一種用於獲取鑽孔內預定深度水樣的取水裝置的製作方法

2023-12-10 23:10:08 3

本發明涉及一種取水裝置，具體涉及一種用於獲取地下鑽孔內預定深度水樣的取水裝置，屬於巖土工程勘察技術領域。

背景技術：

巖土工程勘察過程中，經常需要通過鑽探鑽孔獲取某一高程或地層的地下水樣，研究該地下水對巖土體的影響。目前，現有的鑽探鑽孔內的取水裝置及取水工藝普遍存在缺陷：無法獲取鑽孔內預定深度水樣或者獲取水樣精度低。

技術實現要素：

本發明的目的在於提供一種用於獲取鑽孔內預定深度水樣的取水裝置，它能實現鑽孔內任一高程的水樣採取，並且能確保獲取預定深度水樣的精度，有效破解了巖土工程勘察領域水樣精準獲取的技術難題。

本發明解決其技術問題所採用的技術方案是：

一種用於獲取鑽孔內預定深度水樣的取水裝置，該裝置包括從上往下順序連接的蓋頭機構、缸筒機構和儲水機構；缸筒機構包括筒體和活塞，蓋頭機構頂部與外接動力泵裝置相連接，蓋頭機構內部有蓋頭通道，蓋頭機構底部與活塞頂部接觸，活塞設置在筒體內部，活塞上設置有活塞進水孔，筒體外壁上設置有筒體外壁進水孔，活塞進水孔與筒體外壁進水孔大小相同且位於同一方向上，活塞內部有與活塞進水孔相連的圓柱型活塞過水通道，在活塞底部有一個活塞倒立凹槽，活塞倒立凹槽與筒體結構底部的筒體凹槽大小相同，且兩者之間安裝有彈簧，在筒體凹槽中間開有筒體凹槽過水通道，筒體凹槽過水通道與儲水機構相連通。

更進一步的方案是：所述蓋頭機構通過設置在蓋頭機構上部的內螺紋與外接動力泵裝置相連接。

更進一步的方案是：所述蓋頭機構與缸筒機構、缸筒機構與儲水機構之間，均通過螺紋連接。

更進一步的方案是：所述蓋頭通道為蓋頭內沿長度方向設置的圓柱形通道。

更進一步的方案是：為了保證外接動力泵裝置對於活塞的推動效果，在活塞上下兩端沿圓周方向設置有環狀凹槽，活塞上下兩端環狀凹槽內設置有密封圈；從而能夠保證密封效果。

更進一步的方案是：所述儲水機構底座滿焊密封，儲水機構內空，為圓柱狀。

更進一步的方案是：所述活塞底部過水通道內徑小於活塞凹槽內徑。

更進一步的方案是：所述筒體凹槽中間設置圓柱形過水通道，內徑小於筒體凹槽。

本發明在使用時，其安裝程序是：先將彈簧置於筒體內側的凹槽內，並將兩個密封圈分別置於活塞上下兩端的環狀凹槽內；然後將活塞放置於彈簧上，調整活塞，使活塞進水孔與筒體外壁進水孔在同一軸向上，彈簧置於活塞凹槽與筒體凹槽中間；再將蓋頭機構、儲水機構分別與已配裝好的缸筒機構相連接，蓋頭機構頂部連接帶有液壓或氣壓動力泵裝置。

本發明產生的有益效果是：外接動力泵裝置產生的液壓或氣壓動力通過蓋頭通道傳遞至缸筒內的活塞，推動活塞向下運動，活塞運動壓縮彈簧，當活塞凹槽運動至與筒體凹槽相接觸時，活塞進水孔恰好與筒體進水孔重合，此時鑽孔內的水通過筒體外壁以及活塞預留進水孔進入筒體，水樣在重力的作用下自流至儲水機構。儲水機構裝滿水後，動力泵裝置卸載壓力，彈簧回復力推動活塞向上運動，活塞進水孔與筒體進水孔分開，從而實現鑽孔內預定深度水樣精確採取。本發明結構簡單合理，也可適用於各生產、科研單位以及因其他特定目的需採取鑽孔內預定深度的水樣。

附圖說明

下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中：

圖1為本發明實施例的總裝結構示意圖；

圖2為本發明實施例中蓋頭機構的結構示意圖；

圖3為本發明實例中筒體結構示意圖；

圖4為本發明實施例中活塞的結構示意圖；

圖5為本發明實施例中儲水機構的結構示意圖；

其中：0-外接動力泵裝置、1- 蓋頭機構、101- 蓋頭內螺紋、102- 蓋頭外螺紋、103- 蓋頭通道、2- 缸筒機構、201- 筒體內螺紋、202- 筒體外壁進水孔、203- 筒體凹槽、204- 筒體凹槽過水通道、205- 筒體外螺紋、206- 活塞上環狀凹槽、207- 活塞進水孔、208- 活塞下環狀凹槽、209- 活塞過水通道、210- 活塞倒立凹槽、3- 儲水機構、301- 儲水機構內螺紋、302- 儲水機構底座。

