一种水文地质勘探分层止水装置的制作方法

    专利查询2026-02-18  20


    本发明涉及水文地质勘探,具体为一种水文地质勘探分层止水装置。


    背景技术:

    1、水文地质勘探过程中,为查明地下各个含水层的分布、透水性、涌水流量等水文数据,常会钻取穿过几个含水层的水文地质钻孔,为避免不同含水层中的水通过钻孔发生混合常需在钻孔中隔离相邻的含水层,然后常利用抽水试验对含水层的水文数据进行收集。

    2、现有技术中常采用充气的气囊隔开相邻的含水层,但是气囊需要额外的充气装置,并且当气囊所处环境的液压过高时,对充气装置的气压要求高,气囊膨胀困难。


    技术实现思路

    1、本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷,提供一种水文地质勘探分层止水装置,对相邻含水层的隔离不受水压影响,提高本水文地质勘探分层止水装置的可靠性,且利用弹性环自身的弹力为动力源实现钻孔内的隔离,结构简单,操作方便。

    2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种水文地质勘探分层止水装置,包括弹性环和管体,所述管体由第一管段、喇叭形管段和第二管段组成,所述喇叭形管段内径小的一端和第二管段的一端固定连接,所述喇叭形管段内径大的一端和第一管段的一端固定连接,所述弹性环套设在所述喇叭形管段的外周侧,所述第二管段上设有沿第二管段长度方向移动的移动件,所述第二管段上安装有可对移动件限位的第二电磁锁,所述移动件和所述弹性环外边沿通过连接件连接,所述第一管段上设有可对弹性环限位的第一电磁锁,所述第一管段和弹性环通过弹性件连接。

    3、其中,下管前操作:所述第二电磁锁对移动件限位,所述第一电磁锁对弹性环限位,弹性环的外边沿向第二管段倾斜。

    4、其中,止水操作:所述第二电磁锁释放移动件,弹性环外边沿通过连接件带动移动件向喇叭形管段移动。

    5、其中,提管前操作:所述第一电磁锁释放弹性环,弹性件推动弹性环向第二管段所在方向移动。

    6、作为本发明的一种优选技术方案,所述连接件为环形软带,所述移动件为圆环,且圆环和第二管段外周侧滑动密封贴合,所述环形软带的两端分别与圆环外侧和弹性环外边沿固定连接,所述管体、圆环、环形软带和弹性环形成封闭腔体。

    7、作为本发明的一种优选技术方案,所述环形软带上安装有连通所述封闭腔体的电磁阀门。

    8、作为本发明的一种优选技术方案,所述管体上安装有连通所述封闭腔体的两个连接管。

    9、其中,止水操作后,通过两个连接管向所述封闭腔体内注入循环流动的盐溶液,且盐溶液的温度低于-5℃。

    10、作为本发明的一种优选技术方案,所述弹性环的内周侧设置有若干个凹陷槽。

    11、其中,弹性环套设在喇叭形管段的外周侧时,弹性环的凹陷槽内填充有水。

    12、作为本发明的一种优选技术方案,所述封闭腔体内设置有电击发气体发生器。

    13、作为本发明的一种优选技术方案,所述弹性件的数量不少于两个,且弹性件绕第一管段等角度布设。

    14、作为本发明的一种优选技术方案,所述弹性件包括封闭的壳体,所述壳体内腔中安装有密封滑动的滑动块,所述滑动块的一侧和滑杆的一端固定连接,所述滑杆的另一端贯穿并延伸至壳体的外侧,所述滑动块远离滑杆的位置设有弹簧,滑动块将壳体内腔分割成第一腔室和第二腔室,所述滑动块上开设有连通第一腔室和第二腔室的连通孔,所述壳体内注满液体。

    15、其中,滑动块在壳体内腔滑动过程中,壳体内的液体通过连通孔流动。

    16、作为本发明的一种优选技术方案,还包括拼接管,所述拼接管的一端和第二管段的一端可拆卸连接,所述拼接管的另一端和第一管段的一端可拆卸连接。

    17、作为本发明的一种优选技术方案,所述第一管段的外周侧固定有套圈。

    18、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

    19、1、本发明示例的水文地质勘探分层止水装置,对相邻含水层的隔离不受水压影响,提高本水文地质勘探分层止水装置的可靠性,且利用弹性环自身的弹力为动力源实现钻孔内的隔离,结构简单,操作方便。

    20、2、本发明示例的水文地质勘探分层止水装置,一方面,第二电磁锁释放移动件,弹性环外边沿通过连接件带动移动件向喇叭形管段移动,弹性环的外边沿和钻孔孔壁贴合,弹性环实现相邻的含水层隔离,实现钻孔的分层止水;另一方面,所述连接件为环形软带,所述移动件为圆环,弹性环外边沿通过连接件带动移动件向喇叭形管段移动,封闭腔体的体积发生变化阻碍弹性环的外边沿向钻孔孔壁移动,工作人员通过控制电磁阀门的开度或者开启时间来调节封闭腔体的体积,从而降低弹性环外边沿和孔壁接触时的相对速度,减少弹性环外边沿被孔壁岩石划伤的风险,保证本水文地质勘探分层止水装置对相邻含水层的隔离效果;再一方面,通过两个连接管向所述封闭腔体内注入循环流动的盐溶液,且盐溶液的温度低于-5℃,所述环形软带和孔壁之间的水结冰,且孔壁对应环形软带位置的裂隙内水结冰,提高对相邻含水层的隔离效果。

