CN116906002A - 一种地质勘察孔涌水封堵装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种地质勘察孔涌水封堵装置，包括竖筒，竖筒上有端盖，端盖中间有通孔；竖筒内有插杆、竖杆，竖杆上有第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘；竖杆上套装有一个置于第一圆盘和第二圆盘之间的圆环，圆环下端有连杆，连杆下端有锚固杆；第二圆盘向上移动经连杆带动锚固杆向上移动，并使锚固杆外侧端伸出竖筒插入土壤，锚固杆内侧端抵在竖杆上；第一圆盘上端固定有一个上端为锥形面的堵头，堵头上开有一个连接槽，所述装置还包括钥匙，钥匙下端经端盖上端通孔插入竖筒内，并与连接槽连接，钥匙上下移动带动第一圆盘上下移动；钥匙向下移动到其位移最远端并旋转能带动插杆向中间移动复位，该发明解决现有封堵装置不耐用的问题。
Description
技术领域
本发明属于地质勘察孔封堵设备领域，尤其涉及一种地质勘察孔涌水封堵装置。
背景技术
在地质勘探过程中，工作人员通过在地面上开地质勘探取样孔进行土壤取样，后续还可能对该勘探孔进行二次取样，因此有必要对地质勘探取样孔进行临时封堵，防止地下河水流渗入孔中并从勘探孔的开口端涌出，造成勘探孔坍塌，以及造成其周围地貌发生变化和对周围的生态环境产生不利的影响。
现有技术中采用将封堵装置置于勘探孔内，向四周发出插杆、插块等固定件插入孔壁的方式，由于地下水压力实时变化，水压变大会向上顶封堵装置导致插杆、插块等固定件压缩孔壁土壤，水压减小封堵装置受向下重力下移，使插杆、插块等固定件与土壤之间有间隔，初期这个间隔非常小，但是在长时间使用以及多次反复上下移动后，这个间隔会越来越大，导致插杆、插块等固定件与孔壁土壤松动，直至封堵装置失去封堵作用；特别是土壤质地较软的地方，间隔增大的速度会很快，导致封堵装置不耐用。
在现有封堵装置中，封堵的效果受插杆、插块等固定件的数量影响，数量少了抓地力不够，数量多了结构复杂，且与其接触并承受力的土壤量减少，土壤更容易松动，难以实现平衡。
由于地下水大多情况是向上涌出，现有封堵装置设置触发装置，触发装置受到向上的力会封堵，在拆卸时对触发装置施加向下的力使插杆、插块等固定件收回脱离土壤；然而在地下水压力变小时会产生向下的吸力，或是有石块等落下砸到触发装置，或是动物经过踩到触发装置的意外情况，会触发装置将插杆、插块等固定件收回，封堵装置失去抓地力，水压再次上升时会导致水涌，不是一个牢靠的结构。还有时候有人发现封堵装置但不知道是什么，处于好奇，会去试着触摸等，很容易触发拆卸，造成封堵装置不能继续封堵。
发明内容
本发明的目的在于：为了解决现有封堵装置不耐用的问题，而提出的一种地质勘察孔涌水封堵装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种地质勘察孔涌水封堵装置，包括竖筒，竖筒上端设有端盖，端盖中间开有一个通孔；端盖的直径大于竖筒的直径；竖筒内设有圆周均布的多组插杆，每组插杆均由相对固定的竖向排列的多个横向放置的插杆组成，插杆远离竖筒轴线的一端能向外穿出竖筒；竖筒内同轴心设有一个竖杆，竖杆上同轴心固定有第一圆盘、第二圆盘和第三圆盘，第一圆盘置于竖杆上端，第三圆盘置于竖杆下端，第二圆盘至于第一圆盘和第三圆盘之间；竖杆上套装有一个置于第一圆盘和第二圆盘之间的圆环，圆环下端圆周均布铰接有多个连杆，每个连杆下端均铰接有一个锚固杆；锚固杆在竖直方向的投影落在相邻两组插杆的投影之间；第二圆盘向上移动经连杆带动锚固杆向上移动，并使锚固杆外侧端伸出竖筒插入土壤，锚固杆内侧端抵在竖杆上；第一圆盘上端固定有一个上端为锥形面的堵头，堵头上开有一个连接槽，所述装置还包括钥匙，钥匙下端经端盖上端通孔插入竖筒内，并与连接槽连接，钥匙上下移动带动第一圆盘上下移动；钥匙向下移动到其位移最远端并旋转能带动插杆向中间移动复位。
