水井的修复施工方法.docx
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水井的修复施工方法
第一节淤井的修复
一、机井淤积的主要原因
(1)洪水淹没机井,水中夹带的悬浮颗粒沉积于井,而使井淤塞,轻的淤积厚度不深,严重的淤平。
(2)没有为洪水淹没的机井,由于正常抽水允许有一定的细颗粒通过井管排入井,部分抽走,部分淀沉于井,时间长了,井被淤塞,井的出水量减少,也需要清淤。
二、机井清淤的常用方法
1.掏沙洗井清淤法
(1)掏沙管清淤。
掏沙管类似冲击钻机所配的掏沙筒,它是用钢板卷成或钢管制成,直径100mm,长约1.5-2.0m的提筒,上部联接提引环或钻杆接头,底部进沙口有活门挡沙板(或挡沙圆球),这样就构成掏沙管。
如果筒的外径较大,长1.0m左右的就称为掏沙筒(或桶),如图7-1-(a)。
清淤时先立好三角架,在滑车上穿
上钢丝绳下放掏沙管,至淤积面时,提
拉掏砂管反复冲击淤沙层,冲击几次,
提沙出井口。
反复操作,掏至井底。
掏沙清淤时,应先了解井淤积情
况,井壁是否坍塌。
如有坍塌需先进行井落有砖石瓦块,也应预先打捞。
(2)捞砂管清淤。
捞沙管是用3mm厚的铁板卷焊成一个直径170mm,长约1.5m的圆筒。
底部用一呈锥形的铁板封焊,中心为一段短钻杆,下端钻杆长出1.0m-1.5m,并带枣核形钻头,上端敝口,用铁棍固定,见图7-1-(b)。
捞沙时将捞沙管下到淤积面,反复提落钻杆,冲击淤沙,使淤沙进入捞沙管。
然后将捞沙管提出井外,倒出管沙。
反复操作,直至井淤沙掏净。
2.单泵清淤法
(1)用一台较大流量的清水泵,安放在水池旁,水泵吸水管放入池,被水淹没。
(2)水泵出水口连接胶管,胶管最前端安一个水枪,放于井,水枪嘴接触淤层面。
(3)开泵抽水,压入井,通过喷枪射出,将淤沙冲动,淤沙随着上涌水流冲出地面,排入池,淤沙沉淀于池。
随着清水不断压入井,喷枪也不断下落,直至井底。
这个方法适用于几十米深的淤井。
3.双泵清淤法
对于较大直径和较深的管井,采用双泵清淤法效果更好。
一台泵冲沙供水,另一台泵抽沙排水。
冲沙泵可选用高扬程清水泵,泵的出水管口,应紧靠淤积面。
抽沙的水泵应选用泥浆泵,或砂石泵,容易将粗的颗粒物排出,水泵使用寿命也较长。
抽沙泵管口应接近于冲沙泵管口,才能有效地吸取冲动的砂泥,将其排出。
4.空压机清淤法
空压机清淤法,即是用空压机洗井。
一根钢管或胶管(4"以上)插入井,距淤泥面0.3m高左右,一根风管插入井,距钢管管底0.3m左右与钢管连接。
高风压吹入井底,将淤泥冲起,并从插入井的钢管喷出地面。
边喷边将钢管下落,直达井底。
这个方法要求井有足够的水量,否则需向井注入清水才行。
5.泥浆泵与空压机联合清淤法
对于深机井清淤,采用泥浆泵和空压机联合使用。
其操作方法是,在钻杆下端安装小钻头,把高压胶管和泥浆泵连接,从钻杆中送入冲洗淤积的高压水流,同时通过空压机风管向孔压风,使淤积物从井口排至泥浆池。
如果淤积物沙砾较粗,改用密度较大的泥浆循环,增强托沙能力。
清淤至井底处,应停止泥浆泵送高压水,改用拉活塞或喷枪反冲洗,配合空压机抽水洗井,以清除过滤器及含水层中的泥浆。
6.钻机清淤法
可用100型、150型地质钻机,正循环的方式将淤积物冲出地面至泥浆池沉淀。
也可以用反循钻进法将淤泥排至泥浆池。
这种方法速度快,特别适用于淤砂密实的深井清淤。
如果用合金钻头,砖头、石块亦可磨碎,从泥浆泵抽出来。
第二节井遗物打捞
一、水笼头(泵底阀)打捞
水泵底阀掉到井里的事故常有发生,可
用下列方法打捞。
1.活舌打捞器打捞法
活舌打捞器如图7-2-(a)所示,是用圆钢上焊提梁以连接钢丝绳,下端呈尖形,尖上部挖一条形槽,槽为一小轴,对穿两个活舌,活舌可绕小轴灵活收放,活舌伸开靠一根橡皮筋拉紧,放松后用引绳提拉收紧活舌,收于条形槽。
使用时,打捞器尖端进入水笼头,活舌受壁限制而紧卡腹部,因活舌伸开后直径大于水笼头管径,上提时卡住水笼头,即可提出。
