CN206346168U - 一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及岩土工程和环境工程技术领域，尤其是一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述装置包括圆锥探头、至少两根取水静探钻杆和输气管，所述取水静探钻杆具有滤水通道，所述滤水通道与所述取水静探钻杆的内部空腔连通，所述圆锥探头和所述取水静探钻杆顺次连接，所述取水静探钻杆的内部空腔之间相隔离，所述输气管贯穿设置于所述取水静探钻杆的内部空腔之中。本实用新型的优点是：能在最大贯入深度内指定不同深度取出多层地下水样，并且避免人直接的接触。

Description

一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置

技术领域

本实用新型涉及岩土工程和环境工程技术领域，尤其是一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置。

背景技术

地下水（ground water），是指处于地表以下的重力水。是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。

2012年5月11日，中国国土资源部《2011中国国土资源公报》面向社会发布，公报显示中国城市地下水较差、极差级比例已经过半，全国地下水质量状况不容乐观。尤其在工业、企业污染扩散深度不同，地下水受污染深度准确确定对地下水治理至关重要，且同时提取不同深度范围内的地下水可以进行纵向分析研究、节约成本。因此，如何选择有效的原位取多层地下水样方法，快速准确查明其分布范围是环境调查关注的热点问题。

岩土工程中的静力触探技术（CPT）是指利用静力压入装置将连接触探头的触探杆压入土层，通过量测系统测试土的贯入阻力的原位测试方法，可确定土的部分力学参数，具有扰动小、测试准确、操作便捷等优点。从20世纪80年代中期开始，随着环境岩土工程的发展，国际不少机构研发了静力触探新型技术，进一步加强CPT技术在工程领域中的应用。目前国内还未出现快速提取地下水多层样设备，而传统的监测井成井工艺复杂，地下水取样周期较长，所取水样为混合水样，而且不是同时提取多层地下水，不能准确的反应不同深度的水质情况。

发明内容

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，通过相互隔离的多根取水静探钻杆实现多层地下水水的取样，同时可设置普通静探钻杆进行指定深度范围内的地下水取样。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述装置包括圆锥探头、至少两根取水静探钻杆和输气管，所述取水静探钻杆具有滤水通道，所述滤水通道与所述取水静探钻杆的内部空腔连通，所述圆锥探头和所述取水静探钻杆顺次连接，所述取水静探钻杆的内部空腔之间相隔离，所述输气管贯穿设置于所述取水静探钻杆的内部空腔之中。

在所述圆锥探头与所述取水静探钻杆之间可拆卸式地设置有至少一根普通静探钻杆。

在所述取水静探钻杆之间可拆卸式地设置有至少一根普通静探钻杆。

所述取水静探钻杆包括取样套管和滤水套管，所述滤水套管套装在所述取样套管的外部，所述滤水套管与所述取样套管之间设置透水孔形成滤水通道，所述输气管贯穿设置于所述取样套管的内部空腔之中。

所述取样套管的内部空腔分为内空腔和外空腔，所述内、外空腔之间通过输气口构成连通，所述外空腔和所述滤水通道通过所述透水孔构成连通，所述输气管贯穿设置于所述内空腔之中。

所述滤水套管的外直径与所述取水套管的外直径相等。

所述滤水套管由内层的滤水石过滤管和外层的夹砂双层PVC过滤管包裹构成。

所述圆锥探头与所述取水静探钻杆之间构成可拆卸式的连接固定，所述取水静探钻杆之间构成可拆卸式的连接固定。

本实用新型的优点是：解决了国内现有的传统工程监测井取样不满足快速、准确确定不同深度地下水水质，能在最大贯入深度内指定不同深度取出多层地下水样，并且避免人直接的接触；结构简单，生产成本低，取样方法便捷有效，符合工程取样要求。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1所示，图中标记1-12分别表示为：静力触探探头1、取样套管2、夹砂双层PVC过滤管3、透水石过滤管4、滤水通道5、输气管6、内空腔7、外空腔8、输气口9、密封塞10、取水静探钻杆11、普通静探钻杆12。

实施例：如图1所示，本实施例中借助静力触探设备压入的快速取多层水装置包括静力触探探头1、取水静探钻杆11和普通静探钻杆12，其中普通静探钻杆12的一端与静力触探探头1之间通过螺纹配合构成可拆卸式的连接固定，普通静探钻杆12的另一端与取水静探钻杆11之间通过螺纹配合构成可拆卸式的连接固定。

如图1所示，取水静探钻杆11包括取样套管2和由夹砂双层PVC过滤管3、透水石过滤管4组成的滤水套管，其中透水石过滤管4套装在取样套管2的中上部，夹砂双层PVC过滤管3套装在夹砂双层PVC过滤管3的外部，在取样套管2的对应位置上开设有透水孔形成滤水通道5。地下水可经过夹砂双层PVC过滤管3和透水石过滤管4的双层过滤进入道取样套管2的内部空腔之中，避免土中颗粒进入取样套管2，提高地下水样的纯净度。

