CN206845146U - 一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器及止水装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器及止水装置，其中，所述的主套管中部的外壁上沿着轴向布设有多个外挡筋；所述的主套管中部的管壁上还沿着轴向开设有多个条形进水孔；所述的外挡筋下部的主套管上从上至下依次套装有上活动托盘、止水橡胶和下活动托盘，外挡筋能够对上活动托盘进行阻挡限位。止水器的主套管的顶端安装有泵管，泵管上安装有水泵。本实用新型的止水器，通过变换配件的安装顺序实现分层止水、分层观测的效果，具有携带方便、安装简单，使用灵活的特点。配件材料取材方便、加工简单，成本较低。

Description

一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器及止水装置

技术领域

本实用新型属于水文地质勘探领域，涉及止水器，具体涉及一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器及止水装置。

背景技术

在水文地质勘探工作中，抽水试验是求取水文地质参数、研究地下水补径排关系的重要手段，可以为富水性划分和地下水资源量计算提供基础参数。随着国内水文地质勘探精度的不断提高，一个水文地质钻孔中常常涉及潜水、承压水两个含水层，需要进行分层抽水、分层观测。

传统的分层抽水试验是：在钻进过程中进行多级变径、扩孔，在不同含水层之间形成“台阶”，再将带止水栓塞的泵管下入，辅以适当重量将止水栓塞压在变径处实现止水，当抽取上层潜水时，水泵在止水栓塞以上；当抽水下层承压水时，水泵在止水栓塞以下。但是，其不足之处有：①止水效果只有通过长时间的抽水试验才能检查，浪费人力及能源；②当抽取一种含水层的地下水时，其他含水层的水位变化无法观测，无法研究不同含水层之间的补排关系；③在不同含水层抽水时，需要变换水泵与止水栓塞的相对位置，安装、拆卸既耗时又费料。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于，提供一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器及止水装置，解决现有技术在多含水层钻孔中分层抽水时的效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案予以实现：

一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器，包括两端开放的主套管，所述的主套管的底端安装有底盖，底盖上设置有进水孔，进水孔上安装有带有橡胶垫圈的密封螺栓；

所述的主套管中部的外壁上沿着轴向布设有多个外挡筋；

所述的主套管中部的管壁上还沿着轴向开设有多个条形进水孔；

所述的外挡筋下方的主套管上从上至下依次套装有上活动托盘、环形止水橡胶和下活动托盘，外挡筋能够对上活动托盘进行阻挡限位；或者所述的外挡筋上方的主套管上从上至下依次套装有上活动托盘、环形止水橡胶和下活动托盘，外挡筋能够对下活动托盘进行阻挡限位。

一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水装置，包括止水器，所述的止水器采用上所述的用于水文地质钻孔分层抽水的止水器；

所述的止水器的主套管的顶端安装有泵管，泵管中部安装有水泵。

本实用新型还具有如下区别技术特征：

所述的外挡筋与所述的条形进水孔均匀交替分布。

所述的外挡筋为三根，所述的条形进水孔为三个。

所述的外挡筋的长度大于所述的条形进水孔的长度。

所述的主套管与底盖之间通过螺纹安装；所述的主套管与泵管之间也通过螺纹安装。

本实用新型与现有技术相比，具有如下技术效果：

本实用新型总结了长期以来水文地质钻孔抽水试验设备的弊端，经多年研制、改进，并在多个水文地质钻孔中成功使用，效果极佳。本实用新型是一种用于水文地质钻孔分层抽水、分层观测的新型止水器，该新型止水器无需多级扩孔，提高了在多含水层钻孔中分层抽水的效率，具有结构简单，使用便捷，成本低廉，效果明显的特点，不仅满足多含水层水文地质钻孔抽水试验的要求，还可以实现分层观测，获得更多水文地质参数。

本实用新型的止水器，通过变换配件的安装顺序实现分层止水、分层观测的效果，具有携带方便、安装简单，使用灵活的特点。配件材料取材方便、加工简单，成本较低；环形止水采用丁基橡胶材质，耐磨抗腐，并且具有弹性，施以一定的重量可与钻孔内壁紧密相贴，可以满足钻孔内止水要求。由于实现了分层观测，可以检查孔内止水效果，大幅提高工作效率和分层抽水的效果。

