CN104343447A

CN104343447A - 利用多级封隔器的试样采集方法及装置

Info

Publication number: CN104343447A
Application number: CN201410337263.1A
Authority: CN
Inventors: 金正赞; 成基声; 蔡起卓; 廉炳又
Original assignee: Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources KIGAM
Current assignee: Korea Institute of Geoscience and Mineral Resources KIGAM
Priority date: 2013-07-24
Filing date: 2014-07-15
Publication date: 2015-02-11
Anticipated expiration: 2034-07-15
Also published as: US20150027696A1; KR101400746B1; CN104343447B; US9410425B2

Abstract

本发明涉及利用多级封隔器的试样采集方法及装置。根据本发明的利用多级封隔器的试样采集方法及装置，能够在规定的深度利用多级封隔器来固定试样采集桶，因此能够与钻探孔内的污水无关地精确采集钻探孔的外部的试样。上述多级封隔器能够借助氮气来膨胀，且试样采集桶内的试样的填充量能够借助摄像头或水位传感器来完成。

Description

利用多级封隔器的试样采集方法及装置

技术领域

本发明涉及利用多级封隔器(multiple packers)的试样采集方法及装置，尤其涉及利用多级封隔器来在规定的深度精确采集钻探孔的外部的未被污染的试样的方法及装置。

背景技术

已知，通常，垃圾填埋场或家畜埋没场等地下水、核电站或放射性废弃物储存场附近的地下水或在地下储存有作为全球变暖的元凶的CO₂的用地的地下水等因渗滤水等而引起各种污染，在CO₂地下储存场的情况下，大量包含从上述地下储存场流出的CO₂。

为了掌握这种地下水的污染或CO₂等扩散的实际状况，以在对钻探孔(管井)进行穿孔之后，在规定的深度采集地下水试样(样品)的方式测定水质。

在此，规定的深度指在300m、500m等深度采集地下水试样时的规定的深度。

因此，在相同的钻探孔中采集这些各个深度的地下水试样的情况下，可以称之为在规定的深度采集地下水试样。

另一方面，采集地下水试样的方法从以往就提出过多种方法，但在规定的深度反复采集地下水试样的情况下，由于污染源从相应钻探孔内的规定的深度扩散至地面，因而难以掌握相应深度的准确的水质。

即，在单一钻探孔反复投入试样采集桶，并回收上述试样采集桶的过程中，灌满上述钻探孔内的地下水上下混合，使得包括在上述地下水的污染物上下扩散，或者根据钻探孔的深度，使以其他浓度存在的CO₂等的浓度发生变化。

因此，以避免钻探孔内的污染源(包含CO₂)的混合引起的污染的方式在规定的深度精确采集钻探孔的外部的未被污染的试样的方法及装置尚未提出。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：韩国公开特许公报第10-2008-0104893号(2008年12月03日公开)(发明名称：流体采集装置)

发明内容

因此，本发明的一目的在于，提供利用多级封隔器的试样采集方法及装置。

本发明所要解决的问题并不局限于以上所提及的(多个)问题，本发明所属技术领域的普通技术人员能够根据以下记载内容明确理解未提及的其他(多个)问题。

为了解决上述问题，优选的一实施例的本发明的利用多级封隔器的试样采集方法的特征在于，其包括：步骤(A)，向钻探孔的内部投入用于采集试样的试样采集桶；步骤(B)，确认所投入的上述试样采集桶是否达到规定的深度；步骤(C)，在上述试样采集桶达到上述规定的深度的情况下，使包围上述试样采集桶的上端的外侧形成的第一封隔器及包围上述试样采集桶的下端的外侧形成的第二封隔器膨胀，来使上述第一封隔器及上述第二封隔器紧贴于上述钻探孔的壁；步骤(D)，采集形成上述钻探孔的壳体的外部的试样；步骤(E)，若上述试样的采集结束，则分离上述第一封隔器和上述第二封隔器；以及步骤(F)，从上述钻探孔回收填充有上述试样的上述试样采集桶。

