一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置的制作方法

本发明涉及环境岩土工程土壤修复技术领域，特别涉及一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置。

背景技术：

2014年全国首次土壤污染状况调查结果显示：我国土壤环境安全形势不容乐观，总的超标率为16.1％。尽管目前污染类型仍以无机型为主，但次之的有机型污染逐渐受到越来越多的关注。国外统计数据表明，挥发及半挥发性有机物污染场地占到污染场地总量的80％以上，量大面广，普遍污染较重、污染物成分复杂、毒性高，健康风险往往较大。在其修复过程中，由于污染物的挥发和扩散或污染物吸附在土壤颗粒中随着扬尘迁移，直接影响施工人员和周边人群的健康及周边生态环境。挥发及半挥发性有机物污染场地也是我国污染场地中的重要类型，随着城市化进程的加快与产业结构调整的推进，大量化工场地遗留，严重污染土壤及地下水环境，对人体健康造成巨大的威胁。

污染物进入土壤中以自由相、气相、溶解相及吸附相多种形式存在，进一步向下迁移污染地下水。多相抽提技术是一种原位修复土壤及地下水的修复技术，通过安装抽提井，在真空泵的作用能同时将非饱和区与饱和区的气相污染物、自由相污染物以及溶解相抽提出来，并促进吸附相污染物的转化，可有效去除土壤及地下水中的污染物质。但由于污染场地条件复杂，污染物在地层中分布极不均匀，极易出现修复死区，降低修复效率；现有筛管打孔区一般位于井管底端，为达到充分净化土壤及地下水的目的，通常需要依据地下水位与污染物分布设置长短不一、多组的筛管抽提井进行施工，修复成本较高，且造成极大的资源浪费。

技术实现要素：

本发明提供一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，可实现筛管孔洞的位置，疏密程度的调整，适应各种复杂的土壤污染分布情况。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，包括：外筛管、调节管、抽注管、支撑机构以及调节机构；

所述外筛管固定在土壤层中，形成竖井空间；

所述调节管设置在所述外筛管的内腔中；

所述抽注管嵌于所述调节管内；

所述支撑机构与所述调节管支撑相连，所述调节管可相对所述支撑机构转动；

所述调节机构与所述调节管相连，驱动所述调节管转动；

其中，所述外筛管的管壁上设置有第一通孔阵列，所述调节管的管壁上设置有第二通孔阵列，所述抽注管的管壁上设置有第三通孔阵列。

进一步地，所述支撑机构包括：第一转台轴承以及活动支架；

所述第一转台轴承安装在所述调节管外壁上部；

所述活动支架与所述第一转台轴承固定相连。

进一步地，所述支撑机构还包括：限位轴承；

所述限位轴承固定在所述抽注管的外壁和所述调节管的内壁之间。

进一步地，所述限位轴承采用转台轴承。

进一步地，所述第二通孔阵列包括：多个井深不同的打孔段；

所述多个井深不同的打孔段在竖直方向上错开设置。

进一步地，所述外筛管为管型结构；

所述第一通孔阵列设置在所述外筛管的侧壁。

进一步地，所述外筛管外侧及底部设置有砂滤层。

进一步地，所述调节机构包括：卷扬机；

所述卷扬机通过拉索与所述调节管的外侧壁相连。

进一步地，所述卷扬机包括对称设置在所述调节管两侧的第一卷扬机和第二卷扬机；

所述调节管的外壁上设置有关于轴线对称的第一牵引点和第二牵引点；

所述第一卷扬机和所述第二卷扬机分别通过拉索与所述第一牵引点和所述第二牵引点相连。

进一步地，所述第一牵引点和所述第二牵引点上分别径向设置第一牵引臂和第二牵引臂；

所述第一卷扬机通过拉索与所述第一牵引臂相连，所述第二卷扬机分别与所述第二牵引臂相连。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，通过形成三管嵌套，通孔可调的调节结构适应各种土壤中污染物分布状况，提升多相抽提修复的效率和可靠性，同时在保证修复效率的情况下，简化布井结构，降低竖井数量。

附图说明

图1为本发明提供的用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置的结构示意图；

图2为本发明提供的调节管的通孔布局示意图；

图3为本发明提供的抽注管的通孔布局示意图。

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，可实现筛管孔洞的位置，疏密程度的调整，适应各种复杂的土壤污染分布情况。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参见图1，一种用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，包括：外筛管1、调节管2、抽注管3、支撑机构8以及调节机构。

