CN214538336U - 地质勘察承压水试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种地质勘察承压水试验装置，属于地质勘察设备技术领域。它包括机架，所述的机架上设有升降横梁，所述的升降横梁底部设有钻头以及可驱动钻头沿周向转动的钻头驱动组件，所述的钻头底部呈圆锥形且具有螺纹，所述的钻头内设有测压腔，所述的测压腔内设有水压传感器，所述的钻头底部还设有与测压腔连通的引水结构。钻头驱动组件能驱动钻头转动且升降横梁能带动钻头向下运动进行钻孔，但钻头底部钻入至承压水层或钻入至有大量水快速渗出位置时，承压水能通过引水结构流入至测压腔内，测压腔内的水压传感器能对承压水的水压进行检测，效率块且精确。

Description

地质勘察承压水试验装置

技术领域

本实用新型属于地质勘察设备技术领域，涉及一种地质勘察承压水试验装置。

背景技术

承压水confined groundwater，充满两个隔水层之间的含水层中的地下水。承压水由于顶部有隔水层，它的补给区小于分布区，动态变化不大，不容易受污染。它承受静水压力。在适宜的地形条件下，当钻孔打到含水层时，水便喷出地表，形成自喷水流，故又称自流水。人们利用这种自流水作为供水水源和农田灌溉，但当打孔未钻透至含水层且又有大量承压水从地底渗出时，需要对承压水的水压进行检测，但现有技术中的水压检测设备不具备钻孔效果，因此只能在孔内对渗出的水深度等外界条件对水压进行初步判断，水压测量不精确，而且有时孔内的水渗出较慢因此十分影响检测效率。

为了克服现有技术的不足，人们经过不断探索，提出了各种各样的解决方案，如中国专利公开了一种用于水压试验的承压阱[申请号：201811647274.4]，包括水箱和压力试验筒，水箱设置有供水管路，供水管路上安装有水处理装置、第一离心泵和第一电动球阀，所述水箱还设置有回水管路，回水管路上安装有第二电动球阀和第二离心泵；所述压力试验筒包括上盖和上方敞口的筒体，上盖置于筒体的上方，并通过卡箍与筒体连接，筒体外壁设置有用于移动卡箍的横移机构，上盖设置有用于与大气连通的排气管路，排气管路上安装有排气阀。本发明采用供水管路和回水管路分别为压力试验筒快速供水和循环回收，减少水压试验的时间，提高水压试验的测试效率和降低测试的费用；同时通过增压管路快速为压力试验筒提供测试所需的水压，保证测试数据的可靠性和准确性，但也存在上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述问题，提供一种地质勘察承压水试验装置。

为达到上述目的，本实用新型采用了下列技术方案：

一种地质勘察承压水试验装置，包括机架，所述的机架上设有升降横梁，所述的升降横梁底部设有钻头以及可驱动钻头沿周向转动的钻头驱动组件，所述的钻头底部呈圆锥形且具有螺纹，所述的钻头内设有测压腔，所述的测压腔内设有水压传感器，所述的钻头底部还设有与测压腔连通的引水结构。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的引水结构包括两个竖直设置且贯穿钻头底部的引水孔，所述的钻头内还设有防堵塞组件，两个引水孔之间设有水平流道，所述的水平流道两端分别与两个引水孔中部相连，所述的水平流道中部还设有与测压腔连通的竖直流道。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的防堵塞组件包括设置在引水孔上侧的升降驱动器，所述的升降驱动器具有可沿竖直方向升降的输出轴，升降驱动器的输出轴端部插入至引水孔内且固连有堵头，所述的堵头外侧壁与引水孔内壁抵靠，所述的堵头底部与钻头底部齐平。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的水平流道的底部设有两个沿水平流道的中心线对称设置的排水台阶。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的水平流道与引水孔的连接处设有过滤网。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的钻头驱动组件包括顶部与升降横梁固连的钻头连接座，所述的钻头连接座通过限位结构与钻头转动连接，所述的钻头连接座内设有一号周向驱动器，所述的一号周向驱动器的输出轴与钻头相连。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的限位结构包括设置在钻头顶部且向内凹陷的环形限位槽，所述的钻头连接座上设有插入至环形限位槽内并与环形限位槽转动连接的环形限位块，所述的环形限位槽和环形限位块的截面呈倒置的T型。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的机架包括水平设置的顶梁和两根竖直设置的立柱，所述的升降横梁两端分别通过两个滑块滑轨结构与两根立柱滑动连接，所述的顶梁上还设有可驱动升降横梁沿竖直方向升降的升降驱动组件。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的滑块滑轨结构包括竖直设置在立柱内端的滑轨，所述的升降横梁上还固连有与滑轨滑动连接的滑块，所述的升降驱动组件包括两个设置在顶梁两侧的二号周向驱动器，二号周向驱动器上连有竖直设置的螺纹驱动杆，两个二号周向驱动器上的两根螺纹驱动杆分别与两个滑块螺接。

