一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，包括外桿、內桿和鉆頭。其中，外桿和內桿均為空心結構并套接在一起，外桿和內桿之間的間隙形成第一空腔；外桿的上部設有第一藥劑連接口，第一藥劑連接口與第一空腔連通；外桿的底部內壁設有臺階，與內桿的外壁一起封閉第一空腔；內桿的上部設有第二藥劑連接口，第二藥劑連接口與內桿的空腔連通；鉆頭與外桿連接，鉆頭內部設有第二空腔，第二空腔與內桿的空腔連通；第一空腔和第二空腔的側壁分別設有與外部連通的噴射孔。本發明提供了一種土壤和地下水原位注射的鉆桿裝置，實現了多種藥劑在地下混合，減少藥劑與污染體接觸前的相互反應消耗，改善了原位修復效果。
【專利說明】
一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于土壤和地下水污染修復的混合注射鉆桿設計，屬于環境修復技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著經濟的快速發展，大量化學物質的使用已造成土壤和地下水不同程度的污染。而由于雨水的淋濾和地下水位的波動，還會造成土壤和地下水的交叉污染。一般來說，土壤和地下水中典型的污染物有:無機物和有機物污染，包括NO3-、冊4+、重金屬Pb、Cr、As等、苯系物、石油烴、多氯聯苯、農藥等。這些污染物往往具有高毒性高致癌性，因此必須通過合理的技術手段修復這些受污染的土壤和地下水。
[0003]目前土壤和地下水修復技術主要有異位修復和原位修復。異位修復即將污染土壤挖出、轉運、修復。這種修復方式不僅工作量大，還會造成空氣的二次污染，還可能因微生物作用而產生的惡臭產物對周邊居民造成影響。與異位修復技術相比，原位修復具有保護污染場地結構、修復工程量小、修復成本低等優勢。原位修復包括原位生物修復、植物修復、化學修復等。這些技術往往需要將合適的生物制劑或化學藥劑原位注射到土壤和地下水中，使得生物或藥劑與土體和地下水充分混合，以達到修復的目的。
[0004]傳統的注射技術是采用注射桿下壓的方式進行，不僅效率低下，而且難以穿透砂礫石層等硬質地層、震動強烈。之后有改進的利用液壓系統進行原位注射的方法，提高了設備穩定性和工作效率。
[0005]但是原位修復技術中所需要的藥劑往往是兩種或多種藥劑的共同作用，如原位化學氧化中常用的芬頓試劑，其組成為主體藥劑H2O2和活化劑。芬頓試劑注射現有的施工工藝是將藥劑混合之后，通過注射井注入土壤和地下水中。但是主體藥劑與活化劑反應的速度非常快，如果事先混合后再注入，與污染物接觸前，氧化性已大打折扣，不能很好地產生有效的羥基自由基0H，其修復污染物的效果也將遠低于預期。
[0006]因此，需要設計一種原位注入裝置，可以將兩種或多種藥劑在地下混合，以減少藥劑間的相互反應，使得藥劑與污染體接觸時維持最佳藥性，達到最佳修復效果。
【發明內容】
[0007]本發明目的是針對現有技術的不足，提供了一種土壤和地下水原位注射的鉆桿裝置，實現了多種藥劑在地下混合，減少藥劑與污染體接觸前的相互反應消耗，改善了原位修復效果。
[0008]為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是:
[0009]—種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，包括外桿、內桿和鉆頭，外桿和內桿均為空心結構并套接在一起，外桿和內桿之間的間隙形成第一空腔;所述外桿的上部設有第一藥劑連接口，第一藥劑連接口與第一空腔連通;所述外桿的底部內壁設有臺階，與內桿的外壁一起封閉第一空腔;所述內桿的上部設有第二藥劑連接口，第二藥劑連接口與內桿的空腔連通;所述鉆頭與外桿連接，鉆頭內部設有第二空腔，第二空腔與內桿的空腔連通;所述第一空腔和第二空腔的側壁分別設有與外部連通的噴射孔。
[0010]進一步地，所述外桿和鉆頭之間還設有加長連接桿，加長連接桿包括套接在一起的加長外桿和加長內桿，加長外桿和加長內桿均為空心結構，兩者之間形成的空腔與第一空腔連通，加長外桿的底部內壁設有臺階，與加長內桿的外壁一起封閉第一空腔。
[0011]優選地，所述加長連接桿的兩端設置為榫頭結構，分別與所述外桿和鉆頭連接。所述加長連接桿可以采用多個。
[0012]進一步地，所述第二空腔的底部設有復位彈簧，復位彈簧上安裝有止回閥套;所述止回閥套處于復位位置時，堵住第二空腔的噴射孔。
[0013]進一步地，所述第一空腔和第二空腔的噴射孔均為傾斜設置，兩者噴射孔的出射角度相交于鉆桿裝置外部。
[0014]進一步地，所述第一空腔的封閉處設有密封圈。
[0015]進一步地，所述噴射孔內設有高壓噴嘴。
[0016]優選地，所述內桿的上部連接有液壓軟管，液壓軟管上設有第二藥劑連接口。
[0017]相比現有技術，本發明具有以下優點:
[0018](I)對土壤和地下水的修復效果好。兩種或多種藥劑在與污染體接觸的同時進行混合，以達到藥性最強、效果最佳；
[0019](2)通過添加不同的修復藥劑、控制不同的壓力以及調節噴射頭的角度和間距，可以實現不同深度和不同污染物的原位修復；
[0020](3)本發明的裝置施工方便。實現了鉆孔、打眼、注射修復一體化。
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明實施例的結構示意圖，(a)為整體結構圖，(b)為(a)圖中圓圈區域的放大圖。其中，1_鉆頭組件;2-加長內桿;3-加長鉆桿;4-頂內桿;5-頂外桿;6-液壓管;7-直通接頭;8-直角接頭;9-鉆頭;10-復位彈簧;11-0圈；12-止回閥套;13-高壓噴嘴。
[0022]圖2為本發明實施例的工作示意圖。
【具體實施方式】
[0023]附圖非限制性的公開了本發明一種實施例的具體結構，下面結合附圖對本發明作進一步的描述。
