專利名稱：聚丙烯翼緣式井管及用其建造水井的施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一項水利工程領(lǐng)域的施工方法，具體是一種聚丙烯翼緣式井管及 用其建造水井的施工方法。
技術(shù)背景農(nóng)田水利基本建設(shè)在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，我國大 部分的農(nóng)作物都生長在灌田上，因此，農(nóng)田灌溉則是我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的命脈，在農(nóng) 田上修建大量的水井，能夠提高抗御自然災(zāi)害的綜合生產(chǎn)能力，保障糧食增產(chǎn)和 旱季保收；同樣，在某些污染嚴(yán)重的地區(qū)，由于地表水污染的加重，在中小城市 和農(nóng)村選擇打深水井來確保居民飲水健康；在一些釀酒廠、化工廠和煉油廠等對 水質(zhì)要求較高的企業(yè)，同樣會打更深的取水井，以保證取水質(zhì)量，確保生產(chǎn)的順 利進行，在水井建設(shè)過程中，井管材料多取為混凝土，由于混凝土井管重量大、 強度低，在混凝土井管的搬運過程中，容易造成井管相互間的擠壓和碰撞，從而 造成井管產(chǎn)生裂縫甚至破碎；施工過程中，采用井孔下部鋼纜繩懸吊法進行施工， 井管在井盤上依次向上疊加，直至達到水井設(shè)計的深度要求，施工完成后，還要 將鋼纜繩從井管底部拔出，施工不方便、勞動強度大；在井管沿著井孔側(cè)壁依次 向上累加的過程中，在井孔底部的井管承受了幾乎上部井管的全部重力，因此， 如果井管質(zhì)量不合格或施工過程中造成損傷，使其強度達不到要求，那么將發(fā)生 底部井管被壓碎的情況，由于上部井管的巨大重力，向下的巨大沖擊力將井管依 次沖碎，形成鏈鎖反應(yīng)，直到上部的井管，全部沉入井底，從而造成工程事故； 在水井的使用過程中，由于混凝土井管的強度低，以及上下井管間無連接而造成 整體性能差，因此容易造成部分井管的傾斜錯位和井孔坍塌，造成水井報廢，影 響其使用壽命。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)?2205323. 9提出鋼筋混凝土井 管，專利號200520008909. 8預(yù)應(yīng)力鋼筋井管，其缺點都是井管質(zhì)量大，易損傷，制作工程復(fù)雜，造價較高，而且在水井的使用過程中，鋼筋銹蝕導(dǎo)致混凝土開裂， 導(dǎo)致井管強度降低，嚴(yán)重影響水井的使用壽命。因此，需要一個堅固耐久而且質(zhì) 量輕的井管和簡單易行的施工技術(shù)。 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有混凝土井管和其施工過程中存在的弊端，提供一種 聚丙烯翼緣式井管及用其建造水井的施工方法，使其采用聚丙烯制造塑料井管，此種井管具有質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕和耐老化等優(yōu)點，因此，有利于井管的運 輸和搬運，提高水井的耐久性；在具體的施工過程中，相鄰井管之間用螺紋和螺 母連接，并且采用在井孔上部的懸吊法進行施工，提高施工速度和施工質(zhì)量，降 低施工風(fēng)險率，并且能夠?qū)U井的塑料井管進行回收再利用，從而達到廢物利用 和節(jié)約資源的目的。