为了解决上述问题，优选的一实施例的本发明的利用多级封隔器的试样采集装置的特征在于，其包括：试样采集桶，向钻探孔的内部投入，以采集试样；试样采集用气缸，附着于上述试样采集桶的内侧的一侧；试样采集用杆，能够从上述试样采集用气缸向上述试样采集用气缸的延伸方向水平移动并突出，在上述试样采集用杆的内侧设有用于传送所采集的试样的传送路；试样采集部，与从上述试样采集用气缸移动突出的上述试样采集用杆的移动突出方向相对应，并位于形成上述钻探孔的壳体的一侧壁；第一封隔器，以包围上述试样采集桶的上端的外侧的方式附着；以及第二封隔器，以包围上述试样采集桶的下端的外侧的方式附着。

为了解决上述问题，优选的另一实施例的本发明的利用多级封隔器的试样采集装置的特征在于，其包括：试样采集桶，向钻探孔的内部投入，以采集试样，试样采集用气缸，附着于上述试样采集桶的内侧的一侧，试样采集用杆，从上述试样采集用气缸突出，试样采集部，与从上述试样采集用气缸突出的试样采集用杆相对应，并位于形成上述钻探孔的壳体的一侧壁，污水排出桶，安装于上述试样采集桶的下端，用于排出钻探孔的内部的污水，第一封隔器，以包围上述试样采集桶的上端的外侧的方式附着，以及第二封隔器，以包围上述试样采集桶的下部的上述污水排出桶的下端的外侧的方式附着；在上述污水排出桶形成有能够开闭的电子开闭阀，以收容上述第一封隔器及上述第二封隔器之间的污水。

其他实施例的具体事项包括在详细的说明及附图中。

参照附图详细说明的实施例能够使本发明的优点和/或特征以及实现这些优点和/或特征的方法更加明确。但是，本发明不局限于以下所公开的实施例，能够以互不相同的各种方式实施，以下实施例仅用于使本发明的公开内容更加完整，能够使本发明所属技术领域的普通技术人员更加完整地理解本发明的范畴，本发明仅根据发明要求保护范围定义。

并且，需要了解的是，在说明书全文中，相同的附图标记表示相同的结构要素，且构成发明的各结构要素的大小、位置及结合关系等能够为了说明的明确性而夸张地被记述。

根据如上所述的本发明的利用多级封隔器的试样采集方法及装置，能够利用多级封隔器来在规定的深度精确采集钻探孔的外部的试样。

并且，根据本发明，由于钻探孔内的污水不会混入采集的试样，因而能够在规定的深度精确采集所需的试样。

附图说明

图1为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集方法的一实施例的顺序图。

图2为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置的垂直剖视图。

图3为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置的试样采集桶的内部的剖视图。

图4为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置的封隔器结构及试样采集桶的内部的气缸的结构的剖视图。

图5为本发明优选的一实施例的试样采集桶及试样采集部的一部分的平面剖视图。

图6(a)及图6(b)为以图示性的方式表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置与钻探孔的壁的试样采集部相结合的顺序的剖视图。

图7为表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置排出封隔器之间的污水的结构的简要剖视图。

图8为用于说明本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置中的利用氮气来填充封隔器的机理的简要剖视图。

图9为用于说明本发明优选的另一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置中的排出封隔器之间的污水的机理及填充上述封隔器的机理的简要剖视图。

附图标记的说明

S10：向钻探孔投入试样采集桶的步骤

S20：用于确认是否达到规定的深度的步骤

S30：使第一封隔器和第二封隔器膨胀，来使上述第一封隔器和第二封隔器紧贴于钻探孔壁的步骤

S40：采集试样的步骤

S50：分离第一封隔器和第二封隔器的步骤

S60：回收试样采集桶的步骤

1：地面 2：壳体

3：钻探孔 4：试样

5：绳子 6：固定支架

7：绳钩 8：起重马达

100：试样采集桶 110：本体

111：第一支架 112：水位计

112a：上端水位传感器 112b：中端水位传感器

112c：下端水位传感器 116：照明装置

117：摄像头 118：固定装置

119：第二支架 120：下部侧

130：上部侧 140：第一封隔器

142：第二封隔器 150：结合部

200：试样采集用气缸 220：试样采集用杆

252：旋转轴 250：门

255：开放位置 260：上侧导块

265：下侧导块 300：氮气供给罐

400：污水排出桶 420：电子开闭阀

A：试样采集空间 B：污水排出空间

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的优选实施例进行说明。

根据图1，本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集方法可包括：向钻探孔投入试样采集桶的步骤S10；用于确认是否达到规定的深度的步骤S20；在达到规定的深度的情况下，使第一封隔器和第二封隔器膨胀，来使上述第一封隔器和第二封隔器紧贴于钻探孔壁的步骤S30；采集试样的步骤S40；分离第一封隔器和第二封隔器的步骤S50；以及回收试样采集桶的步骤S60。