附图说明

图1是本实用新型的止水器的一种形式的正视结构示意图。

图2是本实用新型的止水器的另一种形式的正视结构示意图。。

图3是外挡筋与条形进水孔的布局示意图。

图4是底盖的结构示意图。

图5是止水器潜水抽水安装示意图。

图6是止水器承压水抽水示意图。

图中各个标号的含义为：1-主套管，2-底盖，3-进水孔，4-橡胶垫圈，5-密封螺栓，6-外挡筋，7-条形进水孔，8-上活动托盘，9-环形止水橡胶，10-下活动托盘，11-止水器，12-泵管，13-水泵，14-承压水位观测管，15-潜水位观测管。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细叙述。

具体实施方式

遵从上述技术方案，以下给出本实用新型的具体实施例，需要说明的是本实用新型并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本实用新型的保护范围。

实施例1：

如图1至图4所示，本实施例给出一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器，包括两端开放的主套管1，所述的主套管1的底端安装有底盖2，底盖2上设置有进水孔3，进水孔3上安装有带有橡胶垫圈4的密封螺栓5；

所述的主套管1中部的外壁上沿着轴向布设有多个外挡筋6；

所述的主套管1中部的管壁上还沿着轴向开设有多个条形进水孔7；

所述的外挡筋6下方的主套管1上从上至下依次套装有上活动托盘8、环形止水橡胶9和下活动托盘10，外挡筋6能够对上活动托盘8进行阻挡限位。

本实施例中的止水器还具有另一种变换形式，所述的外挡筋6上方的主套管1上从上至下依次套装有上活动托盘8、环形止水橡胶9和下活动托盘10，外挡筋6能够对下活动托盘10进行阻挡限位。

外挡筋6为三根，所述的条形进水孔7为三个，外挡筋6与所述的条形进水孔7均匀交替分布，外挡筋6之间呈现120°夹角。

外挡筋6的长度大于条形进水孔7的长度，保证环形止水橡胶9不会堵住条形进水孔7。

主套管1与底盖2之间通过螺纹安装。

环形止水橡胶9采用丁基橡胶制成，该材质耐磨抗腐，受压后产生弹性形变，可以满足分层止水要求。

本实施例中，优选的零部件尺寸规格为：

套管1的外径114mm，内径106mm。

上活动托盘8的内径120mm，外径300mm，厚10mm。

环形止水橡胶9的内径124mm，外径310mm，厚105mm。

下活动托盘10的内径120mm，外径200mm，厚10mm.

条形进水孔7在主套管1中部切割而成，长230mm，宽30mm.

外挡筋6焊接于主套管1的外壁，长250mm，直径21mm，圆钢。

底盖2内径114mm，外径126mm.

进水孔3的孔径13mm。

密封螺栓5的外径13mm。

实施例2：

如图5至图6所示，本实施例给出一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水装置，包括止水器11，所述的止水器11采用如实施例1中所述的用于水文地质钻孔分层抽水的止水器；

所述的止水器11的主套管1的顶端安装有泵管12，泵管12中部安装有水泵13。主套管1与泵管12之间也通过螺纹安装。

本实施例中，优选的零部件尺寸规格为：泵管12的内径114mm，外径124mm。

对潜水或承压水分层抽水、分层观测时，止水器的部件安装位置略有差别，分述如下：

(一)当抽取潜水时，使用方法按下列步骤进行：

步骤一，在主套管1的外挡筋的下方依次套装上活动托盘8、环形止水橡胶9、下活动托盘10，将底盖2上的密封螺栓5拧开，露出进水孔3。

步骤二，将用于观测下部承压水位的承压水位观测管14从主套管1中部的条形进水孔7穿入，给承压水位观测管14的管头安装外螺纹管，螺纹外缠生料带，与底盖2内的进水孔3连接，再把底盖2与主套管1的底部相连接；

步骤三，主套管1的顶部与泵管12相连接，用钻机或起重机吊起，缓慢下入钻孔内，逐段连接构成泵管12的出水管，承压水位观测管14与潜水位观测管15同时下入并绑扎在泵管12的外部，直到止水器11稳定着落在变径处，泵管12的上部高出孔口。