在上述的地质勘察承压水试验装置中，所述的滑轨底部还固连有挡板，所述的螺纹驱动杆底部与挡板转动连接。

与现有的技术相比，本实用新型的优点在于：

1、钻头驱动组件能驱动钻头转动且升降横梁能带动钻头向下运动进行钻孔，但钻头底部钻入至承压水层或钻入至有大量水快速渗出位置时，承压水能通过引水结构流入至测压腔内，测压腔内的水压传感器能对承压水的水压进行检测，效率块且精确。

2、钻孔时，升降驱动器驱动堵头移动至引水孔底部从而能够堵住引水孔入口，测压时，升降驱动器驱动堵头移动至引水孔上侧并与水平流道脱离，此时承压水能通过引水孔流入水平流道内。

本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1是本实用新型提供的整体结构示意图；

图2是图1中A处的放大示意图。

具体实施方式

如图1和图2所示，一种地质勘察承压水试验装置，包括机架1，所述的机架1上设有升降横梁2，所述的升降横梁2底部设有钻头3以及可驱动钻头3沿周向转动的钻头驱动组件4，所述的钻头3底部呈圆锥形且具有螺纹，有助于进行钻孔，所述的钻头3内设有测压腔5，所述的测压腔5内设有水压传感器6，所述的钻头3底部还设有与测压腔5连通的引水结构7。

本实施例中，钻头驱动组件4能驱动钻头3转动且升降横梁2能带动钻头向下运动进行钻孔，但钻头底部钻入至承压水层或钻入至有大量水快速渗出位置时，承压水能通过引水结构7流入至测压腔5内，测压腔5内的水压传感器6能对承压水的水压进行检测，效率块且精确。

本领域技术人员应当理解，水压传感器6可采用市售产品。

如图1和图2所示，引水结构7包括两个竖直设置且贯穿钻头3底部的引水孔8，所述的钻头3内还设有防堵塞组件9，两个引水孔8之间设有水平流道10，所述的水平流道10两端分别与两个引水孔8中部相连，所述的水平流道10中部还设有与测压腔5连通的竖直流道11。承压水能通过引水孔、水平流道和竖直流道流入至测压腔内，在进行钻孔时，防堵塞组件能防止引水孔被泥土碎石能堵塞。

如图1和图2所示，防堵塞组件9包括设置在引水孔8上侧的升降驱动器12，所述的升降驱动器12具有可沿竖直方向升降的输出轴，升降驱动器12的输出轴端部插入至引水孔8内且固连有堵头13，所述的堵头13外侧壁与引水孔8内壁抵靠，所述的堵头13底部与钻头3底部齐平。钻孔时，升降驱动器12驱动堵头13移动至引水孔8底部从而能够堵住引水孔入口，测压时，升降驱动器12驱动堵头13移动至引水孔8上侧并与水平流道10脱离，此时承压水能通过引水孔流入水平流道内。

