分层抽水装置.pdf

1、(10)授权公告号 CN 203655282 U(45)授权公告日 2014.06.18CN203655282U(21)申请号 201420003791.9(22)申请日 2014.01.03E21B 49/08(2006.01)(73)专利权人北京市地质工程勘察院地址 100037 北京市海淀区北洼路90号(72)发明人张建良 夏孟 王立发 肖海龙(74)专利代理机构北京中伟智信专利商标代理事务所 11325代理人张岱(54) 实用新型名称分层抽水装置(57) 摘要本实用新型公开一种分层抽水装置，主要是为了提供一种使用方便、操作简单且安全的分层抽水装置。本实用新型分层抽水装置包括双封抽水器、

2、止水器和花眼钻杆，所述双封抽水器包括钢管和设置在所述钢管内沿所述钢管的中心轴上、下运动的钻管，所述钢管的上端部设有止水帽，所述钢管的下端部的管壁上设有进水孔，所述钢管内壁上环设有内锥盘，所述钻管上环设有椎体，所述内锥盘与所述钻管的外壁相配合形成容置部，所述钻管的一端设有出水口，另一端设有进水口，所述钻管的进水口和所述花眼钻杆导通，所述止水帽上设有密封装置。本实用新型分层抽水装置使分层抽水工作简单、易操作，解决了现有技术工序繁琐、存在安全隐患和操作水平要求高的问题。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页 附图2页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)实用新型专利权利要求书1页 说

3、明书4页 附图2页(10)授权公告号 CN 203655282 UCN 203655282 U1/1页21.一种分层抽水装置，其特征在于：包括由上至下依次连接的双封抽水器、对上、下层水进行上、下分层的止水器和花眼钻杆，其中所述双封抽水器包括钢管和设置在所述钢管内沿所述钢管的中心轴上、下运动的钻管，其中所述钢管的上端部设有止水帽，所述钢管的下端部的管壁上设有进水孔，所述钢管内壁上环设有内锥盘，所述钻管上环设有椎体，所述内锥盘与所述钻管的外壁相配合形成容置所述椎体的容置部，所述容置部和所述椎体的形状相适配，所述钻管的一端设有出水口，所述钻管的另一端设有进水口，所述钻管的进水口通过所述止水器和所述花

4、眼钻杆导通，所述止水帽上设有关闭所述钻管的所述出水口的密封装置，所述止水帽还设有通水孔；所述钻管向上运动，所述椎体和所述内锥盘相分离，所述密封装置将所述钻管的出水口闭合，钢管下端部的进水孔和止水帽上的通水孔导通，所述花眼钻管和所述止水帽上的通水孔不导通；所述钻管向下运动，所述密封装置和所述钻管的出水口分离，所述椎体和所述内锥盘密封配合，所述花眼钻杆和所述止水帽的通水孔导通，所述钢管下端部的进水孔和所述止水帽上的通水孔不导通。2.根据权利要求1所述的分层抽水装置，其特征在于：所述密封装置包括密封管和设置在所述密封管内的密封垫，其中所述密封管垂直固定在所述止水帽上，所述密封管的直径大于所述钻管的直

5、径。3.根据权利要求2所述的分层抽水装置，其特征在于：所述密封垫通过螺栓固定在止水帽上。4.根据权利要求1所述的分层抽水装置，其特征在于：所述钢管内壁上环设有支撑所述内锥盘的筋板，所述钢管内壁上环设有对水分流的环板。5.根据权利要求1所述的分层抽水装置，其特征在于：所述钻管的外壁上沿钻管中心轴方向均匀设有35个导向板。6.根据权利要求1所述的分层抽水装置，其特征在于：所述止水器包括第一钢管和第二钢管，所述第二钢管上沿所述第二钢管中心轴方向由上至下依次间隔设有若干导正板以及一个压板，所述第二钢管上还环设有海带，所述海带环设在所述压板与最下端的导正板之间的所述第二钢管上，最上端的所述导正板至最下端