首先，向钻探孔投入试样采集桶的步骤(步骤S10)是为了采集处于规定的深度的地下水试样而向钻探孔投入试样采集桶的步骤。

例如，参照图2至图9，对上述试样采集桶的形状或其他结构进行后述。

然后，进行用于确认投入的上述试样采集桶是否达到规定的深度的步骤(步骤S20)。

此时，如上所述，规定的深度可根据各种测定条件及范围而不同。例如，在家畜埋没场的情况下，上述规定的深度可以为10m左右，而想要测定CO2储存场附近的地下水中的CO2浓度的情况下，深度也可以为300m、500m，甚至1000m。

另一方面，在本发明中，虽然假设在上述规定的深度存在地下水，但需要了解的是，与此不同，在钻探孔的内侧可能不存在地下水。即，在想要采集试样的深度为高深度的情况下，地下水大致填充钻探孔内的可能性高，但相对地在想要采集试样的深度为低深度的情况下，地下水也有可能只存在于形成钻探孔的壳体的外侧，而不存在于钻探孔内。

在此，确认是否达到上述规定的深度可借助摄像头来完成。优选地，上述摄像头固定于试样采集桶的外侧上端，具体固定于第一封隔器的下侧和试样采集用杆(后述)之间。

因此，在投入试样采集桶的过程中，操作人员(operator)可根据从上述摄像头传送的图像来了解上述试样采集桶已达到上述规定的深度。

与此不同，确认是否达到上述规定的深度也可以根据附着于上述试样采集桶的上端的绳子所解开的长度来掌握。

但在这种情况下，由于地面的操作人员无法了解是否达到准确的试样采集地点，因此，优选地，与仅依赖于绳子的长度来掌握是否达到上述规定的深度相比，应参照上述摄像头传送的视频图像来确认是否达到上述规定的深度。

然后，在达到规定的深度的情况下，执行使第一封隔器和第二封隔器膨胀，来使上述第一封隔器和第二封隔器紧贴于钻探孔壁的步骤(步骤S30)。

本步骤S30为如下步骤，使用氮气来使附着于试样采集桶的上端和下端的第一封隔器和第二封隔器膨胀，并借助上述氮气的膨胀来使上述第一封隔器和上述第二封隔器紧贴于钻探孔的壁即壳体。

在本步骤S30中，若上述第一封隔器和上述第二封隔器紧贴于钻探孔的壁，则存在于上述规定的深度的地下水可固着于上述第一封隔器和上述第二封隔器之间。

此时，如上所述，固着于上述第一封隔器和上述第二封隔器之间的地下水为被污染的地下水的可能性高，因此判断被固着的上述地下水作为试样并不优选，而优选地，采集存在于形成钻探孔的壳体的外部的地下水作为试样。

优选地，作为处理被固着的上述地下水的方法中之一，例如参照图7进行后述。

然后，如上所述，采集试样的步骤S40为如下步骤，在膨胀的上述第一封隔器和上述第二封隔器紧贴于钻探孔的壁即壳体的状态下，采集形成钻探孔的壳体的外部的地下水作为试样。

在本采集试样的步骤S40中，对于确认采集的试样的量的方法及采集其他试样的具体机理，参照图3至图6(a)及图6(b)进行后述。

若在本采集试样的步骤S40中试样采集结束，则进行接下来的分离第一封隔器和第二封隔器的步骤S50。

分离第一封隔器和第二封隔器的步骤S50为如下步骤，排出在步骤S30中膨胀的上述第一封隔器和上述第二封隔器内的氮气，上述步骤S30为使上述第一封隔器和第二封隔器膨胀，来使上述第一封隔器和第二封隔器紧贴于钻探孔壁的步骤。

若排出上述第一封隔器和上述第二封隔器的内部的氮气，则上述第一封隔器和上述第二封隔器可从膨胀的状态变形为收缩的状态，像这样，若上述第一封隔器和上述第二封隔器收缩，则上述第一封隔器和上述第二封隔器可从上述钻探孔的壳体壁分离，因此可进行下一步骤。

