一种水文地质钻探装置的制作方法

本发明涉及地质钻探设备领域，更具体地说，涉及一种水文地质钻探装置。

背景技术：

1、水文地质勘察亦称水文地质勘测，指为查明一个地区的水文地质条件而进行的水文地质调查研究工作，旨在掌握地下水和地表水的成因、分布及其运动规律，为合理开采利用水资源，正确进行基础、打桩工程的设计和施工提供依据，包括地下、地上水文勘察两个方面，地下水文勘察主要是调查研究地下水在全年不同时期的水位变化、流动方向、化学成分等情况，查明地下水的埋藏条件和侵蚀性，判定地下水在建筑物施工和使用阶段可能产生的变化及影响，并提出防治建议，水文地质勘察工作中需要使用钻探装置，水文地质钻探与一般的矿产钻探的要求相比是不同的，它要求有比较大的孔径并且必须用清水钻进，否则，所获得的水文地质参数可能会失真。

2、现有水文地质钻探装置由井架、钻机、钻杆、钻具、水泵等构成，其是利用回转钻具和水循环方法，钻探工作的过程是将钻具安装在空心钻杆上，由钻机通过钻杆带动钻具回转来实现钻孔，在钻进过程中由水泵不断送水，水经钻杆上的水接头进入钻杆送到钻具钻头上喷出，水起到排出泥水和冷却作用，排出的泥水用于调研地下水的化学成分，但是泥水中的水是由循环清水、不同地层中的地下水混合而成，以泥水中的水作为水样来进行调研的结果不能准确反应各个地层的水情况，调研结果失真，因此亟需设计一种水文地质钻探装置。

技术实现思路

1、1.要解决的技术问题

2、针对现有技术中存在的现有水文地质钻探装置由井架、钻机、钻杆、钻具、水泵等构成，其是利用回转钻具和水循环方法，钻探工作的过程是将钻具安装在空心钻杆上，由钻机通过钻杆带动钻具回转来实现钻孔，在钻进过程中由水泵不断送水，水经钻杆上的水接头进入钻杆送到钻具钻头上喷出，水起到排出泥水和冷却作用，排出的泥水用于调研地下水的化学成分，但是泥水中的水是由循环清水、不同地层中的地下水混合而成，以泥水中的水作为水样来进行调研的结果不能准确反应各个地层的水情况，调研结果失真的问题，本发明的目的在于提供一种水文地质钻探装置，它可以很好的解决背景技术中提出的问题。

3、2.技术方案

4、为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。

5、一种水文地质钻探装置，包括钻探机械，所述钻探机械包括钻探机具和钻探孔，钻探机具坐落在地面上，钻探机具的顶面上安装有增压气泵和抽取控制器，钻探孔开设在地面上，钻探孔的内部活动插接有钻探工具，钻探工具能够与钻探机具传动连接。

6、优选的，所述钻探工具包括定位外管，定位外管位于钻探孔的内部，定位外管的内部活动插接有抽拉内管，抽拉内管的顶端固定连通有抽拉外管，抽拉外管的内壁上固定连接有扶正条，扶正条的另一端固定连接有扶正环，扶正环的内部活动插接有钻探给进管，钻探给进管可以相对扶正环转动和上下窜动，钻探给进管的底端延伸至定位外管的外部并固定安装有钻探头，抽拉外管的顶端拼接有拼接外管短节，钻探给进管的顶端拼接有拼接内管短节，拼接外管短节、拼接内管短节与钻探机具相适配，定位外管的内壁上固定连接有单向圈，单向圈活动套接在钻探给进管的外部，钻探给进管只能相对单向圈转动，单向圈的顶面上开设有单向锥孔，单向圈的底面上开设有单向直孔，单向锥孔与单向直孔连通，单向锥孔的内部活动插接有单向球，单向圈的顶面上固定连接有与单向球相适配的u型限位框，定位外管的外部设有下封堵件，下封堵件的顶面上设有摄取结构，摄取结构的顶部安装有上封堵件，上封堵件的顶面上安装有给水结构，给水结构上安装有取样器，上封堵件的顶面上设有位于其中部的定角度驱动器，拼接外管短节的内壁上可以设置扶正条和扶正环，用于扶正拼接内管短节，拼接内管短节相对这个扶正环可以上下窜动和转动。

