CN209444303U - 一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，包括传动杆，传动杆连接钻头，钻头两侧分别开有进水口和排水口，进水口和排水口均连通传动杆内腔，传动杆内腔套接有中空结构的转轴，传动杆内腔中部开有气压腔，气压腔内卡接活塞，活塞连接转轴，传动杆外壁开有收纳槽，收纳槽内安装橡胶气囊，橡胶气囊连通气压腔，传动杆上套接滑动套，滑动套外壁接压紧板，滑动套与钻头间的传动杆外壁固定安装螺旋叶片。传动杆带动钻头转动钻入地下，压紧板压在钻孔顶部的地面上，钻头下钻时的泥土通过传动杆上的螺旋叶片逐渐往上移动，而钻孔顶部被压紧板堵住使得泥土在螺旋叶片上方压实从而达到封堵效果。

Description

一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备

技术领域

本实用新型涉及钻孔探测设备技术领域，具体为一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备。

背景技术

水文地质钻探是直接探明地下水的一种最重要、最可靠的勘探手段，水文地质钻探是进行各种水文地质试验的必备工程，水文地质钻探常常在钻入水层后抽取水样，进行观察，在进行抽水时，需要对钻孔顶部进行封堵，避免出现喷水、涌水现象，如果水层较多，进行分层抽取时还需要对靠近地表的上层水层再次进行封堵，目前的封堵方式都是在钻具与孔壁之间灌入加重泥浆进行封堵，但是，水泥凝固时间的可控精准度较差，水泥容易被水流稀释冲走，再者由于水泥块具有硬、脆的特性，在后期的钻进中水泥块往往又被钻具扰动破坏，继而再次出现涌水或漏水，给钻探施工和封堵施工更大的困难，为此我们提出一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备用于解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，包括传动杆，所述传动杆为中空结构，所述传动杆底部固定连接钻头，所述钻头两侧分别开有进水口和排水口，所述进水口和排水口均连通传动杆内腔，所述进水口和排水口内安装阀门，所述传动杆内腔转动套接有中空结构的转轴，所述转轴的顶部与传动杆内腔顶部平齐，所述传动杆内腔中部开有气压腔，所述气压腔内滑动卡接活塞，所述活塞通过螺纹结构连接转轴，所述气压腔外侧的传动杆外壁开有收纳槽，所述收纳槽内安装橡胶气囊，所述橡胶气囊连通气压腔，所述橡胶气囊外侧的传动杆上滑动套接滑动套，所述滑动套外壁滑动套接压紧板，所述滑动套与钻头间的传动杆外壁固定安装螺旋叶片。

优选的，所述阀门包括密封套，所述进水口和排水口内均固定套接密封套，所述密封套两端通孔和内腔形成“中”字形结构，所述密封套内腔的一端固定连接弹簧的一端，所述弹簧的另一端固定连接密封球，所述密封球紧密压在密封套内腔的另一端，所述进水口内的密封球靠近传动杆，所述排水口内的密封球远离传动杆。

优选的，所述密封套内径大于密封球的直径，所述密封套内腔与密封球接触的一端为弧形结构，所述弹簧始终处于压缩状态且弹簧外径等于密封套内径。

优选的，所述气压腔和活塞的横截面为椭圆形结构，所述橡胶气囊和收纳槽为环形结构，所述橡胶气囊靠近气压腔的一侧外壁固定连接收纳槽的内壁，所述橡胶气囊的其余外壁活动卡接收纳槽的内壁。

优选的，所述压紧板底部靠近滑动套处为圆台结构，且圆台小径端向下，所述压紧板边缘处安装有插杆，所述传动杆顶部安装有联轴器，所述滑动套顶端和传动杆外壁间通过螺纹结构连接有止动销。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：钻探时通过螺旋叶片将钻头排出的泥土逐渐向上运输，压紧板将钻孔顶部密封，使得泥土逐渐压实在钻孔上方，从而达到边钻探边封堵效果；取样时，通过转轴带动活塞下移，使得橡胶气囊膨胀，进一步挤压水层上方的泥土，避免喷水、涌水；阀门中的密封球通过弹簧压紧在密封套端口，使得平时进水口和出水口均密封，避免泥土进入，抽水时，进水口阀门单独开启，便于抽取水样，取样后，排水口处阀门单独开启，便于将残余水样排出，避免继续下钻时到下一水层取样时，导致残余水分与样本混合。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型图1中的A处放大结构示意图；