6、的所述导正板之间的所述第二钢管设置在所述第一钢管内，所述第一钢管的上端部连接有第一钻杆，所述第二钢管的下端部连接有第二钻杆，所述第一钻杆与双封抽水器连接，所述第二钻杆与花眼钻杆连接。7.根据权利要求6所述的分层抽水装置，其特征在于：所述海带为辫带状，所述第二钢管上环设有多层海带，所述海带的分层之间设有水泥，所述海带通过铁丝固定。8.根据权利要求6所述的分层抽水装置，其特征在于：所述第一钢管的上端部和第二钢管的下端部分别设置为锥面结构，所述锥面结构内的所述第一钻杆和第二钻杆上分别环设有第一挡板和第二挡板。9.根据权利要求6所述的分层抽水装置，其特征在于：所述压板连接有支撑板。权 利 要 求 书C

7、N 203655282 U1/4页3分层抽水装置技术领域0001 本实用新型涉及一种分层抽水装置。背景技术0002 地下水是北京地区的重要供水水源，地下水利用量已经占用用水总量的70%以上，研究北京市第四系水文地质条件，可以为北京市地下水合理开发及经济可持续发展提供科学的依据。北京市平原区绝大部分地区第四系含水层为多层结构，为了取得不同层位含水层的水文地质参数，需要一种分层抽水装置。0003 目前的分层抽水装置包括钻管、钢管、止水装置等。取上层水时，往井内下入一定数量的钻管，钻管一直下到底部，钻管上部连接一钢管，在钢管底部适当位置加工三组止水装置，多用膨胀橡胶，膨胀橡胶在井内遇水膨胀，膨胀橡胶

8、在井内放置24小时后，开始进行抽水试验。钢管的上部加工了反丝扣，当下入井内时用钻管送到位，钻管底部带一小段反丝钢管，俗称“反丝脑袋”，下到位后，钻机正转，反丝扣反开，提起钻管即可，当抽水试验结束后，再重新下入钻管和“反丝脑袋”到井内对扣，对上扣后提钻管，便可将井内止水装置提出井外，完成了上层水的抽取工作。抽取下层水时，从上面直接下入钢管，钢管下面加工三组止水装置，上面焊接托盘挂在井口即可，抽水试验结束后，直接拔出钢管即可完成下层水的抽取工作。但是这种分层抽水装置在取不同层位的地下水，需要下入、提起，然后再下入、提起，反复操作两次，施工时间长，降低效率，工序繁琐；再者由于在抽水试验中，下入、提起

9、钻具的次数较多，如果稍不注意，可能使钢管脱落，造成严重事故，对井影响很大，有的可能造成水井报废，所以存在安全隐患；另外，在抽取上层水时，需要下入带有“反丝脑袋”的反丝钢管，下到位后，需将反丝反开，使下部的钻管和下部的反丝钢管留在井内，抽水试验结束后，再下入“反丝脑袋”，将井底的钢管和钻管提出井内，这一过程中，要求操作者经验丰富、技术水平高，否则可能造成下入时反丝反不开，或者准备提起时，反丝对不上。发明内容0004 针对上述问题，本实用新型提供一种使用方便、操作简单且安全的分层抽水装置。0005 为达到上述目的，本实用新型分层抽水装置包括由上至下依次连接的双封抽水器、对上、下层水进行上、下分层的

10、止水器和花眼钻杆，其中所述双封抽水器包括钢管和设置在所述钢管内沿所述钢管的中心轴上、下运动的钻管，其中所述钢管的上端部设有止水帽，所述钢管的下端部的管壁上设有进水孔，所述钢管内壁上环设有内锥盘，所述钻管上环设有椎体，所述内锥盘与所述钻管的外壁相配合形成容置所述椎体的容置部，所述容置部和所述椎体的形状相适配，所述钻管的一端设有出水口，所述钻管的另一端设有进水口，所述钻管的进水口通过所述止水器和所述花眼钻杆导通，所述止水帽上设有关闭所述钻管的所述出水口的密封装置，所述止水帽还设有通水孔；0006 所述钻管向上运动，所述椎体和所述内锥盘相分离，所述密封装置将所述钻管的出水口闭合，钢管下端部的进水孔和

11、止水帽上的通水孔导通，所述花眼钻管和所述止水帽说 明 书CN 203655282 U2/4页4上的通水孔不导通；0007 所述钻管向下运动，所述密封装置和所述钻管的出水口分离，所述椎体和所述内锥盘密封配合，所述花眼钻杆和所述止水帽的通水孔导通，所述钢管下端部的进水孔和所述止水帽上的通水孔不导通。0008 进一步地，所述密封装置包括密封管和设置在所述密封管内的密封垫，其中所述密封管垂直固定在所述止水帽上，所述密封管的直径大于所述钻管的直径。0009 更进一步地，所述密封垫通过螺栓固定在止水帽上。0010 具体地，所述钢管内壁上环设有支撑所述内锥盘的筋板，所述钢管内壁上环设有对水分流的环板。001

