一种静力触探快速取水装置的制作方法

本实用新型涉及岩土工程和环境工程技术领域，尤其是一种静力触探快速取水装置。

背景技术：

地下水（ground water），是指处于地表以下的重力水。是贮存于包气带以下地层空隙，包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。

2012年5月11日，中国国土资源部《2011中国国土资源公报》面向社会发布，公报显示中国城市地下水较差、极差级比例已经过半，全国地下水质量状况不容乐观。尤其在工业、企业污染扩散深度不同，地下水受污染深度准确确定对地下水治理至关重要，且同时提取不同深度范围内的地下水可以进行纵向分析研究、节约成本。因此，如何选择有效的原位取多层地下水样方法，快速准确查明其分布范围是环境调查关注的热点问题。

岩土工程中的静力触探技术（CPT）是指利用静力压入装置将连接触探头的触探杆压入土层，通过量测系统测试土的贯入阻力的原位测试方法，可确定土的部分力学参数，具有扰动小、测试准确、操作便捷等优点。从20世纪80年代中期开始，随着环境岩土工程的发展，国际不少机构研发了静力触探新型技术，进一步加强CPT技术在工程领域中的应用。目前国内还未出现快速提取地下水多层样设备，而传统的监测井成井工艺复杂，地下水取样周期较长，所取水样为混合水样，而且不是同时提取多层地下水，不能准确的反应不同深度的水质情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是根据上述现有技术的不足，提供了一种静力触探快速取水装置，通过到位后提拉内置于取样套管的过滤管，可使地下水经过过滤管的过滤自然流入取样套管，实现指定深度快速取样，避免采集混合水样。

本实用新型目的实现由以下技术方案完成：

一种静力触探快速取水装置，其特征在于：所述装置至少包括取样套管、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于所述取样套管。

所述过滤管的伸出行程由一限位结构限位。

所述限位结构包括固定卡环和活动环，所述固定卡环设置在所述过滤管底部，所述活动环设置在所述取样套管的顶部，所述固定卡环的外径小于所述活动环的内径，通过所述固定卡环和所述活动环的配合实现对所述过滤管的限位。

在所述过滤管的顶端固定设置有连接头，所述过滤管通过所述连接头与所述上部套管相连接固定。

所述连接头内部设置有通气阀，所述通气阀与所述过滤管的管体内部相连通。

本实用新型的优点是：针对地下水原位取样，满足了快速、便捷采集无二次污染原状水样的要求，为分析各种工程施工前的施工地层奠定基础；可在指定深度快速取样，避免了采集混合水样，同时避免人直接接触水样。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面图；

图2为本实用新型使用状态时的结构剖面图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本实用新型特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图1-2所示，图中标记1-8分别表示为：上部套管1、通气阀2、连接头3、活动环4、取样套管5、透水石管6、固定卡环7、圆锥探头8。

实施例：如图1所示，本实施例中借助静力触探设备压入的快速取水装置主要包括上部套管1、取样套管5、透水石管6和圆锥探头8，其中圆锥探头8固定安装在取样套管5的底端，便于借助静力触探设备压入土体，作为过滤管的透水石管6内置在取样套管5的内部，上部套管1与透水石管6的顶端连接固定。

如图1所示，在透水石管6的底端固定安装有固定卡环7，在取样套管5的顶部固定安装有活动环4，固定卡环7的外径小于活动环4的内径。如图2所示，在上部套管1的提拉下，透水石管6伸出于取样套管5。随着透水试管6逐渐伸出取样套管5，在伸出行程的极限位置处，固定卡环7与活动环4紧贴，此时透水石管6无法继续伸出，其伸出行程被固定卡环7与活动环4之间的配合所限位，避免透水石管6从取样套管5中被拉出。

如图1所示，在透水石管6的顶端固定安装有连接头3，透水石管6通过连接头3与上部套管1相连接固定。在连接头3的中部设置有可外接负压装置的通气阀2，通气阀2与透水石管6的管体内部构成连通。当透水石管6整体完全置于取样套管5的内部时，连接头3与活动环4紧密相贴，避免在压入过程中，地下水进入到透水石管6之中。

本实施例在使用时，具有如下操作步骤：

1）以图1所示的状态，通过静力触探的压入设备将装置整体贯入至待取水样的土层内，贯入方向为圆锥探头8的圆锥尖角方向。此时，活动环4与连接头3紧贴。

2）将装置贯入到指定深度后，通过上提上部套管1使透水石管6伸出于取样套管5，形成如图2所示的状态。透水石管6的伸出长度满足于取样深度的需要。地下水经透水石管6的过滤进入到取样水管5的内部。

3）等待2-3小时左右，将装置缓慢上提至地表，从取样套管5上拆下活动环4，将地下水样从取样套管5中取出密封保存。

4）取样结束，并可重复上述过程进行另一深度的取样。

为了提高取样速度，可通过通气阀2外接负压装置，当透水石管6伸出于取样套管5后，启动真空负压装置，将地下水经透水石管6抽吸到取样套管5之中。

本实施例在具体实施时：活动环4与取样套管5之间的连接可采用螺纹配合连接，以方便拆除。

取样套管5和圆锥探头8可设置为一体结构，即形成具有圆锥尖角状端部的取样套管，以提高结构强度和整体性。

虽然以上实施例已经参照附图对本实用新型目的的构思和实施例做了详细说明，但本领域普通技术人员可以认识到，在没有脱离权利要求限定范围的前提条件下，仍然可以对本实用新型作出各种改进和变换，如透水石管6的长度、结构，通气阀2的型号等，故在此不一一赘述。