图3为本实用新型图1中的B处放大结构示意图。

图中：1传动杆、2钻头、3进水口、4排水口、5阀门、51密封套、52密封球、53弹簧、6转轴、7气压腔、8活塞、9收纳槽、10橡胶气囊、11滑动套、12压紧板、13螺旋叶片、14插杆、15联轴器、16止动销。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，包括传动杆1，传动杆1为中空结构，传动杆1底部固定连接钻头2，钻头2两侧分别开有进水口3和排水口4，进水口3和排水口4均连通传动杆1内腔，进水口3和排水口4内安装阀门5，传动杆1内腔转动套接有中空结构的转轴6，转轴6的顶部与传动杆1内腔顶部平齐，传动杆1内腔中部开有气压腔7，气压腔7内滑动卡接活塞8，活塞8通过螺纹结构连接转轴6，气压腔7外侧的传动杆1外壁开有收纳槽9，收纳槽9内安装橡胶气囊10，橡胶气囊10连通气压腔7，橡胶气囊10外侧的传动杆1上滑动套接滑动套11，滑动套11外壁滑动套接压紧板12，滑动套11与钻头2间的传动杆1外壁固定安装螺旋叶片13。传动杆1与钻探设备连接带动钻头2转动，从而钻入地下，将压紧板12压在钻孔顶部的地面上，将钻孔顶部堵住，钻头2下钻时的泥土通过传动杆1上的螺旋叶片13逐渐往上移动，而钻孔顶部被压紧板12堵住使得泥土在螺旋叶片13上方压实从而达到封堵效果，当钻头2钻入水层时，将传动杆1与钻探设备断开，将滑动套11上滑露出橡胶气囊10，转动转轴6，使得活塞8滑动，从而将气压腔7内气体压入橡胶气囊10内，橡胶气囊10膨胀进一步挤压泥土，从而将水层与上方钻孔完全封堵，避免喷水、涌水，再通过转轴6内腔、传动杆1内腔和进水口3进行抽水取样。

阀门5包括密封套51，进水口3和排水口4内均固定套接密封套51，密封套51两端通孔和内腔形成“中”字形结构，密封套51内腔的一端固定连接弹簧53的一端，弹簧53的另一端固定连接密封球52，密封球52紧密压在密封套51内腔的另一端，进水口3内的密封球52靠近传动杆1，排水口4内的密封球53远离传动杆1，密封套51内径大于密封球52的直径，密封套51内腔与密封球52接触的一端为弧形结构，弹簧53始终处于压缩状态且弹簧53外径等于密封套51内径，则平时弹簧53将密封球52压紧在密封套51端口，使得进水口3和出水口4均密封，避免泥土进入，抽样时，将转轴6顶部通过气管连接抽水泵，抽水泵抽吸的负压使得进水口3处的密封球52压缩弹簧53从而脱离密封套51，排水口4处阀门5仍密封，水样通过进水口3、传动杆1内腔和转轴6内腔抽出，取样后，通过气泵向转轴6内腔、传动杆1内腔中充入高压气体，此时进水口3处阀门密封，排水口4处的密封球52在压力作用下推动弹簧53从而脱离密封套51，使得残余水分排出，避免继续下钻时到下一水层取样时，导致残余水分与样本混合。

气压腔7和活塞8的横截面为椭圆形结构，避免活塞8转动；橡胶气囊10和收纳槽9为环形结构，橡胶气囊10靠近气压腔7的一侧外壁固定连接收纳槽9的内壁，橡胶气囊10的其余外壁活动卡接收纳槽9的内壁，则胶气囊10内充气后向外扩张从而挤压泥土，将水层上方的钻孔完全封堵。

压紧板12底部靠近滑动套11处为圆台结构，且圆台小径端向下，便于将钻孔顶部封堵，从而将泥土压实，压紧板12边缘处安装有插杆14，便于固定压紧板12，传动杆1顶部安装有联轴器15，便于和钻探设备连接，滑动套11顶端和传动杆1外壁间通过螺纹结构连接有止动销16，避免下钻时滑动套11移动，确保钻探时滑动套11将橡胶气囊10包裹保护。