作为上述技术方案的进一步描述：
同一组竖向排列的多个所述的插杆的内侧端均固定在同一竖板上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的第一圆盘上开有与每组插杆一一对应的多个竖槽，竖槽靠近第一圆盘轴心的一端向中间开有倾斜向上的斜槽；插杆外侧端未伸出竖筒时，第一圆盘向上移动经斜槽挤压使插杆外侧端伸出竖筒，并使竖板置于对应的竖槽内。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的竖筒上开有与插杆一一对应的第一通槽，经第一通槽将竖筒内外连通；插杆一一对应插装在第一通槽内。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的竖筒上开有与锚固杆一一对应的第二通槽，经第二通槽将竖筒内外连通；锚固杆外侧端经第二通槽伸出竖筒插入土壤。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的锚固杆处于水平位置时，其竖截面为顶点朝上的菱形，其内侧端开有一个燕尾槽；经燕尾槽使锚固杆内侧端抵在竖杆上。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的锚固杆内侧端上端固定有一个挡杆，第二圆盘下端固定有一个挡环，锚固杆内侧端抵在竖杆上时，挡杆在竖直方向的投影落入挡环内，挡环向下移动经挡环拉动挡杆带动锚固杆旋转和向下移动。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的连接槽包括横槽和圆槽，横槽在第一圆盘上端开口，圆槽置于横槽下方且与横槽连通；钥匙包括从上向下依次固定的长杆、粗圆杆、插板、细圆杆和短杆；长杆和粗圆杆垂直，细圆杆和短杆垂直，粗圆杆和细圆杆同轴心，插板下端与细圆杆连接处的两侧倒角。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的端盖下端开有一个置于通孔下端的凹槽，凹槽内设有一个第四圆盘，第四圆盘中间向下开有一个插槽，端盖和第四圆盘具有磁性使第四圆盘吸附在凹槽内；第四圆盘下端固定有左右两个竖向绕绳杆；钥匙上置于通孔内的部分具有磁性；多组插杆之间连接有绳子。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述的通孔内缘开有盲孔，盲孔内设有左右移动的挡板，挡板与盲孔底部之间设有弹簧；挡板上端为朝向通孔倾斜向下的斜面。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
(1)本发明在水向上涌动峰值压力较小时，通过将锚固杆上方的土壤变得密实能增强抵御水压上涨的能力，提高封堵效果；且仅由锚固杆起支撑作用，第一圆盘在竖板的长度范围内移动，不会对插杆形成冲击，第三圆盘上方空气经通孔排出，不会对竖筒形成冲击，因此插杆保持原位不动，避免上下移动造成松动，提高耐用性；
(2)本发明在水向上涌动峰值压力较大时，先使锚固杆对其上方的土壤形成挤压，使土壤变得密实，增强抵御水压上涨的能力，提高封堵效果，再经第一圆盘带动堵头将通孔封堵，水向上的冲击力传递至插杆，由插杆和锚固杆共同起支撑作用，防止水压带动竖筒脱离勘探孔，提高封堵效果。
(3)本发明在水向下涌动形成负压时，将勘探孔与外界连通，不会对竖筒和插杆形成向下的吸力，因此插杆保持原位不动，避免上下移动造成松动，提高耐用性；
(4)本发明中锚固杆下端的燕尾槽卡在竖杆上，会使锚固杆对其上方的土壤形成挤压，使土壤变得密实，通过锚固杆起支撑作用，类似于船锚抛锚的方式，固定牢靠，不需要依靠大量的插杆固定，封堵效果更好；
