本发明专利技术属于环保领域，涉及一种双层旋进套筒及其应用。所述的套筒钻孔装置包括：钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头；内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。本发明专利技术应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，能够有效避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的问题。不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的问题。不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种双层旋进套筒及其在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用
[0001]本申请属于环保领域，涉及一种双层旋进套筒及其在滨海滩涂填埋区钻探建井的应用。
技术介绍
[0002]在滨海滩涂区域填埋平整，进行土地开发是目前解决人地矛盾的可行方法。工厂企业的集约化入住是常见规划。然而，由于滨海滩涂区域地质构造不稳，以及地下填埋不实，极易发生水泥硬化层破裂及整体塌陷，使得工厂企业成为当地土壤与地下水的污染风险来源。为探究滨海滩涂区域工厂企业对土壤与地下水的污染特征，需要在当地钻探建井，以利后续取样分析。
[0003]传统钻探建井套筒及施工方法一般是利用钻头钻破水泥硬化层后，通过外力加压方式以及延长套筒长度的方式使钻头继续下钻，以至达到目标深度。至于在钻头下钻过程中套筒内不断累积的土石，可通过套筒拔出水冲或过程中泥浆水洗的方式达到清理目的。
[0004]在滨海滩涂填埋区域实际钻探建井时，传统方法并不适用。滩涂区域常使用大块石与杂土综合物进行填埋。受钻探方法与装备所限，钻头钻进硬质石块一定深度，必须拔出钻头清理内容，而无法水洗冲出碎石。由于块石与杂土填埋不紧实，当钻头拔出后，钻井周边石土发生塌陷，堵塞先前已完成的钻井。即使重新钻井，待拔出钻头后，仍会复现塌陷之弊。
[0005]专利申请CN 213838533 U公开了一种双套管钻孔装置，在竖直穿设于钻机平台的导向管内，设有竖直套管。套管内设底端固定钻头的钻杆。然而，此双套管钻孔装置并不适用于水泥硬化层
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填土
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块石类的填埋构造，既无法钻透水泥硬化层，也无法钻透块石。本专利技术钻筒可用于钻透水泥硬化层和块石，内外钻筒与内外套筒的配合能够避免填土塌陷。
[0006]专利申请CN 207131344 U公开了一种带有双层套管的水底钻探设备，在外套管中插设钻杆，并在外套管与钻杆之间插设内套管。然而，此双层套管主要用于水底钻探，同样不适用于滨海滩涂填埋区域。同时，内套管与外套管之间的滑动，在土石干扰下易阻塞，无法形成有效配合。本专利技术在外套筒内壁设置内壁突纹，能够在内外套管之间形成有效空隙以实现内套管与外套管之间的滑动。
技术实现思路
[0007]本专利技术要解决的技术问题是提供一种双层旋进套管，能够在避免地质塌陷的同时有效钻探建井。
[0008]本专利技术要解决的另一个问题是提供上述双层旋进套管在滨海滩涂填埋区域中钻探建井的施工方法和应用。
[0009]本专利技术提供了一种双层旋进套管，用于滨海滩涂填埋区域的实地钻探建井。钻井建立后，可以用于地下水的采集利用与分析监测。
[0010]本专利技术的套筒钻孔装置，含有钻头和套筒，所述的套筒钻孔装置包括钻头、套筒、
支撑护筒、钻杆；
[0011]钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；
[0012]套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；
[0013]支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；
[0014]钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头，一端连接内钻头，另一端连接钻机；
[0015]内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。
[0016]较好的，所述支撑护筒由若干个支撑组件构成，每个支撑组件由两块结构相连的半垫板与半护筒体组成完整一体，半垫板与半垫板之间通过镬耳固定；镬耳中孔通过栓钉，栓钉与螺母匹配旋紧以固定。
[0017]较好的，所述的钻孔装置中，外套筒直径与外钻头直径相等。
[0018]较好的，当不同长度的外套筒匹配使用时，其中一个外套筒的外螺纹与另一个外套筒的内螺纹相接已完成外套筒长度的延长。
[0019]较好的，外套筒作为内套筒使用，内套筒选择直径与实际使用时的内钻头直径相等，内套筒长度设置与外套筒长度设置相等，内套筒连接方式与外套筒连接方式相同；或者内钻头直径小于外钻头直径10cm以上；或者钻头不设置内壁突纹。
[0020]较好的，外套筒内壁附设有内壁突纹；内套筒内壁不设置内壁突纹；或者内壁突纹自套筒外螺纹下端贯穿至套筒内螺纹上端，内壁突纹始末两端直接表现为横截面或者自始末两端向内过渡渐变为横截面形状。
[0021]较好的，在钻杆上下两端均设有钻杆孔，分别连接内筒帽连接孔和钻机传动杆，连接方式可选择螺拧或卡扣；或者所述的钻孔装置配套液压旋进式钻机。
[0022]较好的，所述的套筒钻孔装置包括筒帽，筒帽包括外筒帽与内筒帽，筒帽主体下部设置筒帽螺纹，上部设置筒帽连接柱，筒帽连接柱上设置筒帽连接孔。
[0023]较好的，所述的外钻头与外套筒连接，通过外钻头螺纹与外套筒内螺纹匹配相接。