具體實施方式

為了使本發明技術方案及優點更加清楚，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。

如圖1-圖5所示，一種用於獲取鑽孔內預定深度水樣的取水裝置，該裝置包括蓋頭機構1、缸筒機構2和儲水機構3；

蓋頭機構頂部設置內螺紋101與外接動力泵裝置0連接；蓋頭機構下端設置外螺紋102與缸筒機構2絲扣連接；蓋頭內中空沿長度方向設置圓柱形通道103；

缸筒機構包括活塞、密封圈、彈簧和筒體，活塞上下兩端沿圓周方向設置有環狀凹槽206和208，密封圈置於活塞上下兩端環狀凹槽206和208內；活塞中部環向設置進水孔207，活塞底部設置圓形倒立凹槽210，凹槽中間設置圓形過水通道209，過水通道內徑略小於活塞凹槽內徑，活塞過水通道209與活塞進水孔207連通；筒體外壁環向設置進水孔202，尺寸大小與活塞進水孔207一致，筒體上下兩端採用螺紋絲扣201和205連接，筒體底部內側設置凹槽203，其尺寸規格與活塞凹槽210大小一致，筒體凹槽203中間設置圓形過水通道204，內徑略小於筒體凹槽203；彈簧置於活塞凹槽210與筒體凹槽203中間。

所述儲水機構上部設置內螺紋301與缸筒機構連接，底座302滿焊密封，儲水機構內空，為圓柱狀。

在本發明的優選實施例中，如圖1、圖2、圖3所示，蓋頭機構頂部設置內螺紋101，便於連接帶有液壓或氣壓動力的泵裝置0，蓋頭機構下端設置外螺紋102，便於與缸筒機構201絲扣連接，蓋頭內中空沿長度方向設置圓柱形通道103，用於傳遞液壓或氣壓動力推動活塞工作。

在本發明的優選實施例中，如圖1、圖4所示，活塞底部設置圓形倒立凹槽210，凹槽中間設置圓形過水通道209，過水通道內徑略小於活塞凹槽內徑，這樣的設計能有效避免因彈簧堵塞活塞過水通道209造成取水困難的問題，便於取水樣。過水通道209與活塞進水孔207連通，可以確保從活塞進水孔進入的水能全部通過活塞過水通道209自流至儲水機構3內。

在本發明的優選實施例中，如圖1、圖3所示，筒體底部內側設置凹槽203，其尺寸規格與活塞倒立凹槽210大小一致，能確保彈簧的安裝固定。筒體凹槽203中間設置圓形過水通道204，其內徑略小於筒體凹槽203。

如圖1所示，本發明的工作原理是：液壓或氣壓動力通過蓋頭機構1傳遞至缸筒內的活塞，推動活塞向下運動，活塞運動壓縮彈簧，當活塞凹槽210運動至與筒體凹槽203相接觸時，活塞進水孔207恰好與筒體進水孔202重合，此時鑽孔內的水通過筒體預留孔202及活塞進水孔207進入缸筒機構2，經過活塞的過水通道209和筒體凹槽過水通道204，水樣在重力著用下自流進入儲水機構3。儲水機構3裝滿水後，動力泵裝置卸載，彈簧在回復力作用下推動活塞向上運動，活塞進水孔207與筒體進水孔202分開，從而實現鑽孔內水樣精準採取。

本發明的具體操作為：

操作前準備工作：首先，根據鑽孔直徑大小，加工製作適合孔徑大小的蓋頭、筒體、活塞以及儲水裝置，儲水機構的容積可根據一次取水樣重量而定；隨後選擇配備合適的彈簧、密封圈零配件以及帶有液壓或氣壓動力的泵裝置；再將各部件進行組裝。

具體操作:(1)將取水裝置放入鑽孔內預定深度；(2)開啟動力泵裝置，將液壓或氣壓動力加載至活塞；(3)活塞在外力作用下向下運動，取水口通道打開，開始取水；(4)取水完畢，卸載泵裝置動力；(5)提出鑽孔內取水裝置，卸下儲水機構，取出水樣；(6)再次安裝，進行鑽孔下一預定深度水樣採取。

應當理解的是，在本發明的領域，技術工作者可以根據上述說明加以改進或變換，而所有這些改進和變換都應屬於本發明所附權利要求的保護範圍。