所述外筛管1固定在土壤层6中，形成竖井空间，多相抽提修复操作的主体结构。

所述调节管2设置在所述外筛管1的内腔中，所述抽注管3嵌于所述调节管2内；从而在保证抽注气体的同时，还能通过调节管2的转动，调整抽注管3与外筛管1之间的连通的通孔，从而实现不同深度位置的污染物处理。

所述支撑机构8与所述调节管2支撑相连，所述调节管2可相对所述支撑机构8转动；也就是说，支撑机构8作为调节管2的活动支撑结构，调节管2可自转，从而调整抽注管3的导通通孔的数量。

所述调节机构与所述调节管2相连，驱动所述调节管2转动；从而实现自动化的调节操作。

其中，所述外筛管1的管壁上设置有第一通孔阵列，所述调节管2的管壁上设置有第二通孔阵列21，所述抽注管的管壁上设置有第三通孔阵列31。

一般来说，外筛管1作为竖井的初筛结构，并形成竖井空间；而后在抽注管3和调节2的嵌套结构，通过调节管2的自转，实现第二通孔阵列21和所述第三通孔阵列31实现抽注气的路径调节。

一般来说，所述第二通孔阵列21和所述第三通孔阵列31的设置布局方式，根据具体的修复方案进行设置。

参见图2和图3，以不同深度的设置需求为例进行说明。

将第三通孔阵列31设置成竖向打孔段，第二通孔阵列21设置成竖直方向上错开设置的多个打孔段21，从而在调节管2转动时，导通不同深度的打孔段21，从而应对不同深度的污染情况。

当然，还可以将第第二通孔阵列在竖直方向和水平方向上设置成疏密程度，或者孔径大小梯度变化的通孔阵列，以应对不同抽注气流速的需求。除此之外不排除，其他的通孔设置方式，此处不再穷举。

参见图1，所述支撑机构8包括：第一转台轴承以及活动支架；所述第一转台轴承安装在所述调节管2外壁上部；所述活动支架与所述第一转台轴承固定相连。

即，通过第一转台轴承将调节管2的上部活动连接在活动支架上，使得调节管2可自转，从而实现调节管2的动作。

进一步地，所述支撑机构还包括：限位轴承7；所述限位轴承7固定在所述抽注管3的外壁和所述调节管2的内壁之间。也就是，通过限位轴承7约束调节管2的下部的晃动，保证其处于稳定的转动姿态。

一般来说，所述限位轴承7采用转台轴承，也就是第二个转台轴承，形成两个转台轴承配合的转动结构。保证轴向可靠支撑的同时，还能具备稳定的转动能力。

进一步地，所述外筛管1为管型结构；所述第一通孔阵列设置在所述外筛管1的侧壁；形成初级筛的结构。

一般来说，所述外筛管1外侧及底部设置有砂滤层；也就是在土壤层与外筛管1之间设置砂层，用于过滤，即砂滤层。

进一步地，所述调节机构包括：卷扬机；所述卷扬机通过拉索与所述调节管2的外侧壁相连；即通过卷扬机拉动调节管2转动。

一般来说，所述卷扬机包括对称设置在所述调节管两侧的第一卷扬机4和第二卷扬机5；所述调节管2的外壁上设置有关于轴线对称的第一牵引点和第二牵引点；所述第一卷扬机4和所述第二卷扬机5分别通过拉索与所述第一牵引点和所述第二牵引点相连。

即形成两点牵引的结构，提升调节管2的调节效率。

进一步地，所述第一牵引点和所述第二牵引点上分别径向设置第一牵引臂和第二牵引臂；所述第一卷扬机通过拉索与所述第一牵引臂相连，所述第二卷扬机分别与所述第二牵引臂相连。

从而提升牵引力的力矩，实现高效可靠的做功，提升操作的便捷性。

当然，也可以在调节管2的顶端设置转动把手，实现微小的调节操作。

本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

本申请实施例中提供的用于土壤及地下水原位修复的可控多功能抽注竖井装置，通过形成三管嵌套，通孔可调的调节结构适应各种土壤中污染物分布状况，提升多相抽提修复的效率和可靠性，同时在保证修复效率的情况下，简化布井结构，降低竖井数量。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。