(5)本发明采用特殊的钥匙结构和特定的操作方式用来安装和拆卸封堵装置，拆卸过程不易触发，避免封堵装置遭到意外或人为破坏；
(6)本发明中插杆收回竖筒时不易将土壤带入竖筒，不会发生卡住不能拆卸的问题，避免由于长时间与土壤产生相互作用力，在回收插杆时将孔壁土壤带出，或是掉落在勘探孔内，或是带入封堵装置，导致卡住不能顺利回收的问题。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的俯视图；
图3为图2中A-A剖视图，图示为插杆4未伸出竖筒1的状态；
图4为图2中B-B剖视图，图示为插杆4未伸出竖筒1的状态；
图5为图3后一状态，即插杆4伸出竖筒1的状态的剖视图；
图6为图4后一状态，即插杆4伸出竖筒1的状态的剖视图；
图7为图3中C的局部放大图；
图8为图3中D的局部放大图；
图9为第四圆盘30的立体图；
图10为钥匙的立体图；
图11为竖杆5、第一圆盘6、第二圆盘7和第三圆盘8的剖视立体图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-11，本发明提供一种地质勘察孔涌水封堵装置的技术方案：
一种地质勘察孔涌水封堵装置，包括竖筒1，竖筒1上端设有端盖2，端盖2中间开有一个通孔3；端盖2的直径大于竖筒1的直径；竖筒1内设有圆周均布的多组插杆4，每组插杆4均由相对固定的竖向排列的多个横向放置的插杆4组成，插杆4远离竖筒1轴线的一端能向外穿出竖筒1；竖筒1内同轴心设有一个竖杆5，竖杆5上同轴心固定有第一圆盘6、第二圆盘7和第三圆盘8，第一圆盘6置于竖杆5上端，第三圆盘8置于竖杆5下端，第二圆盘7至于第一圆盘6和第三圆盘8之间；竖杆5上套装有一个置于第一圆盘6和第二圆盘7之间的圆环9，圆环9下端圆周均布铰接有多个连杆10，每个连杆10下端均铰接有一个锚固杆11；锚固杆11在竖直方向的投影落在相邻两组插杆4的投影之间；第二圆盘7向上移动经连杆10带动锚固杆11向上移动，并使锚固杆11外侧端伸出竖筒1插入土壤，锚固杆11内侧端抵在竖杆5上；第一圆盘6上端固定有一个上端为锥形面的堵头22，堵头22上开有一个连接槽12，所述装置还包括钥匙，钥匙下端经端盖2上端通孔3插入竖筒1内，并与连接槽12连接，钥匙上下移动带动第一圆盘6上下移动；钥匙向下移动到其位移最远端并旋转能带动插杆4向中间移动复位。
同一组竖向排列的多个所述的插杆4的内侧端均固定在同一竖板13上。
所述的第一圆盘6上开有与每组插杆4一一对应的多个竖槽14，竖槽14靠近第一圆盘6轴心的一端向中间开有倾斜向上的斜槽15；插杆4外侧端未伸出竖筒1时，第一圆盘6向上移动经斜槽15挤压使插杆4外侧端伸出竖筒1，并使竖板13置于对应的竖槽14内。
所述的竖筒1上开有与插杆4一一对应的第一通槽16，经第一通槽16将竖筒1内外连通；插杆4一一对应插装在第一通槽16内。
所述的竖筒1上开有与锚固杆11一一对应的第二通槽17，经第二通槽17将竖筒1内外连通；锚固杆11外侧端经第二通槽17伸出竖筒1插入土壤。
所述的锚固杆11处于水平位置时，其竖截面为顶点朝上的菱形，其内侧端开有一个燕尾槽18；经燕尾槽18使锚固杆11内侧端抵在竖杆5上。
所述的锚固杆11内侧端上端固定有一个挡杆19，第二圆盘7下端固定有一个挡环20，锚固杆11内侧端抵在竖杆5上时，挡杆19在竖直方向的投影落入挡环20内，挡环20向下移动经挡环20拉动挡杆19带动锚固杆11旋转和向下移动。
所述的连接槽12包括横槽21和圆槽23，横槽21在第一圆盘6上端开口，圆槽23置于横槽21下方且与横槽21连通；钥匙包括从上向下依次固定的长杆24、粗圆杆25、插板26、细圆杆27和短杆28；长杆24和粗圆杆25垂直，细圆杆27和短杆28垂直，粗圆杆25和细圆杆27同轴心，插板26下端与细圆杆27连接处的两侧倒角。