[0024]本發明的鉆桿裝置既是藥劑的載體，也是鉆孔、打眼的執行器，用于土壤和地下水修復技術中對污染體進行鉆孔、打眼和藥劑注射。通過采用單個或多個加長連接桿可以適應污染源不同深度的注射需求。
[0025]如圖1所示，本實施例的鉆桿設計為雙層空心套管結構。頂外桿5和頂內桿4通過螺紋連接，加長外桿3和鉆頭組件I之間用NPT螺紋連接，加長內桿2和鉆頭組件I之間用普通螺紋連接。加長外桿3的底部內壁上設有臺階，與加長內桿2的外壁一起將外桿與內桿之間的空腔底部封閉，并由O圈11保證其密封性；同時，頂內桿4的內腔、加長內桿2的內腔與鉆頭9內部的空腔連通。如此可形成兩個相對封閉的容腔，用于輸送A、B兩種藥劑。
[0026]本實施例中，將加長外桿3和加長內桿2的端部設置為榫頭結構，其一端公頭，一端母頭，可以根據鉆進深度進行疊加使用。
[0027]頂內桿4的一端也可以設為母頭或公頭結構，與加長內桿2的榫頭結構配合使用；其另一端與液壓管6連接。優選地，液壓管6為軟管，因為其長度上可調節內桿和外桿間的累積長度差。液壓管6的一端與頂內桿4連接，另一端通過直角接頭8與頂外桿5用螺紋固定，直角接頭8與藥劑B連接。頂外桿5上另焊有直通接頭7，直通接頭7與藥劑A連接。
[0028]鉆頭9上開有與藥劑A注射腔連通的、傾斜向上的2-5個噴射口，以及與藥劑B注射腔連通的、傾斜向下的2-5個噴射口，此兩組噴射口位于不同平面，使得藥劑噴射到污染體后能夠快速混合。每個噴射口內都焊接一高壓噴嘴13。其中，傾斜角度、噴射口個數及兩組噴射口之間的垂直間距可根據實際地質條件自由選擇和排列。
[0029]在鉆頭內腔的底部設有復位彈簧10和止回閥套12，可防止地下水回流。止回閥套12與鉆頭內腔之間可設有O圈11保證其密封性。當藥劑B注射腔內藥劑達到設定壓力時，會打開止回閥套12，藥劑B即可從噴射口噴出，當壓力小于設定壓力時，復位彈簧10使止回閥套12復位，可堵住噴射口防止地下水回流。
[0030]如圖2所示，本實施例的鉆桿裝置在工作時，當鉆頭9部位到達污染部位時，可同時分別注入藥劑A和藥劑B，兩種藥劑通過各自輸送腔從其噴射口噴出，兩種藥劑在藥劑混合面處混合，可有效保證修復污染時間，解決藥劑先混合好再注入污染體中藥性損失的問題。
[0031]以上實施例所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，這些【具體實施方式】都是基于本發明整體構思下的不同實現方式，而且本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內，如設置多層套管結構實現更多種藥劑混合的技術方案。
【主權項】
1.一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，包括外桿、內桿和鉆頭，其特征在于，外桿和內桿均為空心結構并套接在一起，外桿和內桿之間的間隙形成第一空腔;所述外桿的上部設有第一藥劑連接口，第一藥劑連接口與第一空腔連通;所述外桿的底部內壁設有臺階，與內桿的外壁一起封閉第一空腔;所述內桿的上部設有第二藥劑連接口，第二藥劑連接口與內桿的空腔連通;所述鉆頭與外桿連接，鉆頭內部設有第二空腔，第二空腔與內桿的空腔連通;所述第一空腔和第二空腔的側壁分別設有與外部連通的噴射孔。2.根據權利要求1所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述外桿和鉆頭之間還設有加長連接桿，加長連接桿包括套接在一起的加長外桿和加長內桿，加長外桿和加長內桿均為空心結構，兩者之間形成的空腔與第一空腔連通，加長外桿的底部內壁設有臺階，與加長內桿的外壁一起封閉第一空腔。3.根據權利要求2所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述加長連接桿的兩端設置為榫頭結構，分別與所述外桿和鉆頭連接。4.根據權利要求3所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述加長連接桿采用多個。5.根據權利要求1所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述第二空腔的底部設有復位彈簧，復位彈簧上安裝有止回閥套;所述止回閥套處于復位位置時，堵住第二空腔的噴射孔。6.根據權利要求1所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述第一空腔和第二空腔的噴射孔均為傾斜設置，兩者噴射孔的出射角度相交于鉆桿裝置外部。7.根據權利要求1至6之一所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述第一空腔的封閉處設有密封圈。8.根據權利要求1至6之一所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述噴射孔內設有高壓噴嘴。9.根據權利要求1至6之一所述的一種用于多種藥劑混合注射的鉆桿裝置，其特征在于，所述內桿的上部連接有液壓軟管，液壓軟管上設有第二藥劑連接口。
【文檔編號】E21B17/00GK106050157SQ201610673367
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月15日 公開號201610673367.9, CN 106050157 A, CN 106050157A, CN 201610673367, CN-A-106050157, CN106050157 A, CN106050157A, CN201610673367, CN201610673367.9
【發明人】尹業新, 李寧, 徐敏, 秦春艷
【申請人】南京市宜德思環境科技有限責任公司