一种地下水取样装置的制作方法

1.本发明涉及地下水取样装置技术领域，尤其涉及一种地下水取样装置。


背景技术：

2.地下水对工程岩土体的强度和变形以及对建筑物稳定性的影响极为重要。在高层建筑深基坑开挖和支护中，由于地下水的作用，可能会导致坑底上鼓溃决、流砂突涌、支护结构移位倾倒、降水引起周围地面沉降而导致建筑物破坏。地下水也是各种不良地质现象产生的重要因素。因此在深基坑施工过程中要加强地下水的监测。
3.在建筑工事施工之前，需要对工地及周围的地下水情况进行监测，以方便对建筑物的稳定性进行判断，在地下水的监测过程中，需要对地下水的水位、流速、温度及地下水的成分情况进行监测，因此需要对地下水进行取水。
4.现有技术中的地下水取样的设备一般在井筒内下入取水管，但由于井筒经过较深的长度，且井壁上设有很多进水孔，导致地质层中的污泥等杂物容易进入到井筒中，导致取样装置进行取样时，容易被杂物堵塞，影响取样效率。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种地下水取样装置，方便对取样装置上的堵塞物及时进行清理，减少取样装置的堵塞，保障地下水的取样效率。
6.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
7.一种地下水取样装置，包括固定管、活动管和检测端头，所述活动管滑动连接于所述固定管的内部，所述检测端头活动连接于所述活动管的下侧，所述活动管的内部设有取水管，所述取水管的外部螺纹连接有清理活塞，所述检测端头的内部设有取水电机和检测组件，所述取水电机的输出轴的一端与所述取水管的底部固连，所述取水电机的输出轴的另一端与所述检测组件可拆卸连接。
8.作为优化：所述固定管上设有限位板，所述限位板的轴心处设有取水通孔，所述限位板上固定有若干个驱动电机，所述驱动电机的输出轴连接有驱动螺杆；所述活动管的上端设有环形的连接板，所述连接板上设有若干个连接螺孔，所述驱动螺杆与所述连接螺孔螺纹连接。
9.作为优化：所述活动管的圆周方向均匀密设有进水孔，所述取水管的侧面均匀密设有取水孔，所述活动管、所述取水管和所述固定管同轴心设置；所述取水管的顶部向上穿过所述活动管的上端设置于所述限位板与所述活动管之间，所述取水管的顶部和所述限位板的底部均设有防滑纹。
10.作为优化：所述取水管的外侧设有第一连接螺纹，所述清理活塞的轴心设有螺纹孔，所述取水管与所述螺纹孔配合连接。
11.作为优化：所述检测端头的底部收拢呈半球面，所述检测端头的顶部为平面，所述检测端头的顶部与所述固定管的底面平行设置，所述检测端头的内部设有容纳腔，所述检
测组件设置于所述容纳腔内，所述检测端头的内部设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述检测组件在所述容纳腔的内部移动；所述检测组件包括连接轴、若干个检测板以及连接于检测板与连接轴之间的连接组件，所述连接轴的上端设有限位凹槽，所述限位凹槽与所述取水电机的输出轴的下端可拆卸连接，所述连接轴的外侧设有第二连接螺纹，所述连接轴的外部螺纹连接有连接套，所述连接组件的一端与所述连接套转动连接，所述连接组件的另一端与所述检测板的内侧连接。
12.作为优化：所述的检测端头的球面向内凹陷形成若干个圆弧形容纳槽，所述容纳槽用于容纳所述检测板，所述检测板为竖直设置的圆弧状板，若干个所述检测板呈圆周阵列设置。
13.作为优化：所述容纳腔的侧立面与所述检测端头的外部之间设有贯通通道，所述连接组件包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆的一端与所述连接套转动连接，所述第一连接杆的另一端与所述第二连接杆的一端转动连接，所述第二连接杆的另一端与所述检测板的内侧固连，所述第二连接杆滑动连接于所述贯通通道内。
14.作为优化：所述驱动组件包括电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸长端穿过所述检测端头与所述活动管的底部转动连接，所述电动伸缩杆的固定端与所述检测端头滑动连接，所述电动伸缩杆的固定端侧面连接有横杆，所述横杆与所述连接轴的上部固连。
15.作为优化：所述横杆位于所述检测组件的上侧。
16.作为优化：所述的活动管的底面为闭口，所述活动管的底部设有环形的限位滑轨，所述电动伸缩杆的伸长端设有限位滑块，所述限位滑块与所述限位滑轨滑动连接。
