本實用新型涉及巖土工程和環(huán)境工程技術領域，尤其是一種抽吸式靜力觸探快速取水裝置。

背景技術：

地下水（ground water），是指處于地表以下的重力水。是貯存于包氣帶以下地層空隙，包括巖石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。

2012年5月11日，中國國土資源部《2011中國國土資源公報》面向社會發(fā)布，公報顯示中國城市地下水較差、極差級比例已經過半，全國地下水質量狀況不容樂觀。尤其在工業(yè)、企業(yè)污染擴散深度不同，地下水受污染深度準確確定對地下水治理至關重要，且同時提取不同深度范圍內的地下水可以進行縱向分析研究、節(jié)約成本。因此，如何選擇有效的原位取多層地下水樣方法，快速準確查明其分布范圍是環(huán)境調查關注的熱點問題。

巖土工程中的靜力觸探技術（CPT）是指利用靜力壓入裝置將連接觸探頭的觸探桿壓入土層，通過量測系統(tǒng)測試土的貫入阻力的原位測試方法，可確定土的部分力學參數(shù)，具有擾動小、測試準確、操作便捷等優(yōu)點。從20世紀80年代中期開始，隨著環(huán)境巖土工程的發(fā)展，國際不少機構研發(fā)了靜力觸探新型技術，進一步加強CPT技術在工程領域中的應用。目前國內還未出現(xiàn)快速提取地下水多層樣設備，而傳統(tǒng)的監(jiān)測井成井工藝復雜，地下水取樣周期較長，所取水樣為混合水樣，而且不是同時提取多層地下水，不能準確的反應不同深度的水質情況。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術的不足，提供了一種抽吸式靜力觸探快速取水裝置，通過到位后提拉內置于空心套管的過濾管，配合吸水裝置的運行可使地下水經過過濾管的過濾流入儲水器，實現(xiàn)指定深度快速取樣，避免采集混合水樣。

本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術方案完成：

一種抽吸式靜力觸探快速取水裝置，其特征在于：所述裝置至少包括空心套管、過濾管、圓錐探頭、上部套管和吸水裝置，其中所述圓錐探頭連接固定在所述空心套管的底端，所述過濾管內置在所述空心套管的管體內部并與所述空心套管構成滑動配合，所述過濾管的頂端與所述上部套管連接固定，所述過濾管可在所述上部套管的提拉下伸出于所述空心套管，所述吸水裝置連接所述過濾管用于抽吸地下水。

所述吸水裝置包括吸水設備、儲水器和通氣管，所述通氣管的一端連接所述儲水器和所述吸水設備，所述通氣管穿設在所述過濾管的管體內部，所述過濾管的底端密封，所述通氣管的另一端連接在所述過濾管的底端。

在所述過濾管的底部設置有固定卡環(huán)，在所述空心套管的頂部設置有活動環(huán)，所述固定卡環(huán)的外徑小于所述活動環(huán)的內徑，通過所述固定卡環(huán)和所述活動環(huán)的配合實現(xiàn)對所述過濾管的限位。

在所述過濾管的頂端固定設置有連接頭，所述過濾管通過所述連接頭與所述上部套管相連接固定。

在所述連接頭上設置有通氣閥，在所述通氣閥中設置有氣管卡環(huán)。

本實用新型的優(yōu)點是：針對地下水原位取樣，滿足了快速、便捷采集無二次污染原狀水樣的要求，為分析各種工程施工前的施工地層奠定基礎；可在指定深度快速取樣，避免了采集混合水樣，同時避免人直接接觸水樣。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構剖面圖；

圖2為本實用新型使用狀態(tài)時的結構剖面圖。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業(yè)技術人員的理解：

如圖1-2所示，圖中標記1-12分別表示為：吸水設備1、儲水器2、通氣管3、上部套管4、通氣閥5、氣管卡環(huán)6、連接頭7、活動環(huán)8、空心套管9、透水石管10、固定卡環(huán)11、圓錐探頭12。

如圖1所示，本實施例中借助靜力觸探設備壓入的快速取水裝置包括上部套管4、空心套管9、透水石管10和圓錐探頭12，其中圓錐探頭12固定安裝在空心套管9的底端，便于借助靜力觸探設備壓入土體，作為過濾管的透水石管10內置在空心套管9的內部，上部套管4與透水石管10的頂端連接固定。

如圖1所示，在透水石管10的底端密封且固定安裝有固定卡環(huán)11，在空心套管9的頂部固定安裝有活動環(huán)8，固定卡環(huán)11的外徑小于活動環(huán)8的內徑。如圖2所示，在上部套管4的提拉下，透水石管10伸出于空心套管9。隨著透水試管6逐漸伸出空心套管9，在伸出行程的極限位置處，固定卡環(huán)11與活動環(huán)8緊貼，此時透水石管10無法繼續(xù)伸出，其伸出行程被固定卡環(huán)11與活動環(huán)8之間的配合所限位，避免透水石管10從空心套管9中被拉出。

如圖1所示，在透水石管10的頂端固定安裝有連接頭7，透水石管10通過連接頭7與上部套管4相連接固定。在連接頭7的中部設置有通氣閥5，通氣閥5與透水石管10的管體內部構成連通。當透水石管10整體完全置于空心套管9的內部時，連接頭7與活動環(huán)8緊密相貼，避免在壓入過程中，地下水進入到透水石管10之中。

如圖1所示，本實施例中的取水裝置還包括由吸水設備1、儲水器2和通氣管3所構成的吸水裝置。如圖1所示，通氣閥5中間設置有氣管卡環(huán)6，氣管卡環(huán)6用于卡接通氣管3，通氣管3的頂端連接吸水設備1和儲水器2，其底端連接固定在透水石管10的底端。

本實施例在使用時，具有如下操作步驟：

1）以圖1所示的狀態(tài)，通過靜力觸探的壓入設備將裝置整體貫入至待取水樣的土層內，貫入方向為圓錐探頭12的圓錐尖角方向。此時，活動環(huán)8與連接頭7緊貼。

2）將裝置貫入到指定深度后，通過上提上部套管4使透水石管10伸出于空心套管9，形成如圖2所示的狀態(tài)。透水石管10的伸出長度滿足于取樣深度的需要。

3）啟動吸水設備1，吸水設備1通過通氣管6進行吸水，地下水經過透水石管10的過濾進入通氣管6，并經通氣管6輸送至儲水器2。通過通氣管6直接將地下水抽取至地面上的儲水器2，可自由控制取水量以滿足實際工程所需為止，這樣可以避免重復上提-壓入取水，節(jié)約取水時間；同時，通過將地下水直接抽取至地面，可以避免地下水在上提過程中，上部不同土層的地下水的混合交叉污染，這樣所取得的地下水更能滿足工程應用所需，更具針對性。

4）待儲水器2儲滿地下水樣，將裝置緩慢上提至地表，拆除儲水器2，將地下水樣取出密封保存。

5）取樣結束，并可重復上述過程進行另一深度的取樣。

本實施例在具體實施時：活動環(huán)8與空心套管9之間的連接可采用螺紋配合連接，以方便拆除。

空心套管9和圓錐探頭12可設置為一體結構，即形成具有圓錐尖角狀端部的空心套管，以提高結構強度和整體性。

雖然以上實施例已經參照附圖對本實用新型目的的構思和實施例做了詳細說明，但本領域普通技術人員可以認識到，在沒有脫離權利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對本實用新型作出各種改進和變換，如透水石管10的長度、結構，通氣閥5的型號等，故在此不一一贅述。