本发明涉及地下水监测井,具体为一种一孔多层“巢式”地下水监测井。
背景技术:
1、矿区敏感脆弱的地下水和生态环境已经成为矿区开发的瓶颈,为落实规划环评对地下水资源保护提出的严格要求,消除一井、二井环境影响评价过程中的地下水制约因素,需要采用监测井对地下水进行监测,及时准确了解污染程度。巢式监测井是在一个钻孔中将多根不同长度的监测管分别下至选定的监测层位,经分层填砾与止水,使几个监测井完成在一个钻孔中,可同时监测多个层位。
2、例如在中国专利公告号为cn111411901a的发明专利中提出了一种小口径浅层地下水巢式监测井及其成井方法,该发明提供的小口径浅层地下水巢式监测井包括有外管和监测井管,根据检测段落含水层的数量监测井管对应设置有数个,数个监测井管均插设在外管的内腔中,每个监测井管均对应一层含水层设置,每个监测井管的底端均位于对应的含水层内,位于含水层内的监测井管内设置有地下水自动检测仪。
3、但是该种小口径浅层地下水巢式监测井在施工时,由于在一个井眼内下入多根井管,井管之间的间隙受井眼限制不宜太大,且井管入井时受施工因素影响,井管在井下的排列与井口处的排列发生变化,导致井管间间隙分布不均匀。受管间间隙影响,填入止水材料时颗粒之间产生土拱效应,导致黏土颗粒的体积与需隔水的体积占比较小,不同含水层之间的隔水效果难以保障;另外,在井眼深度较深的监测井中,黏土颗粒的投放较易于在井管间隙间产生堵塞卡滞,致使黏土颗粒的投入需要较为精细的控制投放量和投放位置。
技术实现思路
1、(一)解决的技术问题
2、本发明提供了一种一孔多层“巢式”地下水监测井,解决了现有技术下地下水巢式监测井中不同含水层之间的隔水效果难以保障,并且采用的黏土颗粒的投入需要较为精细的控制投放量和投放位置的问题。
3、(二)技术方案
4、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种一孔多层“巢式”地下水监测井,包括井眼和若干组监测管,若干组所述监测管均插入至井眼内、并且若干组监测管的底端分别位于各组含水层对应的深度位置处,若干组所述监测管的顶端均位于井眼顶部端面处,还包括与监测管数量相等的扶正器,若干组所述扶正器各安装固定在一组监测管的外侧,并且若干组扶正器分别随与之连接的监测管伸入至各组隔水层对应的深度位置处,所述扶正器包括环形座、环形罩、管套、支架、隔离机构以及树脂注压调节结构,所述环形罩套设在环形座的外侧并与之固定连接,所述支架固定在环形座中部空腔的上端,并且管套的顶端插入至支架内腔中与之固定连接,所述隔离机构的内侧与管套相连接,所述隔离机构的外侧与树脂注压调节结构相连接,并利用树脂注压调节结构控制隔离机构在管套上的启闭。
5、其中,所述隔离机构包括若干组位于环形座中部空腔中的弧形活动板,每组所述弧形活动板的内侧和外侧分别固定有内轴和外轴,所述内轴朝向管套的一端与管套转动连接,所述外轴背向弧形活动板的一端套设有与之卡固连接的调节架,相邻两组所述调节架之间利用连接架转动连接,并且相邻两组所述连接架之间错位分布。
6、其中,所述树脂注压调节结构包括延长轴、齿轮、齿条以及导管,所述导管的底端固定在环形座的内底部,并且导管外壁的底部形成有与其内腔相通的注入口,所述导管内滑动设置有活塞,所述活塞的顶部固定连接有齿条,所述齿条的顶端可移动穿过导管的顶端,并且齿条与齿轮之间相互啮合,所述齿轮利用延长轴与一组调节架固定连接,使得齿轮与齿条啮合旋转时调整调节架的偏转角度并控制隔离机构的启闭。
7、优选的,所述导管外壁的上端形成有与其内腔相通的溢槽,并且所述齿轮穿过溢槽,所述环形座的顶部形成多组贯穿其顶部平面的溢流孔。
8、在进一步中优选的是,穿过处于开合状态的所述隔离机构向井眼内投入的砾料形成砾料层,处于闭合状态的所述隔离机构上方注入的树脂固化形成树脂隔离层。
9、在进一步中优选的是,所述监测管包括外管、内管、滤水管以及注射管,所述滤水管固定连接在外管的底端,并且滤水管的顶端与内管连通,所述内管位于外管的内腔中,所述注射管位于内管和外管之间的空隙中,并且所述注射管的底端穿过导管上的注入口与其内腔相通,所述注射管的底端穿过管套并伸入至环形座和环形罩之间,使得环形罩遮罩注射管。
10、在进一步中优选的是,所述环形座还包括若干组滚轮,所述滚轮安装固定在环形座的内壁上,所述环形罩上形成有若干组避让槽,所述避让槽的数量与滚轮的数量相等,每组滚轮各穿过一组避让槽,使得滚轮穿出至环形罩的外侧。
11、在进一步中优选的是,部分所述扶正器中的支架和弧形活动板上形成有缺口,并且所述支架和弧形活动板上形成的缺口被相邻的监测管穿过。
12、(三)有益效果
