【鑿井工法】揭密鑿井工法!打造安全又高效的鑿井工程

【鑿井工法】揭密鑿井工法!打造安全又高效的鑿井工程

[一] 鑿井位置與機具

  • 鑿井位置由業主指定或承包商提供最佳地點。
  • 鑽鑿前,先置入卷焊套管,其尺寸較井管大 6-8 公釐。
  • 鑿井機具包含:
    • 衝擊式:用於硬質地層,鑿頭直接吊起衝擊鑿井。
    • 擴孔式:中空鋼管衝擊地表,鋼管底部設有活動鋼板,灌入泥沙後提昇鋼管封閉鋼板,帶起土層。優點:土孔乾淨,易於辨識地層。
    • 旋轉式:利用旋轉及重力碎土。鑽頭由三頭組合,使用大量泥漿或凝結劑以防止井壁坍塌並浮出碎土。

[二] 砂樣分析與井管安裝

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  • 承包商於施工中採集地層砂樣,依據 ASTM 標準進行篩分析,並繪製曲線圖以確定礫石粒徑和濾水管捲線間距。
  • 鑽鑿至預定深度後,安裝井管需注意:
    • 確認含水層分佈。
    • 井管置於井體中央。
    • 為避免崩塌,下管須一次完成。
    • 使用電焊拼接井管,確保牢固不漏。

[三] 濾水管安裝與礫石填放

  • 安裝濾水管至含水層長度,並焊接控制環以維持垂直。
  • 填入礫石,其規格依據含水層分析,且顆粒大小應大於濾水管孔隙。

[四] 洗井與試水

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  • 使用背洗法或超泵法洗井,清除附著於井壁的泥漿和凝結劑,進而增加含水層透水性。
  • 試水須連續 24 小時,測量恆定出水量,並記錄動水位位置。若動水位持續下降,則為超抽現象。

[五] 沉水馬達與抽水管安裝

  • 沉水馬達安裝於動水位以下。
  • 抽水管螺絲需緊鎖,並安裝逆止閥以避免馬達受損。

[六] 地基脱水與鑿井技術起源

  • 點井工法用於降低地基地下水位,以增強開挖地面的穩定性。
  • 台灣的深層水井技術源自日本,但早期鑿井設備「柴井車」的發明時間和來源仍有待考證。

鑿井工法:古代水資源開發的智慧結晶

鑿井工法是一種古老的水資源開發技術,利用工具鑿穿地層,取得地下水。這種工法在人類歷史上扮演著重要的角色,為許多文明提供了寶貴的水源。

鑿井工法的緣起

早期人類主要依靠地表水源,如河流、湖泊和泉水。然而,隨著人口增加和土地利用變遷,地表水源變得越來越有限。因此,人類開始探索其他取水方式,而鑿井工法應運而生。

鑿井工法的類型

鑿井工法有多種類型,主要取決於地質條件和技術發展水平。常見的鑿井工法包括:

鑿井工法 特點
打擊鑿井 使用打擊工具鑿穿地層
旋轉鑿井 使用旋轉工具鑿穿地層
鑽探鑿井 使用鑽探工具鑿穿地層
噴射鑿井 使用高壓水流沖刷地層
衝擊鑿井 使用水力衝擊工具鑿穿地層

鑿井工法的應用

鑿井工法在世界各地廣泛應用,為以下用途提供水源:

  • 飲用水:鑿井是取得乾淨飲用水的常見方法。
  • 農業用水:鑿井為灌溉作物提供水源。
  • 工業用水:鑿井為工業運作提供水源。
  • 温泉開發:鑿井可以開發温泉,提供醫療或休閒用途。
  • 地質勘探:鑿井可以提供地質資訊,有助於瞭解地層結構和水資源分佈。

鑿井工法的優缺點

優點:

  • 獨立水源:鑿井可以提供獨立的水源,不受外部供水系統影響。
  • 穩定水質:地下水通常比地表水更乾淨,較不受污染。
  • 長久使用:鑿井可以長期使用,只要定期維護即可。

缺點:

  • 成本高:鑿井工程成本可能很高,尤其是在地形複雜或地質條件不良的地區。
  • 環境影響:鑿井可能會影響地下水位和水質。
  • 維護需求:鑿井需要定期維護,如清理淤泥和更換抽水機。

鑿井工法的發展

鑿井工法隨著技術的進步而不斷發展。早期的手工鑿井逐漸被機械化鑿井取代。現代鑿井工法利用先進的設備和技術,大幅提升了鑿井效率和安全性。