17.本发明的有益效果：
18.通过固定管对活动管和检测端头进行支撑，通过检测端头内部的检测组件对检测端头所处环境进行检测，当检测端头和固定管处于地下水层中时，活动管从固定管中伸出，使地下水经活动管和取水管过滤后向上流动，实现地下水的取样，通过活动管和取水管对地下水进行过滤，通过取水电机带动取水管转动，使清理活塞在取水管和活动管之间移动，使取水管与活动管之间的水受压向活动管的外部流动，实现对进水孔的清理。
19.本技术能够对取样装置所在位置的外部环境进行检测，确定取样装置外部是否为地下水层，能够有效保障地下水的取样效率，对取样装置进行高效清理，防止取样装置堵塞。
附图说明
20.图1是本发明实施例所述的地下水取样装置在活动管从固定管中伸出时的结构示意图一；
21.图2是本发明实施例所述的地下水取样装置在活动管从固定管中伸出时的结构示意图二；
22.图3是本发明实施例所述的地下水取样装置在活动管从固定管中伸出时的正视图；
23.图4是图3的a-a向剖视图；
24.图5是本发明实施例所述的地下水取样装置在活动管缩回固定管中时的剖视图；
25.图6是图5的a处放大图。
26.图中：
27.1、固定管，2、活动管，3、检测端头，4、取水管，5、清理活塞，6、取水电机，7、取水通孔，8、驱动电机，9、驱动螺杆，10、进水孔，11、容纳腔，12、连接轴，13、检测板，14、第一连接杆，15、第二连接杆，16、电动伸缩杆，17、横杆。
具体实施方式
28.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的零部件或具有相同或类似功能的零部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
29.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
32.如图1-图5所示，一种地下水取样装置，包括固定管1、活动管2和检测端头3，活动管2滑动连接于固定管1的内部，检测端头3活动连接于活动管2的下侧，活动管2的内部设有取水管4，取水管4的外部螺纹连接有清理活塞5，检测端头3的内部设有取水电机6和检测组件，取水电机6的输出轴的一端与取水管4的底部固连，取水电机6的输出轴的另一端与检测组件可拆卸连接。
33.取水电机6为空心轴电机或双轴电机，方便同时连接取水管4和检测组件。
34.活动管2滑动连接于固定管1的内部，固定管1的底部向内弯折形成密封圈，密封圈能够对固定管1与活动管2之间密封，固定管1的底部设有通孔，通孔用于容纳活动管2通过。
35.如图5所示，固定管1上设有限位板，限位板的轴心方向设有取水通孔7，限位板上固定有若干个驱动电机8，驱动电机8的输出轴连接有驱动螺杆9；活动管2的上端设有环形的连接板，连接板上设有若干个连接螺孔，驱动螺杆9与连接螺孔螺纹连接。
36.限位板位于密封圈的上侧，若干个驱动螺杆9呈圆周阵列设置。
37.如图5所示，活动管2的圆周方向均匀密设有进水孔10，取水管4的侧面均匀密设有取水孔，活动管2、取水管4和固定管1同轴心设置；取水管4的顶部向上穿过活动管2的上端设置于限位板与活动管2之间，取水管4的顶部和限位板的底部均设有防滑纹。
38.取水管4的顶部与限位板的底面接触时密封，取水管4的底部设有连接杆，连接杆与取水电机6的输出轴固连，连接杆与活动管2的底面转动连接。
39.进水孔10的孔径大于取水孔的孔径，当清理活塞5移动时，水能够对进水孔10内的
杂质进行挤压，将杂质向外推出，防止进水孔10堵塞。
40.如图4所示，取水管4的外侧设有第一连接螺纹，清理活塞5的轴心设有螺纹孔，取水管4与螺纹孔配合连接。
41.清理活塞5的外壁与活动管2的内壁接触密封，螺纹孔与取水管4的外壁密封连接。
42.如图4和图6所示，检测端头3的底部收拢呈半球面，检测端头3的顶部为平面，检测端头3的顶部与固定管1的底面平行设置，检测端头3的内部设有容纳腔11，检测组件设置于容纳腔11内，检测端头3的内部设有驱动组件，驱动组件用于驱动检测组件在容纳腔11的内部移动；检测组件包括连接轴12、若干个检测板13以及连接于检测板13与连接轴12之间的连接组件，连接轴12的上端设有限位凹槽，限位凹槽与取水电机6的输出轴的下端可拆卸连接，连接轴12的外侧设有第二连接螺纹，连接轴12的外部螺纹连接有连接套，连接组件的一端与连接套转动连接，连接组件的另一端与检测板13的内侧连接。
