本發(fā)明屬于工程降水技術領域,涉及一種垂直降水井點管安裝的施工方法及設備。
背景技術:井點降水是工程降水采用的常見技術方法,包括真空井點降水、噴射井點降水、電滲井點降水等,主要應用于建筑基坑、地基處理等工程。井點管管徑多采用42~50mm的金屬管,管長6~8m,過濾管長1.2~2m,外包1~2層尼龍或銅絲濾網。現行井點管安裝的施工工藝一般是先采用鉆機泥漿護壁鉆進成孔或高壓水沖擊成孔,達到設計孔深后,加大泵量沖洗鉆孔,返清水3~5min后放入井點管,向點井內投入經篩分的中粗砂濾料,濾料填至地面以下1~2m,用粘土封孔。對于易塌孔或縮孔的軟土或填土地層,該方法施工難度大,存在成孔困難、成孔后下管困難、濾料投入困難、井管過濾管易堵塞等問題。同時,該方法作業(yè)現場需使用泥漿或高壓水循環(huán),施工環(huán)境差、勞動強度大、施工效率低。為解決特殊地層成孔困難的問題,可使用一種采用跟管鉆進技術的套管鉆機設備,該設備采用沖擊或回轉鉆進,配套的鋼套管隨鉆頭前進,每鉆進一回次分別安裝鉆桿和套管,成孔安裝后逐段拔出套管。另外,楊前在中國專利公開號CN202140011U的實用新型專利中公開了一種“回填夾渣土層降水井點成孔裝置”,在回填土中用鋼管預沖孔,拔出鋼管后迅速插入井點管,以解決回填夾渣土層中的成孔問題。但是,以上方法僅部分改進了降水井點管的成孔工藝,仍未有效解決降水井點管安裝工藝中施工難度大、施工效率低、施工環(huán)境差、勞動強度大、施工造價高等問題和缺點。同時,砂濾料級配或投入不均等問題也經常影響排水效果。
技術實現要素:為了克服現有技術中的缺陷,解決上述技術問題,本發(fā)明提供一種垂直降水井點管安裝的施工方法及設備,尤其適用于易塌孔或縮孔的軟土或填土地層,能夠快速實現井點管安裝且保證良好的排水效果,具有施工簡單高效、文明環(huán)保、造價低廉等優(yōu)點。其技術方案如下:一種垂直降水井點管安裝的施工方法,包括以下步驟:(1)在傳統(tǒng)井點管的前端(含濾水孔的一端)套入塑料盲溝并綁扎固定,作為降水井點濾料。(2)專用設備就位后,提升套管,至套管底端高度大于井點管長度,將套管內的繩索端部系于安裝好的井點管后端(不含濾水孔的一端)。(3)拽拉繩索的另一端,通過套管頂部的定滑輪將井點管直立拉起,將井點管裝入套管中。(4)降低專用設備的套管至地面,將套管底端的活動式樁靴閉合并封堵套管。(5)啟動專用設備的動力裝置,采用振動或靜壓方式將套管擠入地層中,直至達到井點管設計插入深度。(6)停止振動或靜壓施工,提升套管;開始提升時宜先慢提,使活動式樁靴完全開啟,降水井點管留置于孔中,插管結束。(7)井點管孔口周邊用粘土封堵,井點管安裝完畢。一種垂直降水井點管安裝的施工方法中的專用設備,可稱為降水井點管高效插管機,包括底盤、主架、卷揚裝置、動力裝置、定滑輪、套管、活動式樁靴、繩索。主架、卷揚裝置與底盤固定連接;動力裝置附著于主架外側,動力裝置上端連接卷揚裝置、下端連接套管;在接近動力裝置的套管頂部設置定滑輪;繩索穿過定滑輪,繩索的一端系于井點管后端,繩索的另一端交由操作人員;套管底端安裝活動式樁靴,活動式樁靴可處于開啟狀態(tài)或閉合狀態(tài)。待安裝的井點管(包含井點管濾網)前端綁扎固定塑料盲溝(包括塑料盲溝芯體、塑料盲溝濾布),后端與繩索連接。本發(fā)明所述的垂直降水井點管安裝的施工方法中的專用設備是將傳統(tǒng)履帶式塑料排水板插板機進行設備改造,使其具備插打降水井點管的功能。本發(fā)明所述的底盤采用移動靈活的履帶式底盤,履帶寬度一般不小于0.5m,履帶間距一般不小于6m。本發(fā)明所述的主架高度應大于套管長度與井點管長度之和,主架底部與底盤連接牢固。本發(fā)明所述的動力裝置可采用驅動套管下沉的振動錘或液壓機裝置,振動錘或液壓機裝置的電機功率根據現場土質情況確定。本發(fā)明所述的卷揚裝置采用電動卷揚機,卷揚機功率一般30kW,提升速度一般大于12m/min,電動卷揚機與底盤連接牢固。