7、优选的，所述下封堵件包括下封堵盘，下封堵盘固定套接在定位外管的外部，下封堵盘上固定插接有信号线，信号线贯穿下封堵盘，下封堵盘的底端固定连接有泥浆感应器，泥浆感应器固定安装在定位外管的表面上，信号线的另一端与抽取控制器电连接，下封堵盘的侧面上开设有下环槽，下环槽的内部活动套接有下环装气囊，下环装气囊上固定连接有气压管，气压管的另一端延伸至下封堵盘的外部并与增压气泵连通，下环槽的内部活动套接有位于下环装气囊外侧的下密封环，下密封环的外侧从下环槽的内部延伸出来，下封堵盘的顶面上固定安装有止动管，止动管可以伸长和缩短，但不可以分开，信号线、气压管均是由多段拼接短节首尾相连而成，拼接短节与拼接短节之间通过快速连接头连接。

8、优选的，所述摄取结构包括摄取内管和摄取外管，摄取内管和摄取外管均固定连接在下封堵盘的顶面上，摄取外管活动套接在摄取内管的外部，定位外管、信号线、气压管、止动管均活动插接在摄取内管的内部，信号线、气压管在摄取内管的内部呈弯曲状，摄取外管上开设有渗水孔，摄取内管和摄取外管之间的环形夹层内滑动插接有管状活塞，管状活塞的内部开设有四个摄取通孔，摄取通孔的内部滑动插接有摄取管，摄取管的底面上固定连接有支离片，支离片的底端固定连接在下封堵盘的顶面上。

9、优选的，所述上封堵件包括上封堵盘，上封堵盘固定套接在抽拉外管的外部，上封堵盘的侧面上开设有上环槽，上环槽的内部活动套接有上环状气囊，上环状气囊的外部活动套接有上密封环，上密封环滑动插接在上环槽的内部，上封堵盘的内部开设有四个几字型通道，四个几字型通道均匀分布在上封堵盘上，管状活塞的顶端固定连接在上封堵盘的底面上，几字型通道的底端与摄取通孔连通，信号线、气压管贯穿上封堵盘，信号线、气压管固定插接在上封堵盘的内部，气压管上固定连通有位于上封堵盘内部的支管，支管与上环状气囊连通，止动管的顶端固定连接在上封堵盘的底面上。

10、优选的，所述给水结构包括给水环，给水环的底端固定连接在上封堵盘的顶面上，给水环活动套接在抽拉外管的外部，给水环的顶面上开设有四个给水内螺纹槽，给水内螺纹槽内腔的底面上开设有给水锥槽，给水锥槽内腔的底面上开设有给水通道，给水通道的底端为开口状且开口设在给水环的底面上，四个给水通道与四个几字型通道一一对应，几字型通道的顶端与给水通道的底端连通，给水环的内部开设有位于给水通道左侧的蓄能腔，蓄能腔内腔的右侧面上开设有导向通道，导向通道内腔的右侧面上开设有封堵锥槽，封堵锥槽与给水通道连通，蓄能腔内腔的左侧面通过蓄能弹簧传动连接有蓄能活塞，蓄能活塞的右端固定连接有导向柱，导向柱滑动插接在导向通道的内部，导向柱的右端固定连接有锥形封堵件，锥形封堵件与封堵锥槽相适配，锥形封堵件的右端固定连接有联动顶杆，联动顶杆的右端从给水环的内侧面延伸出来，联动顶杆活动插接在给水环的内部。

11、优选的，所述取样器包括取样罐，取样罐的底端活动插接在给水内螺纹槽、给水锥槽、给水通道的内部，取样罐的顶面上开设有透气孔，取样罐的顶面上开设有位于其中部的内螺纹孔，内螺纹孔的内部活动插接有提升杆，提升杆的顶端固定连接有提升环，提升环的表面上固定连接有位于其底部的固定螺纹，固定螺纹与内螺纹孔螺纹配合，提升杆的底端活动套接有位于取样罐内部的密闭活塞，密闭活塞滑动插接在取样罐的内部，取样罐的外表面上安装有位于其底部的锁紧螺纹，锁紧螺纹与给水内螺纹槽螺纹配合，取样罐的底端上螺纹配合安装有进水单向阀，进水单向阀滑动插接在给水通道的内部。