如图1所示，取样套管2的内部腔体分为内空腔7和外空腔8，内、外空腔7、8之间通过输气口9构成连通。在内空腔7内贯穿设置有输气管6，输气管6的顶端外接真空设备；在真空设备的运行下，输气管6可将内、外空腔7、8抽真空，从而使取样套管2外围的地下水经夹砂双层PVC过滤管3和透水石过滤管4进入到取样套管2的内空腔7和外空腔8的内部。

如图1所示，在取水静探钻杆11的顶部（取样套管2的顶部）设置有密封塞10，输气管6贯穿密封塞10后进入取水静探钻杆11的内部空腔（取样套管2的内空腔7）之中。密封塞10的作用在于，使取水静探钻杆11的内部空腔与相邻取水静探钻杆的内部空腔之间相隔离，从而实现多层地下水的独立取样，即保证单一取水静探钻杆11内所取的地下水样是其对应深度处的地下水样，避免采集混合水样，使所采集的地下水样可真实反映污染程度。

如图1所示，在静力触探探头1和取样静探钻杆11之间设置了普通静探钻杆12，设置该普通静探钻杆12的目的一方面在于提高整体强度，另一方面可用于调整取样静探钻杆11的取样深度。具体而言，包括连续深度范围和间断深度范围这两种工况：

1）当所需采集的地下水样的深度范围为连续深度范围时，取样静探钻杆11之间顺次连接，其总和长度与取样深度范围相吻合，且每根取样静探钻杆11的长度覆盖所要求的单位深度。

2）当所需采集的地下水样的深度范围为间断深度范围时，可针对间断情况在取样静探钻杆11之间设置一根或一根以上的普通静探钻杆12，也就是说，通过普通静探钻杆12穿越过无需取样的深度，而使取样静探钻杆11设置在需要取样的深度处，从而保证取样静探钻杆11所取的地下水样均是满足计划需要的地下水样。

本实施例在使用时，具有如下操作步骤：

1）根据收集的周边地层资料，预判拟采取地下水样的位置。

2）根据预判拟采取地下水样的位置，在静力触探探头1的后方连接若干普通静探钻杆12和若干取样静探钻杆11。将静力触探探头1连同取样静探钻杆11、普通静探钻杆12贯入预定深度内。在连接钻杆的过程中，将输气管6伸入内空腔7，并使用密封塞10封闭，保证取样静探钻杆11的内空腔7之间相隔离。

3）启动真空装置，通过输气管6抽吸取样静探钻杆11中的空气使其抽真空，地下水经夹砂双层PVC过滤管3、透水石过滤管4流入内空腔7和外空腔8之中。

4）一定时间后，通过输气管6向内空腔7注入大量空气，增加内空腔7和外空腔8之间的压强，从而防止取样静探钻杆11在提升过程中，土层中其他深度位置的地下水通过滤水通道5进入外空腔8之中。

5）将装置取回地表，利用可拆卸式的配合连接结构，将地下水样从取样静探钻杆11中取出并密封保存。

本实施例在具体实施时：静力触探探头1优选为圆锥探头，以便于贯入土体。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如取水静探钻杆11、普通静探钻杆12的长度、形状、数量；取水静探钻杆11之间，静力触探探头1与普通静探钻杆12之间，取样静探钻杆11与普通静探钻杆12之间的具体连接方式等，故在此不一一赘述。

Claims (8)

1.一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述装置包括圆锥探头、至少两根取水静探钻杆和输气管，所述取水静探钻杆具有滤水通道，所述滤水通道与所述取水静探钻杆的内部空腔连通，所述圆锥探头和所述取水静探钻杆顺次连接，所述取水静探钻杆的内部空腔之间相隔离，所述输气管贯穿设置于所述取水静探钻杆的内部空腔之中。

2.根据权利要求1所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：在所述圆锥探头与所述取水静探钻杆之间可拆卸式地设置有至少一根普通静探钻杆。

3.根据权利要求1所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：在所述取水静探钻杆之间可拆卸式地设置有至少一根普通静探钻杆。

4.根据权利要求1所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述取水静探钻杆包括取样套管和滤水套管，所述滤水套管套装在所述取样套管的外部，所述滤水套管与所述取样套管之间设置透水孔形成滤水通道，所述输气管贯穿设置于所述取样套管的内部空腔之中。

5.根据权利要求4所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述取样套管的内部空腔分为内空腔和外空腔，所述内、外空腔之间通过输气口构成连通，所述外空腔和所述滤水通道通过所述透水孔构成连通，所述输气管贯穿设置于所述内空腔之中。

6.根据权利要求4所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述滤水套管的外直径与所述取水套管的外直径相等。

7.根据权利要求4或6所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述滤水套管由内层的滤水石过滤管和外层的夹砂双层PVC过滤管包裹构成。

8.根据权利要求1所述的一种借助静力触探设备压入的快速取多层水装置，其特征在于：所述圆锥探头与所述取水静探钻杆之间构成可拆卸式的连接固定，所述取水静探钻杆之间构成可拆卸式的连接固定。