工作原理：本实用新型使用时，通过联轴器15将传动杆1连接外部钻探设备，传动杆1带动钻头2转动进行下钻，将压紧板12压在钻孔顶部的地面上，将钻孔顶部堵住，钻头2下钻时的泥土通过传动杆1上的螺旋叶片13逐渐往上移动，而钻孔顶部被压紧板12堵住使得泥土在螺旋叶片13上方压实从而达到封堵效果，当钻头2钻入水层时，将联轴器15与钻探设备断开，滑动套11上滑露出橡胶气囊10，转动转轴6，使得活塞8滑动，从而将气压腔7内气体压入橡胶气囊10内，橡胶气囊10膨胀进一步挤压泥土，从而将水层与上方钻孔完全封堵，避免喷水、涌水，转轴6顶部通过气管连接抽水泵，抽水泵抽吸的负压使得进水口3处阀门5打开，水样通过进水口3、传动杆1内腔和转轴6内腔抽出，取样后，通过气泵向转轴6内腔、传动杆1内腔中充入高压气体，此时进水口3处阀门密封，排水口4处的阀门打开，使得残余水分排出，避免继续下钻时到下一水层取样时，导致残余水分与样本混合，取样后，再次转动转轴6，使得活塞8上移，橡胶气囊10内气体被抽入气压腔7，橡胶气囊10再次收入收纳槽9内，压下滑动套11后继续下钻。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，包括传动杆(1)，所述传动杆(1)为中空结构，所述传动杆(1)底部固定连接钻头(2)，其特征在于：所述钻头(2)两侧分别开有进水口(3)和排水口(4)，所述进水口(3)和排水口(4)均连通传动杆(1)内腔，所述进水口(3)和排水口(4)内安装阀门(5)，所述传动杆(1)内腔转动套接有中空结构的转轴(6)，所述转轴(6)的顶部与传动杆(1)内腔顶部平齐，所述传动杆(1)内腔中部开有气压腔(7)，所述气压腔(7)内滑动卡接活塞(8)，所述活塞(8)通过螺纹结构连接转轴(6)，所述气压腔(7)外侧的传动杆(1)外壁开有收纳槽(9)，所述收纳槽(9)内安装橡胶气囊(10)，所述橡胶气囊(10)连通气压腔(7)，所述橡胶气囊(10)外侧的传动杆(1)上滑动套接滑动套(11)，所述滑动套(11)外壁滑动套接压紧板(12)，所述滑动套(11)与钻头(2)间的传动杆(1)外壁固定安装螺旋叶片(13)。

2.根据权利要求1所述的一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，其特征在于：所述阀门(5)包括密封套(51)，所述进水口(3)和排水口(4)内均固定套接密封套(51)，所述密封套(51)两端通孔和内腔形成“中”字形结构，所述密封套(51)内腔的一端固定连接弹簧(53)的一端，所述弹簧(53)的另一端固定连接密封球(52)，所述密封球(52)紧密压在密封套(51)内腔的另一端，所述进水口(3)内的密封球(52)靠近传动杆(1)，所述排水口(4)内的密封球(52)远离传动杆(1)。

3.根据权利要求2所述的一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，其特征在于：所述密封套(51)内径大于密封球(52)的直径，所述密封套(51)内腔与密封球(52)接触的一端为弧形结构，所述弹簧(53)始终处于压缩状态且弹簧(53)外径等于密封套(51)内径。

4.根据权利要求1所述的一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，其特征在于：所述气压腔(7)和活塞(8)的横截面为椭圆形结构，所述橡胶气囊(10)和收纳槽(9)为环形结构，所述橡胶气囊(10)靠近气压腔(7)的一侧外壁固定连接收纳槽(9)的内壁，所述橡胶气囊(10)的其余外壁活动卡接收纳槽(9)的内壁。

5.根据权利要求1所述的一种带有封堵结构的水文地质钻孔探测设备，其特征在于：所述压紧板(12)底部靠近滑动套(11)处为圆台结构，且圆台小径端向下，所述压紧板(12)边缘处安装有插杆(14)，所述传动杆(1)顶部安装有联轴器(15)，所述滑动套(11)顶端和传动杆(1)外壁间通过螺纹结构连接有止动销(16)。