最后，如上所述，回收试样采集桶的步骤S60为如下步骤，在上述第一封隔器和上述第二封隔器收缩之后，回收试样采集桶本身。

在上述第一封隔器和上述第二封隔器收缩的情况下，即使回收试样采集桶，也可以解除上述第一封隔器和上述第二封隔器与钻探孔的壳体壁相撞等担忧。

为了尽可能避免上述第一封隔器和上述第二封隔器或试样采集桶本身与钻探孔的壳体壁相撞而损坏或发生故障，在上述试样采集桶的最上端和最下端可分别形成有防撞用缓冲件(bump)。

在这种情况下，优选地，上述防撞用缓冲件的高度至少要高于上述第一封隔器和上述第二封隔器充分收缩时的高度。

以上，简要说明了本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集方法，以下，对本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置进行说明。

根据图2，本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置包括试样采集桶100，上述试样采集桶100投入于由壳体2形成的钻探孔3的内部。

上述钻探孔3可位于固定在地面1的一部分的固定支架6的下方。

此时，在上述试样采集桶100的上部，绳子5可悬垂于形成在上述固定支架6的下侧的绳钩7。上述绳子5可沿着箭头方向卷绕于起重马达8，上述起重马达8与上述固定支架6略微分隔。

图2表示上述试样采集桶100达到规定的深度并被固定的情况，因此上述起重马达8以不旋转的状态示出。

然后，对上述试样采集桶100的结构进行说明。

上述试样采集桶100可大致分为三个部分即本体110、上部侧130及下部侧120。

第一支架111固定于本体110的上端部。

参照图3，对可附着于上述第一支架111的各种结构要素进行后述。

上述本体110包括用于采集试样4的试样采集空间A，优选地，上述试样采集空间A可在投入于钻探孔3之前被真空处理。

在此，真空并不意味着实验室水准的高真空，只要是本体110的内部的试样采集空间A的压力比上述本体110的外部空间的压力明显低的水准就足够。

在本体110形成真空的理由在于，为了更加迅速地采集作为试样4来采集的地下水，是为了使相对以高压状态存在的试样4可迅速推入相对高真空的本体110内。

因此，需要了解的是，无需在本体110的内部形成没必要的高真空。

然后，上部侧130作为与上述本体110的上部相结合的部分，相当于头部(head)。若有必要，也可以在上部侧130的内侧内置试样采集所需的部件。

如图所示，本上部侧130可单独附着于本体110的外侧，不同地，也可以与本体110形成一体。

与在本体110单独附着上部侧130或者与本体110形成一体无关地，上述上部侧130的形状优选为漏斗形状。

在以漏斗形状形成上部侧130的形状的情况下，可期待如下追加的优点，即，在试样采集结束之后，当回收试样采集桶100时，可减少从钻探孔3的上部的阻力。

然后，优选地，下部侧120固定于本体110的下部，并通过结合部150固定。

上述结合部150也可以为借助螺纹结合等方法或使用夹具(未图示)的结合部。总之，只要是将本体110与下部侧120相结合的结构，那么结合部150就可以采用任何结构。

下部侧120可优选为重锤。在上述下部侧120由重锤形成的情况下，向试样采集桶100的钻探孔3内的投入变得更加容易。不同地，如后述的图8所示，上述下部侧120还可以包括氮气供给罐的结构。在这种情况下，优选地，即使还包括氮气供给罐的结构，也不应省略重锤。

上述重锤可优选为由铅形成的锤。在考虑环境的情况下，重锤也可以由铅之外的其他材料形成。

与在本体110单独附着下部侧120或者与本体110形成一体无关地，上述下部侧120的形状优选为漏斗形状。

与上部侧130的情况一样，将上述下部侧120的形状形成为漏斗形状的情况下，可期待如下追加的优点，即，当为了采集试样而向钻探孔3内投入试样采集桶100时，可提高从钻探孔3的下部的投入速度。

然后，优选地，试样采集桶100还包括：第一封隔器140，以包围形成上述试样采集桶100的本体的上端的外侧的方式附着；以及第二封隔器142，以包围形成上述试样采集桶100的本体110的下端的外侧的方式附着。

