專利名稱：盒式預(yù)充填濾料井管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)井濾水管裝置，尤其涉及盒式預(yù)充填濾料井管。
背景技術(shù)：
農(nóng)用機(jī)井是一項(xiàng)重要的農(nóng)田灌溉和人畜飲水設(shè)施，對(duì)抗御干旱，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)，解決人畜飲水起到了舉足輕重的作用。灌溉農(nóng)業(yè)在我國(guó)農(nóng)業(yè)中占有極其重要的位置，灌溉土地約占全國(guó)耕地總面積的 40%，生產(chǎn)出了占全國(guó)總產(chǎn)量75%的糧食、90%的蔬菜和棉花、80%的油料。因此，灌區(qū)成為國(guó)家糧食安全的基礎(chǔ)保障。地下水資源是我國(guó)北方灌區(qū)重要的灌溉水源，機(jī)井建設(shè)在保障國(guó)家糧食安全、改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境和促進(jìn)灌溉農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展中起到了極其重要的作用。 在我國(guó)的灌溉農(nóng)業(yè)中，井灌區(qū)占有重要地位。井灌區(qū)以其穩(wěn)定可靠的水源，可對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行適時(shí)適量灌溉，保證農(nóng)作物旱澇保收，井灌已成為我國(guó)糧食安全和食物供給的重要組成部分。通過發(fā)展井渠結(jié)合灌區(qū)，不但提高了農(nóng)田灌溉保證率，還起到了以灌代排、降低地下水位和防止次生鹽堿化的重要作用，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了良好的生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效農(nóng)業(yè)的發(fā)展。地下水含沙量極小，是實(shí)施節(jié)水灌溉措施的理想水源。由于井灌區(qū)灌溉保證率較高，為我國(guó)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整提供了良好的條件。機(jī)井濾水管是關(guān)系到成井質(zhì)量和出水量大小的關(guān)鍵因素。一般混凝土管井的使用壽命為20年，但不少機(jī)井在使用過程中發(fā)生噴砂、淤積的現(xiàn)象，使機(jī)井出水量明顯減少或徹底報(bào)廢。主要原因?yàn)?、鉆孔孔徑小，濾料配比不當(dāng)，填礫施工不規(guī)范。井管直徑大，填礫層厚度不足10 cm，或因填礫時(shí)過急、過快而發(fā)生篷堵，抽水時(shí)造成井內(nèi)出砂過多；井外填料移動(dòng)，孔壁形成空洞坍塌，致使井管錯(cuò)口、破裂。2、濾管填料不科學(xué)。一般來說粉細(xì)砂層用較大粒徑的濾水管，中粗砂層用較小粒徑的濾水管，如果濾水管骨料粒徑與填礫層、含水層粒徑比例不當(dāng)，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)井不出水或出水含砂量過多。農(nóng)用淺機(jī)井濾水管，絕大部分使用多孔混凝土濾水管。這種濾水管在北方發(fā)展井灌中起過相當(dāng)大的作用。但由于孔隙通道迂回曲折，大小不一，不僅其進(jìn)水阻力較大，而且還易造成機(jī)械堵塞。由于機(jī)井濾水管導(dǎo)致的出水量小、淤積和機(jī)井報(bào)廢等問題，造成提水費(fèi)用增加、嚴(yán)重影響了地下水資源的可持續(xù)開發(fā)利用。因此，新型機(jī)井濾水管的提出，對(duì)地下水資源的持續(xù)利用和灌溉農(nóng)業(yè)的持續(xù)發(fā)展有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。濾水管的類型很多，常用的主要有鋼筋骨架濾水管、圓孔濾水管、條孔濾水管、纏絲濾水管、包網(wǎng)濾水管、礫石水泥濾水管、塑料貼礫濾水管等。濾料一般選用磨圓度好的硅質(zhì)砂礫石，或在井管外壁包棕皮作為過濾。填充濾料是關(guān)系到成井好壞的重要環(huán)節(jié)。濾料選擇應(yīng)按含水沙層顆粒的大小確定，一般為含量水層粒徑的8-10倍。在填濾料時(shí)，應(yīng)向井管四周均勻充填，速度不宜過快，不能在井壁的一側(cè)集中填料，以保證填料的均勻性。濾料是不同粒徑的混合，但由于充填濾料時(shí)，井孔內(nèi)情況復(fù)雜，很難保證充填濾料的均勻性。上述濾水管在機(jī)井施工過程中， 對(duì)濾料的回填過程中存在的問題都沒有得到很好的解決。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN201614612U，，申請(qǐng)?zhí)枮?01020004237.4，申請(qǐng)日為2010年1月21日，授權(quán)公告日為2010年10月27日，公開了“預(yù)充填式攜礫過濾器”。