43.连接组件的最大长度大于检测端头3的半径。
44.连接轴12的上端凹陷形成的限位凹槽为多棱槽，取水电机6的输出轴下端为多棱柱，多棱柱与多棱槽相对配合连接。
45.如图6所示，检测端头3的球面向内凹陷形成若干个圆弧形容纳槽，容纳槽用于容纳检测板13，检测板13为竖直设置的圆弧状板，若干个检测板13呈圆周阵列设置。
46.如图6所示，容纳腔11的侧立面与检测端头3的外部之间设有贯通通道，连接组件包括第一连接杆14和第二连接杆15，第一连接杆14的一端与连接套转动连接，第一连接杆14的另一端与第二连接杆15的一端转动连接，第二连接杆15的另一端与检测板13的内侧固连，第二连接杆15滑动连接于贯通通道内。
47.贯通通道的长度小于第二连接杆15的长度，第二连接杆15位于第一连接杆14的下侧。
48.如图5和图6所示，驱动组件包括电动伸缩杆16，电动伸缩杆16的伸长端穿过检测端头3与活动管2的底部转动连接，电动伸缩杆16的固定端与检测端头3滑动连接，电动伸缩杆16的固定端侧面连接有横杆17，横杆17与连接轴12的上部固连。
49.电动伸缩杆16包括最长状态、最短状态和常规状态，当电动伸缩杆16处于最长状态和最短状态时，能够对活动管2和检测端头3之间进行限位，使活动管2与检测端头3之间不会产生相对转动。
50.如图6所示，横杆17位于检测组件的上侧。
51.如图5和图6所示，活动管2的底面为闭口，活动管2的底部设有环形的限位滑轨，电动伸缩杆16的伸长端设有限位滑块，限位滑块与限位滑轨滑动连接。
52.使用方法：
53.该装置在具体使用时，将固定管1通入到现有的取样井中，并将检测端头3下入到指定高度；
54.电动伸缩杆16处于最短状态，活动管2与检测端头3之间接触压紧，连接轴12与取水电机6的输出轴的下端固连，取水电机6运转，取水电机6的输出轴带动连接轴12转动，连接套沿第二连接螺纹向下移动，直至连接组件伸直，检测板13伸出检测端头3；
55.电动伸缩杆16伸长至最长状态与最短状态之间，电动伸缩杆16的固定端通过横杆17带动连接轴12向下移动，连接轴12与取水电机6的输出轴脱开，活动管2的底面与检测端
头3分离，且活动管2与检测端头3能够产生相对转动；
56.由于活动管2与检测端头3之间会产生相对转动，在清理活塞5与活动管2之间摩擦力的作用下，取水管4与取水电机6的输出轴不转动，取水电机6运转，驱动电机8的外壳带动检测端头3转动；
57.通过控制器设定一定的功率阈值，当检测端头3转动时，对取水电机6的输出功率进行监测；
58.当取水电机6的输出功率大于设定阈值时，则表明检测端头3的外部为污泥而非地下水层，则电动伸缩杆16收短至最短状态，取水电机6带动连接轴12转动，通过连接组件带动检测板13收回至容纳槽内；
59.当取水电机6的输出功率小于或等于设定阈值时，则表明检测端头3位于地下水层中，即可通过抽水电机进行抽水，进行地下水的取样；
60.当检测端头3位于地下水层时，驱动电机8运转，驱动电机8驱动活动管2向下移动，直至活动管2完全伸出固定管1；
61.电动伸缩杆16伸长至最长状态，检测端头3的顶部与活动管2的底面分离，电动伸缩杆16对活动管2和检测端头3之间顶紧，防止活动管2与检测端头3之间产生相对转动；
62.取水电机6运转，取水电机6的输出轴带动取水管4转动，取水管4转动时，清理活塞5沿取水管4向上或向下移动；
63.活动管2与取水管4之间形成柱状的环形腔体，清理活塞5将环形腔体分隔成上下两部分，当清理活塞5向上移动时，使上部环形腔体内的水压增大，使环形腔体内的水对进水孔10中堵塞的杂质向外挤压，实现对进水孔10的清理；当清理活塞5向下移动时，使下部环形腔体内的水压增大，实现对进水孔10的清理。
64.显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

技术特征：