图2表示试样采集桶100达到规定的深度，使得上述第一封隔器140和上述第二封隔器142紧贴于钻探孔3的壳体的状态。

如上所述，确认上述试样采集桶100是否达到规定的深度可借助摄像头(未图示)来进行，上述摄像头固定于试样采集桶的外侧上端，具体固定于第一封隔器的下侧和试样采集用杆220之间。因此，在将试样采集桶100投入于钻探孔3的过程中，操作人员可根据从上述摄像头传送的图像来确认上述试样采集桶是否达到上述规定的深度。

此时，上述第一封隔器140和上述第二封隔器142可借助从氮气供给罐(未图示，参照图8)供给的氮气来膨胀。参照图8，对从氮气供给罐的氮气的供给机理进行说明。

若上述第一封隔器140和上述第二封隔器142借助氮气来膨胀，则如上所述，在上述第一封隔器140和上述第二封隔器142之间及本体110和形成钻探孔3的壳体2之间可能存在污水。

不同地，虽然也有规定的深度的钻探孔3没有污水的情况，但基本上，假设钻探孔3的内部由污水填充来进行说明。

优选地，由于上述污水包含与本发明所要采集的试样4的成分不同的成分的可能性高，因此应以与试样4分离的方式被处理。

此时，参照图7，对分离上述污水并进行处理的方法进行后述。

如上所述，若借助第一封隔器140和第二封隔器142来固定形成试样采集桶100的本体110，则试样采集用杆220可向水平方向突出，达到位于形成钻探孔3的壳体2的一侧壁的试样采集部(未图示，参照图4至图6(a)及图6(b))，并继续通过壳体2达到试样4之后，通过上述试样采集用杆220的内侧采集上述试样4。

为此，优选地，在上述试样采集用杆220的内侧设置呈中空形状的传送路(未图示)，并且，优选地，在上述传送路的前端附着可开闭的盖(未图示)，以可阻断污水并选择性地收容试样4。

尤其优选地，当上述试样采集用杆220在污水中移动时，上述盖被封闭，在达到试样4之后，使上述盖开放，并沿着上述传送路向本体110内供给上述试样4。

然后，图3为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置的试样采集桶的内部的剖视图。

图3作为仅放大试样采集桶100中的本体110的内部并示出的图，其一部分结构与图2的结构相同，因此省略其说明。

根据图3可知，在本体110的内部上端形成有第一支架111。

优选地，在上述第一支架111例如设有水位计112或摄像头117，上述水位计112用于确认试样4的填充量，上述摄像头117用于根据视频图像来确认上述试样4的采集量或填充量。

在图3中，附图标记116尤其优选为用于确保上述摄像头117的顺畅的动作的照明装置。

在此，上述水位计112可分别包括：上端水位传感器112a，可检测上端的水位；中端水位传感器112b，可检测中端的水位；以及下端水位传感器112c，可检测下端的水位。

在这种情况下，若试样4填充至设在上述水位计112的上端/中端/下端的各传感器112a、112b、112c中的一个，则地面的操作人员可掌握这一事实。

不同地，地面的操作人员也可以通过从上述摄像头117的视频掌握试样4的水位。

又不同地，虽然未图示，但也可将能够以超声波等非接触方式测定水位的水位计固定于上述第一支架111。

在此，附图标记118表示固定装置，上述固定装置用于将各个水位计112、照明装置116及摄像头117的结构固定于上述第一支架111。

然后，图4为简要表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置的封隔器结构及试样采集桶的内部的气缸的结构的剖视图。

根据图4，可明确了解第一封隔器140和第二封隔器142，上述第一封隔器140以包围试样采集桶本体的上端的外侧的方式附着，上述第二封隔器142以包围上述试样采集桶的下端的外侧的方式附着。

上述第一封隔器140和上述第二封隔器142借助从氮气供给罐(未图示)供给的氮气来膨胀，这一点已进行了说明。

并且，可根据图4确认如下结构，即，第二支架119，形成于试样采集桶本体的中间；试样采集用气缸200，以悬垂于上述第二支架119的方式固定并附着；以及试样采集用杆220，从上述试样采集用气缸200向上述试样采集用气缸200的延伸方向水平移动并突出，在上述试样采集用杆220的内侧设有用于传送所采集的试样的传送路。