本發(fā)明所述的井點管由金屬管外包裹井點管濾網組成。金屬管長6~8m,前端1.2~2m范圍內設置濾水孔,外包濾網一般為尼龍或銅絲濾網。本發(fā)明所述的塑料盲溝由塑料盲溝芯體外包裹塑料盲溝濾布組成。塑料盲溝芯體以熱可塑性合成樹脂為主要原料,加工形成三維立體網狀結構,具有表面開孔率高、集水性好、空隙率大,排水性好、抗壓性強、柔性好、耐久性好、重量輕、施工方便、勞動強度低、施工效率高等優(yōu)點。塑料盲溝濾布為滌綸、丙綸等原料制造透水過濾材料。塑料盲溝選用圓形截面的管狀結構形式,塑料盲溝的內徑略大于井點管的外徑,可套于井點管外部。塑料盲溝的長度一般2~4m,需滿足井點管的過濾長度要求。本發(fā)明所述的套管為圓形截面的厚壁鋼管,套管的內徑應大于塑料盲溝外徑,套管長度應稍大于井點管長度,井點管安裝塑料盲溝后,由套管底部裝入。本發(fā)明所述的活動式樁靴為安裝在套管底部、封堵套管、阻止土體進入套管的結構,可使用鋼、塑料等材質,可使用圓形板、圓椎體、底部設置一字型或十字形立板的圓形板等形狀?;顒邮綐堆サ闹睆綉源笥谔坠芡鈴??;顒邮綐堆タ梢淮涡允褂?,拔出套管時樁靴與井點管一同留置在土體中?;顒邮綐堆ジ鼮楦咝У氖褂梅椒ㄊ?,通過活頁裝置將活動式樁靴固定在套管底端,形成可開合式結構。擠入套管時,活動式樁靴處于閉合狀態(tài),封堵套管,拔出套管時,活動式樁靴處于開啟狀態(tài),活動式樁靴隨套管一同拔出,將井點管留置在土體中。本發(fā)明所述的繩索可采用尼龍繩或粗線繩。繩索的長度一般大于套管長度的3倍。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提供的降水井點管安裝的施工方法,不受土層地質條件限制,尤其適用于易塌孔或縮孔的軟土或填土地層,打孔和下管一次成形,避免了傳統(tǒng)工藝成孔后易塌孔或縮孔造成下管、濾料投入困難的情況,與傳統(tǒng)工藝相比,具有適用性強、速度快、效率高的特點。同時,施工全過程在干作業(yè)條件下進行,不需要水或泥漿循環(huán)鉆進成孔,可以提供綠色、文明、環(huán)保的施工環(huán)境,改善施工作業(yè)環(huán)境,降低施工勞動強度,降低施工工程造價,具有很強的經濟效益和環(huán)境效益。本發(fā)明提供的降水井點管高效插管機,是實現以上施工方法的專用設備。該設備結構簡單,適應性強,動力性能好,實現了打孔和下管一次成形,避免了傳統(tǒng)工藝設備成孔后易塌孔或縮孔造成下管、濾料投入困難的情況,與傳統(tǒng)設備相比,具有適用性強、速度快、效率高的特點。該設備施工全過程在干作業(yè)條件下進行,不需要水或泥漿循環(huán)鉆進成孔,可以提供綠色、文明、環(huán)保的施工環(huán)境,改善施工作業(yè)環(huán)境,降低施工勞動強度。同時,該設備施工損耗低、效率高,可以降低施工工程造價,具有很強的經濟效益和環(huán)境效益。附圖說明圖1為本發(fā)明實施例的工藝流程圖;圖2為圖1的A-A剖面示意圖;圖3為活動式樁靴閉合狀態(tài)的實施例示意圖;圖4為活動式樁靴開啟狀態(tài)的實施例示意圖;圖5為本發(fā)明實施例的設備簡圖。圖中:1——井點管;2——塑料盲溝;3——套管;4——活動式樁靴;5——井點管濾網;6——塑料盲溝芯體;7——塑料盲溝濾布;8——底盤;9——主架;10——卷揚裝置;11——動力裝置;12——定滑輪;13——繩索。具體實施方式下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明的技術方案作進一步詳細地說明。本發(fā)明所采用的技術方案是:用圓形截面的管狀塑料盲溝2作為降水井點濾料,將塑料盲溝2固定在井點管1前端,將井點管1裝入專用設備的套管3內,套管3底端設置活動式樁靴4,使活動式樁靴4處于閉合狀態(tài)以封堵套管3,采用振動或靜壓方式將套管3擠入地層中,拔出套管3時活動式樁靴4處于開啟狀態(tài),將井點管1留在土體中,井點管1孔口周邊用粘土封堵,完成井點管1安裝。