1.一种地下水取样装置，其特征在于：包括固定管（1）、活动管（2）和检测端头（3），所述活动管（2）滑动连接于所述固定管（1）的内部，所述检测端头（3）活动连接于所述活动管（2）的下侧，所述活动管（2）的内部设有取水管（4），所述取水管（4）的外部螺纹连接有清理活塞（5），所述检测端头（3）的内部设有取水电机（6）和检测组件，所述取水电机（6）的输出轴的一端与所述取水管（4）的底部固连，所述取水电机（6）的输出轴的另一端与所述检测组件可拆卸连接。2.根据权利要求1所述的地下水取样装置，其特征在于：所述固定管（1）上设有限位板，所述限位板的轴心处设有取水通孔（7），所述限位板上固定有若干个驱动电机（8），所述驱动电机（8）的输出轴连接有驱动螺杆（9）；所述活动管（2）的上端设有环形的连接板，所述连接板上设有若干个连接螺孔，所述驱动螺杆（9）与所述连接螺孔螺纹连接。3.根据权利要求2所述的地下水取样装置，其特征在于：所述活动管（2）的圆周方向均匀密设有进水孔（10），所述取水管（4）的侧面均匀密设有取水孔，所述活动管（2）、所述取水管（4）和所述固定管（1）同轴心设置；所述取水管（4）的顶部向上穿过所述活动管（2）的上端设置于所述限位板与所述活动管（2）之间，所述取水管（4）的顶部和所述限位板的底部均设有防滑纹。4.根据权利要求1所述的地下水取样装置，其特征在于：所述取水管（4）的外侧设有第一连接螺纹，所述清理活塞（5）的轴心设有螺纹孔，所述取水管（4）与所述螺纹孔配合连接。5.根据权利要求1所述的地下水取样装置，其特征在于：所述检测端头（3）的底部收拢呈半球面，所述检测端头（3）的顶部为平面，所述检测端头（3）的顶部与所述固定管（1）的底面平行设置，所述检测端头（3）的内部设有容纳腔（11），所述检测组件设置于所述容纳腔（11）内，所述检测端头（3）的内部设有驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述检测组件在所述容纳腔（11）的内部移动；所述检测组件包括连接轴（12）、若干个检测板（13）以及连接于检测板（13）与连接轴（12）之间的连接组件，所述连接轴（12）的上端设有限位凹槽，所述限位凹槽与所述取水电机（6）的输出轴的下端可拆卸连接，所述连接轴（12）的外侧设有第二连接螺纹，所述连接轴（12）的外部螺纹连接有连接套，所述连接组件的一端与所述连接套转动连接，所述连接组件的另一端与所述检测板（13）的内侧连接。6.根据权利要求5所述的地下水取样装置，其特征在于：所述的检测端头（3）的球面向内凹陷形成若干个圆弧形容纳槽，所述容纳槽用于容纳所述检测板（13），所述检测板（13）为竖直设置的圆弧状板，若干个所述检测板（13）呈圆周阵列设置。7.根据权利要求5所述的地下水取样装置，其特征在于：所述容纳腔（11）的侧立面与所述检测端头（3）的外部之间设有贯通通道，所述连接组件包括第一连接杆（14）和第二连接杆（15），所述第一连接杆（14）的一端与所述连接套转动连接，所述第一连接杆（14）的另一端与所述第二连接杆（15）的一端转动连接，所述第二连接杆（15）的另一端与所述检测板（13）的内侧固连，所述第二连接杆（15）滑动连接于所述贯通通道内。8.根据权利要求5所述的地下水取样装置，其特征在于：所述驱动组件包括电动伸缩杆（16），所述电动伸缩杆（16）的伸长端穿过所述检测端头（3）与所述活动管（2）的底部转动连接，所述电动伸缩杆（16）的固定端与所述检测端头（3）滑动连接，所述电动伸缩杆（16）的固
定端侧面连接有横杆（17），所述横杆（17）与所述连接轴（12）的上部固连。9.根据权利要求8所述的地下水取样装置，其特征在于：所述横杆（17）位于所述检测组件的上侧。10.根据权利要求8所述的地下水取样装置，其特征在于：所述的活动管（2）的底面为闭口，所述活动管（2）的底部设有环形的限位滑轨，所述电动伸缩杆（16）的伸长端设有限位滑块，所述限位滑块与所述限位滑轨滑动连接。

技术总结
本发明属于地下水取样装置技术领域，公开了一种地下水取样装置，包括固定管、活动管和检测端头，活动管滑动连接于固定管的内部，检测端头活动连接于活动管的下侧，活动管的内部设有取水管，取水管的外部螺纹连接有清理活塞，检测端头的内部设有取水电机和检测组件，取水电机的输出轴的一端与取水管的底部固连，取水电机的输出轴的另一端与检测组件可拆卸连接，本发明能够对取样装置所在位置的外部环境进行检测，确定取样装置外部是否为地下水层，能够有效保障地下水的取样效率，对取样装置进行高效清理，防止取样装置堵塞。防止取样装置堵塞。防止取样装置堵塞。


技术研发人员：翟宝勇 王瑞杰 李潘 张新涛 付鹏 王星辉 崔秀峰
受保护的技术使用者：中建五局第三建设有限公司
技术研发日：2023.08.14
技术公布日：2023/9/13