13、与现有技术相比,本发明提供了一种一孔多层“巢式”地下水监测井,具备以下有益效果:
14、1、本发明中,通过扶正器的设置,使得在投入砾料形成砾料层时可以利用倾斜的弧形活动板的引导避免产生砾料在井眼内的堵塞,并且入砾料形成砾料层时还可以利用调节处于水平的弧形活动板将砾料压平,从而使得砾料层的施工成型更为方便。
15、2、本发明中,通过扶正器的设置,使得在砾料层在施工成型后能够在扶正器上方注入树脂并使其固化形成树脂隔离层,既可以使得树脂隔离层更好的阻止相邻含水层之间的串层,另外还可以避免现有技术下使用粘土球施工形成隔离层时所存在的投放不方便以及成型高度不易控制。
16、3、本发明中,通过扶正器的设置,使得各组监测管在井眼内插入时能够更为平稳的将其扶正并移动到位,使得在井眼深度较深的情况下,可以使得各组监测管的放置更为顺畅。
1.一种一孔多层“巢式”地下水监测井,包括井眼(10)和若干组监测管(30),若干组所述监测管(30)均插入至井眼(10)内、并且若干组监测管(30)的底端分别位于各组含水层(50)对应的深度位置处,若干组所述监测管(30)的顶端均位于井眼(10)顶部端面处,其特征在于,还包括与监测管(30)数量相等的扶正器(20),若干组所述扶正器(20)各安装固定在一组监测管(30)的外侧,并且若干组扶正器(20)分别随与之连接的监测管(30)伸入至各组隔水层(60)对应的深度位置处,所述扶正器(20)包括环形座(21)、环形罩(22)、管套(23)、支架(24)、隔离机构(25)以及树脂注压调节结构,所述环形罩(22)套设在环形座(21)的外侧并与之固定连接,所述支架(24)固定在环形座(21)中部空腔的上端,并且管套(23)的顶端插入至支架(24)内腔中与之固定连接,所述隔离机构(25)的内侧与管套(23)相连接,所述隔离机构(25)的外侧与树脂注压调节结构相连接,并利用树脂注压调节结构控制隔离机构(25)在管套(23)上的启闭,
2.根据权利要求1所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:穿过处于开合状态的所述隔离机构(25)向井眼(10)内投入的砾料形成砾料层(80)。
3.根据权利要求1或2所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:所述导管(259)外壁的上端形成有与其内腔相通的溢槽(2590),并且所述齿轮(257)穿过溢槽(2590)。
4.根据权利要求3所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:所述环形座(21)的顶部形成多组贯穿其顶部平面的溢流孔(210)。
5.根据权利要求4所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:处于闭合状态的所述隔离机构(25)上方注入的树脂固化形成树脂隔离层(70)。
6.根据权利要求1所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:所述监测管(30)包括外管(31)、内管(32)、滤水管(33)以及注射管(34),所述滤水管(33)固定连接在外管(31)的底端,并且滤水管(33)的顶端与内管(32)连通,所述内管(32)位于外管(31)的内腔中,所述注射管(34)位于内管(32)和外管(31)之间的空隙中,并且所述注射管(34)的底端穿过导管(259)上的注入口与其内腔相通。
7.根据权利要求6所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:所述注射管(34)的底端穿过管套(23)并伸入至环形座(21)和环形罩(22)之间,使得环形罩(22)遮罩注射管(34)。
8.根据权利要求1所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:所述环形座(21)还包括若干组滚轮(211),所述滚轮(211)安装固定在环形座(21)的内壁上,所述环形罩(22)上形成有若干组避让槽(220),所述避让槽(220)的数量与滚轮(211)的数量相等,每组滚轮(211)各穿过一组避让槽(220),使得滚轮(211)穿出至环形罩(22)的外侧。
9.根据权利要求1所述的一种一孔多层“巢式”地下水监测井,其特征在于:部分所述扶正器(20)中的支架(24)和弧形活动板(251)上形成有缺口,并且所述支架(24)和弧形活动板(251)上形成的缺口被相邻的监测管(30)穿过。
