CN211784556U - 一种抽吸式静力触探快速取水装置 - Google Patents

Abstract

一种抽吸式静力触探快速取水装置，包括取样管、锥形探头、过滤管、上部套管和吸水组件；取样管为两端开口的中空结构；锥形探头设置于取样管一端的开口处；过滤管外壁多孔隙，内部开设有引水通道；过滤管设置于取样管内且与取样管滑动配合；在取样管上部设置有限制取样管拉出取样筒的限位卡环；上部套管与过滤管背离取样管的一端连接；吸水组件与过滤管连通；还包括用于将过滤管底部开口封闭的封闭盖；封闭盖与过滤管可拆卸连接；所述锥形探头与取样管背离上部套管的一端可拆卸连接。本实用新型具有清洗更加彻底的优点。

Description

一种抽吸式静力触探快速取水装置

技术领域

本实用新型涉及物理探测领域，尤其是涉及一种抽吸式静力触探快速取水装置。

背景技术

目前我国是一个贫水国家，人均水资源仅为世界人均的1/4，而且水资源分布不均匀，水资源的短缺成为了制约中国工业和农业发展的一个重要原因，寻找地下水资源成为缓解地方缺水的一种重要的方法，传统的找水方式大多是钻井探查，效率不高而且成本较大，因而物理探测被广泛应用于地下水的找寻；传统的物理探测方式主要有电法，通过岩石与水的视电阻率的差别，来判断地层下是否含有地下水；但使用电法只能够检测地下是否有水，但对地下水的一些物理性质难以直接探测，为了保证地下水能够安全饮用，还需要对地下水的各个物理指标进行检测，通过地下水中各种元素的含量、是否受到污染等来判断开采价值，因而在打井开采前还需要对地下水进行取样检测。

静力触探属于岩土工程中的一种技术，利用静压力压入装置将连接触探头的触探杆压入土层，通过测量土的贯入阻力，来确定土的部分力学参数具有扰动小、测试精确、操作便捷等优点。

现有的在授权公告号为CN206346170U的中国实用新型专利中公开了一种静力触探快速取水装置，包括取样套管、过滤管、圆锥探头和上部套管；其中所述圆锥探头连接固定在所述取样套管的底端，所述过滤管内置在所述取样套管的管体内部并与所述取样套管构成滑动配合，所述过滤管的顶端与所述上部套管连接固定，所述过滤管可在所述上部套管的提拉下伸出所述取样套管，在过滤管底部密封且固定安装有活动环，取样套管顶部固定有固定卡环，固定卡环的内径小于活动环外径。该用新型的优点是：针对地下水原位取样，满足了快速、快捷采用无二次污染的原状水样要求，可在指定深度快速取样，避免采集混合水样，同时避免人直接接触水样。

上述中的现有技术方案存在以下缺陷：在进行地下水取样时，需要将圆锥探头插入地底对地下水进行取样，并通过过滤管表面的孔径对地下水进行过滤后吸入上部套管中，但埋在地下的水成分复杂，一般会混有泥沙等杂质，取样完成后一些粒径较大的泥沙会附着在过滤管的外壁上，但一些较为细小泥沙会堵塞在过滤管的孔径内，还有一些颗粒更小的会透过过滤管附着在过滤管的内壁上，取样完成后需要对过滤管进行清洗，过滤管外壁上或者一些堵塞在过滤管表层孔内的杂质可以利用高压水枪冲去，但上述技术方案过滤管的两端一端与上部套管固定连接，另一端底部密封且通过连接在过滤管底部的活动环和固定在套管顶部的固定环被限制在取样套管内部，因而无法对过滤管内部进行充分的清洗，在下次取样时，堵塞在过滤管内层孔径中的杂质可能会影响过滤管的透水性，此外，堵塞在过滤管内层孔径中和附着在过滤管内壁的泥沙杂质还可能会对下次取样的结果产生影响，长此以往，取样的精度就会比较差。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种抽吸式静力触探快速取水装置，具有清洗更加彻底的优点。