本领域技术人员应当理解，升降驱动器12可为油缸或气缸等。

优选地，结合图1和图2所示，水平流道10的底部设有两个沿水平流道10的中心线对称设置的排水台阶14。测压完，测压腔5内的承压水能通过竖直流道、水平流道和引水孔自然流出，排水台阶14能防止承压水积留在水平流道内。

优选地，结合图1和图2所示，水平流道10与引水孔8的连接处设有过滤网15。过滤网15能在测压时对大颗粒杂质进行过滤，防止大颗粒杂质堵塞水平流道或竖直流道，结束测压后，堵在过滤网外端的杂质会被堵头从引水口推出。

如图1和图2所示，钻头驱动组件4包括顶部与升降横梁2固连的钻头连接座16，所述的钻头连接座16通过限位结构17与钻头3转动连接，所述的钻头连接座16内设有一号周向驱动器18，所述的一号周向驱动器18的输出轴与钻头3相连，一号周向驱动器18能驱动钻头3转动。本领域技术人员应当理解，一号周向驱动器18可为旋转油缸或电机。

如图1和图2所示，限位结构17包括设置在钻头3顶部且向内凹陷的环形限位槽19，所述的钻头连接座16上设有插入至环形限位槽19内并与环形限位槽19转动连接的环形限位块20，所述的环形限位槽19和环形限位块20的截面呈倒置的T型。呈倒T型的环形限位槽19和环形限位块20配合能对钻头进行轴向限位。

如图1和图2所示，机架1包括水平设置的顶梁21和两根竖直设置的立柱22，所述的升降横梁2两端分别通过两个滑块滑轨结构23与两根立柱22滑动连接，所述的顶梁21上还设有可驱动升降横梁2沿竖直方向升降的升降驱动组件24。滑块滑轨结构23包括竖直设置在立柱22内端的滑轨25，所述的升降横梁2上还固连有与滑轨25滑动连接的滑块26，所述的升降驱动组件24包括两个设置在顶梁21两侧的二号周向驱动器27，二号周向驱动器27上连有竖直设置的螺纹驱动杆28，两个二号周向驱动器27上的两根螺纹驱动杆28分别与两个滑块26螺接。滑轨25底部还固连有挡板29，所述的螺纹驱动杆28底部与挡板29转动连接。

本实施例中，两个二号周向驱动器27可同步驱动两根螺纹驱动杆转动，两根螺纹驱动杆转动能带动两个滑块同步上升或下降，两个滑块运动能带动升降横梁及钻头升降，滑轨和滑块配合能对升降横梁进行限位，挡板能对滑块进行下限位且能对螺纹驱动杆进行支撑。

本领域技术人员应当理解，二号周向驱动器可为旋转油缸或电机。

本实用新型的工作原理是：钻头驱动组件4能驱动钻头3转动且升降横梁2能带动钻头向下运动进行钻孔，但钻头底部钻入至承压水层或钻入至有大量水快速渗出位置时，承压水能通过引水结构7流入至测压腔5内，测压腔5内的水压传感器6能对承压水的水压进行检测，效率块且精确，承压水能通过引水孔、水平流道和竖直流道流入至测压腔内，在进行钻孔时，防堵塞组件能防止引水孔被泥土碎石能堵塞，钻孔时，升降驱动器12驱动堵头13移动至引水孔8底部从而能够堵住引水孔入口，测压时，升降驱动器12驱动堵头13移动至引水孔8上侧并与水平流道10脱离，此时承压水能通过引水孔流入水平流道内，测压完，测压腔5内的承压水能通过竖直流道、水平流道和引水孔自然流出，排水台阶14能防止承压水积留在水平流道内，过滤网15能在测压时对大颗粒杂质进行过滤，防止大颗粒杂质堵塞水平流道或竖直流道，结束测压后，堵在过滤网外端的杂质会被堵头从引水口推出，两个二号周向驱动器27可同步驱动两根螺纹驱动杆转动，两根螺纹驱动杆转动能带动两个滑块同步上升或下降，两个滑块运动能带动升降横梁及钻头升降，滑轨和滑块配合能对升降横梁进行限位，挡板能对滑块进行下限位且能对螺纹驱动杆进行支撑。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种地质勘察承压水试验装置，包括机架(1)，其特征在于，所述的机架(1)上设有升降横梁(2)，所述的升降横梁(2)底部设有钻头(3)以及可驱动钻头(3)沿周向转动的钻头驱动组件(4)，所述的钻头(3)底部呈圆锥形且具有螺纹，所述的钻头(3)内设有测压腔(5)，所述的测压腔(5)内设有水压传感器(6)，所述的钻头(3)底部还设有与测压腔(5)连通的引水结构(7)。