并且，根据图4可知，形成有试样采集部，上述试样采集部与从上述试样采集用气缸200移动突出的上述试样采集用杆220的移动突出方向相对应，并位于形成上述钻探孔3的壳体2的一侧壁。

参照图6(a)及图6(b)，对上述试样采集部的结构进行详细说明。

图4表示上述试样采集用杆220进入上述试样采集部之前的状态。

然后，图5为本发明优选的一实施例的试样采集桶及试样采集部的一部分的平面剖视图。

根据图5，在形成钻探孔3的壳体2的一侧壁形成有试样采集部的一部分，并且，示出了以悬垂于第二支架119的方式被固定的试样采集用气缸200和从上述试样采集用气缸200水平突出的试样采集用杆220的结构。

参照图6(a)及图6(b)，对图5的试样采集部的具体结构进行说明，而图5中并未示出试样。

根据图5需要了解的是，上述试样采集用气缸200以与上述试样采集部相对应的方式形成。

上述试样采集用杆220一边从试样采集用气缸200沿着水平方向延伸并移动，一边开放上述试样采集部。

此时，用附图标记255表示了试样采集用杆220开放上述试样采集部的位置。

此时，为了可构成上述试样采集部被开放的位置，被开放的上述位置255的结构能够优选为可上下开闭的门的结构。

此时，根据图，需要了解的是，可上下开闭的上述门的结构可以为可左右开闭的门的结构，并且，不仅仅为可只向一侧开闭的结构，而且还可以为如双门型门等可向两侧开闭的结构。

参照图6(a)及图6(b)，对上述门的结构进行说明。

图6(a)及图6(b)以图示性的方式表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置与钻探孔的壁的试样采集部相结合的顺序的剖视图。

根据图6(a)及图6(b)可知，从本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置突出的试样采集用气缸(未图示)200的试样采集用杆220与形成在钻探孔3的壁，即壳体2的试样采集部相结合的顺序。

首先，根据图6(a)可知，试样采集用杆220可从试样采集用气缸220突出并延伸，从而接近形成于钻探孔3的壁的试样采集部。

此时，优选地，壳体的试样采集部包括门250的结构，上述门250可随着上述试样采集用杆220进入而上下开闭，以便可使上述试样采集用杆220进入。

在此，为了使上述门250的上下开闭变得更加容易，可在上述门250的上侧一侧设置旋转轴252。

并且，壳体的试样采集部还可以包括上侧导块260和下侧导块265，上述上侧导块260和上述下侧导块265以使得上述试样采集用杆220可容易进入上述门250的方式进行引导(guide)。

此时，如图所示，优选地，上述上侧导块260和上述下侧导块265的侧面以倾斜的块形态固定并设置，以便可容易进行引导。

与此同时，尤其优选地，在倾斜的一侧面朝向上述试样采集用杆220进入的方向开放，即，上述试样采集用杆220从图的左侧向右侧进入的情况下，上述上侧导块260和上述下侧导块265呈“＞”形状，相反，在上述试样采集用杆220从图的右侧向左侧进入的情况下，上述上侧导块260和上述下侧导块265呈“＜”形状。

然后，根据图6(b)可知，上述试样采集用杆220在完全推动上述门250并达到最大开放位置之后，继续进行，使得上述试样采集用杆220经过上述门的最大开放位置稍微更加延伸。

这是为了在上述试样采集用杆220存在于上述门250的下侧的情况下，如上所述，由于以通过污水的方式进行，因而最大限度地抑制不可避免的污水的残留。

具体地，在图6(b)中，由于试样4在地下受到静水压，因此，假设以也与钻探孔3内的污水事实上相同的压力状态存在。

因此，当上述试样采集用杆220以通过上述污水的方式进行时，上述试样采集用杆220的前端附近也存在一部分污水的可能性高，因此，这是为了排除这种不可避免的污水。

优选地，上述上侧导块260和上述下侧导块265由可避免地下水中的腐蚀的弹性体材料，例如，天然橡胶或合成橡胶或其他弹性丰富的合成塑料形成。

然后，图7为表示本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置排出封隔器之间的污水的结构的简要剖视图。

