本申请属于土壤修复技术领域，具体涉及一种可自动防堵的原位修复钻具及原位注药装置，钻具包括：具有内腔的钻杆，并通过上限位部将内腔分隔为注药通道和封堵件临时容纳腔，在顶端和底端分别设有入药孔和注药孔；封堵件，其封堵头滑动设置在封堵件临时容纳腔中，其封堵杆滑动设置在上限位部的内孔中，其限位环滑动设置在注药通道中；弹性件，设置在限位环与上限位部之间，用于将封堵件进行限位；钻头，固定在钻杆底端。本申请的原位修复钻具及原位注药装置中，特别是当注药孔在进入修复环境后且还未进行注药或暂停注药这一时间段内，封堵件能够在弹性件作用下自动封堵注药孔，从而有效避免修复环境中的土壤或地下水中的杂物将注药孔进行堵塞。孔进行堵塞。孔进行堵塞。
【技术实现步骤摘要】
可自动防堵的原位修复钻具及原位注药装置
[0001]本申请属于土壤修复
，具体涉及一种可自动防堵的原位修复钻具及原位注药装置。
技术介绍
[0002]在污染土壤和地下水的原位修复中，需要使用设备将药剂注入到地下，通过药剂与土壤和地下水中的污染物发生反应，将其浓度降低到可接受的标准以下，或使污染物转化为无毒或低毒的物质，以达到修复土壤和地下水的目的。
[0003]在修复过程中，药剂需要借助注入装置才能注入到土壤或地下水中。现有的原位修复工艺关于药剂的注入方式主要分两类，一类为通过直推注入设备注药，一类为注入井注药。原位直推注入是指将修复药剂以一定压力通过直推注入设备的钻杆注入污染土壤和地下水中。注入井注药通过建设注入井将药剂添加到土壤或地下水中。
[0004]目前的现有技术中存在以下不足，首先，直推注入一次只能进行一个点位的注药，完成该点位注药后，需将钻杆拔出，进行下一个点位的注药，注药完成后如果需要对该点位再次进行注药，需要再次钻入；其次，钻杆上的注药通道没有防堵措施，钻入土壤后很容易被土壤堵塞导致药剂无法注入，需要经常清理，严重影响修复周期；最后，注入井注药需要用设备建设注入井，提高了修复成本、延长修复周期，修复完成后地面残留注入井，可能会对地块的开发利用造成影响，而且由于注入井成井质量无法保证，有时候难以满足修复工程的要求，甚至在施工中发生损坏，影响施工。
技术实现思路
[0005]为了解决现有技术中存在的至少一个技术问题，本申请提供了一种可自动防堵的原位修复钻具及原位注药装置。
[0006]第一方面，本申请公开了一种可自动防堵的原位修复钻具，包括：
[0007]钻杆，其内部具有一个沿轴向延伸的内腔，以及在所述钻杆的靠近其轴向底端的内壁上，向内凸出设置有一环形的上限位部，所述上限位部将所述内腔分隔为上下两个相互连通的注药通道和封堵件临时容纳腔，另外，在所述钻杆的靠近其轴向顶端的侧壁上，开设有至少一个与注药通道连通的入药孔，在所述封堵件临时容纳腔位置处的钻杆的侧壁上，开设有至少一个与封堵件临时容纳腔连通的注药孔；
[0008]封堵件，其包括封堵头以及沿轴向固定在所述封堵头顶端的封堵杆，在所述封堵杆的靠近其顶端的外壁上，沿径向方向凸出设有一限位环，其内径大于所述上限位部内孔的内径；其中，所述封堵头能够在封堵件临时容纳腔中沿轴向上下滑动，所述封堵杆能够沿轴向穿过所述上限位部的内孔，并跟随所述封堵头滑动，所述限位环被所述上限位部截留在所述注药通道中；所述封堵头的外轮廓形状和尺寸还被设置成：当所述封堵头向上滑动至其顶面抵靠住所述上限位部时，能够封堵所述注药孔，以及，当所述封堵头向下滑动至预定位置时，能够使得所述注药孔与所述注药通道连通从而使注药通道中的药液在压力下能
从所述注药孔注入周围环境中；
[0009]弹性件，其设置在所述限位环与所述上限位部之间，用于在所述注药通道的内部压力不大于预设压力值时，通过其弹性性能限制所述限位环的位移，将所述封堵头保持在最高位置从而以封堵所述注药孔，以及在所述注药通道的内部压力大于所述预设压力值，允许所述限位环带动封堵杆和封堵头向下滑动至所述预定位置从而使得所述注药孔与所述注药通道连通；
[0010]钻头，其固定设置在所述钻杆的轴向底端端部。
[0011]优选的，所述弹性件为螺旋弹簧，且同轴套设在所述封堵杆上。
[0012]优选的，所述封堵件临时容纳腔与封堵头的横截面形状呈圆形，在所述封堵件临时容纳腔的内壁与所述封堵头的外壁之间设置有密封圈，其中，是在所述封堵头外壁上沿周向设置密封槽，所述密封圈则设置在所述密封槽内。
[0013]优选的，在位于所述封堵件临时容纳腔与钻头之间所述钻杆的内侧，开设有一个与所述封堵件临时容纳腔连通的缓冲孔，所述封堵件临时容纳腔的横截面积大于缓冲孔的横截面积，从而在二者连接处形成环状的下限位部，用于对所述封堵头向下移动的范围进行限制。
[0014]优选的，所述钻头与钻杆为一体成型构件。
[0015]优选的，所述钻杆上入药孔的数量为一个。
[0016]优选的，所述钻杆上注药孔的数量为二至四个，在位于所述钻杆的同一横截面上且沿周向均匀分布。
[0017]优选的，在所述钻杆的轴向顶端端部固定设置有提引接头。
