，难免会有细小的泥沙不能被过滤掉，沉淀管可以沉降收集从滤管涌入的泥沙，沉淀管的壁厚大于滤管的壁厚，增加了沉淀管本身的机械强度，可以更好承受含水层对沉淀管的压力，同时沉淀管可以对滤管更好地起到承载作用。

本实用新型的进一步设置为，所述护桶底端设置有向下凸出的减阻块，所述减阻块在竖直方向的截面为尖端向下的三角形。

通过采用上述方案，在护桶震入淤泥质黏土层的过程中，随着深度的增加护桶受到的阻力越大，减阻块的尖端先接触淤泥质黏土层，可以减小护桶受到的阻力，便于护桶震入淤泥质黏土层。

本实用新型的进一步设置为，所述护桶的顶端沿圆周向外延伸设有环形承载板，所述环形承载板与护桶同轴线。

通过采用上述方案，环形承载板可以在利用震动器将护桶震入水下黏土层时，护桶的受力更加均匀，防止震入过程中护桶发生倾斜。

本实用新型的进一步设置为，所述护桶延伸在淤泥质黏土层内的桶外壁上凸出设置有成对的平衡杆，所述平衡杆沿护桶径向对称设置。

通过采用上述方案，成对的平衡板使护桶在震入淤泥质黏土层后保持平衡，不会发生倾斜。

本实用新型的进一步设置为，所述平衡杆至少为两对，每对平衡杆处在不同高度的水平面上且相邻水平面上的平衡杆的错开角度相同。

通过采用上述方案，在不同高度的水平面上设置成对的平衡杆，且相邻水平面上的平衡杆的错开角度相同，可以让平衡杆在淤泥质黏土层受力更均匀，使护桶得到更好的平衡作用。

本实用新型的进一步设置为，所述实管与滤管连接处设有环形箍，所述环形箍开口处设有一对凸块，两个所述凸块之间穿设有紧固螺栓，所述紧固螺栓远离栓头的一端旋有紧固螺母。

通过采用上述方案，实管和滤管之间可拆卸连接，可根据地表水体的深度和所需插入的含水层深度，选择适当长度的实管和滤管，通过旋紧紧固螺母，进而使环形箍将滤管和实管紧固连接。

本实用新型的进一步设置为，所述环形箍内侧设有环形橡胶垫。

通过采用上述方案，环形橡胶垫增加环形箍和实管、滤管之间的摩擦力，加强实管和滤管之间的紧固作用。

本实用新型的进一步设置为，所述滤料中填料颗粒的粒径由上至下逐渐变小。

通过采用上述方案，含水层越向下，压力越大，沙土对降水井管的挤压力也越大，为了防止沙土通过挤压力涌入滤管，减小滤料填料物的尺寸，可以阻挡挤压力较大的沙土，提高过滤效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、利用淤泥质黏土层可阻隔地表水体涌入含水层，通过设置护桶和实管，可以有效阻断地表水体，为降水井施工提供基本条件；

2、通过设置环形承载板和平衡板，分别让护桶震入淤泥质黏土层的过程中和震入淤泥质黏土层之后，保持竖直，不发生倾斜；

3、所述滤料中填料颗粒的粒径由上至下逐渐变小，随着含水层深度增加，可以阻挡挤压力较大的沙土，提高过滤效果；

4、实管和滤管之间可拆卸连接，可根据地表水体的深度和所需插入的含水层深度，选择适当长度的实管和滤管。

附图说明

图1为实施例的施工环境图；

图2为实施例的立体结构示意图；

图3为实施例的剖视图；

图4为用于体现图3中A处的放大图；

图5为实施例中降水井管、滤管、沉淀管在含水层内的剖视图；

图6为实施例中实管与滤管连接处的结构示意图。

图中：1、降水井管；2、滤管；3、滤料；4、护桶5；实管、6、平衡杆一；7、平衡杆二；8、环形箍；9、紧固螺栓；10、紧固螺母；11、通孔；12、环形承载板；13、减阻块；14、沉淀管；15、栓头；16、环形橡胶垫；17、螺纹；18、平衡杆；19、地表水体；20、淤泥质黏土层；21、含水层；22、施工船；23、吊机；24、钻机；25、成井平台；26、凸块。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