包括接頭、 內(nèi)、外管、上、下支承盤和過濾材料，內(nèi)、外管壁上開有多條過水縫隙；它還包括上支承盤、下支承盤和過濾材料；接頭由梯形扣連接在外管上，內(nèi)管和外管之間上、下端部分別通過銷釘固定有上、下支承盤。在內(nèi)管、外管和上、下支承盤之間圍成的圓環(huán)內(nèi)填充有濾水擋沙的過濾材料。中國(guó)專利授權(quán)公告號(hào)CN201649166U，，申請(qǐng)?zhí)枮?01020004239.3，申請(qǐng)日為2010 年1月21日，授權(quán)公告日為2010年11月M日，公開了“貼礫過濾器”。一種貼礫過濾器， 包括本體，本體中部為帶過水縫或者過水孔的濾管，在濾管壁上粘貼陶粒貼礫層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供盒式預(yù)充填濾料井管，其濾料置入均勻、節(jié)省了大量的濾料；成井孔徑降低，加快了成井的進(jìn)度；不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)填礫時(shí)造成的濾料蓬塞、 填礫不到位和濾料下大上小的現(xiàn)象，從而避免了水井涌沙和出水量小等問題，提高了成井的質(zhì)量；與現(xiàn)有填礫過濾器相比，節(jié)省濾料70%-80%，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、安全可靠。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案盒式預(yù)充填濾料過濾器，包括有井管、井水過濾盒，所述井水過濾盒匹配地鑲嵌固定于井管壁上；所述井管壁沿軸向開設(shè)有至少兩排錯(cuò)位設(shè)置的周向分布通孔，每排周向分布通孔包括至少兩個(gè)通孔，所述井水過濾盒匹配地鑲嵌固定于每個(gè)通孔處。所述井水過濾盒包括中空的容置盒和內(nèi)填于中空的容置盒內(nèi)的級(jí)配濾料，所述中空的容置盒對(duì)稱的兩側(cè)壁開設(shè)有透水孔，便于水分進(jìn)入和滲出過濾盒；所述井水過濾盒的橫截面呈扇形，該橫截面呈扇形結(jié)構(gòu)的井水過濾盒可穩(wěn)固的嵌合于井管的匹配形狀的通孔內(nèi)，而不會(huì)因沙土的壓力穿透井管內(nèi)壁掉落于井中，從而喪失過濾井水的作用。所述橫截面呈扇形的中空容置盒由盒體和插入式的盒蓋組成，盒蓋以及盒體底壁均設(shè)有透水孔，所述盒蓋為弧形結(jié)構(gòu)。所述井水過濾盒內(nèi)的級(jí)配濾料厚度為10 18cm。所述井管對(duì)應(yīng)于中粗砂含水層位置處的井水過濾盒中的級(jí)配濾料厚度為10 12cm ；井管對(duì)應(yīng)于細(xì)砂以下含水層位置處的井水過濾盒中的級(jí)配濾料厚度為15 18cm ；回填礫料級(jí)配選擇不當(dāng)會(huì)造成機(jī)井淤積；回填礫料對(duì)成井質(zhì)量影響很大，如發(fā)生問題，就會(huì)造成機(jī)井出水量小，或出水量大但涌沙，乃至全井報(bào)廢；顆粒過粗透水性雖強(qiáng)，但起不到攔沙的作用，顆粒過細(xì)攔砂效果好，但透水性差，合格的礫料應(yīng)該是攔砂透水效果最佳，成井后達(dá)到水清砂凈；填礫厚度不符合要求也會(huì)造成機(jī)井涌沙；《農(nóng)用機(jī)井技術(shù)規(guī)范》中規(guī)定，中、 粗砂含水層填礫厚度不小于100 mm，細(xì)砂以下含水層，填礫厚度不小于150 mm，若填礫厚度偏小，攔砂效果差，勢(shì)必會(huì)涌砂淤井。所述級(jí)配濾料為硅質(zhì)礫石、陶粒、石英砂或塑料顆粒。所述井水過濾盒是PVC塑料壓制而成。本發(fā)明具有開孔率大、阻力小、效率高、出水量大、不堵塞、壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；由于本發(fā)明的濾料是提前預(yù)裝在特制的盒中，并根據(jù)不同地下含水層確定井水過濾盒中級(jí)配濾料厚度及濾料粒徑，保證了濾料級(jí)配的合理性，同時(shí)也保證了濾料具有滿足規(guī)范規(guī)定的厚度要求；并可以做到機(jī)井井管安裝和濾料回填一次到位。
本發(fā)明濾料置入均勻、節(jié)省了大量的濾料；成井孔徑降低，加快了成井的進(jìn)度；不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)填礫時(shí)造成的濾料蓬塞、填礫不到位和濾料下大上小的現(xiàn)象，從而避免了水井涌沙和出水量小等問題，提高了成井的質(zhì)量；與現(xiàn)有填礫過濾器相比，節(jié)省濾料70%-80%， 且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、安全可靠。