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明所涉及的聚丙烯翼緣式井管，其材料為聚丙烯，井管上端設(shè)置螺母和 翼緣，下端設(shè)置螺紋，螺母和螺紋要完整吻合，中間為管體，井管之間通過螺紋 和螺母進行對接旋緊。所述螺母設(shè)置在翼緣內(nèi)部。所述翼緣的外半徑大于井管外半徑，進一步的，大于井管外半徑5cm。 所述井管用于不透水層時，中間為密實的管體。所述井管用于濾水層時，井管管壁上設(shè)置有橢圓形滲水孔，橢圓形滲水孔的 長邊方向沿井管縱向布置，并且沿井管管壁均勻排列布置，并且開孔率大于或等 于12%。本發(fā)明采用聚丙烯制造塑料井管，此種井管具有質(zhì)量輕、強度高、耐腐蝕和 耐老化等優(yōu)點；在不透水井管和濾水井管的上部均設(shè)置螺母，下部設(shè)置螺紋，螺 母和螺紋要完整吻合;濾水井管管壁設(shè)置橢圓形滲水孔，當(dāng)井管管壁預(yù)留小孔時， 井管在拉力或壓力作用下，在小孔周圍產(chǎn)生應(yīng)力集中，對井管的強度是非常不利 的，因此，橢圓形滲水孔的長邊沿井管縱向布置，并且沿井管管壁均勻排列布置， 減少小孔應(yīng)力集中對井管強度的影響，保證水流暢通和井管強度；在井管上部螺 母處設(shè)置翼緣，以井管翼緣為受力點和施工控制點，并可以增強井管翼緣處的強 度，防止在較大的拉力和壓力作用下井管在翼緣處斷裂。本發(fā)明所涉及的用聚丙烯翼緣式井管建造水井的施工方法，采用上部井管懸 吊法進行施工，即以每節(jié)井管的翼緣為施工節(jié)點，井管安裝施工中，用鋼板卡 住井管的翼緣，將井管依次通過螺紋和螺母進行連接，然后利用手拉葫蘆對整體 井管提供拉力，將整體井管下移，依次類推，直到滿足設(shè)計深度。進一步的，所述采用上部井管懸吊法進行施工，具體為以各個井管的翼緣 為施工節(jié)點，將翼緣的突出部分卡在鋼板上，然后將另一個井管的螺紋與螺母進 行對接和旋緊，用鋼箍套在上部井管的翼緣部分，鋼箍與手拉葫蘆連接，用手拉 葫戶施加拉力，將整體井管懸吊在井孔中，然后將鋼板相對移開，使得整個井管 能夠順利下移，反方向拉手拉葫蘆鏈條，使得整個井管向下移動，當(dāng)上部井管的 翼緣部分接近鋼板時候，鋼板閉合，鋼板中間的圓孔卡緊并管的翼緣部分，整個 井管體懸吊在井孔內(nèi)，然后安裝下一個井管，依次類推，直到頂部井管。當(dāng)水井報廢或者不能夠使用的時，可以將井管拔出，拔出的方法和安裝井管 的方法相反，先用鋼箍套在頂部井管翼緣處的，用手拉葫蘆施加拉力，將井管拔 出緊鄰的下一節(jié)井管的翼緣在鋼板之上時，閉合鋼板，然后，旋掉上面的井管， 按照上述的方法，依次類推，直到取出最后一節(jié)井管。本發(fā)明的有益效果采用聚丙烯井管來代替普通的混凝土井管，井管的質(zhì) 量減小，井管的強度提高，由于上下井管之間通過螺紋和螺母連接，因此，整個 井管的整體性能提高，在水井的服役過程中，防止由于部分井管錯位傾斜和井孔 坍塌，造成水井報廢，由于聚丙烯井管不易被鹽堿水、氟水等腐蝕，因此，水井 堅固耐久；在井管的運輸過程中，減少由于混凝土井管之間的相互擠壓和碰撞帶 來的損耗；在施工過程中，將傳統(tǒng)的鋼纜繩下部井管懸吊法施工，改為上部井管 的懸吊法施工，施工人員在鋼板上進行施工，施工安全、方便快捷，減小施工風(fēng) 險率，并且可以減少勞動強度和人工費用；當(dāng)機井報廢的時候，能夠非常方便的 將井管逐個拔出，實現(xiàn)井管的循環(huán)利用。因此，此項發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，技術(shù)合理， 采用這種井管和施工技術(shù)，施工方便快捷，井管能夠循環(huán)利用，實現(xiàn)節(jié)約資源和 保護環(huán)境的目的，對建設(shè)節(jié)約型社會和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟有著重要的意義。