本發(fā)明所述的井點管1由金屬管外包裹井點管濾網5組成。本發(fā)明所述的塑料盲溝2由塑料盲溝芯體6外包裹塑料盲溝濾布7組成。塑料盲溝2由塑料芯體外包裹濾布組成,選用圓形截面的管狀結構形式,塑料盲溝2的內徑略大于井點管1的外徑,可套于井點管1外部。套管3為圓形截面的厚壁鋼管,套管3的內徑應大于塑料盲溝2外徑,套管3長度應稍大于井點管1長度,井點管1安裝塑料盲溝2后,由套管3底部裝入套管3。活動式樁靴4為安裝在套管3底部、封堵套管3、阻止土體進入套管3的結構,活動式樁靴4的直徑應略大于套管3外徑?;顒邮綐堆?可一次性使用,拔出套管3時樁靴與井點管1一同留置在土體中?;顒邮綐堆?更為高效的使用方法是,通過活頁裝置將樁靴固定在套管3底端,形成可開合式結構。擠入套管3時,活動式樁靴4處于閉合狀態(tài),封堵套管3,拔出套管3時,活動式樁靴4處于開啟狀態(tài),活動式樁靴4隨套管3一同拔出,將井點管1留置在土體中。本發(fā)明所述的垂直降水井點管安裝的施工方法中的專用設備是將傳統(tǒng)履帶式塑料排水板插板機進行設備改造,使其具備插打降水井點管1的功能,主要包括底盤8、主架9、卷揚裝置10、動力裝置11、定滑輪12、套管3、活動式樁靴4、繩索13。設備主架9、卷揚裝置10與底盤8固定連接;動力裝置11附著于主架9外側,動力裝置11上端連接卷揚裝置10、下端連接套管3;在接近動力裝置11的套管3頂部設置定滑輪12;繩索13穿過定滑輪12,繩索13的一端系于井點管1后端,繩索13的另一端交由操作人員;套管3底端安裝活動式樁靴4,活動式樁靴4可處于開啟狀態(tài)或閉合狀態(tài)。降水井點管高效插管機的改造內容包括:(1)截短履帶式塑料排水板插板機的套管3長度,控制套管3長度稍大于井點管1長度,且設備主架9的高度應大于套管3長度與井點管1長度之和;套管3底端切割成平斷口。(2)在套管3底端安裝活動式樁靴4,活動式樁靴4可處于開啟或閉合狀態(tài)。(3)在接近套管3頂端的位置開孔,并在套管3的開孔位置安裝一個定滑輪12。(4)將繩索13穿過定滑輪12,繩索13的一端系于井點管1后端,繩索13的另一端交由操作人員,繩索13的長度一般大于套管3長度的3倍。降水井點管1高效插管機的施工方法包括:(1)在傳統(tǒng)井點管1的前端(含濾水孔的一端)套入中空圓形的管狀塑料盲溝2并綁扎固定,作為降水井點濾料。(2)降水井點管1高效插管機就位后,提升套管3,至套管3底端高度大于井點管1長度,將套管3內的繩索13端部系于安裝好的井點管1后端(不含濾水孔的一端)。(3)拽拉繩索13的另一端,通過套管3頂部的定滑輪12將井點管1直立拉起,將井點管1裝入套管3中。(4)降低降水井點管1高效插管機的套管3至地面,將套管3底端的活動式樁靴4閉合并封堵套管3。套管3中心對準井點管1孔位,調整主架9確保套管3垂直。(5)啟動降水井點管1高效插管機的動力裝置11,采用振動或靜壓方式將套管3與套管3內的井點降水管擠入地層中,直至達到井點管1設計插入深度。(6)停止振動或靜壓施工,提升套管3;開始提升時宜先慢提,使活動式樁靴4完全開啟,降水井點管1留置于孔中,插管結束。(7)井點管1孔口周邊用粘土封堵,井點管1安裝完畢。以上所述,僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式,本發(fā)明的保護范圍不限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發(fā)明披露的技術范圍內,可顯而易見地得到的技術方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內。