本实用新型的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种抽吸式静力触探快速取水装置，包括取样管、锥形探头、过滤管、上部套管和吸水组件；取样管为两端开口的中空结构；锥形探头设置于取样管一端的开口处；过滤管外壁多孔隙，内部开设有引水通道；过滤管设置于取样管内且与取样管滑动配合；在取样管上部设置有限制取样管拉出取样筒的限位卡环；上部套管与过滤管背离取样管的一端连接；吸水组件与过滤管连通；还包括用于将过滤管底部开口封闭的封闭盖；封闭盖与过滤管可拆卸连接；所述锥形探头与取样管背离上部套管的一端可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，在实际应用中，将锥形探头朝下，使用液压等压力组件将整体装置向下按压，将锥形探头、装有过滤管的取样管和上部套管压入土层中的含水层中，到达预计深度的土层后，将上部套管向上提拉，从而将过滤管提出取样管，当过滤管拉到极限位置后，在限位卡环的限制下，防止过滤管拉出取样管，过滤管拉出后，启动吸水组件，水层中的水透过过滤管外壁的孔隙，通过引水通道进入吸水组件中从而将水吸出地底；当取样完成后，向上提拉上部套管将整体从土层中提出，然后对过滤管进行清洗，先用高压水枪将附着在过滤管外壁上和浅层孔隙中的泥沙冲洗干净，然后将锥形探头取下，然后将取样筒在过滤管上朝向上部套管推动，将封闭盖取下，将水枪的枪头伸入过滤管的引水通道中将附着在过滤管的引水通道和深层孔隙中的泥沙冲洗干净，防止对下次取样产生影响；冲洗完成后，将封闭盖装上，然后将锥形探头安上；在清洗过程中，可以对过滤管内部的杂质进行充分的清洗，过滤管的清洗更加方便彻底。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述取样管背离上部套管的一端开口处的外壁上开设有螺纹；所述锥形探头背离尖端的一端设置有螺纹套筒，螺纹套筒与取样管螺接。

通过采用上述技术方案，方便锥形探头在取样管上的安装和拆卸。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述封闭盖与过滤管之间设置有连接筒；连接筒一端与过滤管固定连接，另一端与封闭盖可拆卸连接。

通过采用上述技术方案，可以减少封闭盖需要经常拆卸造成封闭盖与过滤管之间接口处产生磨损而导致密封性不严的问题。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述连接筒包括固定筒和螺纹筒；固定筒为两端开口的中空筒状结构，固定筒的外径大于过滤管的外径且内径与过滤管外径适配；螺纹筒设置于固定筒的底部，螺纹筒与固定筒的轴线重合且与固定筒一体成形；螺纹筒的外径与固定筒的外径相等且内径小于固定筒的内径，固定筒与螺纹筒内部连通，在螺纹筒的内壁上开设有螺纹；过滤管底部插设于固定筒中且与连接筒固定连接，固定筒的上端凸出过滤管的外壁形成限位卡沿；过滤管的引水通道与螺纹筒的开口对应；在封闭盖的一面上凸出设置有螺纹部，螺纹部与螺纹筒适配且与螺纹筒螺接。

通过采用上述技术方案，方便封闭盖的安装和拆卸，限位卡沿可以对过滤管的位置进行限制，在限位卡沿和限位卡环的共同限制下，防止过滤管拉出取样管。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述过滤管、连接筒和盖体的总长度大于取样管的长度，所述螺纹套筒与取样管底端之间有用于容纳过滤管、连接筒和盖体长于取样管部分的空间。

通过采用上述技术方案，将锥形探头拧下后，将取样筒在过滤管上朝向上部套管推动到极限位置，可以使封闭盖露出取样筒，使封闭盖的安装和拆卸更加方便。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述上部套管与过滤管之间设置有连接头；连接头的两端分别与过滤管背离取样管的一端和上部套管开口处固定连接；当过滤管完全插入取样管中时，连接头与限位卡环贴合；在连接头中与过滤管的引水通道对应的位置开设有通水孔，通水孔与引水通道连通，在连接头上与通水孔对应的位置固定有一阀门；所述吸水组件与阀门固接且连通。

通过采用上述技术方案，在压入的过程中，取样管和上部套管之间的挤压力主要由连接头和限位卡环承接，可以对透水管进行保护，此外，连接头与限位环紧密贴合，还可以防止压入过程中，不同地层的水分进人过滤管，对检测结果产生影响；阀门可以使吸水装置与过滤管的连通更加方便。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：所述吸水组件包括吸水管、取样瓶和真空泵；吸水管的入水口与阀门的出水口连通；取样瓶两侧壁设置有开口，储水瓶两侧壁上的开口分别与吸水管的出水口和真空泵的抽气口连通。

通过采用上述技术方案，开启真空泵，水层中的水透过过滤管外壁的孔隙，通过引水通道进入通水孔中，然后经过吸水管吸出地面进入取样瓶中，吸水管直接从阀门处将水吸出，减少在抬出过程中，不同地层的水分渗入过滤管对水样造成污染。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述锥形探头的外周上对称开设有用于方便锥形探头拧动的第一豁口。

通过采用上述技术方案，方便对锥形探头的拧动。

本实用新型在一较佳示例中可以进一步配置为：在所述封闭盖背离螺纹部的一面上对称开设有用于便于封闭盖拧动的第二豁口。

通过采用上述技术方案，方便对封闭盖的拧动。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过将锥形探头与取样管、封闭盖与过滤管设置为可拆卸连接，使过滤管的清洗更加彻底；