实施例：一种水上降水井成井施工结构，如图1所示，包括依次穿过地表水体19、淤泥质黏土层20并延伸至含水层21内的的降水井管1，降水井管1的顶端伸出地表水体19，还包括设置在降水井管1内的滤管2、以及放置在降水井管1和滤管2之间的滤料3；滤管2的顶端伸至淤泥质黏土层20、底端至含水层21，滤管2顶端连接有实管5，实管5顶端伸出地表水体19并与降水井管1顶端相平，降水井管1外设有与降水井管1同轴线的护桶4，护桶4底端穿设在淤泥质黏土层20内，顶端伸出地表水体19。

如图2和图3所示，护桶4延伸在淤泥质黏土层20内的桶外壁上凸出设置有若干成对的平衡杆18，本实用新型优选为两对，平衡杆18分为平衡杆一6和平衡杆二7，平衡杆一6和平衡杆二7在不同的水平面，平衡杆一6和平衡杆二7都沿护桶径向对称设置，并且平衡杆一6和平衡杆二7相邻杆的错开角度相同，都为90°，这样的设置可以使护桶4震入淤泥质黏土层20后保持平衡，不会倾斜。

如图3所示，护桶4的顶端沿圆周向外延伸设有环形承载板12，环形承载板12与护桶4同轴线，在利用震动器（图中未示出）将护桶4震入淤泥质黏土层20内时，环形承载板12面积要比护桶4的上表面面积大得多，可以增加震动器和护桶4的接触面积，使护桶4受到的震动力更为均匀，防止震入过程中，护桶4发生倾斜。

如图3所示，护桶4底端向下有凸出设置有减阻块13，减阻块13竖直方向的截面为尖端向下的三角形（见图4）；在护桶4震入淤泥质黏土层20的过程中，随着深度的增加护桶4受到的阻力越大，减阻块13的尖端先接触淤泥质黏土层20，可以减小护桶4受到的阻力，便于护桶4震入淤泥质黏土层20。

如图5所示，滤管2下方固定连接有同轴线的沉淀管14，滤管2内半径与所述沉淀管14的内半径相等，滤管2外半径小于沉淀管14的外半径，滤料3在滤水过程中，细小的泥沙不能被过滤掉，沉淀管14可以沉降收集从滤管2涌入的泥沙，沉淀管14的壁厚大于滤管2的壁厚，增加了沉淀管14本身的机械强度，可以更好承受含水层21对沉淀管14的压力，同时沉淀管14可以对滤管2更好地起到承载作用。

如图5所示，滤料3中的填料粒径由上到下逐渐减小，因为随着含水层21深度的增加，泥沙对降水井管1的挤压力会变大，更多的泥沙被挤到滤料3外，滤料3中填料粒径越小，就可以阻挡更多的泥沙，提高滤水效率。

如图6所示，滤管2和实管5可拆卸连接，连接处通过环形箍8紧固连接，环形箍8开口处径向向外凸出设置有凸块26，两凸块26上设有可让紧固螺栓9通过的通孔11，紧固螺栓远离栓头15的一侧铣有螺纹17，紧固螺母10旋紧在紧固螺栓9上，使环形箍8箍紧滤管2和实管5；滤管2和实管5可拆卸连接，可根据地表水体19的深度和所需插入的含水层21深度，选择适当长度的实管5和滤管2，便于在各种水深的环境下工作；同时环形箍8内侧设有环形橡胶垫16，可有效增加环形箍8与实管5、滤管2之间的摩擦力，使实管5和滤管2连接效果更好，不易脱落，并且可以起到一定的防水作用。

施工过程：在施工船22上安装吊机23，利用船上的吊机23和震动器把护桶4震入淤泥质粘土层20中，这样可以有效地阻断地表水体19，为降水井施工提供基本条件，然后在船只上搭建一个钻井平台25，利用钻机24成孔，然后按照陆地上的工艺成井即可。