CN208313646U - 一种地下水多层监测井内分层改造系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种地下水多层监测井内分层改造系统，包括分层止水器、取样管和井管固定板，其中分层止水器上端与取样管相连，通过取样管吊设在井筒内；井管固定板固定在井筒口，井管固定板上设有多个卡口，取样管顶端卡设在井管固定板的卡口上；所述的分层止水器的筒体上下贯通，上端口与取样管相连，分层止水器的外壁周圈设有横向承托槽，承托槽上设有环形的遇水膨胀橡胶带。实现了单层监测井和多层勘探孔由混层监测向分层监测方式的转变，充分利用了现有的勘探监测井进行改造，无需重新钻孔，节省了大量资源，大幅度节约了地下水长期监测的成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监测井改造系统，特别涉及一种地下水多层监测井内分层改造系统。
背景技术
地下水监测是指通过向地下岩层钻井，从井中采集地下水样品进行检测的工作。单管多层监测井是最常规和施工数量最多的地下水多层监测井，它是在一个钻孔内安装一根井管，管外经分层填砾、止水所成的井，然而，由于其井管内并没有进行分层，井中的水位为混合水位，水样也为混合水样，因此采集的地下水样品很可能受到其他层污染，影响对该层地下水的检测准确性。多层水文地质勘探孔的井身结构与单管多层监测井相同，区别主要是口径相对较大，可进行分层抽水实验，主要用于查明目标区域的地质情况，了解地层岩性、含水层数目、厚度等。
单管多层监测井和多层水文地质勘探孔由于管内并没有进行分层，不能进行分层长期监测和采样，某种程度上造成了勘探资源的浪费。因此，需要一种地下水多层监测井内分层改造系统，能够将管内混层的监测井改造成管内分层的长期观监测井，可分层独立采集地下多个目的层的参数及水样，实现单层监测井和多层勘探孔由混层监测向分层监测方式的转变，达到精确刻画含水层水文地质特征的目的。
发明内容
本实用新型的目的是解决现阶段地下水监测井不能够分层监测和采样等问题，提供的一种地下水多层监测井内分层改造系统。
本实用新型提供的一种地下水多层监测井内分层改造系统，包括分层止水器、取样管和井管固定板，其中分层止水器上端与取样管相连，通过取样管吊设在井筒内；井管固定板固定在井筒口，井管固定板上设有多个卡口，取样管顶端卡设在井管固定板的卡口上；所述的分层止水器的筒体上下贯通，上端口与取样管相连，分层止水器的外壁周圈设有横向承托槽，承托槽上设有环形的遇水膨胀橡胶带。
本实用新型还包括层间止水器，所述的层间止水器位于井筒内分层止水器的上方；层间止水器包括遇水膨胀橡胶筒和上下卡箍，所述的遇水膨胀橡胶筒内设有上下贯通的井管通道，遇水膨胀橡胶筒套设在取样管上，上下两端由卡箍固定。
所述的卡箍为两瓣式卡箍，卡箍上设有卡盘和卡环，两瓣卡箍通过螺栓连接，卡环卡紧在取样管上，卡盘卡紧在遇水膨胀橡胶筒端部。
所述的分层止水器的承托槽内开设有通水孔，通水孔贯通分层止水器的筒壁。
所述的分层止水器能够将井筒内分隔成上下两层，其中分层止水器的下端口连接有取样管，使井筒下层与井筒口相连通；另有一根取样管，上端卡接在井管固定板的卡口上，下端通向井筒上层。
当采用分层止水器和层间止水器配合使用时，能够将井筒内分隔成上中下三层，其中分层止水器的下端口连接有取样管，使井筒下层与井筒口相连通；另有一根取样管，上端卡接在井管固定板的卡口上，下端穿过层间止水器的遇水膨胀橡胶筒的井管通道通向井筒中层；还有一根取样管，上端卡接在井管固定板的卡口上，下端通向井筒上层。
本实用新型的工作原理：
本实用新型是在原有的监测井筒内进行的改造，首先根据预先设计的分层位置确定分层止水器上端的取样管的长度，然后将分层止水器上端口与取样管相连，同时根据预设采样的深度来确定下端口连接的取样管的长度，将下端取样管与分层止水器下端口相连；连接好之后，将分层止水器吊放到监测井筒内，到达预定深度后停止下放，将上方取样管的顶端卡接在井筒口的井管固定板的卡口上；分层止水器上的遇水膨胀橡胶带在井内遇水后发生膨胀，膨胀到一定程度后会封堵住井筒，进而将井筒内部分隔成上下两层，检测人员可以通过连通井口至井筒下层的取样管采集井筒下层的地下水样品进行检测。