圖1為不透水井管的立面圖 圖2為濾水井管的立面3為A-A方向的剖面圖 圖4為B-B方向的剖面圖 圖5為軌道和鋼板的平面圖 圖6為C-C方向的剖面圖 圖7為龍門架的側(cè)視圖其中，l為螺紋，2為螺母，3為翼緣，4為橢圓形滲水孔，5為軌道，6為 小圓孔，7為鋼板，8圓孔，9為龍門架，IO為手拉葫蘆。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例作詳細說明本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案 為前提下進行實施，給出了詳細的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護 范圍不限于下述的實施例。本發(fā)明所述的聚丙烯翼緣式井管可以用于不透水井管和濾水井管，建造并管 的材料采用聚丙烯，在不透水井管和濾水井管的上部均設(shè)置螺母2，下部設(shè)置螺 紋l，螺母2和螺紋1完整吻合，各節(jié)井管都是通過相鄰井管的螺紋1和螺母2 進行連接圖1為不透水井管的立面圖，井管上端設(shè)置螺母2和翼緣3，翼緣3的外半 徑要大于井管外半徑5cm，下端設(shè)置螺紋l，中間為密實的管體，主要是用于不 透水層的井管。圖2為濾水井管的立面圖，井管上端設(shè)置螺母2和翼緣3，翼緣3的外半徑 要大于井管外半徑5cm，下端設(shè)置螺紋1，井管管壁上設(shè)置有橢圓形滲水孔4， 并且開孔率不小于12%，保證水流暢通和取水量；橢圓形滲水孔4的長邊沿井管 縱向布置，并且沿井管管壁均勻排列布置，保證井管強度，防止微小礫石阻塞滲 水孔。圖3和圖4分別為不透水井管和濾水井管的剖面圖，如圖所示井管管壁厚度 相同，均為3cm，螺母2放在翼緣3內(nèi)部。上述井管的內(nèi)徑為40cm至100cm，井管的長度為2m、 4m和8m的一種。本實施例施工過程如下 (l)根據(jù)設(shè)計要求，在正確的位置鉆好井孔后，保持井孔周圍場地的平整， 如圖5所示，將軌道5平行放置在井孔兩側(cè)，然后將兩個半矩形鋼5內(nèi)，鋼板7分別帶有大圓孔8和小圓孔6，確保鋼板7的大圓孔8的圓心和井 孔的圓心重合；如圖7所示，將龍門架9上部的橫梁穿過井孔軸心線，并將龍門 架9上部橫梁的中點與井孔的圓心對齊，在龍門架9上部橫梁的中點處安裝手拉 葫戸IO，為施工過程做好準(zhǔn)備。圖6為鋼板和軌道的截面圖，軌道5上設(shè)置卡槽，將鋼板7的兩端部放置在 卡槽內(nèi)，防止鋼板7在荷載作用下發(fā)生突然滑移和傾斜。(2) 在井管的底部將井盤利用螺母2和螺紋1的進行連接，保持井管底部 的井盤向下，將井管放進鋼板7之間的大圓孔8處，大圓孔8的直徑大于井管的 外徑lcm，同時閉合鋼板7，此時井管的翼緣3被鋼板7卡住，然后將另一個井 管的螺紋1部分與此井管的螺母2對齊，并且保持兩井管的中心軸線一致，將井 管旋緊，用鋼箍套在上部井管的翼緣3處，用手拉葫盧IO連接鋼箍以提供拉力， 使得連接好的整個井管體懸吊在井孔中，然后將下部的鋼板7相對拉開，拉開的 距離使得大圓孔8保證井管的翼緣3順利通過鋼板7為好，反向拉手拉葫蘆10 的鏈條，使得整體井管逐漸下移，當(dāng)上部井管的翼緣3接近鋼板的時候，閉合鋼 板7，鋼板7卡住井管的翼緣3，并將鋼箍從鋼板7的小圓孔6處取出，小圓孔 6的半徑為10cm，再將另一個井管安裝上去，按照上述的方法，依次類推，直到 安裝完成最上部的井管形成井體。