所述的端盖2下端开有一个置于通孔3下端的凹槽29，凹槽29内设有一个第四圆盘30，第四圆盘30中间向下开有一个插槽31，端盖2和第四圆盘30具有磁性使第四圆盘30吸附在凹槽29内；第四圆盘30下端固定有左右两个竖向绕绳杆32；钥匙上置于通孔3内的部分具有磁性；多组插杆4之间连接有绳子33。
所述的通孔3内缘开有盲孔34，盲孔34内设有左右移动的挡板35，挡板35与盲孔34底部之间设有弹簧36；挡板35上端为朝向通孔3倾斜向下的斜面。
工作原理：
在使用时需要将装置安装在需要封堵的勘探孔内，具体为：将插杆4远离竖筒1轴线的一端插入第一通槽16内且插杆4未伸出竖筒1；将圆环9沿竖杆5向上移动靠近第一圆盘6，连杆10下端靠近第二圆盘7，锚固杆11上端靠近竖杆5，将竖杆5、第一圆盘6、第二圆盘7、第三圆盘8以及圆环9、连杆10、锚固杆11组成的整体从竖筒1下端向上置于竖筒1内，且第一圆盘6置于插杆4下方；将钥匙从上向下插入通孔3，挤压挡板35上的斜面使挡板35向盲孔34内移动，再穿过插槽31直至连接槽12位置，将钥匙上的短杆28穿过横槽21置于圆槽23内并旋转90度；保持此状态，将竖筒1置于需要封堵的勘探孔内；通过操控钥匙将竖槽14与每组插杆4一一上下对应，然后通过脚踩等方式保持端盖2和竖筒1不动，同时向上拉动钥匙，带动第一圆盘6向上移动；一方面经斜槽15挤压插杆4向外侧移动，插杆4外侧端伸出竖筒1插入土壤内，竖板13置于对应的竖槽14内，防止插杆4向中间移动；插杆4向外侧移动时将绳子33拉紧；另一方面经第二圆盘7挤压连杆10，使连杆10下端紧靠竖筒1内壁，然后经第二圆盘7带动连杆10和锚固杆11向上移动，锚固杆11上端经第二通槽17伸出竖筒1插入土壤内，且锚固杆11上端逐渐向外伸出并向外转动，直至锚固杆11下端的燕尾槽18卡在竖杆5上；第三圆盘8置于竖筒1内下端将竖筒1下端密封，即安装完成，将钥匙取出；挡板35在弹簧36作用下复位将通孔3封闭，此封闭仅为防止杂物经通孔3掉落进入竖筒1，挡板35周围的间隙仍然能通过空气。
在后续使用过程中，水压实时变化。
当水向上涌动峰值压力较小时，第三圆盘8向上移动，经第二圆盘7带动连杆10和锚固杆11向上移动，由于锚固杆11下端的燕尾槽18卡在竖杆5上，会使锚固杆11对其上方的土壤形成挤压，使土壤变得密实，水位下降后，锚固杆11等装置也在重力作用下复位；锚固杆11上方的土壤变得密实能增强抵御水压上涨的能力，提高封堵效果；且在水向上涌动峰值压力较小时，第一圆盘6在竖板13的长度范围内移动，不会对插杆4形成冲击，第三圆盘8上方空气经通孔3排出，不会对竖筒1形成冲击，因此插杆4保持原位不动，避免上下移动造成松动；因此在水向上涌动峰值压力较小时，仅由锚固杆11起支撑作用。
当水向上涌动峰值压力较大时，第三圆盘8向上移动，一方面经第二圆盘7带动连杆10和锚固杆11向上移动，由于锚固杆11下端的燕尾槽18卡在竖杆5上，会使锚固杆11对其上方的土壤形成挤压，使土壤变得密实；另一方面经第一圆盘带动堵头22将通孔3封堵，水向上的冲击力传递至插杆4，由插杆4和锚固杆11共同起支撑作用，防止水压带动竖筒1脱离勘探孔，提高封堵效果。
当水向下涌动形成负压时，第三圆盘8向下移动，经第一圆盘6带动圆环9向下移动，使锚固杆11退回竖筒1内，外界空气经通孔3进入竖筒1，当第三圆盘8脱离竖筒1时，勘探孔与外界连通，不再对第三圆盘8形成压力，第三圆盘8不向下移动，也不会对竖筒1和插杆4形成向下的吸力，因此插杆4保持原位不动，避免上下移动造成松动。
