CN109372438A - 无损伤高压水物探系统及物探方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种无损伤高压水物探系统及物探方法，属于勘测技术领域，该系统包括依次连接的物探工作部、泥浆泵、沉砂池和三级沉淀池；所述物探工作部包括Y型连接管；所述Y型连接管包括竖直部和斜部；所述竖直部内设有可以向地面喷水的物探水钻头，所述物探水钻头的一端置于所述竖直部的下端面，物探水钻头的另一端连接供水的管接头；在所述竖直部的下端设有与所述斜部连通的吸浆口；所述斜部通过连接管一与所述泥浆泵连接；所述三级沉淀池内设有高压水泵，所述高压水泵与所述管接头通过连接管三连接。本发明可以彻底避免物探钻头对地下管线外层的破坏，也可以节约大量用水，且冲击效果更好。

Description

无损伤高压水物探系统及物探方法

技术领域

本发明属于勘测技术领域，具体而言，涉及一种无损伤高压水物探系统及物探方法。

背景技术

目前，市政地下管线的内容里管线包括：供水管，排水管，燃气、国防电缆及光缆等等，在目前的物探工作中，根据埋深、管线材质等不同情况会采用不同的勘测手段。例如，对常规浅埋(一般指埋深在5米以内)的金属材料管线的物探，一般直接采用现有的管线仪即可。对深埋金属或非金属管线(即非开挖施工管线)，常规的管线仪无法探测，因此一般采用钻机钻孔与磁探仪相结合的技术手段。但是，对深埋的非金属管线，或者是外包一层绝缘材料的管线，采用钻机钻孔与磁探仪相结合的手段也不能有效地、安全地实现物探目的。而且，现有的常规钻头一旦直接触到管线，很容易破坏管线的表层。

在钻探过程中，当钻头直接触碰到非金属管线的外表面时，很容易破坏管线的外表层。尤其是，当这些管线是电力管线时，一旦管线外部的保护层被破坏，随时可能导致触电事故的发生。

中国专利“应用物探专用钻头的水冲法物探施工方法(CN201210157339.3)”公开了一种应用物探专用钻头的水冲法物探施工方法，步骤一，确定钻孔的孔位；步骤二，采用常规钻头并排钻数个孔；步骤三，钻孔深度达到3至4米后，将常规钻头换成物探专用钻头；步骤四，采用高压水泵向空心的钻杆注水，高压水从物探专用钻头的出水孔中喷出冲击孔底，利用水冲法使物探专用钻头自然下沉；步骤五，物探专用钻头在下沉过程中，遇到管线阻碍，则会不再下沉；步骤六，通过测量此时孔位的坐标和标高，以及钻杆的下沉长度，即可获得管线所在位置的标高，从而得出管线的三维坐标。该方法避免了普通物探钻头对管线的破坏，但是水冲法产生的大量泥浆无法及时处理，且整个过程需水量很大，会造成较大的浪费。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述技术问题，提供了一种节水且能够处理泥浆、不伤害管线的无损伤高压水物探系统及物探方法。

本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：

一种无损伤高压水物探系统，该系统包括依次连接的物探工作部、泥浆泵、沉砂池和三级沉淀池；

所述物探工作部包括Y型连接管；所述Y型连接管包括竖直部和斜部；所述竖直部内设有可以向地面喷水的物探水钻头，所述物探水钻头的一端置于所述竖直部的下端面，物探水钻头的另一端连接供水的管接头；在所述竖直部的下端设有与所述斜部连通的吸浆口；所述斜部通过连接管一与所述泥浆泵连接；

所述三级沉淀池内设有高压水泵，所述高压水泵与所述管接头通过连接管三连接。

进一步，所述竖直部的上端面中心处设有安装孔一；所述管接头的上端伸出所述安装孔一并与所述连接管三连接；所述管接头的下端与所述物探水钻头的上端连接；所述竖直部的下端面设有与物探水钻头配合的安装孔二；所述安装孔二设在所述竖直部的下端面中心处。