12、1 优选地，所述钻管的外壁上沿钻管中心轴方向均匀设有35个导向板。0012 进一步地，所述止水器包括第一钢管和第二钢管，所述第二钢管上沿所述第二钢管中心轴方向由上至下依次间隔设有若干导正板以及一个压板，所述第二钢管上还环设有海带，所述海带环设在所述压板与最下端的导正板之间的所述第二钢管上，最上端的所述导正板至最下端的所述导正板之间的所述第二钢管设置在所述第一钢管内，所述第一钢管的上端部连接有第一钻杆，所述第二钢管的下端部连接有第二钻杆，所述第一钻杆与双封抽水器连接，所述第二钻杆与花眼钻杆连接。0013 更进一步地，所述海带为辫带状，所述第二钢管上环设有多层海带，所述海带的分层之间设有水泥，所述

13、海带通过铁丝固定。0014 具体地，所述第一钢管的上端部和第二钢管的下端部分别设置为锥面结构，所述锥面结构内的所述第一钻杆和第二钻杆上分别环设有第一挡板和第二挡板。0015 优选地，所述压板连接有支撑板。0016 本实用新型分层抽水装置通过控制双封抽水器的钻管的上下运动来分别抽取上层水和下层水，当双封抽水器中的钻管向上运动时，上层水通过所述钢管的进水孔进入，通过钻管上的椎体和钢管内壁的内锥盘之间的空隙，从止水帽的通水孔输出；当双封抽水器的钻管向下运动时，下层水通过所述花眼钻管进入，通过钻管的出水口，从止水帽的通水孔输出，完成对上、下层水的抽取工作。相对于现有技术中为抽取不同层位的地下水需要反复

14、操作两次的繁琐工序和由于多次提取钻管有使钢管脱落的危险，本实用新型分层抽水装置操作更加简单，使用更加方便，对于操作者要求低，并且不存在安全隐患。附图说明0017 图1是本实用新型分层抽水装置的结构示意图；0018 图2是本实用新型分层抽水装置的双封抽水器的结构示意图；0019 图3是本实用新型分层抽水装置抽取上层水时双封抽水器的状态图；0020 图4为本实用新型分层抽水装置抽取下层水时双封抽水器的状态图；0021 图5为本实用新型分层抽水装置的止水器的结构示意图。具体实施方式0022 下面结合说明书附图对本实用新型做进一步的描述。0023 如图1所示，本实用新型分层抽水装置包括上、下依次连接的

15、双封抽水器1、止水说 明 书CN 203655282 U3/4页5器2和花眼钻杆3。0024 如图2所示，双封抽水器1包括钢管1b和设置在钢管1b内沿钢管1b的中心轴方向运动的钻管1a。其中，钢管1b的上端部设有止水帽1f，钢管1b的下端部的管壁上设有进水孔1k，钢管1b内壁上环设有内锥盘1d，钻管1a上环设有椎体1c，内锥盘1d与钻管1a的外壁形成用于容置椎体1c的容置部1m，容置部1m和椎体1c的形状相适配，钻管上的椎体1c和容置部1m结合密封，不仅密封性能可靠，而且价格便宜。0025 钻管的一端设有出水口，所述钻管的另一端设有进水口，所述钻管的进水口通过所述止水器和所述花眼钻杆导通。止水

16、帽1f上设有关闭所述钻管1a出水口的密封装置，所述止水帽1f还设有通水孔1e。其中密封装置包括密封管1h和设置在密封管内的密封垫1g，密封管垂直固定在所述止水帽上，并且密封管的直径大于所述钻管的直径，密封垫1g通过螺栓1l固定在止水帽1f上。密封装置的密封管和钻管的上端部的形状相适配，密封管内密封垫采用橡胶密封垫，橡胶密封垫的设置保证了良好的密封效果。0026 钢管1b内壁上环设有筋板1j，对内锥盘1d起支撑作用；钻管1a的外壁上沿钻管1a中心轴方向设有四个导向板1i，导向板1i不仅可以对进入钢管的水进行导向，而且避免了钻管在钢管截面任意方向上的移动，从而保证了钻管只能沿钢管中心轴方向上下运动