12、优选的，所述定角度驱动器包括定位台，定位台固定连接在上封堵盘的顶面上且位于给水环的内侧，定位台固定套接在抽拉外管的外部，定位台的内部开设有位于其顶部的动力环腔，动力环腔内腔的内侧面上固定连接有定位环，定位环的外部活动套接有驱动线轮，驱动线轮的内壁上开设有定位环槽，定位环滑动插接在定位环槽的内部，驱动线轮的外部缠绕有牵引线，牵引线的另一端从定位台的顶面延伸出来并固定连接在增压气泵的表面上，驱动线轮顶面和动力环腔内腔顶面之间固定连接有复位弹簧，复位弹簧呈倾斜状，复位弹簧用于为驱动线轮施加旋转力，驱动线轮的顶面上固定连接有角度限位块，动力环腔的内部设有两个角度定位块，角度限位块位于两个角度定位块之间，角度定位块固定连接在动力环腔的内壁上，动力环腔内腔的底面上开设有环形通孔，驱动线轮的底面上固定连接有传动弹片，传动弹片活动插接在环形通孔的内部，定位台的侧面上开设有位于其底部的安装环槽，安装环槽的内壁上设置有阻尼橡胶垫，用于增加旋转环受到的摩擦力，使旋转环不会反向转动，安装环槽的内部滑动插接有旋转环，旋转环的顶面上固定连接有固定棘齿圈，固定棘齿圈的顶端滑动插接在环形通孔的内部且与传动弹片单向啮合，旋转环的外侧面上固定连接有坡面弧形台，坡面弧形台与联动顶杆相适配，牵引线是由多段拼接短节首尾相连而成，拼接短节与拼接短节之间通过快速连接头拼接。

13、优选的，还包括抽吸结构，所述抽吸结构设置在钻探工具的顶端处，所述抽吸结构包括抽吸柱，抽吸柱的底端固定连接有对接管，对接管螺纹插接在拼接外管短节的内部，抽吸柱的顶面上固定连接有凸台，凸台的外部螺纹套接有位于其顶端的压盖，凸台的内部开设有位于其中部的密闭凹槽，密闭凹槽的内壁上设有位于其顶端的初步密封环，密闭凹槽的内部滑动插接有压套，初步密封环滑动套接在压套的外部，压套的顶端延伸至密闭凹槽的外部并固定连接有压盘，压盘的顶面与压盖内腔的顶面接触连接，密闭凹槽的内部设有密封盘根，压套的底端压在密封盘根上，抽吸柱的内部开设有抽吸腔，抽吸腔与对接管连通，抽吸柱的表面上开设有抽吸孔，抽吸孔与抽吸腔连通，抽吸柱的外部活动套接有扩展盘，扩展盘的内壁上开设有缓冲腔，缓冲腔与抽吸孔连通，扩展盘的外侧面上固定插接有抽吸管，抽吸管的另一端与抽取控制器连通，拼接内管短节滑动插接在抽吸柱、对接管、压盖、密闭凹槽、压套、压盘、密封盘根、抽吸腔的内部。

14、3.有益效果

15、相比于现有技术，本发明的优点在于：

16、通过钻探机械能够对钻探工具进行控制，不仅能够使钻探工具在钻探孔内部向下钻进，而且能够将钻探工具向上提起，以便将钻探工具提出，通过钻探工具能够对摄取结构进行控制，使地下水能够渗入摄取结构中，通过钻探机械能够对下封堵件和上封堵件进行控制，使下封堵件、上封堵件能够对钻探孔进行分段封堵，下封堵件、上封堵件将钻探孔封堵之后能够使摄取结构位于一个独立的空间内，只有摄取结构对应地层内的水能够进入摄取结构，使进入摄取结构的水完全能够代表其对应地层内的水，通过对定角度驱动器进行操作，使定角度驱动器能够将给水结构触发，通过触发的给水结构能够将相应的取样器打开，使摄取结构内部的水在压差的作用下进入取样器，实现取样的目的，以取样器内部的水为水样进行地下水调研，调研结果更能反应不同地层中水的情况，调研结果更加真实，提高了该水文地质钻探装置的实用性。