根据是否需要将监测井筒内分成多层而选择是否下放层间止水器，如需要分成多层，则需要安装层间止水器：安装好分层止水器后，将层间止水器的遇水膨胀橡胶筒分别套设在分层止水器上部的取样管和层间止水器的取样管上，层间止水器和分层止水器之间保持预定距离，层间止水器的取样管穿过层间止水器，下端口位于层间止水器和分层止水器之间；然后将分层止水器和层间止水器依次下放到监测井筒内，直至目标深度，停止下放，分层止水器上的遇水膨胀橡胶带和层间止水器的遇水膨胀橡胶筒在井内遇水后发生膨胀，膨胀到一定程度后会封堵住井筒，进而将井筒内部分隔成上中下三层；再下放一个取样管，下端口伸至监测井筒的上层，最后将三根取样管的顶端卡接在井筒口的井管固定板的卡口上；检测人员可以分别通过连通井口至井筒下层的取样管、连通井口至井筒中层的取样管和连通井口至井筒上层的取样管采集井筒下层、中层和上层的地下水样品，并进行检测。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型技术工艺器具简单，易于操作，便于实施；
(2)遇水膨胀橡胶带和橡胶筒物理化学性能稳定，无污染，具有高膨胀比特点，止水效果好，长期可靠；
(3)系统可分层独立采集地下多个含水层的水文地质参数及水样，达到精确刻画含水层水文地质特征目的；
(4)实现了单层监测井和多层勘探孔由混层监测向分层监测方式的转变，充分利用了现有的勘探监测井进行改造，无需重新钻孔，节省了大量资源，大幅度节约了地下水长期监测的成本。
附图说明
图1为本实用新型分层止水器结构示意图。
图2为本实用新型层间止水器结构示意图。
图3为本实用新型二卡口的井管固定板结构示意图。
图4为本实用新型三卡口的井管固定板结构示意图。
图5为本实用新型将井筒分两层的结构示意图。
图6为本实用新型将井筒分三层的结构示意图。
1、分层止水器 2、取样管 3、井管固定板 4、井筒
5、卡口 6、承托槽 7、遇水膨胀橡胶带 8、层间止水器
9、遇水膨胀橡胶筒 10、卡箍 11、井管通道 12、卡盘
13、卡环 14、螺栓 15、通水孔。
具体实施方式
请参阅图1-图6所示：一种地下水多层监测井内分层改造系统，包括分层止水器1、取样管2和井管固定板3，其中分层止水器1上端与取样管2相连，通过取样管2吊设在井筒4内；井管固定板3固定在井筒4口，井管固定板3 上设有多个卡口5，取样管2顶端卡设在井管固定板3的卡口5上；所述的分层止水器1的筒体上下贯通，上端口与取样管2相连，分层止水器1的外壁周圈设有横向承托槽6，承托槽6上设有环形的遇水膨胀橡胶带7。
本实用新型还包括层间止水器8，所述的层间止水器8位于井筒4内分层止水器1的上方；层间止水器8包括遇水膨胀橡胶筒9和上下卡箍10，所述的遇水膨胀橡胶筒9内设有上下贯通的井管通道11，遇水膨胀橡胶筒9套设在取样管2上，上下两端由卡箍10固定。
所述的卡箍10为两瓣式卡箍10，卡箍10上设有卡盘12和卡环13，两瓣卡箍10通过螺栓14连接，卡环13卡紧在取样管2上，卡盘12卡紧在遇水膨胀橡胶筒9端部。
所述的分层止水器1的承托槽6内开设有通水孔15，通水孔15贯通分层止水器1的筒壁，遇水膨胀橡胶带7外层吸收井筒内的水后膨胀，内侧可以通过通水孔15吸收取样管内的水，保证膨胀更充分，使分层密封性更好。
所述的分层止水器1能够将井筒4内分隔成上下两层，其中分层止水器1 的下端口连接有取样管2，使井筒4下层与井筒口相连通；另有一根取样管2，上端卡接在井管固定板3的卡口5上，下端通向井筒4上层。
当采用分层止水器1和层间止水器8配合使用时，能够将井筒4内分隔成上中下三层，其中分层止水器1的下端口连接有取样管2，使井筒4下层与井筒口相连通；另有一根取样管2，上端卡接在井管固定板3的卡口5上，下端穿过层间止水器8的遇水膨胀橡胶筒9的井管通道11通向井筒4中层；还有一根取样管2，上端卡接在井管固定板3的卡口5上，下端通向井筒4上层。
本实用新型的工作原理：
请参阅图1-图6所示：首先根据预先设计的分层位置确定分层止水器1上端的取样管2的长度，然后将分层止水器1上端口与取样管2相连，同时根据预设采样的深度来确定下端口连接的取样管2的长度，将下端取样管2与分层止水器1下端口相连；连接好之后，将分层止水器1吊放到监测井筒4内，到达预定深度后停止下放，将上方取样管2的顶端卡接在井筒口的井管固定板3 的卡口5上；分层止水器1上的遇水膨胀橡胶带7在井内遇水后发生膨胀，膨胀到一定程度后会封堵住井筒4，进而将井筒4内部分隔成上下两层，检测人员可以通过连通井口至井筒4下层的取样管2采集井筒4下层的地下水样品进行检测。
