CN216386718U - 一种单孔多介质注水试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及水文地质勘察注水试验领域，具体的涉及一种单孔多介质注水试验装置。本实用新型涉及一种单孔多介质注水试验装置，包括内管，内管套设于外管中；橡胶止水套位于内管与外管之间，分别于外管的中部和上部固定有橡胶止水套，橡胶止水套与内管接触连接；橡胶止水套、内管和外管上分别设置有对应的小孔；内管上的小孔沿轴向错位分布；橡胶胶囊注水管位于外管外侧，橡胶胶囊注水管上设置两组橡胶胶囊，其中一组橡胶胶囊位于上部介质上下两侧，另一组橡胶胶囊位于中部介质上下两侧；通过旋转内管使得内管上的孔位与外管、橡胶止水套上不同位置处的孔位分别对应，实现分别对下部、中部和上部介质进行注水。

Description

一种单孔多介质注水试验装置

技术领域

本实用新型涉及水文地质勘察注水试验领域，具体的涉及一种单孔多介质注水试验装置。

背景技术

钻孔注水试验在水利工程中应用广泛，水库工程、河道工程、水闸与泵站工程等均需提供相关岩土层的渗透系数指导设计。

渗透性较差的岩土层主要通过注水试验求得渗透系数，为求得该岩土层渗透系数，需先钻孔至该层一定深度，下放PVC管，试验段管壁设置小孔，壁外采用中粗砂填充，上部采用黏土球填实，按照要求量测水位并采用相应公式计算。但是传统的钻孔注水试验中的试验装置只能做一层岩土层的注水试验，若要得到工程区多层岩土层的渗透系数，需多次成孔并多次下管进行试验，费时费力且成本高。

实用新型内容

针对现有的技术方案的不足，本实用新型旨在提供一种单孔多介质注水试验装置，可实现单个水文钻孔对多种介质进行注水试验。

为实现上述实用新型目的，本实用新型的一个或多个实施例提供了下述技术方案：

本实用新型涉及一种单孔多介质注水试验装置，安装于岩土中下部介质、中部介质和上部介质位置处；包括内管，内管套设于外管中；橡胶止水套位于内管与外管之间，分别于外管的中部和上部固定有橡胶止水套，橡胶止水套与内管接触连接；橡胶止水套、内管和外管上分别设置有对应的小孔；内管上的小孔沿轴向错位分布；橡胶胶囊注水管位于外管外侧，橡胶胶囊注水管上设置两组橡胶胶囊，其中一组橡胶胶囊位于上部介质上下两侧，另一组橡胶胶囊位于中部介质上下两侧；

进一步的技术方案，位于水文孔内从下往上依次设置在下部介质、中部介质和上部介质位置处；外管设置在水文孔内；

更进一步的技术方案，橡胶胶囊注水管位于水文孔内；

进一步的技术方案，橡胶胶囊注水管对称设置在外管两侧；

进一步的技术方案，橡胶胶囊注水管还设置有水泵；

更进一步的技术方案，水泵上设置有压力表；

进一步的技术方案，橡胶胶囊止水套上设置第一小孔，第一小孔与外管上设置的第二小孔相通且位置固定；

进一步的技术方案，位于内管上底部、中部和上部位置处分别设置第三小孔；

进一步的技术方案，位于内管中部和上部位置处的第三小孔分别与外管中部的橡胶止水套上的第一小孔、外管上部的橡胶止水套上的第一小孔对应；并且，位于内管中部的第三小孔与内管上部的第三小孔不在一条直线上分布；

进一步的技术方案，位于内管底部的第三小孔分别与内管中部的第三小孔、内管上部的第三小孔错位分布；

以上一个或多个技术方案的有益效果是：

1.本实用新型设计的内管套设于外管之中，并且位于外管与内管之间设置有橡胶止水套，内管与外管位于水文孔内，通过旋转内管使得内管上的孔位与外管、橡胶止水套上不同位置处的孔位分别对应，实现分别对下部、中部和上部介质进行注水。