17、。另外，所述钢管内壁上环设有环板，控制进入钢管内的水的流量。0027 如图3所示，钻管向上运动，钻管上的椎体和钢管内壁上的内锥盘分离，密封装置的密封管和钻管的出水口结合，密封管内的密封垫对钻管的出水口密封使钻管的出水口关闭，此时，钢管下端部的进水孔和止水帽上的通水孔导通，上层水通过钢管的进水孔进入所述钢管内，上层水通过所述止水帽上的通水孔输出。0028 如图4所示，钻管向下运动，钻管的出水口与钢管的密封装置分离，钻管上的椎体进入内锥盘和钻管外壁形成的容置部内，椎体和所述容置部密封结合，此时，所述花眼钻杆和所述止水帽上的通水孔导通，下层水通过花眼钻杆进入钻管内，通过钻管的出水口进入钢管内，下层水

18、通过止水帽上的通水孔输出。0029 如图5所示，所述止水器2包括第一钢管2a和第二钢管2b，所述第二钢管上环设有压板2c，在所述第二钢管上还设有支撑板2d，支撑板2d用于支撑所述压板2c；所述第二钢管上从上之下依次还设有四个导正板2f，导正板的设置保证了第二钢管在第一钢管内只能沿第一钢管的中心轴方向上下运动，无法在第一钢管的截面任意方向运动。最上端的所述导正板至最下端的所述导正板之间的所述第二钢管设置在所述第一钢管内。第一钢管的上端部连接第一钻杆2g，第二钢管的下端部连接第二钻杆2h，第一钻杆2g连接双封抽水器1，所述第二钻杆2h连接花眼钻杆3。0030 所述第一钢管2a的上端部和第二钢管2b

19、的下端部分别设置为锥面结构，所述锥面结构内的所述第一钻杆2g和第二钻杆2h上分别环设有第一挡板2i和第二挡板2j。第一挡板2i和第二挡板2j的设置避免了第一钻杆和第二钻杆分别在第一钢管和第二钢管截面的任意方向上的移动，从而保证了第一钻杆和第二钻杆只能分别沿第一钢管和第二钢管中心轴方向上下运动，锥形结构和分别设置在第一钻杆和第二钻杆上的第一挡板和第二挡板的结合保证了第一钻杆和第二钻杆不会与相对应的第一钢管和第二钢管脱离。0031 所述压板和与所述压板相邻的导正板之间的所述第二钢管上环设有若干层海带2e，所述海带2e为辫带状，每层海带之间设有水泥袋，水泥袋里装有水泥，所述海带通过铁说 明 书CN

20、203655282 U4/4页6丝缠绕固定在第二钢管上。海带遇水膨胀，堵死进水通道，从而将地下水分为两层，这样我们就可以分别取得上下含水层的水质分析样；将海带编成辫带状，可以防止海带下入过程中可能发生的损坏，将水泥袋装满水泥后与海带交替缠绕，更增加了止水效果。另外，选用海带作为止水材料，用前浸湿凉干，编成辫带状缠绕在止水器上，海带止水物被压缩后的有效高度不得小于0.30.5m。管内止水一定要将止水器下入到死管位置。0032 本实用新型分层抽水装置通过控制双封抽水器的钻管的上下运动来分别抽取上层水和下层水，当双封抽水器中的钻管向上运动时，上层水通过所述钢管的进水孔进入，通过钻管上的椎体和钢管内壁

21、的内锥盘之间的空隙，从止水帽的通水孔输出；当双封抽水器的钻管向下运动时，下层水通过所述花眼钻杆进入，通过钻管的出水口，从止水帽的通水孔输出，完成对上、下层水的抽取工作。相对于现有技术中为抽取不同层位的地下水需要反复操作两次的繁琐工序和由于多次提取钻管有使钢管脱落的危险，本实用新型分层抽水装置操作更加简单，使用更加方便，对于操作者要求低，并且不存在安全隐患。0033 以上，仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求所界定的保护范围为准。说 明 书CN 203655282 U1/2页7图1图2图3图4说 明 书 附 图CN 203655282 U2/2页8图5说 明 书 附 图CN 203655282 U