圖1是本發(fā)明的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明的橫斷面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的井水過濾盒的放大結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是圖3的A-A向剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式參見圖1 4所示，盒式預(yù)充填濾料井管，包括有井管1、井水過濾盒2，所述井水過濾盒2匹配地鑲嵌固定于井管1壁上；所述井管1壁沿軸向開設(shè)有四排錯(cuò)位設(shè)置的周向分布通孔11，每排周向分布通孔11包括四個(gè)通孔111，所述井水過濾盒2匹配地鑲嵌固定于每個(gè)通孔111處。所述井水過濾盒2包括中空的容置盒21和內(nèi)填于中空的容置盒21內(nèi)的級(jí)配濾料 22 ；所述井水過濾盒2的橫截面呈扇形。所述橫截面呈扇形的中空容置盒21由盒體211和插入式的盒蓋212組成，盒蓋 212以及盒體211底壁均設(shè)有透水孔23，所述盒蓋212為弧形結(jié)構(gòu)。所述井管1對(duì)應(yīng)于中粗砂含水層位置處的井水過濾盒2中的級(jí)配濾料22厚度為 Ilcm ；井管1對(duì)應(yīng)于細(xì)砂以下含水層位置處的井水過濾盒2中的級(jí)配濾料22厚度為16cm。所述級(jí)配濾料22為硅質(zhì)礫石。所述井水過濾盒2是PVC塑料壓制而成。如上所述，本發(fā)明盒式預(yù)充填濾料井管，所述的實(shí)施例及圖，只是本發(fā)明較好的實(shí)施效果，并不是只局限于本發(fā)明，凡是與本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、特征等近似、雷同者，均應(yīng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求
1.盒式預(yù)充填濾料井管，包括有井管(1)、井水過濾盒(2)，所述井水過濾盒(2)匹配地鑲嵌固定于井管(1)壁上；其特征在于所述井管(1)壁沿軸向開設(shè)有至少兩排錯(cuò)位設(shè)置的周向分布通孔(11)，每排周向分布通孔(11)包括至少兩個(gè)通孔(111)，所述井水過濾盒(2 ) 匹配地鑲嵌固定于每個(gè)通孔(111)處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述井水過濾盒(2)包括中空的容置盒(21)和內(nèi)填于中空的容置盒(21)內(nèi)的級(jí)配濾料(22)，所述中空的容置盒(21)開設(shè)有透水孔(23)；所述井水過濾盒(2)的橫截面呈扇形。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述橫截面呈扇形的中空容置盒(21)由盒體(211)和插入式的盒蓋(212)組成，盒蓋(212)以及盒體(211)底壁均設(shè)有透水孔(23)，所述盒蓋(212)為弧形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述井水過濾盒(2)內(nèi)的級(jí)配濾料(22)厚度為10 18cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述井管(1)對(duì)應(yīng)于中粗砂含水層位置處的井水過濾盒(2)中的級(jí)配濾料(22)厚度為10 12cm ；井管(1)對(duì)應(yīng)于細(xì)砂以下含水層位置處的井水過濾盒(2)中的級(jí)配濾料(22)厚度為15 18cm。
6.根據(jù)權(quán)利要求2、3、4或5所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述級(jí)配濾料(22)為硅質(zhì)礫石、陶粒、石英砂或塑料顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的盒式預(yù)充填濾料井管，其特征在于所述井水過濾盒(2)是 PVC塑料壓制而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及盒式預(yù)充填濾料井管，包括有井管、井水過濾盒，所述井水過濾盒匹配地鑲嵌固定于井管壁上；所述井管壁沿軸向開設(shè)有至少兩排錯(cuò)位設(shè)置的周向分布通孔，每排周向分布通孔包括至少兩個(gè)通孔，所述井水過濾盒匹配地鑲嵌固定于每個(gè)通孔處；本發(fā)明濾料置入均勻、節(jié)省了大量的濾料；成井孔徑降低，加快了成井的進(jìn)度；不會(huì)出現(xiàn)傳統(tǒng)填礫時(shí)造成的濾料蓬塞、填礫不到位和濾料下大上小的現(xiàn)象，從而避免了水井涌沙和出水量小等問題，提高了成井的質(zhì)量；與現(xiàn)有填礫過濾器相比，節(jié)省濾料70%-80%，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便、安全可靠。
文檔編號(hào)E03B3/24GK102174828SQ20111007894
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月30日
發(fā)明者仵峰, 宰松梅, 溫季, 郭冬冬, 郭樹龍 申請(qǐng)人:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所