然后上拉引绳活舌收紧,捞出后的水笼头自动卸下。
2.偏心卡打捞法
偏心卡如图7-2-(b)所示,主杆为圆钢,下部开槽钻孔,槽装偏卡,用削钉穿于槽中,偏心卡下端孔中拴一提绳。
使用时放松提绳,使卡片下垂,进入槽中,待偏心卡大部分进入水笼头后,紧拉提绳使卡片横平,卡住后提出井外。
3.扒皮钩打捞法
扒皮钩如图7-2-(c)所示,是打捞水笼头的一种特殊工具。
当水笼头已被淤泥塞满或被填埋时,用扒皮钩打捞。
主杆为直径73mm的钢管,管下端设一孔眼,外焊两片弓形扁钢,在弓板与主杆的孔眼间压入两个弹簧,其外部套上可动的铁圈。
钢管的芯穿过直径30mm的细钢管,上端有横眼,下端带跑轮槽的锥体,锥体支架间焊接三根弹簧,三条腿上有倒钩,用活动轴连接,使被打捞的物体进入钩,不得脱出,主要特点是活脚大肚。
使用时,将扒皮钩送到淤泥面以上1米处,向下伸开倒钩,然后提升芯钢丝绳,使锥体上移,弹簧入孔,抓腿则抱住水笼头,再拉动可动铁圈至弓板凹处,弹簧可收回,锥体上移,倒钩抱紧,可将水笼头捞出。
二、胶管打捞
1.剪子钩打捞法
1-活动杆;2-钢丝绳;3-吊环;4-滑板;5-卡爪6-拉杆;
7-套筒;8-螺母;9-钢丝绳;10-导正重球
胶管掉到井里,在井打弯
成圈状,可以用剪子钩捞取,见
图7-3-(a)。
在钻杆下端焊接一个槽形叉,槽长400mm,宽25mm。
另外做两个剪子钩装在槽型叉
,用插削连接起来。
钩的顶部有控制拴绳的孔,放松控制绳,
开剪子钩。
将剪子钩下到井,
遇到胶管后,拉紧控制绳,夹住
胶管,将钢丝绳与胶管一起拉出井外。
2.套索打捞法
此法适用于口径较大的浅井,套索如图7-3-(b)所示。
其打捞方法是,用细钢筋弯一个比井管径略小的圆圈,将钢丝绳打一个活套,用细麻绳绑在圈上。
圈上部用竹篾子顺入井管,送到胶管处,套着胶管后送到离胶管下端一米处,压住竹篾子,上拉钢丝绳,胶管即可被紧套。
然后提出钢筋圈,再拉钢丝绳,可将胶管拉出井外。
3.双卡打捞器打捞法
双卡打捞器构造如图7-3-(c)所示,用一根直径10mm的螺丝杆作活动杆,上端焊接一个拴钢丝绳的环,用一块长约50mm、宽约30mm的铁板作滑动板,板上焊一段比钻杆略粗的钢管作导正套。
将活动杆的下端穿过滑板上的导正套,拧上一个螺母,穿过套筒,再拧上螺母,使套筒能在上下两个螺母间自由活动。
再用销钉将拉杆、卡爪与套筒和滑板连接起来。
活动杆最下部用一短钢丝绳与导正重球连接。
使用时,用钢丝绳把打捞器放入井中,当导正重球进入管以后,卡爪会在上面螺母的控制下进入管,这时提动钢丝绳,活动杆向上移动,套管在下面螺母顶托下使套筒上移,开卡爪撑住管壁,即可捞出井的胶管。
调节下部螺母的高低,可用于打捞不同直径的胶管,且可避免卡爪撑破胶管。
三、深井泵打捞
1.活页打捞器打捞方法
深井泵在安装使用过程中,有时会发生输水管,传动轴及泵体等掉入井中的事故。
由于重量较大,用活页打捞器可对输水管、传动轴及滤水器掉入井中进行打捞。
活页打捞器种类如图7-4所示。
图7-4-(a)是输水管打捞器。
其主体为长3.5m、外径比井管径小30~50mm、径比输水管外径大50~100mm、壁厚4~5mm的钢管,上部收合与接头相连,下端用反丝扣与管箍相连。
管箍上加工四个方形平孔,以便松动活页片。
活页共
(a)输水管打捞器(b)传动轴打捞器(c)滤水管打捞器1-钢管;2-管箍;3-活页片;4-喇叭口;5-活页销;6-活页压杆;7-卡片;8-卡片销;9-滤水管。
两片,长为输水管周1/2-1/3,闭合后径和被打捞的输水管外径相等。
下部喇叭口用2.0mm左右的钢板卷成,长为100~250mm,
上端小口外径用反丝扣和钢箍径相连,径比输水管略大,并在上端面焊四个销钉环,用直径6~8mm的活页销将活页片对称固定,下端大口直径比井管径小25~50mm。
使用时将打捞器套入输水管,利用活页片卡住输水管外壁,即可提出。
图7-4-(b)是传动轴打捞器,型式与(a)结构一致,因用于传动轴打捞,管直径较小,其活页片合口后,径与传动轴外径相同或略小。
