專利名稱：注水井的建造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及注水井的建造方法，用一項全新的技術來擴充注水井內部，加大注水井的下 滲面積，達到快速下滲的效果。
背景技術：
注水井是一種簡單實用的向地下灌水裝置。傳統(tǒng)的注水井的基本建造方法是用鉆井機 鉆出一個井體，在井體內埋上PVC管，并在周邊填上砂礫，或用鋼管和混凝土護井。用在暴 雨季節(jié)中下滲地表收集匯流而來的雨水，涵養(yǎng)地下水，減少城市或地區(qū)因排水困難而造成的 內澇的壓力，可以消除洪峰，減少暴雨季節(jié)洪澇災害。
傳統(tǒng)的注水井存在幾個問題1、過濾面積小、下滲速度慢，難以滿足雨季快速下滲雨水 的目的。2、納污容量小、使用年限低， 一般滲水1 2年后就難以達到當初設計滲水要求。3、
雨水過濾可能不徹底，且可能會污染地下水層。
而使用此新型的建造方法擴充和安裝后的新型注水井就可以基本解決以上問題。 圖一為傳統(tǒng)的注水井示意圖。
發(fā)明內容
本注水井在現(xiàn)有的建造方法上克服了傳統(tǒng)的注水井的缺點，用此項全新的技術，能夠滿 足注水井的實用、安全、快速下滲的要求。用本建造方法建造出來的帶有擴充過濾層的注水 井。其特點是擴充過濾層的形成增大了井體下底部的滲水面積，使得雨水快速下滲，達到從 地表到地下快速回灌雨水的目的。下面對本注水井建造方法做詳細描述。如效果圖二所示，
注水井的井體一般鉆井深3 40米，口徑在100 600毫米。當鉆井和洗井完畢后，對比原來 傳統(tǒng)的注水井，本建造方法在建造時采取了一項全新的技術，在井體離地面2 30米處，用 高速水槍擴充井體。在對地下相對難以控制的情況下完成井體的擴充，這就是本注水井建造 方法的一項獨特之處。運用高壓水槍來擴充砂礫層，讓擴充處的砂石都塌陷到填埋區(qū)內，使 得井底出現(xiàn)一個大型橢面塌陷坑。高壓水槍進水口連著一個揚程50米、排水量3立方米每小 時的水泵，由于水流的流速和水量的壓力，在水槍的出水口產生極大的沖力，達到在水槍掃射井體沙礫層時沙礫依次有序地塌陷，在運用水槍掃射的過程中，具體操作的方法是1、找 出一個方向線，并且以此為最初基礎方向，并標記；2、以最初基礎方向為起始方向，沿著井 體按順時針或者逆時針的固定方向轉動高壓水槍，每10 15分鐘轉動一周，反復2 4次；3、 在轉動高壓水槍的過程中并不是在同一個面上進行，而是在四周轉動的同時，并且上下移動， 且控制的距離范圍為0.5~0.75米。這樣才能保證擴充的大型橢面塌陷坑規(guī)則相對有序。
建造過程中使用的高速水槍制作成本低，實用效果強，用內徑10 50毫米的鋼管連接而 成，最下端連接噴頭。效果圖如圖三所示。
井體施工完畢后，要對擴充過濾層進行回填處理，填料為石英砂。不同于傳統(tǒng)注水井的 填料方式，本建造方法在填料時利用填料袋進行。填料袋為2 25米長、口徑100 500毫米 的兩頭開口的直通布筒。直接把石英砂礫由填料袋傳遞到擴充過濾層，防止在填料過程中石 英砂礫帶入泥層泥土到下面。填料在此相當于傳送帶的功能，填料袋一般由2~3人拿住進料 口，另一口直接懸垂到井體底部，1~2人在進料口依次按填料順序投放石英砂，此項技術程 序需耐心細致。如果不采取此項處理， 一旦泥土封住沙粒之間的空隙，就會造成降低下滲速 度的后果。這也是在技術處理細節(jié)上的一項不同于傳統(tǒng)注水井之處。
在擴充過濾層上的填料上，先填充出一個底部基層，基層的石英砂顆粒大小從下到上填 充的順序為從大到小。然后在填充上部過濾下滲層中，石英砂顆粒從下到上填充順序從小到 大。擴充過濾層的示意圖如圖四所示。填料砂或石英砂顆粒大小0.01 100毫米。
在擴充過濾層上面，放上口徑100 500毫米的PVC—U管(硬聚氯乙烯塑料管)。在一個 般情況下， 一個注水井體內一般放入1 10根PVC-U，由于PVC-U每根的重量較重，投放過 程中需要借助長繩，每兩根管子的連接處用生料帶纏緊并扣牢。PVC-U管出口即注水井的進
水口。雨水經過設備中的上流式深度型砂濾器處理后，由砂濾器的出水口流入到注水井的進
水口，經由PVC管底部半米處，用電鉆鉆孔(孔徑從下到上逐漸減小以配合固定層添料大小
結構，加大雨水與砂層的接觸空間，同時防止細砂或泥土漏進過濾層)加快滲流速度。