根据是否需要将监测井筒4内分成多层而选择是否下放层间止水器8，如需要分成多层，则需要安装层间止水器8：安装好分层止水器1后，将层间止水器 8的遇水膨胀橡胶筒9分别套设在分层止水器1上部的取样管2和层间止水器8 的取样管2上，层间止水器8和分层止水器1之间保持预定距离，层间止水器8 的取样管2穿过层间止水器8，下端口位于层间止水器8和分层止水器1之间；然后将分层止水器1和层间止水器8依次下放到监测井筒4内，直至目标深度，停止下放，分层止水器1上的遇水膨胀橡胶带7和层间止水器8的遇水膨胀橡胶筒9在井内遇水后发生膨胀，膨胀到一定程度后会封堵住井筒4，进而将井筒 4内部分隔成上中下三层；再下放一个取样管2，下端口伸至监测井筒4的上层，最后将三根取样管2的顶端卡接在井筒口的井管固定板3的卡口5上；检测人员可以分别通过连通井口至井筒4下层的取样管2、连通井口至井筒4中层的取样管2和连通井口至井筒4上层的取样管2采集井筒4下层、中层和上层的地下水样品，并进行检测。
Claims (5)
1.一种地下水多层监测井内分层改造系统，其特征在于：包括分层止水器(1)、取样管(2)和井管固定板(3)，其中分层止水器(1)上端与取样管(2)相连，通过取样管(2)吊设在井筒(4)内；井管固定板(3)固定在井筒(4)口，井管固定板(3)上设有多个卡口(5)，取样管(2)顶端卡设在井管固定板(3)的卡口(5)上；所述的分层止水器(1)的筒体上下贯通，上端口与取样管(2)相连，分层止水器(1)的外壁周圈设有横向承托槽(6)，承托槽(6)上设有环形的遇水膨胀橡胶带(7)。
2.根据权利要求1所述的一种地下水多层监测井内分层改造系统，其特征在于：还包括层间止水器(8)，所述的层间止水器(8)位于井筒(4)内分层止水器(1)的上方；层间止水器(8)包括遇水膨胀橡胶筒(9)和上下卡箍(10)，所述的遇水膨胀橡胶筒(9)内设有上下贯通的井管通道(11)，遇水膨胀橡胶筒(9)套设在取样管(2)上，上下两端由卡箍(10)固定。
3.根据权利要求2所述的一种地下水多层监测井内分层改造系统，其特征在于：所述的卡箍(10)为两瓣式卡箍(10)，卡箍(10)上设有卡盘(12)和卡环(13)，两瓣卡箍(10)通过螺栓(14)连接，卡环(13)卡紧在取样管(2)上，卡盘(12)卡紧在遇水膨胀橡胶筒(9)端部。
4.根据权利要求1所述的一种地下水多层监测井内分层改造系统，其特征在于：所述的分层止水器(1)的承托槽(6)内开设有通水孔(15)，通水孔(15)贯通分层止水器(1)的筒壁，遇水膨胀橡胶带(7)外层吸收井筒内的水后膨胀，内侧可以通过通水孔(15)吸收取样管内的水，保证膨胀更充分，使分层密封性更好。
5.根据权利要求1所述的一种地下水多层监测井内分层改造系统，其特征在于：所述的分层止水器(1)能够将井筒(4)内分隔成上下两层，其中分层止水器(1)的下端口连接有取样管(2)，使井筒(4)下层与井筒口相连通；另有一根取样管(2)，上端卡接在井管固定板(3)的卡口(5)上，下端通向井筒(4)上层；
当采用分层止水器(1)和层间止水器(8)配合使用时，能够将井筒(4)内分隔成上中下三层，其中分层止水器(1)的下端口连接有取样管(2)，使井筒(4)下层与井筒口相连通；另有一根取样管(2)，上端卡接在井管固定板(3)的卡口(5)上，下端穿过层间止水器(8)的遇水膨胀橡胶筒(9)的井管通道(11)通向井筒(4)中层；还有一根取样管(2)，上端卡接在井管固定板(3)的卡口(5)上，下端通向井筒(4)上层。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN108458901A (zh) * | 2018-05-21 | 2018-08-28 | 中国地质调查局水文地质环境地质调查中心 | 一种地下水多层监测井内分层改造系统 |
| CN110130377A (zh) * | 2019-05-09 | 2019-08-16 | 同济大学 | 用于基坑疏干-降压的内旋双板隔水式共用混合井及应用 |
| CN110700348A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 四川省地质工程勘察院集团有限公司 | 一种地下水分层抽水试验套管外分层止水方法及其装置 |
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| CN110700348A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-01-17 | 四川省地质工程勘察院集团有限公司 | 一种地下水分层抽水试验套管外分层止水方法及其装置 |
| CN110700348B (zh) * | 2019-11-14 | 2024-05-24 | 四川省地质工程勘察院集团有限公司 | 一种地下水分层抽水试验套管外分层止水方法及其装置 |
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