[0024]较好的，所述外套筒与外筒帽连接，通过外套筒外螺纹与外筒帽螺纹匹配相接；所述的内钻头与内筒帽连接，通过内钻头螺纹与内筒帽螺纹匹配相接；所述内筒帽与钻杆连接，通过内筒帽连接孔与钻杆孔相接。
[0025]本专利技术的套筒钻孔装置，其特征在于，可以用于钻探或者建井，或者用于地下水的采集利用与分析监测。
[0026]较好的，当所述的套筒钻孔装置应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，用于避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的情况。
[0027]较好的，所述的套筒钻孔装置在使用时，需要先建立井外支撑，井外支撑建立包括以下步骤：
[0028]S1.1,确定钻探建井的位置与深度，选择合适长度的钻孔装置；
[0029]S1.2,将外钻头与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接，利用钻机将外钻头竖直安置在钻井点位处；
[0030]S1.3,启动钻机，钻头旋进破除水泥硬化层；
[0031]S1.4,当钻头钻穿水泥硬化层后，拔出钻头，清除钻头内部残留硬化水泥；
[0032]S1.5,将外钻头与合适长度的外套筒连接，外套筒与外螺帽连接，外螺帽与钻机连接。利用钻机将组装好的装置安置在原孔位处。启动钻机，旋进装置钻孔；
[0033]S1.6,当钻孔装置旋进速度明显变小时，钻头到达块石上方；
[0034]S1.7,当外套筒仅剩20cm之内的长度露出地上而旋进速度仍无明显放慢，则需停止钻机工作，拆卸外螺帽，补充安装适当长度套筒，将外螺帽安装在新的外套筒上并连接钻机，重新启动钻机进行旋进钻孔。
[0035]S1.8,清理孔位附近地面，将两块半支撑护筒在外套筒外端合拢，此时半垫板置于地面之上；将栓钉插入镬耳，螺母插入栓钉，利用广口钳将螺母拧紧；
[0036]S1.9,拆卸外螺帽，利用钻机所带管路冲洗钻孔装置内的土石，冲洗出的泥浆与碎石收集处置，或者人工使用掏除装置进行土石清理；
[0037]S1.10,当钻孔装置内土石清理完毕，则已建立防止填土层塌陷的井外支撑，继续进行井孔钻探与井管安装。
[0038]所述的井孔钻本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种套筒钻孔装置，含有钻头和套筒，其特征在于，所述的套筒钻孔装置包括钻头、套筒、支撑护筒、钻杆；钻头，包括外钻头与内钻头，每个钻头的钻筒下部固定连接钻齿、钻筒的上部外侧设置钻头螺纹；套筒，包括外套筒和内套筒，每个套筒的套筒主体下部的内侧设置套筒内螺纹，上部的外侧设置套筒外螺纹；支撑护筒，由固定连接的半垫板与半护筒体构成一组支撑组件，半垫板紧贴待钻洞平面，半护筒体与外套同外侧形状匹配，支撑护筒设置在外套筒外部；钻杆，在垂直地面的方向贯穿外钻头，一端连接内钻头，另一端连接钻机；内钻筒被外钻筒包被在内部，沿着垂直地面的方向在外钻筒内来回滑动。2.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述支撑护筒由若干个支撑组件构成，每个支撑组件由两块结构相连的半垫板与半护筒体组成完整一体，半垫板与半垫板之间通过镬耳固定；镬耳中孔通过栓钉，栓钉与螺母匹配旋紧以固定。3.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的钻孔装置中，外套筒直径与外钻头直径相等；或者当不同长度的外套筒匹配使用时，其中一个外套筒的外螺纹与另一个外套筒的内螺纹相接已完成外套筒长度的延长；或者外套筒作为内套筒使用，内套筒选择直径与实际使用时的内钻头直径相等，内套筒长度设置与外套筒长度设置相等，内套筒连接方式与外套筒连接方式相同；或者内钻头直径小于外钻头直径10cm以上；或者钻头不设置内壁突纹。4.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，外套筒内壁附设有内壁突纹；内套筒内壁不设置内壁突纹；或者内壁突纹自套筒外螺纹下端贯穿至套筒内螺纹上端，内壁突纹始末两端直接表现为横截面或者自始末两端向内过渡渐变为横截面形状。5.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，在钻杆上下两端均设有钻杆孔，分别连接内筒帽连接孔和钻机传动杆，连接方式可选择螺拧或卡扣；或者所述的钻孔装置配套液压旋进式钻机。6.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的套筒钻孔装置包括筒帽，筒帽包括外筒帽与内筒帽，筒帽主体下部设置筒帽螺纹，上部设置筒帽连接柱，筒帽连接柱上设置筒帽连接孔。7.根据权利要求1所述的套筒钻孔装置，其特征在于，所述的外钻头与外套筒连接，通过外钻头螺纹与外套筒内螺纹匹配相接；或者所述外套筒与外筒帽连接，通过外套筒外螺纹与外筒帽螺纹匹配相接；所述的内钻头与内筒帽连接，通过内钻头螺纹与内筒帽螺纹匹配相接；所述内筒帽与钻杆连接，通过内筒帽连接孔与钻杆孔相接。8.权利要求1所述的套筒钻孔装置的应用，其特征在于，所述的套筒钻孔装置用于钻探或者建井，或者用于地下水的采集利用与分析监测。9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，当所述的套筒钻孔装置应用于滨海滩涂填埋区域的钻探建井时，用于避免堆填不实的填土层发生塌陷而堵塞井孔的情况。
10.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟祥周，韩宝苍，张博暄，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：
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