在PVC管外圍，本建造方法還設置了一個固定層。同樣，固定層填料也用到填料袋，填 料順序由下到上顆粒大小逐漸減小，填料順序由下到上為第一層，粗砂區(qū)1 3米。第二層 中砂區(qū)1.54米，第三層細砂區(qū)1.5~4米。此處細砂起到阻止上層泥漿進入下層沙層的目的。 再在細砂區(qū)上面填上一層保護層，保護層的石英砂填料順序由下到上顆粒大小由小到大，其 石英砂填充厚度為中砂0.4~1.2米左右，粗砂0.4~1.2米左右。在粗砂上面可以用泥沙或者 泥土直接填實。在此處，固定層起到保護擴充滲漏過濾層作用的同時，還有效增加過濾面，
加快下滲雨水的功能。
經過實踐記錄和計算的數(shù)據(jù)，使用本建造方法的實用新型注水井的下滲速度為傳統(tǒng)注水 井的5 10倍左右，而且在造價成本上基本與傳統(tǒng)注水井相當。 實施例
在北京市海淀區(qū)某地，采用水法鉆井18米深500 口徑，并洗井。使用長13米、l寸鋼 管和噴頭組成的高壓水槍，以揚程50米、排水量為3立方米/小時的泵供水擴充12 12.5米 深的位置。分三次，前兩次放水，各填0.5米和1.8米。第三次水量太少，所以沒有放，13.5 米。開始加濾料,按順序石英砂規(guī)格和添加料量個如下20 40毫米一袋(一袋重約50公斤)、 10 20毫米一袋，5 10毫米一袋、2 5毫米一袋完成基層，12.5米。之后，1 2毫米1袋、 2 5毫米2袋、5 10毫米2袋、10 20毫米4袋、20 40毫米4袋(共17袋)。下管12米。 再后，20 40毫米4袋、10 20毫米3袋、5 10毫米2袋、2~5毫米2袋、1 2毫米1 袋、0.5 1毫米1袋、0.2 0.5毫米1袋、0.1 0.2毫米兩袋(下管后共16袋，總共33袋)， 8米，下土填滿。
雨季下滲效果良好，短時強降雨和近一天的連續(xù)降雨的雨水全部能夠及時回灌。
圖l為傳統(tǒng)注水井示意圖。
1-進水口 2-PVC管道3-泥層4-石英砂固定層5-砂礫層
圖2為新型注水井示意圖
1-進水口 2-泥層3-PVC管道4-石灘層5-石英砂固定層6-管道底部滲水
孔7-擴充過濾滲水區(qū)8-填埋區(qū) 圖3為高壓水槍示意圖
1-進水口 2-連接處3-噴頭冬噴水口 圖4為擴充層砂料填充示意圖
l-PVC注水管2-固定層3-粗砂區(qū)4-中砂區(qū)5-中砂區(qū)6-細砂區(qū)7-粗砂
區(qū)8-底部沙層
權利要求
1.一項全新的技術來擴充注水井內部，運用高壓水槍來擴充砂礫層，讓擴充處的砂石都塌陷到填埋區(qū)內，使得井底出現(xiàn)一個大型橢面塌陷坑。再用石英砂對擴充過濾層進行回填處理。填料時填料袋進行，直接把石英砂礫由填料袋傳遞到擴充過濾層。本注水井的建造方法適用于需要快速下滲雨水的場合。
2、 根據(jù)權利要求1所述的注水井的擴充方法，其特征是利用水流的流速和水量的壓力， 在水槍的出水口產生極大的沖力，達到在水槍掃射井體沙礫層時沙礫依次有序地塌陷，注水 井建造過程中使用的高速水槍制作成本低，實用效果強。
3、 根據(jù)權利要求1所述的回填擴充過濾層的方法，其特征是直接把石英砂礫由兩頭開 口的直通布筒填料袋傳遞到擴充過濾層，防止在填料過程中石英砂礫帶入泥層泥土到下面。 填料在此相當于傳送帶的功能。
全文摘要
用本注水井建造方法建造出來的帶有擴充過濾層的注水井，其特點是擴充過濾層的形成增大了井體下底部的滲水面積，使得雨水快速下滲，達到從地表到地下快速回灌雨水的目的。本注水井建造方法的一項獨特之處是在井體離地面2～30米處，用高速水槍擴充井體。運用高壓水槍來擴充砂礫層，讓擴充處的砂石都塌陷到填埋區(qū)內，使得井底出現(xiàn)一個大型橢面塌陷坑。井體施工完畢后，用石英砂對擴充過濾層進行回填處理。本注水井建造方法在填料時利用兩頭開口的直通布筒填料袋進行，直接把石英砂礫由填料袋傳遞到擴充過濾層，防止在填料過程中石英砂礫帶入泥層泥土到下面。本注水井的建造方法適用于需要快速下滲雨水的場合。
文檔編號E02B11/00GK101372831SQ200810132809
公開日2009年2月25日 申請日期2008年7月10日 優(yōu)先權日2008年7月10日
發(fā)明者麗 傅, 司武衛(wèi), 安逢龍, 健 欒 申請人:北京市浩大安博水資源科技開發(fā)有限公司