进一步，所述吸浆口的数量为多个，各个吸浆口均匀设在所述安装孔二的四周。

进一步，所述物探水钻头外侧套设有卡环，所述卡环设在所述竖直部的内部。

进一步，所述物探水钻头包括圆柱形的钻体；在钻体内部沿轴向均匀设有若干个通透的射水通道。

进一步，所述射水通道的轴向与所述钻体的轴向具有一定的斜角α。

进一步，所述斜角为15°。

进一步，所述射水通道为3个。

进一步，所述无损伤高压水物探系统置于可移动设备上。

更进一步，上述无损伤高压水物探系统的物探方法，包括如下步骤：

S1、首先根据埋设管线的原始信息确定待探测的管线尺寸及位置；

S2、在管线上方挖一个坑槽，坑槽的底部距离管线20cm以上，将物探工作部放入坑槽内；

S3、开启高压水泵向物探水钻头注水，高压水从所述物探水钻头的射水通道中冲刷到坑槽底部，坑槽底部不断被冲开，物探水钻头持续下行；

S4、高压水持续冲刷直至物探水钻头停止下行；此时待探测的管线露出；

S5、关闭高压水泵，将坑槽内的泥浆通过吸浆口吸入泥浆泵，泥浆再进入沉砂池进行沉淀；经过初步沉淀的污水进入三级沉淀池进一步沉淀，然后三级过滤区内的水可以用做下次使用。

本发明具有的优点和积极效果是：

本发明的一种无损伤高压水物探系统及物探方法，采用水冲法进行探测，彻底颠覆了现有物探钻头的工作原理，可以彻底避免物探钻头对地下管线外层的破坏，还可以扩大钻头的探测面积，具有安全、高效的特点；同时通过吸浆口、泥浆泵、沉砂池和三级沉淀池的设置，不仅清理了探测现场的泥浆、避免了对施工路面的污染，也使冲击水能够重复利用，可以节约大量用水。

本发明的物探水钻头的射水通道与钻体的轴向具有一定斜角，使得水钻头能够产生自转，冲击效果更好。

此外，将水物探系统置于可移动设备上，避免了现场搭建系统带来的不便，设备使用后即可移走，过滤水可用于下次使用。

附图说明

图1是本发明优选实施例中水物探系统的结构示意图；

图2是本发明优选实施例中物探工作部的结构示意图；

图3是图2的仰视图；

图4是本发明优选实施例中水物探钻体的三维图。

其中：

1、物探工作部；11、竖直部；111、安装孔一；112、安装孔二；12、斜部；13、物探水钻头；131、射水通道；14、吸浆口；15、管接头；16、卡环；2、泥浆泵；3、沉砂池；4、三级沉淀池；41、一级过滤区；42、二级过滤区；43、三级过滤区；5、高压水泵；6、泥浆管；7、连接管一；8、连接管二；9、连接管三。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

由于现有的物探直接钻孔的方式可能直接触到管线，破坏管线的表层，本发明公开了一种无损伤高压水物探系统，该系统包括依次连接的物探工作部1、泥浆泵2、沉砂池3和三级沉淀池4；所述物探工作部1的一端连接所述泥浆泵2，另一端连接三级沉淀池4；所述物探工作部1包括Y型连接管；所述Y型连接管包括竖直部11和斜部12；所述竖直部11内设有可以向地面喷水的物探水钻头13，所述物探水钻头13的一端伸出所述竖直部11的下端面，物探水钻头13的另一端连接供水的管接头15；在所述竖直部11的下端设有与所述斜部12连通的吸浆口14；所述斜部12通过连接管一7与所述泥浆泵2连接；所述三级沉淀池4内设有高压水泵5，所述高压水泵5与所述管接头15连接。

优选的，所述竖直部11的上端面中心处设有安装孔一111；所述管接头15的上端伸出所述安装孔一111并与所述高压水泵5连接；所述管接头15的下端与所述物探水钻头13的上端连接；

优选的，所述竖直部11的下端面设有与物探水钻头13配合的安装孔二112；所述安装孔二112设在所述竖直部11的下端面中心处；所述吸浆口14数量为多个，均匀设在所述安装孔二112的周围；

所述泥浆泵2与所述沉砂池3之间连接有泥浆管6；所述沉砂池3与所述三级沉淀池4之间设有连接管二8；所述三级沉淀池4用于沉淀从沉砂池3中吸出的污水；三级沉淀池4为方形箱体，箱体内部设有两个竖直的、高度依次降低的隔板，两个所述隔板将三级沉淀池4分为三个储水量不同的区域，储水量最多的区域为一级过滤区41，污水内大颗粒的杂质会沉积在底部；经过过滤的污水进入二级过滤区42，中等颗粒的杂质会在此区域得到过滤；然后二级过滤区42的水进入三级过滤区43备用；所述高压水泵5设在三级过滤区43内；高压水泵5与所述管接头15通过连接管三9连接，从而为物探水钻头13供水。

