專利名稱：一種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無井軟土層地區(qū)采集地下水樣品的裝置，特別是適于無地下水露
頭狀況下軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品的裝置。
背景技術：
在地下水樣品采集工作中，往往會遇到在合適樣品布設點無地下水露頭的情況，只有進行成井后才能采集地下水樣品。成孔時，人工開挖費時費力，當深度大于2米時，井壁容易坍塌，會對施工人員的安全構成威脅；沉井成井工藝借助沉井裝置自重克服基礎土體對井壁的摩擦力而下沉，隨著下沉深度的增加，土體對井壁的摩擦力也隨之增加，這就對
井壁厚度的要求越來越高，又由于井壁是采用混凝土澆注而成，沉井時間較長，且需要耗費較多的人力，造成工作效率低下。另外，在軟土層成井時一般多為小口徑水井的施工，主要用鉆探鉆具、沖擊鉆等鉆進裝置，盡管鉆探鉆具成孔效果較好，但是操作繁瑣、拆裝復雜、不易運輸，對于IO米以內成井施工便會窩工。而地下水樣品采集工作所需地下水樣品量一般很少，如分析揮發(fā)性有機污染物所需地下水樣品量為0. 08L，分析半揮發(fā)性有機污染物所需地下水樣品量為1L，進行無機全分析2.5L地下水樣品便已足夠?？梢姡瑸椴杉淮蔚叵滤畼悠范M行成井護壁抽水等工作浪費時間和人力物力，人工開挖的各種工藝也是如此，且整個成井工作過程會對地下水樣品組分含量造成影響。

實用新型內容本實用新型提供一種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品的裝置，實現(xiàn)無需成井，人工快速采集地下水樣品。 為實現(xiàn)本實用新型目的，這種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品的裝置，其特征在于它包括承重接頭、裝配在承重接頭中心柱上的重錘、連接在承重接頭下的空心鉆桿及連接于空心鉆桿下的儲水室，儲水室下連接鉆頭，儲水室外裝設有套管，套管與空心鉆桿間裝設有拉簧，儲水室設有卡接裝置，儲水室與套管間卡接連接，承重接頭、空心鉆桿、儲水室間分別通過管箍相互旋接。 所述儲水室為一圓柱狀腔室，其圓周壁面均勻開設有濾孔。 所述卡接裝置包括裝配在儲水室筒壁上的卡榫，各卡榫分別通過鋼索與一彈片固連，鋼索與彈片間裝設有壓簧，套管管壁上設有與卡榫相配的卡槽。 本實用新型所取得的技術進步采取本發(fā)明的技術方案首次實現(xiàn)了無動力裝置、無地下水露頭狀況下軟土層地區(qū)地下水樣品的快速采集工作，可快速采集6米以內地下水樣品，大大降低取樣成本，提高了工作效率，節(jié)省取樣時間，操作簡單，攜帶方便。采用不銹鋼材質的鉆桿及鉆頭，整個取樣過程中地下水樣品只與鉆具和取樣器接觸，避免了其它鉆具成井、下管、護壁、洗井過程或人工開挖過程對地下水樣品組分含量造成的影響，成孔后鉆具不必提出可充當井壁，可直接進行取樣，不會因深度的增加、受壓力的增大及井壁變形而影響水樣的提取。儲水室壁面上濾孔空隙率的合理設置保證了水樣的順利采集；卡接裝置的設計使得本發(fā)明鉆進過程中儲水室不被堵塞，鉆至含水層后由彈片觸發(fā)，使套管在強力彈簧作用下上移，地下水進入儲水室，實現(xiàn)了鉆進過程中對儲水室濾孔的有效保護。

