本實用新型涉及巖土工程和環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種靜力觸探快速取水裝置。

背景技術(shù)：

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(jīng)過半，全國地下水質(zhì)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(zhǔn)確確定對地下水治理至關(guān)重要，且同時提取不同深度范圍內(nèi)的地下水可以進(jìn)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(zhǔn)確查明其分布范圍是環(huán)境調(diào)查關(guān)注的熱點問題。

巖土工程中的靜力觸探技術(shù)（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(xué)參數(shù)，具有擾動小、測試準(zhǔn)確、操作便捷等優(yōu)點。從20世紀(jì)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(gòu)研發(fā)了靜力觸探新型技術(shù)，進(jìn)一步加強CPT技術(shù)在工程領(lǐng)域中的應(yīng)用。目前國內(nèi)還未出現(xiàn)快速提取地下水多層樣設(shè)備，而傳統(tǒng)的監(jiān)測井成井工藝復(fù)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(zhǔn)確的反應(yīng)不同深度的水質(zhì)情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種靜力觸探快速取水裝置，通過到位后提拉內(nèi)置于取樣套管的過濾管，可使地下水經(jīng)過過濾管的過濾自然流入取樣套管，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(shù)方案完成：

一種靜力觸探快速取水裝置，其特征在于：所述裝置至少包括取樣套管、過濾管、圓錐探頭和上部套管，其中所述圓錐探頭連接固定在所述取樣套管的底端，所述過濾管內(nèi)置在所述取樣套管的管體內(nèi)部并與所述取樣套管構(gòu)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取樣套管。

所述過濾管的伸出行程由一限位結(jié)構(gòu)限位。

所述限位結(jié)構(gòu)包括固定卡環(huán)和活動環(huán)，所述固定卡環(huán)設(shè)置在所述過濾管底部，所述活動環(huán)設(shè)置在所述取樣套管的頂部，所述固定卡環(huán)的外徑小于所述活動環(huán)的內(nèi)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(shè)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。

所述連接頭內(nèi)部設(shè)置有通氣閥，所述通氣閥與所述過濾管的管體內(nèi)部相連通。

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(chǔ)；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(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2為本實用新型使用狀態(tài)時的結(jié)構(gòu)剖面圖。

具體實施方式

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

如圖1-2所示，圖中標(biāo)記1-8分別表示為：上部套管1、通氣閥2、連接頭3、活動環(huán)4、取樣套管5、透水石管6、固定卡環(huán)7、圓錐探頭8。

實施例：如圖1所示，本實施例中借助靜力觸探設(shè)備壓入的快速取水裝置主要包括上部套管1、取樣套管5、透水石管6和圓錐探頭8，其中圓錐探頭8固定安裝在取樣套管5的底端，便于借助靜力觸探設(shè)備壓入土體，作為過濾管的透水石管6內(nèi)置在取樣套管5的內(nèi)部，上部套管1與透水石管6的頂端連接固定。

如圖1所示，在透水石管6的底端固定安裝有固定卡環(huán)7，在取樣套管5的頂部固定安裝有活動環(huán)4，固定卡環(huán)7的外徑小于活動環(huán)4的內(nèi)徑。如圖2所示，在上部套管1的提拉下，透水石管6伸出于取樣套管5。隨著透水試管6逐漸伸出取樣套管5，在伸出行程的極限位置處，固定卡環(huán)7與活動環(huán)4緊貼，此時透水石管6無法繼續(xù)伸出，其伸出行程被固定卡環(huán)7與活動環(huán)4之間的配合所限位，避免透水石管6從取樣套管5中被拉出。

如圖1所示，在透水石管6的頂端固定安裝有連接頭3，透水石管6通過連接頭3與上部套管1相連接固定。在連接頭3的中部設(shè)置有可外接負(fù)壓裝置的通氣閥2，通氣閥2與透水石管6的管體內(nèi)部構(gòu)成連通。當(dāng)透水石管6整體完全置于取樣套管5的內(nèi)部時，連接頭3與活動環(huán)4緊密相貼，避免在壓入過程中，地下水進(jìn)入到透水石管6之中。

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(shè)備將裝置整體貫入至待取水樣的土層內(nèi)，貫入方向為圓錐探頭8的圓錐尖角方向。此時，活動環(huán)4與連接頭3緊貼。

2）將裝置貫入到指定深度后，通過上提上部套管1使透水石管6伸出于取樣套管5，形成如圖2所示的狀態(tài)。透水石管6的伸出長度滿足于取樣深度的需要。地下水經(jīng)透水石管6的過濾進(jìn)入到取樣水管5的內(nèi)部。

3）等待2-3小時左右，將裝置緩慢上提至地表，從取樣套管5上拆下活動環(huán)4，將地下水樣從取樣套管5中取出密封保存。

4）取樣結(jié)束，并可重復(fù)上述過程進(jìn)行另一深度的取樣。

為了提高取樣速度，可通過通氣閥2外接負(fù)壓裝置，當(dāng)透水石管6伸出于取樣套管5后，啟動真空負(fù)壓裝置，將地下水經(jīng)透水石管6抽吸到取樣套管5之中。

本實施例在具體實施時：活動環(huán)4與取樣套管5之間的連接可采用螺紋配合連接，以方便拆除。

取樣套管5和圓錐探頭8可設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)，即形成具有圓錐尖角狀端部的取樣套管，以提高結(jié)構(gòu)強度和整體性。

雖然以上實施例已經(jīng)參照附圖對本實用新型目的的構(gòu)思和實施例做了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在沒有脫離權(quán)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(jìn)和變換，如透水石管6的長度、結(jié)構(gòu)，通氣閥2的型號等，故在此不一一贅述。