根据图7可知排出第一封隔器140和第二封隔器142之间的污水的结构，即，向附着于试样采集桶本体的下部的污水排出桶400的内部排出上述污水的结构。

此时，优选地，可在上述污水排出桶400的一侧设置电子开闭阀420。图7示出了上述电子开闭阀420仅设置于上述污水排出桶400的一侧，但为了更加迅速地排出上述污水，也可以在上述污水排出桶400的两侧设置上述电子开闭阀420，或者设置两个以上的电子开闭阀。

在上述电子开闭阀420配置于上述污水排出桶400的两侧的情况下，以可通过图左侧的实线箭头和图右侧的虚线箭头来了解这一情况的方式进行了示出。

在此，优选地，上述电子开闭阀400配置于第二封隔器142的上侧，因此，上述第一封隔器140和上述第二封隔器142之间的污水可容易向污水排出空间B排出，而不是向试样采集空间A排出。

根据图7，优选地，试样采集桶和污水排出桶400形成一体。

并且，如上所述，优选地，图7所示的污水排出桶400与试样采集空间A一样被真空处理。

这种真空处理与使向试样采集空间A的试样采集变得容易一样，可使污水容易向上述污水排出桶400排出。

然后，图8为用于说明本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置中的利用氮气来填充封隔器的机理的简要剖视图。

根据图8，对本发明优选的一实施例的填充多级封隔器的机理进行说明。

在本发明优选的一实施例中，作为填充上述多级封隔器140、142来使上述多级封隔器140、142膨胀的方法，利用氮气来使上述多级封隔器140、142填充/膨胀。

此时，上述氮气优选为图8中的填充于氮气供给罐300的内部的氮气。并且，优选地，从上述氮气供给罐300的氮气的供给通过未图示的氮气供给管向上述第一封隔器140及上述第二封隔器142供给。

此时，优选地，上述氮气供给管从上述氮气供给罐300通过上述试样采集空间A，即试样采集桶的内侧空间与上述第一封隔器140及上述第二封隔器142相连接。

如上所述，在图8中，附图标记120作为下部侧，优选为重锤(weight)，并且，更优选地，在试样采集桶的上侧部和上述重锤的下侧部分别形成向外侧突出的缓冲件(bump)，以可防止上述第一封隔器140和上述第二封隔器142在移动中的损坏。

然后，图9为用于说明本发明优选的一实施例的利用多级封隔器的试样采集装置中的排出封隔器之间的污水的机理及填充上述封隔器的机理的简要剖视图。

图9所示的本发明优选的另一实施例的具有多级封隔器的试样采集装置包括试样采集空间A、污水排出空间B、氮气供给罐300及下部侧120，即重锤的结构。

此时，就上述污水排出空间B及氮气供给罐300的设置位置而言，也可以上下变动，但优选地，试样采集空间A和下部侧120的位置应以所示的位置设定。

根据图9可知，若试样采集桶达到规定的深度，则可从氮气供给罐300供给氮气，使第一封隔器140和第二封隔器142膨胀，来将试样采集桶固定于壳体2的壁，接着，使钻探孔3的内部的污水向污水排出空间B排出之后，将借助从试样采集用气缸200突出的试样采集用杆220来采集的试样采集于上述试样采集空间A。

如上所述，试样的采集量，即试样填充量可借助水位计112等水位传感器或摄像头117等光学式处理装置等来确认，若试样采集结束，则可从地面拉上上述绳子5，来最终回收试样采集桶。

根据如上所述的本发明的优选实施例，可完全排除钻探孔3内的污水，仅采集壳体2的外部的完整的试样。

并且，由于可利用氮气来固定多级封隔器，因此可在规定的深度精确采集试样。

如上所述，虽然通过受限的实施例和附图对本发明进行了说明，但本发明并不局限于上述实施例，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员就能够了解能够根据以上记载内容来进行各种修改及变形。因此，本发明的思想不应局限于以上的记载内容所包括的实施例而定，而是应仅根据所附的发明要求保护范围来掌握，与发明要求保护范围等同或等同的变形应视为均属于本发明的思想范畴。

Claims

1.一种利用多级封隔器的试样采集方法，其特征在于，包括：

步骤(A)，向钻探孔的内部投入用于采集试样的试样采集桶；

步骤(B)，确认所投入的所述试样采集桶是否达到规定的深度；

步骤(C)，在所述试样采集桶达到所述规定的深度的情况下，使包围所述试样采集桶的上端的外侧形成的第一封隔器及包围所述试样采集桶的下端的外侧形成的第二封隔器膨胀，来使所述第一封隔器及所述第二封隔器紧贴于所述钻探孔的壁；