参照图5，当设备下入钻孔内既定位置时，上部施以一定重量，环形止水橡胶9受到上下活动托盘的挤压而变形，从而与孔壁紧密相贴，达到分层抽水、分层观测效果。抽水试验结束后，吊起泵管12和止水器11即可用于下一步工作。

(二)当抽取承压水时，上述止水器的使用方法，按下列步骤进行：

步骤一，在条形进水孔7的上面依次套装下活动托盘10、环形止水橡胶9、上活动托盘8，将底盖2安装在主套管1的底部，密封螺栓5拧紧。

步骤二，将主套管1的顶部与泵管12相连，用于观测下部承压水位的承压水位观测管14与泵管12上预留的观测孔连接，泵管12能够对上活动托盘8进行阻挡限位。

步骤三，用钻机或起重机吊起泵管12，缓慢下入钻孔内，逐段连接构成泵管12的出水管，承压水位观测管14与潜水位观测管15同时下入并绑扎在泵管12的外部，直到止水器11稳定着落在变径处，泵管12的上部高出孔口。

参照图6，当设备下入钻孔内既定位置时，上部施以一定重量，环形止水橡胶9受到上下活动托盘的挤压而变形，从而与孔壁紧密相贴，达到分层抽水、分层观测效果。抽水试验结束后，吊起泵管12和止水器11，分层抽水、分层观测工作完成。

综上所述，本实用新型所用的新型止水器，其结构简单、操作灵活、成本低廉，更符合施工现场，有助于提高水文地质工作效率，提升抽水试验水平，能获得更为精确的水文地质参数。

Claims (10)

1.一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水器，包括两端开放的主套管(1)，其特征在于，所述的主套管(1)的底端安装有底盖(2)，底盖(2)上设置有进水孔(3)，进水孔(3)上安装有带有橡胶垫圈(4)的密封螺栓(5)；

所述的主套管(1)中部的外壁上沿着轴向布设有多个外挡筋(6)；

所述的主套管(1)中部的管壁上还沿着轴向开设有多个条形进水孔(7)；

所述的外挡筋(6)下方的主套管(1)上从上至下依次套装有上活动托盘(8)、环形止水橡胶(9)和下活动托盘(10)，外挡筋(6)能够对上活动托盘(8)进行阻挡限位；或者所述的外挡筋(6)上方的主套管(1)上从上至下依次套装有上活动托盘(8)、环形止水橡胶(9)和下活动托盘(10)，外挡筋(6)能够对下活动托盘(10)进行阻挡限位。

2.如权利要求1所述的止水器，其特征在于，所述的外挡筋(6)与所述的条形进水孔(7)均匀交替分布。

3.如权利要求2所述的止水器，其特征在于，所述的外挡筋(6)为三根，所述的条形进水孔(7)为三个。

4.如权利要求2所述的止水器，其特征在于，所述的外挡筋(6)的长度大于所述的条形进水孔(7)的长度。

5.如权利要求1所述的止水器，其特征在于，所述的主套管(1)与底盖(2)之间通过螺纹安装。

6.一种用于水文地质钻孔分层抽水的止水装置，包括止水器(11)，其特征在于，所述的止水器(11)采用如权利要求1所述的用于水文地质钻孔分层抽水的止水器；

所述的止水器(11)的主套管(1)的顶端安装有泵管(12)，泵管(12)中部安装有水泵(13)。

7.如权利要求6所述的止水装置，其特征在于，所述的外挡筋(6)与所述的条形进水孔(7)均匀交替分布。

8.如权利要求7所述的止水装置，其特征在于，所述的外挡筋(6)为三根，所述的条形进水孔(7)为三个。

9.如权利要求7所述的止水装置，其特征在于，所述的外挡筋(6)的长度大于所述的条形进水孔(7)的长度。

10.如权利要求6所述的止水装置，其特征在于，所述的主套管(1)与底盖(2)之间通过螺纹安装；所述的主套管(1)与泵管(12)之间也通过螺纹安装。