圖1為本實用新型整體結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本發(fā)明做進一步說明。 如圖1所示，這種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置包括承重接頭8、套裝在承重接頭8中心柱上的重錘9、連接在承重接頭8下的空心鉆桿7以及連接于空心鉆桿7下的儲水室3，儲水室3為一圓柱狀腔室，其圓周壁面均勻開設有濾孔5，濾孔5的孔徑設置為5mm，空隙率為25%，儲水室3下旋接一鉆頭l，儲水室3外套裝套管2，套管2與空心鉆桿7間裝設拉簧6，儲水室3設有卡接裝置，該卡接裝置包括裝配在儲水室3筒壁上的卡榫4，各卡榫4分別通過鋼索與一彈片10固連，鋼索與彈片10間裝設有壓簧11，套管2管壁上設有與卡榫4相配的卡槽。儲水室3與套管2間通過上述卡接裝置卡接連接，承重接頭8、空心鉆桿7、儲水室3間分別通過管箍相互旋接。 本實用新型作為鉆進動力部件的重錘9在施工沖擊時落在承重接頭8的中心柱上，承重接頭8旋接在空心鉆桿7或底部鉆桿7的上端。施工時，首先在預定點開挖一小坑以方便鉆進，將鉆頭1、儲水室3相互旋接，將套管2自上而下套裝在儲水室3上，此時卡接裝置的卡榫4自動彈出至套管2卡槽固定；底部鉆桿7和儲水室3間依靠管箍對接，然后將套管2上端的拉簧6拉伸，掛接在鉆桿7的彈簧掛口上；承重接頭8的下端通過管箍對接在底部鉆桿7上；將重錘9套接在承重接頭8上，抬起重錘9使之自由下落沖擊承重接頭8以鉆進鉆具。鉆桿7的長度不夠時可依靠管箍對接使鉆桿延長。鉆進速度驟然減緩時，表明遇到砂層，再下鉆50厘米后停止鉆進；從鉆桿7中下放蠕動泵，泵頭重錘進入儲水室3后觸動卡接裝置的彈片10，卡榫4縮回，套管2在強力拉簧6作用下彈離儲水室3，水樣進入儲水室3，然后開啟蠕動泵，將水樣采集到取樣容器。
權利要求一種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置，其特征在于它包括承重接頭(8)、裝配在承重接頭(8)中心柱上的重錘(9)、連接在承重接頭(8)下的空心鉆桿(7)及連接于空心鉆桿(7)下的儲水室(3)，儲水室(3)下連接鉆頭(1)，儲水室(3)外裝設有套管(2)，儲水室(3)設有卡接裝置，儲水室(3)與套管(2)間卡接連接，套管(2)與空心鉆桿(7)間裝設拉簧(6)，承重接頭(8)、空心鉆桿(7)、儲水室(3)間分別通過管箍旋接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置，其特征在于所述儲水室(3)為一圓柱狀腔室，其圓周壁面均勻開設有濾孔(5)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置，其特征在于所述卡接裝置包括裝配在儲水室(3)筒壁上的卡榫(4)，各卡榫(4)分別通過鋼索與一彈片(10)固連，鋼索與彈片(10)間裝設有壓簧(ll)，套管(2)管壁上設有與卡榫(4)相配的卡槽。
專利摘要本實用新型公開了一種無井軟土層地區(qū)人工快速采集地下水樣品裝置，它包括承重接頭、裝配在承重接頭中心柱上的重錘、連接在承重接頭下的鉆桿及連接于鉆桿下的儲水室，儲水室下連接鉆頭，儲水室外裝設套管，儲水室設有卡接裝置，儲水室與套管間卡接連接，套管與鉆桿間裝設拉簧，承重接頭、空心鉆桿、儲水室間分別通過管箍旋接。本實用新型首次實現(xiàn)無動力裝置，無地下水露頭狀況下軟土層地區(qū)地下水樣品的快速采集工作，減少了一般成井過程對地下水樣品各種組分含量造成的影響，成孔后鉆具可充當井壁，可直接進行取樣，不會因深度的增加、受壓力的增大及井壁變形而影響水樣的提取，節(jié)省取樣時間，操作簡單，攜帶方便，降低了取樣成本，提高了工作效率。
文檔編號G01N1/14GK201522389SQ200920254029
公開日2010年7月7日 申請日期2009年10月15日 優(yōu)先權日2009年10月15日
發(fā)明者劉景云, 劉景濤, 孫繼朝, 崔海煒, 陳璽, 黃冠星 申請人:中國地質科學院水文地質環(huán)境地質研究所