2.位于橡胶胶囊注水管上设置有橡胶胶囊，通过对橡胶胶囊充水使其膨胀对不同介质上下进行封堵，防止介质层内的水分流入需要进行注水试验的介质层中。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型整体结构示意图；

图中，1-内管、2-外管、3-水文孔、4-橡胶胶囊注水管、5-水泵、6-橡胶胶囊、7-橡胶止水套、8-上部介质、9-中部介质，10-下部介质。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。

请参阅如图1，本实用新型公开了一种单孔多介质注水试验装置，包括内管1、外管2、水文孔3、4个不同部位橡胶胶囊注水管4、水泵5、橡胶胶囊6和橡胶止水套7。其中，内管1和外管2均采用PVC材质。

三种岩土层分别为下部介质10、中部介质9和上部介质8，本装置可以对不同的介质在同一装置中分别实现注水试验而互不影响三个不同的介质层。在下部介质、中部介质和上部介质位置处设置本装置。

将外管设置在水文孔内，内管套设于外管之内，位于水文孔内且位于外管外侧左右两侧分别对称设置有橡胶胶囊注水管。位于橡胶胶囊注水管上分别设置两组橡胶胶囊，橡胶胶囊注水管分别位于外管左右两侧对称设置，而位于左右两侧的橡胶胶囊注水管上设置的两组橡胶胶囊也分别对称设置，并且两组橡胶胶囊分别位于不同介质附近，其中每组橡胶胶囊包括两个橡胶胶囊，两个橡胶胶囊分别位于每层介质之间的橡胶止水套上下两侧，其两个橡胶胶囊之间的高度差大于橡胶止水套的高度，以便防止介质中的水通过橡胶止水套进入到内管中再进入到其他介质层中对其他介质层造成破坏。

橡胶止水套位于内管与外管之间，橡胶止水套7一侧与外管2连接，橡胶止水套7另一侧与内管1接触连接；位于外管上设置有三组橡胶止水套7，分别位于下部，中部和上部，即分别位于下部介质之间、中部介质之间和上部介质之间；橡胶止水套7与外管连接处设置有通孔，注水试验水流从外管进入橡胶止水套再进入不同介质中.

橡胶止水套7上设置有第一小孔，外管2上设置有第二小孔，内管1上设置的小孔为第三小孔；橡胶止水套7上的第一小孔与外管2上的第二小孔是分别对应且固定设置的，内管上的第三小孔与橡胶止水套上的第一小孔和外管上的第二小孔位置也是对应的，但是内管可相对外管以及橡胶止水套旋转，可以实现内管上的第三小孔与第一小孔、第二小孔错位，以此实现注水的水流不会从内管进入到橡胶止水套和外管中再通过外管流入不同介质中。

作为可实施的技术方案，外管上位于上部介质之间的管壁左右两侧对称设置有第二小孔，中部介质之间的外管上位于左右两侧的管壁上设置有第二小孔；分别位于上部介质之间、中部介质之间和下部介质之间的内管上分别设置有第三小孔。

旋转内管1使得内管1上的第三小孔与橡胶止水套7上的第一小孔以及外管上的第二小孔重合，实现向不同部位注水。

橡胶胶囊注水管上设置有水泵5，水泵5上设置有压力表。橡胶胶囊注水管深入水文孔内位于外管外部。

橡胶胶囊6的作用是能够充水后实现对橡胶止水套7上下两端的封堵，放置水流进入橡胶止水套的第一小孔内。

如图1所示，内管和外管分别深入到下部介质、中部介质和上部介质中，下部介质位于中部介质下方，上部介质位于中部介质上方，三者相隔一定距离。内管和外管分别穿过三个介质中，位于中部介质之间的外管上设置有橡胶止水套7，位于上部介质之间的外管上设置有橡胶止水套7，位于橡胶胶囊注水管上且位于橡胶止水套上方和下方分别设置有橡胶胶囊6，橡胶胶囊在橡胶胶囊注水管的注水作用下可以实现充水膨胀，位于橡胶胶囊注水管的端部还设置有水泵5和压力表控制水量及检测压力；橡胶胶囊充水后由压力表检测水流压力；