2.根据权利要求1所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的引水结构(7)包括两个竖直设置且贯穿钻头(3)底部的引水孔(8)，所述的钻头(3)内还设有防堵塞组件(9)，两个引水孔(8)之间设有水平流道(10)，所述的水平流道(10)两端分别与两个引水孔(8)中部相连，所述的水平流道(10)中部还设有与测压腔(5)连通的竖直流道(11)。

3.根据权利要求2所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的防堵塞组件(9)包括设置在引水孔(8)上侧的升降驱动器(12)，所述的升降驱动器(12)具有可沿竖直方向升降的输出轴，升降驱动器(12)的输出轴端部插入至引水孔(8)内且固连有堵头(13)，所述的堵头(13)外侧壁与引水孔(8)内壁抵靠，所述的堵头(13)底部与钻头(3)底部齐平。

4.根据权利要求2所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的水平流道(10)的底部设有两个沿水平流道(10)的中心线对称设置的排水台阶(14)。

5.根据权利要求4所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的水平流道(10)与引水孔(8)的连接处设有过滤网(15)。

6.根据权利要求1-5任一权利要求所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的钻头驱动组件(4)包括顶部与升降横梁(2)固连的钻头连接座(16)，所述的钻头连接座(16)通过限位结构(17)与钻头(3)转动连接，所述的钻头连接座(16)内设有一号周向驱动器(18)，所述的一号周向驱动器(18)的输出轴与钻头(3)相连。

7.根据权利要求6所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的限位结构(17)包括设置在钻头(3)顶部且向内凹陷的环形限位槽(19)，所述的钻头连接座(16)上设有插入至环形限位槽(19)内并与环形限位槽(19)转动连接的环形限位块(20)，所述的环形限位槽(19)和环形限位块(20)的截面呈倒置的T型。

8.根据权利要求1-5任一权利要求所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的机架(1)包括水平设置的顶梁(21)和两根竖直设置的立柱(22)，所述的升降横梁(2)两端分别通过两个滑块滑轨结构(23)与两根立柱(22)滑动连接，所述的顶梁(21)上还设有可驱动升降横梁(2)沿竖直方向升降的升降驱动组件(24)。

9.根据权利要求8所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的滑块滑轨结构(23)包括竖直设置在立柱(22)内端的滑轨(25)，所述的升降横梁(2)上还固连有与滑轨(25)滑动连接的滑块(26)，所述的升降驱动组件(24)包括两个设置在顶梁(21)两侧的二号周向驱动器(27)，二号周向驱动器(27)上连有竖直设置的螺纹驱动杆(28)，两个二号周向驱动器(27)上的两根螺纹驱动杆(28)分别与两个滑块(26)螺接。

10.根据权利要求9所述的地质勘察承压水试验装置，其特征在于，所述的滑轨(25)底部还固连有挡板(29)，所述的螺纹驱动杆(28)底部与挡板(29)转动连接。

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