    21、3、本发明示例的水文地质勘探分层止水装置,弹性环套设在喇叭形管段的外周侧时,弹性环的凹陷槽内填充有水,凹陷槽内水结冰,弹性环对应结冰的位置被顶起,第一电磁锁释放弹性环,弹性件推动弹性环向第二管段所在方向移动,弹性环挤压凹陷槽处的冰,凹陷槽处的冰滑动过程中融化,降低弹性环沿喇叭形管段滑动过程中的阻力。

    22、4、本发明示例的水文地质勘探分层止水装置,滑动块在壳体内腔滑动过程中,壳体内的液体通过连通孔流动,避免钻孔内石屑或者膨润土影响弹性件的形变。

    23、5、本发明示例的水文地质勘探分层止水装置,环形软带避免圆环的滑动路径上出现膨润土或者泥沙,避免膨润土或者泥沙影响圆环沿第二管段滑动,提高本水文地质勘探分层止水装置的可靠性。



    技术特征:

    1.一种水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:包括弹性环(4)和管体(8),所述管体(8)由第一管段(801)、喇叭形管段(802)和第二管段(803)组成,所述喇叭形管段(802)内径小的一端和第二管段(803)的一端固定连接,所述喇叭形管段(802)内径大的一端和第一管段(801)的一端固定连接,所述弹性环(4)套设在所述喇叭形管段(802)的外周侧,所述第二管段(803)上设有沿第二管段(803)长度方向移动的移动件(11),所述第二管段(803)上安装有可对移动件(11)限位的第二电磁锁(7),所述移动件(11)和所述弹性环(4)外边沿通过连接件(5)连接,所述第一管段(801)上设有可对弹性环(4)限位的第一电磁锁(3),所述第一管段(801)和弹性环(4)通过弹性件(10)连接;

    2.根据权利要求1所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述连接件(5)为环形软带,所述移动件(11)为圆环,且圆环和第二管段(803)外周侧滑动密封贴合,所述环形软带的两端分别与圆环外侧和弹性环(4)外边沿固定连接,所述管体(8)、圆环、环形软带和弹性环(4)形成封闭腔体。

    3.根据权利要求2所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述环形软带上安装有连通所述封闭腔体的电磁阀门(6)。

    4.根据权利要求2或者3所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述管体(8)上安装有连通所述封闭腔体的两个连接管(1);

    5.根据权利要求4所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述弹性环(4)的内周侧设置有若干个凹陷槽;

    6.根据权利要求3所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述封闭腔体内设置有电击发气体发生器(12)。

    7.根据权利要求1所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述弹性件(10)的数量不少于两个,且弹性件(10)绕第一管段(801)等角度布设。

    8.根据权利要求1所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述弹性件(10)包括封闭的壳体(102),所述壳体(102)内腔中安装有密封滑动的滑动块(103),所述滑动块(103)的一侧和滑杆(101)的一端固定连接,所述滑杆(101)的另一端贯穿并延伸至壳体(102)的外侧,所述滑动块(103)远离滑杆(101)的位置设有弹簧(104),滑动块(103)将壳体(102)内腔分割成第一腔室和第二腔室,所述滑动块(103)上开设有连通第一腔室和第二腔室的连通孔,所述壳体(102)内注满液体;

    9.根据权利要求1所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:还包括拼接管(9),所述拼接管(9)的一端和第二管段(803)的一端可拆卸连接,所述拼接管(9)的另一端和第一管段(801)的一端可拆卸连接。

    10.根据权利要求1所述的水文地质勘探分层止水装置,其特征在于:所述第一管段(801)的外周侧固定有套圈(2)。


    技术总结
    本发明涉及水文地质勘探技术领域,具体公开了一种水文地质勘探分层止水装置,包括弹性环和管体,管体由第一管段、喇叭形管段和第二管段组成,喇叭形管段内径小的一端和第二管段的一端固定连接,喇叭形管段内径大的一端和第一管段的一端固定连接,弹性环套设在喇叭形管段的外周侧,第二管段上设有沿第二管段长度方向移动的移动件,第二管段上安装有可对移动件限位的第二电磁锁,移动件和弹性环外边沿通过连接件连接,第一管段上设有可对弹性环限位的第一电磁锁,第一管段和弹性环通过弹性件连接,本水文地质勘探分层止水装置对相邻含水层的隔离不受水压影响,利用弹性环自身的弹力为动力源实现钻孔内的隔离,结构简单,操作方便。

    技术研发人员:杨月,杨雪莲,杨明,王燕燕,陈锦华,刘恒,彭慧娟,马新岭
    受保护的技术使用者:临沂市自然资源和规划局
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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