当需要对下部介质10进行注水试验时，先通过橡胶胶囊注水管对上部介质和中部介质之间的橡胶胶囊6充水，这样橡胶胶囊6充水膨胀后实现封住不同介质层中的水分，封住下部介质的上面的所有介质中的水分防止水下渗，然后对下部介质进行注水试验，将水流从内管中注入，通过内管底部即位于下部介质之间的内管上的第三小孔中流出进入到下部介质中，待实验完成后采用黏土球将下部介质10部分进行封堵即可。

当需要对中部介质9进行注水试验时，旋转内管1，需要将位于中部介质之间的内管1上的的第三小孔与相对应的外管的第二小孔以及相对应的橡胶止水套7的第一小孔重合，并且要保证上部介质之间的内管上的第三小孔与相对应的外管2的第二小孔以及相对应的橡胶止水套的第一小孔不重合，即上部介质不能被注水，通过橡胶胶囊注水管4进行中部介质部位的橡胶胶囊6进行充水膨胀封堵，实现对上部介质层封堵防止上部介质层中的水下渗到中部介质中，然后对中部介质进行注水试验；

同样的，当需要对上部介质8进行注水试验时，将中部介质采用黏土球进行部位封堵，然后旋转内管将上部介质之间的内管的第三小孔与外管的第二小孔以及相对应的橡胶止水套7上的第一小孔重合，通过橡胶胶囊注水管4向上部介质之间的橡胶胶囊6内进行充水，橡胶胶囊6膨胀，实现对岩土层上部介质之上的土层的封堵，上部岩土层水流封堵防止水下渗，向内管注水，水流通过上部介质之间的内管、橡胶止水套和外管进入到上部介质中，实现对上部介质进行注水试验。

上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种单孔多介质注水试验装置，安装于岩土中下部介质、中部介质和上部介质位置处；其特征在于，包括内管，内管套设于外管中；橡胶止水套位于内管与外管之间，分别于外管的中部和上部固定有橡胶止水套，橡胶止水套与内管接触连接；橡胶止水套、内管和外管上分别设置有对应的小孔；内管上的小孔沿轴向错位分布；橡胶胶囊注水管位于外管外侧，橡胶胶囊注水管上设置两组橡胶胶囊，其中一组橡胶胶囊位于上部介质上下两侧，另一组橡胶胶囊位于中部介质上下两侧。

2.如权利要求1所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，位于水文孔内从下往上依次设置在下部介质、中部介质和上部介质位置处；外管设置在水文孔内。

3.如权利要求2所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，橡胶胶囊注水管位于水文孔内。

4.如权利要求1所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，橡胶胶囊注水管对称设置在外管两侧。

5.如权利要求1所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，橡胶胶囊注水管还设置有水泵。

6.如权利要求5所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，水泵上设置有压力表。

7.如权利要求1所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，橡胶胶囊止水套上设置第一小孔，第一小孔与外管上设置的第二小孔相通且位置固定。

8.如权利要求1所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，位于内管上底部、中部和上部位置处分别设置第三小孔。

9.如权利要求7或8所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，位于内管中部和上部位置处的第三小孔分别与外管中部的橡胶止水套上的第一小孔、外管上部的橡胶止水套上的第一小孔对应；并且，位于内管中部的第三小孔与内管上部的第三小孔不在一条直线上分布。

10.如权利要求8所述的一种单孔多介质注水试验装置，其特征在于，位于内管底部的第三小孔分别与内管中部的第三小孔、内管上部的第三小孔错位分布。

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