在拆卸时，将钥匙再次插入，使短杆28推动第一圆盘6向下移动并使第一圆盘6置于插杆4下方，带动锚固杆11退回竖筒1内，钥匙上的插板26插入第四圆盘30上的插槽31内，第四圆盘30吸附在粗圆杆25下端，绕绳杆32插入绳子33之间，旋转钥匙经插板26带动第四圆盘30和绕绳杆32转动，绕绳杆32将绳子33缠绕，带动插杆4向中间移动，脱离土壤；然后继续转动钥匙使竖槽14与插杆4不上下对应，即可向上拉动钥匙，将整个竖筒1带动移出勘探孔。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不限于此，熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，包括竖筒(1)，所述的竖筒(1)上端设有端盖(2)，端盖(2)中间开有一个通孔(3)；端盖(2)的直径大于竖筒(1)的直径；竖筒(1)内设有圆周均布的多组插杆(4)，每组插杆(4)均由相对固定的竖向排列的多个横向放置的插杆(4)组成，插杆(4)远离竖筒(1)轴线的一端能向外穿出竖筒(1)；竖筒(1)内同轴心设有一个竖杆(5)，竖杆(5)上同轴心固定有第一圆盘(6)、第二圆盘(7)和第三圆盘(8)，第一圆盘(6)置于竖杆(5)上端，第三圆盘(8)置于竖杆(5)下端，第二圆盘(7)至于第一圆盘(6)和第三圆盘(8)之间；竖杆(5)上套装有一个置于第一圆盘(6)和第二圆盘(7)之间的圆环(9)，圆环(9)下端圆周均布铰接有多个连杆(10)，每个连杆(10)下端均铰接有一个锚固杆(11)；锚固杆(11)在竖直方向的投影落在相邻两组插杆(4)的投影之间；第二圆盘(7)向上移动经连杆(10)带动锚固杆(11)向上移动，并使锚固杆(11)外侧端伸出竖筒(1)插入土壤，锚固杆(11)内侧端抵在竖杆(5)上；第一圆盘(6)上端固定有一个上端为锥形面的堵头(22)，堵头(22)上开有一个连接槽(12)，所述装置还包括钥匙，钥匙下端经端盖(2)上端通孔(3)插入竖筒(1)内，并与连接槽(12)连接，钥匙上下移动带动第一圆盘(6)上下移动；钥匙向下移动到其位移最远端并旋转能带动插杆(4)向中间移动复位。
2.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，同一组竖向排列的多个所述的插杆(4)的内侧端均固定在同一竖板(13)上。
3.根据权利要求2所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的第一圆盘(6)上开有与每组插杆(4)一一对应的多个竖槽(14)，竖槽(14)靠近第一圆盘(6)轴心的一端向中间开有倾斜向上的斜槽(15)；插杆(4)外侧端未伸出竖筒(1)时，第一圆盘(6)向上移动经斜槽(15)挤压使插杆(4)外侧端伸出竖筒(1)，并使竖板(13)置于对应的竖槽(14)内。
4.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的竖筒(1)上开有与插杆(4)一一对应的第一通槽(16)，经第一通槽(16)将竖筒(1)内外连通；插杆(4)一一对应插装在第一通槽(16)内。
5.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的竖筒(1)上开有与锚固杆(11)一一对应的第二通槽(17)，经第二通槽(17)将竖筒(1)内外连通；锚固杆(11)外侧端经第二通槽(17)伸出竖筒(1)插入土壤。
6.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的锚固杆(11)处于水平位置时，其竖截面为顶点朝上的菱形，其内侧端开有一个燕尾槽(18)；经燕尾槽(18)使锚固杆(11)内侧端抵在竖杆(5)上。
7.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的锚固杆(11)内侧端上端固定有一个挡杆(19)，第二圆盘(7)下端固定有一个挡环(20)，锚固杆(11)内侧端抵在竖杆(5)上时，挡杆(19)在竖直方向的投影落入挡环(20)内，挡环(20)向下移动经挡环(20)拉动挡杆(19)带动锚固杆(11)旋转和向下移动。
