钻孔水样采集器及制造方法和使用方法与流程

1.本发明涉及岩土工程勘察技术领域，具体领域为一种钻孔水样采集器。


背景技术：

2.水、土对建筑材料的腐蚀性危害是非常大的，因此《岩土工程勘察规范》(gb50021-2001)(以下简称《规范》)12.1.1条规定：除对有足够经验和充分资料的地区可以不进行水、土腐蚀性评价外，其他地区均应采取水、土试样，进行腐蚀性分析。
3.该《规范》12.1.2条还规定：混凝土结构处于地下水或地表水中时以及混凝土结构部分处于地下水位以上、处于地下水位以下应分别采取土试样和水试样作腐蚀性测试。
4.一般的岩土工程勘察都要采用钻探的方法取出岩芯，进行地层鉴别和编录，土试样按要求从取出的岩芯中采取，即可进行分析与测试，但是地层中的地下水一般位于地表以下一定的深度内，岩土工程勘察钻孔口径一般在168mm以内，用一般的取水工具难以从钻孔中采集地表以下一定深度内的地下水试样，传统的方法是采用抽水设备进行抽水来采集地下水水样，这无形增加了勘察成本，比如抽水设备的进出场与安装、设备的运转与折旧等费用，同时采用机械设备抽水时，地下水在管路中流动还存在遭受污染的可能。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种钻孔水样采集器及制造方法和使用方法。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种钻孔水样采集器，包括相互焊接而成的桶底和桶体，所述桶底的中央设有圆形通孔，所述圆形通孔的上方设有钢球，所述钢球的底部固定有一根穿过所述圆形通孔的导向杆，所述导向杆的底端固定有一根防脱栓。
8.其中，所述桶体呈圆柱形，所述桶体的上部装有提手。
9.其中，所述桶底的直径为73mm，所述圆形通孔的直径为30mm。
10.其中，所述桶体的外径为73mm，壁厚为4.2mm，高度为1m。
11.其中，所述钢球的直径为4cm；所述导向杆的直径为5mm，长5cm；所述防脱栓的直径为5mm，长4cm。
12.其中，所述提手呈近似“ω”形。
13.本发明的钻孔水样采集器的制造方法，包括以下步骤：
14.(1)取一段钢筋，加工成近似“ω”形状提手；
15.(2)加工一块外径为φ73mm，内径为30mm的环形钢板；
16.(3)取一直径为4cm的钢球，钢球上焊接一段直径φ5mm、长5cm的钢筋，作为导向杆；
17.(4)将导向杆穿过环形钢板中央的圆形通孔，在导向杆的端部焊接一段直径φ5mm、长4cm的钢筋，制成防脱栓；
18.(5)取长度1m，外径φ73mm，壁厚4.2mm的地质套管作为桶体，将步骤(4)制成的部
件，向上焊接在桶体的底端；
19.(6)将步骤(5)制成的部件，距顶端约5cm处，用电钻对心各打一个直径φ8mm的圆形通孔，将步骤(1)加工的“ω”形状提手铆接在圆形通孔中。
20.本发明的钻孔水样采集器的使用方法：采集钻孔内的水样时，采样人员通过系在提手上的绳索将钻孔水样采集器放入钻孔内，当钻孔水样采集器的底部接触到地下水时，地下水向上顶托钢球，地下水并从钻孔水样采集器底部的圆形通孔中流入钻孔水样采集器内；当钻孔水样采集器装满水后，将钻孔水样采集器从孔内提出时，在重力作用和导向杆的引导下，钢球封住钻孔水样采集器底部的圆形通孔。
21.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
22.(1)本发明的钻孔水样采集器结构简单，携带方便，单人即可完成采样作业，用于钻孔孔径φ≥91mm钻孔中的水样采集；解决了一般器具不能采集钻孔中地下水样，不需要特殊的设备，降低了勘察成本。
23.(2)本发明钻孔水样采集器采集的水样接触的介质少，减少了中间环节对水样的污染。
24.(3)本发明钻孔水样采集器也适用于水文地质调查长期观测孔中水样的采集作业。
附图说明
25.图1为提手的侧视图；
26.图2为桶底的俯视图；
27.图3为钢球的侧视图；
28.图4为装好钢球的桶底的侧视图。
29.图5为装提手前的钻孔水样采集器的侧视透视图；
30.图6为本发明钻孔水样采集器的侧视透视图。
31.其中，1-提手，2-桶底，3-钢球，4-导向杆，5-防脱栓，6-桶体。
具体实施方式
32.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
33.如图6所示，一种钻孔水样采集器，包括相互焊接而成的桶底(2)和桶体(6)，所述桶底(2)的中央设有圆形通孔，所述圆形通孔的上方设有钢球(3)，所述钢球(3)的底部固定有一根穿过所述圆形通孔的导向杆(4)，所述导向杆(4)的底端固定有一根防脱栓(5)。桶体(6)呈圆柱形，所述桶体(6)的上部装有提手(1)。
34.桶底(2)的直径为73mm，所述圆形通孔的直径为30mm。
35.桶体(6)的外径为73mm，壁厚为4.2mm，高度为1m。
36.钢球(3)的直径为4cm；所述导向杆(4)的直径为5mm，长5cm；所述防脱栓(5)的直径为5mm，长4cm。
37.提手(1)呈近似“ω”形。
38.该钻孔水样采集器的制造方法，包括以下步骤：
39.(1)取一段钢筋，加工成近似“ω”形状提手1，如图1所示；
40.(2)加工一块外径为φ73mm，内径为30mm的环形钢板2，如图2所示；
41.(3)取一直径为4cm的钢球3，钢球3上焊接一段直径φ5mm、长5cm的钢筋，作为导向杆4，如图3所示；
42.(4)将导向杆4穿过环形钢板2中央的圆形通孔，在导向杆4的端部焊接一段直径φ5mm、长4cm的钢筋，制成防脱栓5，如图4所示；
43.(5)取长度1m，外径φ73mm，壁厚4.2mm的地质套管作为桶体6，将步骤(4)制成的部件，向上焊接在桶体6的底端，如图5所示。
44.(6)将步骤(5)制成的部件，距顶端约5cm处，用电钻对心各打一个直径φ8mm的圆形通孔，将步骤(1)加工的“ω”形状提手铆接在圆形通孔中，如图6所示。
45.该钻孔水样采集器的使用方法：采集钻孔内的水样时，采样人员通过系在提手上的绳索将钻孔水样采集器放入钻孔内，当钻孔水样采集器的底部接触到地下水时，在上部桶体的重量作用下，地下水向上顶托钢球，地下水并从钻孔水样采集器底部的圆形通孔中流入钻孔水样采集器内；当钻孔水样采集器装满水后，将钻孔水样采集器从孔内提出时，在重力作用和导向杆的引导下，钢球封住钻孔水样采集器底部的圆形通孔。
46.本仪器重约7.0kg，一次采集的水样体积约3.0l重约3kg，仪器与水样重量合计约10kg，为安全起见，要求提手和系在提手上的绳索能承受20kg拉力。水样瓶一般为2.5l的聚乙烯塑料桶，水样采集器从孔内提出后，将提桶内的水装入水样瓶，就完成了一次水样的采集作业。
47.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。