所述物探水钻头13包括圆柱形的钻体；在钻体内部沿轴向均匀设有若干个通透的射水通道131；优选的，所述射水通道131为3个。

优选的，所述射水通道131的轴向与所述钻体的轴向具有一定的斜角α；优选的，所述斜角为15°，斜角的设置使得高压水经过射水通道131后会产生一定的切向力，切向力使钻体产生一定角度的自转，旋转的离心力使得水流具有更强的冲击力，从而对地面的冲击效果更好。

由于高压水具有冲击力，为了防止物探水钻头13从所述竖直部11内脱出，优选的，所述钻体外侧套设有卡环16，所述卡环16设在所述竖直部11的内部。

为了便于对不同的场地进行快速探测，所述无损伤高压水物探系统置于可移动的车辆设备上，施工完毕即可运走。

上述一种无损伤高压水物探系统的物探方法包括如下步骤：

S1、首先根据埋设管线的原始信息确定待探测的管线尺寸及位置；

S2、在管线上方挖一个坑槽，坑槽的底部距离管线20cm以上，将物探工作部放入坑槽内；

S3、开启高压水泵向物探水钻头13注水，高压水从所述物探水钻头13的射水通道131中冲刷到坑槽底部，坑槽底部不断被冲开，物探水钻头13持续下行；

S4、高压水持续冲刷直至物探水钻头13停止下行；此时待探测的管线露出；

S5、关闭高压水泵5，将坑槽内的泥浆通过吸浆口14吸入泥浆泵2，泥浆再进入沉砂池3进行沉淀；经过初步沉淀的污水进入三级沉淀池4进一步沉淀，然后三级过滤区43内的水可以用做下次使用。

本发明的无损伤高压水物探系统不仅解决了现有的物探结构可能会损伤待测管线的隐患，而且将地面的泥浆即使处理回收，大大的节约了水资源，而且探测效果更好。

以上对本发明的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (10)

1.一种无损伤高压水物探系统，其特征在于：该系统包括依次连接的物探工作部、泥浆泵、沉砂池和三级沉淀池；

所述物探工作部包括Y型连接管；所述Y型连接管包括竖直部和斜部；所述竖直部内设有可以向地面喷水的物探水钻头，所述物探水钻头的一端置于所述竖直部的下端面，物探水钻头的另一端连接供水的管接头；在所述竖直部的下端设有与所述斜部连通的吸浆口；所述斜部通过连接管一与所述泥浆泵连接；

所述三级沉淀池内设有高压水泵，所述高压水泵与所述管接头通过连接管三连接。

2.如权利要求1所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述竖直部的上端面中心处设有安装孔一；所述管接头的上端伸出所述安装孔一并与所述连接管三连接；所述管接头的下端与所述物探水钻头的上端连接；所述竖直部的下端面设有与物探水钻头配合的安装孔二；所述安装孔二设在所述竖直部的下端面中心处。

3.如权利要求2所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述吸浆口的数量为多个，各个吸浆口均匀设在所述安装孔二的四周。

4.如权利要求1所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述物探水钻头的外侧套设有卡环，所述卡环设在所述竖直部的内部。

5.如权利要求1所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述物探水钻头包括圆柱形的钻体；在钻体内部沿轴向均匀设有若干个通透的射水通道。

6.如权利要求5所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述射水通道的轴向与所述钻体的轴向具有一定的斜角α。

7.如权利要求6所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述斜角为15°。

8.如权利要求5至7任一项所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述射水通道为3个。

9.如权利要求1所述的无损伤高压水物探系统，其特征在于：所述无损伤高压水物探系统置于可移动设备上。

10.如权利要求1-9任一项所述的无损伤高压水物探系统的物探方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1、首先根据埋设管线的原始信息确定待探测的管线尺寸及位置；

S2、在管线上方挖一个坑槽，坑槽的底部距离管线20cm以上，将物探工作部放入坑槽内；

S3、开启高压水泵向物探水钻头注水，高压水从所述物探水钻头的射水通道中冲刷到坑槽底部，坑槽底部不断被冲开，物探水钻头持续下行；

S4、高压水持续冲刷直至物探水钻头停止下行；此时待探测的管线露出；

S5、关闭高压水泵，将坑槽内的泥浆通过吸浆口吸入泥浆泵，泥浆再进入沉砂池进行沉淀；经过初步沉淀的污水进入三级沉淀池进一步沉淀，然后三级过滤区内的水可以用做下次使用。