步骤(D)，采集形成所述钻探孔的壳体的外部的试样；

步骤(E)，若所述试样的采集结束，则分离所述第一封隔器和所述第二封隔器；以及

步骤(F)，从所述钻探孔回收填充有所述试样的所述试样采集桶。

2.根据权利要求1所述的利用多级封隔器的试样采集方法，其特征在于，在所述步骤(C)中，所述第一封隔器和所述第二封隔器的膨胀借助从形成于所述试样采集桶的下端的氮气供给罐供给的氮气来进行。

3.根据权利要求1所述的利用多级封隔器的试样采集方法，其特征在于，在所述步骤(B)中，借助摄像头来确认所述试样采集桶是否达到所述规定的深度。

4.根据权利要求1所述的利用多级封隔器的试样采集方法，其特征在于，在所述步骤(D)之前，还包括以下步骤：使所述第一封隔器和所述第二封隔器之间的污水向形成于所述试样采集桶的下端的污水排出桶排出，来除去所述第一封隔器和所述第二封隔器之间的污水。

5.根据权利要求1所述的利用多级封隔器的试样采集方法，其特征在于，所述步骤(D)还包括以下步骤：在所述规定的深度中，使设在所述试样采集桶的内侧的气缸的试样采集用杆向所述气缸的延伸方向即水平方向突出，经由形成在位于所述钻探孔的壁的试样采集部的能够开闭的门，将形成所述钻探孔的壳体的外部的试样采集到所述试样采集桶的内部。

6.一种利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，包括：

试样采集桶，向钻探孔的内部投入，以采集试样；

试样采集用气缸，附着于所述试样采集桶的内侧的一侧；

试样采集用杆，能够从所述试样采集用气缸向所述试样采集用气缸的延伸方向水平移动并突出，在所述试样采集用杆的内侧设有用于传送所采集的试样的传送路；

试样采集部，与从所述试样采集用气缸移动突出的所述试样采集用杆的移动突出方向相对应，并位于形成所述钻探孔的壳体的一侧壁；

第一封隔器，以包围所述试样采集桶的上端的外侧的方式附着；以及

第二封隔器，以包围所述试样采集桶的下端的外侧的方式附着。

7.一种利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，包括：

试样采集桶，向钻探孔的内部投入，以采集试样，

试样采集用气缸，附着于所述试样采集桶的内侧的一侧，

试样采集用杆，从所述试样采集用气缸突出，

试样采集部，与从所述试样采集用气缸突出的试样采集用杆相对应，并位于形成所述钻探孔的壳体的一侧壁，

污水排出桶，安装于所述试样采集桶的下端，用于排出所述钻探孔的内部的污水，

第一封隔器，以包围所述试样采集桶的上端的外侧的方式附着，以及

第二封隔器，以包围所述试样采集桶的下部的所述污水排出桶的下端的外侧的方式附着；

在所述污水排出桶形成有能够开闭的电子开闭阀，以收容所述第一封隔器与所述第二封隔器之间的污水。

8.根据权利要求6或7所述的利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，位于形成所述钻探孔的壳体的一侧壁的所述试样采集部包括：

导块，进行引导，以使从所述试样采集用气缸突出的试样采集用杆准确地采集试样；以及

门，能够进行开闭，以使从所述试样采集用气缸突出的试样采集用杆能够进入。

9.根据权利要求6或7所述的利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，在所述试样采集桶的下部还形成有氮气供给罐，所述氮气供给罐用于供给氮气，以使所述第一封隔器和所述第二封隔器膨胀。

10.根据权利要求6或7所述的利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，在所述试样采集桶的内部还包括水位传感器或摄像头中的一个以上，所述水位传感器用于测定试样采集量，所述摄像头用于拍摄所述试样采集量。

11.根据权利要求6或7所述的利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，在所述第一封隔器的下侧及所述试样采集用杆之间还设有摄像头，所述摄像头用于检查所述试样采集用杆与所述试样采集部的结合。

12.根据权利要求6或7所述的利用多级封隔器的试样采集装置，其特征在于，所述试样采集用气缸固定于支架，所述支架在所述试样采集桶的内侧沿着水平方向形成。