[0018]第二方面，本申请还公开了一种原位注药装置，包括药剂罐、注药泵、输药管以及钻具，所述钻具采用上述第一方面中任一项所述的可自动防堵的原位修复钻具；
[0019]其中：
[0020]所述药剂罐用于盛放待注药剂；
[0021]所述输药管一端通过所述注药泵与所述药剂罐连通，另一端与所述钻具的入药孔密封连通，用于通过所述注药泵将所述药剂罐中的待注药剂以大于或等于所述预设压力值的压力泵送至所述钻杆的注药通道中；
[0022]另外，在所述输药管上还设置有用于控制管路通断的阀门以及用于测量管内压力的压力表。
[0023]优选的，所述原位注药装置还包括钻机，用于与所述钻具适配连接，从而控制所述钻具进行钻地作业。
[0024]本申请至少存在以下有益技术效果：
[0025]1)本申请的原位修复钻具及原位注药装置中，由于封堵件是滑动设置在注药孔中，并通过弹性件进行限位，特别是在注药孔在进入修复环境后且还未进行注药或暂停注药这一时间段内，能够通过封堵件实现自动防堵，从而有效避免修复环境中的土壤或地下水中的杂物将注药孔进行堵塞；
[0026]2)同样是基于上述1)的优点，使得申请的原位修复钻具及原位注药装置可以在钻具及其注药孔达到目标位置时再注入药剂，即随时控制药剂的注入，以保证药剂注入效果和修复周期，大大提高修复效率和修复效果；
[0027]3)申请的原位修复钻具及原位注药装置中，由于不用担心注药孔被堵塞，使得药剂的注入时间和注入量更可控，从而可以实现多点同时注药(即可以钻多个点位且将对应钻具及其注药孔达到对应点位的目标位置时再同时进行药剂注入操作)，以提高修复效率和修复效果；
[0028]4)申请的原位修复钻具及原位注药装置中，钻杆上注药孔的数量为2
‑
4个，注药孔位于同一横截面且沿周向均匀分布，从而能够实现药剂的均匀注入，改善修复效果；
[0029]5)相对直推注入设备和注入井，申请的原位修复钻具及原位注药装置更适用于小试、中试或规模较小的原位修复场地；
[0030]6)相对注入井，申请的原位修复钻具及原位注药装置更适于修复渗透性不好的地块，其次，本申请可通过调整钻具实现分层注药，另外，本申请的钻具可以重复利用，成本更低，且孔径小，钻孔时间短，修复效率高。
附图说明
[0031]图1是本申请可自动防堵的原位修复钻具的部分结构示意图(剖视图)；
[0032]图2是本申请原位注药装置的结构示意图；
[0033]其中：1
‑
钻杆；101
‑
上限位部；102
‑
缓冲孔；本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种可自动防堵的原位修复钻具，其特征在于，包括：钻杆(1)，其内部具有一个沿轴向延伸的内腔，以及在所述钻杆(1)的靠近其轴向底端的内壁上，向内凸出设置有一环形的上限位部(101)，所述上限位部(101)将所述内腔分隔为上下两个相互连通的注药通道(2)和封堵件临时容纳腔(3)，另外，在所述钻杆(1)的靠近其轴向顶端的侧壁上，开设有至少一个与注药通道(2)连通的入药孔(4)，在所述封堵件临时容纳腔(3)位置处的钻杆(1)的侧壁上，开设有至少一个与封堵件临时容纳腔(3)连通的注药孔(5)；封堵件(6)，其包括封堵头(601)以及沿轴向固定在所述封堵头(601)顶端的封堵杆(602)；在所述封堵杆(602)的靠近其顶端的外壁上，沿径向方向凸出设有一限位环(603)，其内径大于所述上限位部(101)内孔的内径；其中，所述封堵头(601)能够在封堵件临时容纳腔(3)中沿轴向上下滑动，所述封堵杆(602)能够沿轴向穿过所述上限位部(101)的内孔，并跟随所述封堵头(601)滑动，所述限位环(603)被所述上限位部(101)截留在所述注药通道(2)中；所述封堵头(601)的外轮廓形状和尺寸被设置成：当所述封堵头(601)向上滑动至其顶面抵靠住所述上限位部(101)时，能够封堵所述注药孔(5)，以及，当所述封堵头(601)向下滑动至预定位置时，能够使得所述注药孔(5)与所述注药通道(2)连通从而使注药通道中的药液在压力下能从所述注药孔(5)注入周围环境中；弹性件(7)，其设置在所述限位环(603)与所述上限位部(101)之间，用于在所述注药通道(2)的内部压力不大于预设压力值时，通过其弹性性能限制所述限位环(603)的位移，将所述封堵头(601)保持在最高位置从而封堵所述注药孔(5)，以及当在所述注药通道(2)的内部压力大于所述预设压力值，允许所述限位环(603)带动封堵杆(602)和封堵头(601)向下滑动至预定位置从而使得所述注药孔(5)与所述注药通道(2)连通；钻头(8)，其固定设置在所述钻杆(1)的轴向底端端部。2.根据权利要求1所述的原位修复钻具，其特征在于，所述弹性件(7)为螺旋弹簧...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺岳，周海柱，葛鹏，刘维宁，田福，
申请(专利权)人：北京岳维环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。