使用方法与输水管打捞一致。
图7-4-(c)是滤水管打捞器,其主杆为直径25~50mm的钢管或钻杆,下部有锯齿状卡片,由销孔固定,可以转动,并伸缩于主杆的矩形槽。
使用时用卡片卡住滤水管壁上,提出井外。
2.深井泵泵体(简称泵葫芦)打捞方法
深井泵的泵体由传动轴连接,其孔径一般为28mm圆孔,深井泵葫芦打捞器(图7-5)是根据这个特点制作的打捞工具。
它是由一根圆钢和上下两个导
正圈组成,上圈固定,下圈滑动,导正位置。
圆钢下端开槽,安装两个活舌,
并在活舌背面固定橡皮筋,圆钢上部有提梁或钻杆
1-提梁;2-圆钢;3-铁夹板;4-导正圈;5-引绳;6-活舌;7-橡皮筋
接头。
打捞时用钢丝绳下放于井中,受导正圈作用,打捞器底部尖端处于井眼中心,但可以左右活动,当图7-5深井泵葫芦打捞器尖端进入泵葫芦中心孔后,继续下放穿过泵体,活舌在橡皮筋拉力下开,这时上提打捞器,可将泵葫芦捞出。
四、砖石及工具的打捞
1.冲装打捞法
井掉进砖石、瓦块等物,根据不
同情况采取以下打捞方法进行处理。
图
(a)铲砖器;(b)钢穿;(c)捞取器
1-钻杆接头;2-钢铲;3-圆钢;4-钢钎5-导向架;6-钢筒;7-活页;8-挡圈
7-6为冲装打捞工具示意图,铲砖器、
钢穿用以砸碎砖石,然后捞取,捞取器为锯齿状的钢筒,可捞取碎砖石及小工具,同时冲碎砖石以后,用岩芯管套取杂物,或直接配小冲抓锥捞取。
2.抓夹捞取砖石法
掉进井砖石等物体大,用冲装法
打捞不上来时,采用图7-7所示抓夹打
捞工具。
万能抓由四页40mm×12mm扁
铁条和中间的活动轴连接而成,受冲击作用开,靠拉力弹簧作用闭合。
使用时提升2.0m下冲,齿钩开夹住遗物,捞出井外。
抓砖是在钻杆上焊接四根钢
筋,呈鼓形,以容纳进去的砖石。
每根钢筋的下端都有两个倒钩,以防遗物脱
落。
铁夹子由金属环控制,夹住遗物后,放下控制圈环,然后提出。
扎枪和四叉八钩是抓砖器的辅助工具,抓砖器冲击图7-6冲装打捞器示意图抓出中间部分,而挤向井四周的碎砖石不能抓出,利用扎枪和四叉八钩交替使用即可。
第三节机井滤水管清洗
机井滤水管堵塞的原因有洗井不彻底、泥皮未清除干净等,引起的滤水管物理堵塞以及由地下水中含侵蚀性CO2较多引起的多孔砼土滤水管和铸铁滤水管的
化学堵塞。
滤水管的清洗方法如下:
一、机械冲洗
1.钢丝刷法
多孔砼滤水管堵塞以后,可用钢丝刷刷洗,把附在管壁侧的泥沙刷掉。
钢丝刷由几块钢板分层夹住钢丝而
成,如图7-9-(a)冲刷洗井示意图。
钢丝刷的外径与井管径相同,在刷杆上装有法兰盘,盘上装胶皮垫,刷杆上端以丝扣连接钻杆或钢丝绳,控制升降洗刷。
使用时把钢丝刷放在滤水管部位,上下拉动反复洗刷。
2.喷管法
喷管如图7-9-(b)所示,它是一根长1.05m,直径65mm的钢管,中部有多个直径3mm的喷水孔,在喷孔段上下两端有皮垫,并用卡盘固定。
在喷底有活门,使喷管下降时水回流,以减少阻力。
使用时配备高压水泵,接Ф75mm的胶管,对准滤水管段,进行高压冲洗。
4.水压强力冲洗法
一般用空压机的风管加喷嘴反冲滤水管,或者在滤水管段上下封闭,送风压冲洗,借以冲开滤水管外部的淤堵细颗粒。
经过数分或十分钟后,打开出水管的阀门,空气和水流将急速带动泥沙涌至井,而后排出井外。
如果使用不缠丝的条孔滤水管时,可用高压气罐配合,使高压空气大量进入含水层,将增强冲洗作用。
当一段滤水管吹洗完后,使胶囊放气,移动吹冼设备,逐段清洗滤水管其它部位。
见图7-10-(b)强力冲洗井示意图。
井的滤水管清洗,还可使用布兜洗井。
即用三层大于井径的正方形帆布或土布重缝在一起,用两根麻绳交叉缝在布对角线上,拴在布兜主杆上,用卷扬机带即可上下摆动洗图-10强力冲洗井示意图井。
对于浅簿层细粉砂层井,还可以封闭井口,
(a)水压强力冲洗(b)气囊强力冲洗
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