2.通过设置连接筒，使封闭盖的安装和拆卸更加方便。

附图说明

图1是一种抽吸式静力触探快速取水装置的剖面图；

图2是抽吸式静力触探取水装置的过滤管从取样管拉出时的剖面图。

图中，1、取样管；10、限位卡环；2、锥形探头；20、螺纹套筒；21、第一豁口；3、过滤管；30、引水通道；31、连接筒；310、固定筒；311、螺纹筒；312、限位卡沿；4、封闭盖；40、螺纹部；41、第二豁口；5、上部套管；50、连接头；500、通水孔；51、阀门；6、吸水组件；60、吸水管；61、取样瓶；62、真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

参照图1和图2，为本实用新型公开的一种抽吸式静力触探快速取水装置，包括取样管1、锥形探头2、过滤管3、封闭盖4、上部套管5和吸水组件6；取样管1竖直设置且为上下两端开口的中空筒状结构；在取样管1下端的外壁上开设有螺纹；锥形探头2设置于取样管1的底部开口处且尖端朝下；在锥形探头2背离尖端的一面上设置有螺纹套筒20；螺纹套筒20与锥形探头2的轴线重合且与锥形探头2一体铸造成型；螺纹套筒20与取样管1螺接，在锥形探头2的外周上对称开设有用于方便锥形探头2拧动的第一豁口21；过滤管3侧壁多孔隙，起过滤作用，在过滤管3内部开设有供水通过的引水通道30；过滤管3可以通过透水混凝土浇筑而成，也可以通过UPVC管高效割缝制得；在本实施例中过滤管3使用透水混凝土浇筑而成的透水石管；过滤管3设置于取样管1内且与取样管1滑动配合，在过滤管3底部设置有用于将过滤管3底部封闭的封闭盖4，当过滤管3完全插入取样管1中时，封闭盖4位于锥形探头2的螺纹套筒20中。

参照图1和图2，在过滤管3底部设置有连接筒31；连接筒31包括固定筒310和螺纹筒311；固定筒310为两端开口的中空筒状结构，固定筒310的外径大于过滤管3的外径且内径与过滤管3外径适配；螺纹筒311设置于固定筒310的底部，螺纹筒310与固定筒311的轴线重合且与固定筒310一体成形；螺纹筒311的外径与固定筒310的外径相等且内径小于固定筒310的内径，固定筒310与螺纹筒311内部连通，在螺纹筒311的内壁上开设有螺纹；过滤管3底部插设于连接筒31的固定筒310中，过滤管3可以与连接筒31通过植筋胶进行固定，也可以将过滤管3浇筑于连接筒31上进行浇筑固定；固定筒310的上端凸出过滤管3的外壁形成限位卡沿312；过滤管3的引水通道30与螺纹筒311的开口对应；在封闭盖4的一面上凸出设置有螺纹部40，螺纹部40与封闭盖4一体铸造成形，螺纹部40与螺纹筒311适配且与螺纹筒311螺接；在封闭盖4上对称开设有用于方便封闭盖拧动的第二豁口41；在取样管1内位于取样管1的上端开口处固定有限位卡环10，限位卡环10的内径大于过滤管3的外径且小于固定筒310的外径；限位卡沿312和限位卡环10共同对过滤管3的位置进行限制，防止过滤管3拉出取样管1。

参照图1和图2，上部套管5竖直设置且为两端开口的中空管状结构，在上部套管5的底端开口处设置有连接头50，连接头50的两端分别与过滤管3的上端和上部套管5固定连接，连接头50与过滤管3的固定方式与连接筒31与过滤管3的固定方式相同；当过滤管3完全插入取样管1中时，连接头50与限位卡环10紧密贴合；在连接头50中与过滤管3的引水通道30对应的位置开设有通水孔500，通水孔500与引水通道30连通，在连接头50背离过滤管3的一端与通水孔500相对应的位置开设有一螺纹孔，在螺纹孔中螺接有一个阀门51，阀门51可以为单向阀；吸水组件6包括吸水管60、取样瓶61和真空泵62；吸水管60的入水口与阀门51的出水口连通；取样瓶61两侧壁设置有开口，储水瓶61两侧壁上的开口分别与吸水管60的出水口和真空泵62的抽气口连通。