最后，將鋼板7、軌道5和龍門架9移開，按 照設(shè)計要求對井管的側(cè)壁進行填料，完成水井的施工過程。(3) 當(dāng)水井報廢的時候，使用同樣的機具可以將整體井管拔出，以下是具 體的施工過程用鋼箍套在上部井管的翼緣3處，利用手拉葫戸10將井管整體 拔起，當(dāng)下鄰一節(jié)井管的翼緣3恰好在鋼板7上方的時候，閉合鋼板7，卡住該 井管的翼緣3，然后旋掉上一節(jié)的井管，同時將鋼箍通過鋼板7兩邊的小圓孔6 綁扎在下一節(jié)井管的翼緣3處，移開鋼板7，移開的距離使得圓孔8保證井管的 翼緣3順利通過鋼板7為好，然后用手拉葫蘆10再將井管整體拔起，用鋼板卡 住井管的翼緣3，然后，旋掉上部的井管，用上述的方法，依次類推，直到取出 最后一節(jié)井管，最后，將廢井孔填埋，防止廢井孔吞噬人、動物等而釀成事故?，F(xiàn)有技術(shù)中的井管，主要是混凝土井管、鋼筋混凝土井管，井管之間的連接 方法主要為焊接或者通過絲扣連接，整個井管均為圓柱體，沒有翼緣，其施工方 法采用下部井管懸吊法，施工工序復(fù)雜，施工風(fēng)險率高，施工速度慢；當(dāng)水井報廢的時候，難以將井管取出、循環(huán)利用。由上述的實施例可以看出，本實施例所提出的井管材料為聚丙烯，質(zhì)量輕， 強度高；上部螺母處設(shè)置翼緣，能夠增加螺紋和螺母連接處的強度；同時在施工 過程中以井管的翼緣為主要受力點和施工節(jié)點，用鋼板卡住井管的翼緣處，將整 體井管懸吊于上部井管的翼緣處，施工方便；水井報廢的時候，以井管的翼緣處 為受力點，能夠方便的將井管逐個取出，將井管循環(huán)再利用，實現(xiàn)節(jié)約資源和保 護環(huán)境的目的；井管壁上沿井管的縱向布置橢圓形滲水孔，保證井管的抗拉和抗 壓強度。
權(quán)利要求
1、一種聚丙烯翼緣式井管，其特征在于，井管上端設(shè)置螺母和翼緣，下端設(shè)置螺紋，螺母和螺紋要完整吻合，中間為管體，井管之間通過螺紋和螺母進行對接旋緊，所述的井管材料為聚丙烯。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯翼緣式井管，其特征是，所述螺母設(shè)置在翼緣內(nèi)部。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯翼緣式井管，其特征是，所述翼緣的外半 徑大于井管外半徑5cm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯翼緣式井管，其特征是，所述井管用于不 透水層時，中間為密實的管體。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的聚丙烯翼緣式井管，其特征是，所述井管用于濾 水層時，井管管壁上設(shè)置有橢圓形滲水孔。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的聚丙烯翼緣式井管，其特征是，所述橢圓形滲水 孔的長邊方向沿井管縱向布置，并且沿井管管壁均勻排列布置，并且開孔率大于 或等于12%。