8.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的连接槽(12)包括横槽(21)和圆槽(23)，横槽(21)在第一圆盘(6)上端开口，圆槽(23)置于横槽(21)下方且与横槽(21)连通；钥匙包括从上向下依次固定的长杆(24)、粗圆杆(25)、插板(26)、细圆杆(27)和短杆(28)；长杆(24)和粗圆杆(25)垂直，细圆杆(27)和短杆(28)垂直，粗圆杆(25)和细圆杆(27)同轴心，插板(26)下端与细圆杆(27)连接处的两侧倒角。
9.根据权利要求8所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的端盖(2)下端开有一个置于通孔(3)下端的凹槽(29)，凹槽(29)内设有一个第四圆盘(30)，第四圆盘(30)中间向下开有一个插槽(31)，端盖(2)和第四圆盘(30)具有磁性使第四圆盘(30)吸附在凹槽(29)内；第四圆盘(30)下端固定有左右两个竖向绕绳杆(32)；钥匙上置于通孔(3)内的部分具有磁性；多组插杆(4)之间连接有绳子(33)。
10.根据权利要求1所述的一种地质勘察孔涌水封堵装置，其特征在于，所述的通孔(3)内缘开有盲孔(34)，盲孔(34)内设有左右移动的挡板(35)，挡板(35)与盲孔(34)底部之间设有弹簧(36)；挡板(35)上端为朝向通孔(3)倾斜向下的斜面。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310966865.2A CN116906002A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种地质勘察孔涌水封堵装置 |
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| CN202310966865.2A CN116906002A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种地质勘察孔涌水封堵装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116906002A true CN116906002A (zh) | 2023-10-20 |
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ID=88353092
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| CN202310966865.2A Pending CN116906002A (zh) | 2023-08-02 | 2023-08-02 | 一种地质勘察孔涌水封堵装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN116906002A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN118327503A (zh) * | 2024-06-14 | 2024-07-12 | 山东省地质矿产勘查开发局第七地质大队（山东省第七地质矿产勘查院） | 一种水文地质勘察孔涌水封堵装置 |
-
2023
- 2023-08-02 CN CN202310966865.2A patent/CN116906002A/zh active Pending
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