本实施例的实施原理为：在实际应用中，将锥形探头2朝下，使用液压等压力组件将整体装置向下按压，将锥形探头2、装有过滤管3的取样管1和上部套管5压入土层中的含水层中，到达预计深度的土层后，将上部套管5向上提拉，从而将过滤管3提出取样管1，当过滤管3拉到极限位置后，在限位卡沿312和限位卡环10的共同限制下，防止过滤管3拉出取样管1，过滤管3拉出后，开启真空泵62，水层中的水透过过滤管3外壁的孔隙，通过引水通道30进入通水孔500中，然后经过吸水管60吸出地面进入取样瓶61中；当取样完成后，向上提拉上部套管5将整体从土层中提出，然后对过滤管3进行清洗，先用高压水枪将附着在过滤管3外壁上和浅层孔隙中的泥沙冲洗干净，然后使用扳手等工具将锥形探头2拧下，然后将取样筒1在过滤管3上朝向上部套管5推动，使封闭盖4露出取样筒1，然后使用扳手等工具将封闭盖4拧下，将水枪的枪头伸入过滤管3的引水通道30中将附着在过滤管3的引水通道30和深层孔隙中的泥沙冲洗干净，防止对下次取样产生影响；冲洗完成后，将封闭盖4拧上，然后将锥形探头2拧上；在清洗过程中，可以对过滤管3内部的杂质进行充分的清洗，过滤管3的清洗更加彻底。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抽吸式静力触探快速取水装置，包括取样管(1)、锥形探头(2)、过滤管(3)、上部套管(5)和吸水组件(6)；取样管(1)为两端开口的中空结构；锥形探头(2)设置于取样管(1)一端的开口处；过滤管(3)外壁多孔隙，内部开设有引水通道(30)；过滤管(3)设置于取样管(1)内且与取样管(1)滑动配合；在取样管(1)上部设置有限制取样管(1)拉出取样筒的限位卡环(10)；上部套管(5)与过滤管(3)背离取样管(1)的一端连接；吸水组件(6)与过滤管(3)连通；其特征在于：还包括用于将过滤管(3)底部开口封闭的封闭盖(4)；封闭盖(4)与过滤管(3)可拆卸连接；所述锥形探头(2)与取样管(1)背离上部套管(5)的一端可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：在所述取样管(1)背离上部套管(5)的一端开口处的外壁上开设有螺纹；所述锥形探头(2)背离尖端的一端设置有螺纹套筒(20)，螺纹套筒(20)与取样管(1)螺接。

3.根据权利要求2所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：在所述封闭盖(4)与过滤管(3)之间设置有连接筒(31)；连接筒(31)一端与过滤管(3)固定连接，另一端与封闭盖(4)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：所述连接筒(31)包括固定筒(310)和螺纹筒(311)；固定筒(310)为两端开口的中空筒状结构，固定筒(310)的外径大于过滤管(3)的外径且内径与过滤管(3)外径适配；螺纹筒(311)设置于固定筒(310)的底部，螺纹筒(311)与固定筒(310)的轴线重合且与固定筒(310)一体成形；螺纹筒(311)的外径与固定筒(310)的外径相等且内径小于固定筒(310)的内径，固定筒(310)与螺纹筒(311)内部连通，在螺纹筒(311)的内壁上开设有螺纹；过滤管(3)底部插设于固定筒(310)中且与连接筒(31)固定连接，固定筒(310)的上端凸出过滤管(3)的外壁形成限位卡沿(312)；过滤管(3)的引水通道(30)与螺纹筒(311)的开口对应；在封闭盖(4)的一面上凸出设置有螺纹部(40)，螺纹部(40)与螺纹筒(311)适配且与螺纹筒(311)螺接。

5.根据权利要求4所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：所述过滤管(3)、连接筒(31)和盖体的总长度大于取样管(1)的长度，所述螺纹套筒(20)与取样管(1)底端之间有用于容纳过滤管(3)、连接筒(31)和盖体长于取样管(1)部分的空间。

6.根据权利要求1所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：在所述上部套管(5)与过滤管(3)之间设置有连接头(50)；连接头(50)的两端分别与过滤管(3)背离取样管(1)的一端和上部套管(5)开口处固定连接；当过滤管(3)完全插入取样管(1)中时，连接头(50)与限位卡环(10)贴合；在连接头(50)中与过滤管(3)的引水通道(30)对应的位置开设有通水孔(500)，通水孔(500)与引水通道(30)连通，在连接头(50)上与通水孔(500)对应的位置固定有一阀门(51)；所述吸水组件(6)与阀门(51)固接且连通。

7.根据权利要求6所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：所述吸水组件(6)包括吸水管(60)、取样瓶(61)和真空泵(62)；吸水管(60)的入水口与阀门(51)的出水口连通；取样瓶(61)两侧壁设置有开口，储水瓶两侧壁上的开口分别与吸水管(60)的出水口和真空泵(62)的抽气口连通。

8.根据权利要求2所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：在所述锥形探头(2)的外周上对称开设有用于方便锥形探头(2)拧动的第一豁口(21)。

9.根据权利要求4所述的一种抽吸式静力触探快速取水装置，其特征在于：在所述封闭盖(4)背离螺纹部(40)的一面上对称开设有用于便于封闭盖(4)拧动的第二豁口(41)。

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