7、 一種用聚丙烯翼緣式井管建造水井的施工方法，其特征在于，采用上部 井管懸吊法進行施工，即以每節(jié)井管的翼緣為施工節(jié)點，井管安裝施工中，用 鋼板卡住井管的翼緣，將井管依次通過螺紋和螺母進行連接，然后利用手拉葫蘆 對整體井管提供拉力，將整體井管下移，依次類推，直到滿足設(shè)計深度。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的用聚丙烯翼緣式井管建造水井的施工方法，其特征是，所述采用上部井管懸吊法進行施工，具體為以各個井管的翼緣為施工節(jié) 點，將翼緣的突出部分卡在鋼板上，然后將另一個井管的螺紋與螺母進行對接和 旋緊，用鋼箍套在上部井管的翼緣部分，鋼箍與手拉葫蘆連接，用手拉葫蘆施加 拉力，將整體井管懸吊在井孔中，然后將鋼板相對移開，使整個井管順利下移， 反方向拉手拉葫蘆鏈條，使整個井管向下移動，當(dāng)上部井管的翼緣部分接近鋼板 時候，鋼板閉合，鋼板中間的圓孔卡緊井管的翼緣部分，整個井管體懸吊在井孔 內(nèi)，然后安裝下一個井管。
9、 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的用聚丙烯翼緣式井管建造水井的施工方法，其特征是，包括以下步驟第一步，鉆好井孔后，保持井孔周圍場地的平整，將軌道平行放置在井孔兩 側(cè)，然后將兩個半矩形鋼板嵌入軌道的卡槽內(nèi)，鋼板分別帶有大圓孔和小圓孔， 使鋼板的大圓孔的圓心和井孔的圓心重合，將龍門架上部的橫梁穿過井孔軸心 線，并將龍門架上部橫梁的中點與井孔的圓心對齊，在龍門架上部橫梁的中點處 安裝手拉葫戸，為施工過程做好準(zhǔn)備；第二步，在井管的底部將井盤利用螺母和螺紋的進行連接，保持井管底部的 井盤向下，將井管放進鋼板之間的大圓孔處，大圓孔的直徑大于井管的外徑lcm， 同時閉合鋼板，此時井管的翼緣被鋼板卡住，然后將另一個井管的螺紋部分與此 井管的螺母對齊，并且保持兩井管的中心軸線一致，將井管旋緊，用鋼箍套在上 部井管的翼緣處，用手拉葫蘆連接鋼箍以提供拉力，使連接好的整個井管體懸吊 在井孔中，然后將下部的鋼板相對拉開，拉開的距離使大圓孔保證井管的翼緣順 利通過鋼板，反向拉手拉葫蘆的鏈條，使整體井管逐漸下移，當(dāng)上部井管的翼緣 接近鋼板的時候，閉合鋼板，鋼板卡住井管的翼緣，并將鋼箍從鋼板的小圓孔處 取出，小圓孔的半徑為10cm，再將另一個井管安裝上去，按照上述的方法，依 次類推，直到安裝完成最上部的井管形成井體，最后，將鋼板、軌道和龍門架移 開，對井管的側(cè)壁進行填料，完成水井的施工過程。
10、根據(jù)權(quán)利要求7所述的用聚丙烯翼緣式井管建造水井的施工方法，其特 征是，所述井管取出時，將鋼箍套在上部井管的翼緣處，用手拉葫蘆將整體井管 拔出，用鋼板卡住下一節(jié)井管的翼緣處，旋掉上一節(jié)井管，依次類推，直至將井 管全部取出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種水利工程技術(shù)領(lǐng)域的聚丙烯翼緣式井管及用其建造水井的施工方法，所述聚丙烯翼緣式井管上端設(shè)置螺母和翼緣，下端設(shè)置螺紋，螺母和螺紋要完整吻合，中間為管體，井管之間通過螺紋和螺母進行對接旋緊，在濾水井管的管壁上布置橢圓形滲水孔。此井管的施工技術(shù)為采用上部井管懸吊法進行施工，以每節(jié)井管的翼緣為施工節(jié)點，井管安裝施工中，用鋼板卡住井管的翼緣，將井管依次通過螺紋和螺母進行連接，然后利用手拉葫蘆對整體井管提供拉力，將整體井管下移，依次類推。當(dāng)水井報廢的時候，能夠方便的將井管逐個取出，將井管循環(huán)再利用，實現(xiàn)節(jié)約資源和保護環(huán)境的目的。
文檔編號E03B3/16GK101220604SQ200810032999
公開日2008年7月16日 申請日期2008年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月24日
發(fā)明者代東旭, 代曉東, 方從啟 申請人:上海交通大學(xué)