專(zhuān)利名稱(chēng)：孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，適用于孔 徑75mm繩索取芯鉆孔的巖體透水率檢查試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
隨著勘探新技術(shù)的應(yīng)用，以及水電工程勘察的需要，經(jīng)常會(huì)遇到深度在IOOm以上 的鉆孔，為了提高鉆探工效，常采用繩索取芯工藝進(jìn)行鉆孔。由于受試驗(yàn)段的限制，一般用 頂壓式封隔裝置做壓水試驗(yàn)，因此，不能充分體現(xiàn)繩索取芯來(lái)提高鉆進(jìn)工效的優(yōu)勢(shì)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的 裝置，它可在不起鉆的情況下，將鉆孔試驗(yàn)段與試驗(yàn)段以外水體隔離，以滿足做壓水試驗(yàn)的條件。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn) 的裝置，具有長(zhǎng)5m 10m、直徑75mm的鉆孔試驗(yàn)段，鉆孔試驗(yàn)段的頂部通過(guò)孔口夾持器固定 一中空的鉆桿，鉆桿的下端連有鉆頭，其特征在于在鉆頭處懸吊一部分位于鉆桿內(nèi)，另一 部分伸出鉆頭外的封隔裝置，封隔裝置的頂部通過(guò)高壓膠管與外部的充壓裝置連接，所述 鉆桿的地面孔口裝有帶壓水進(jìn)水口的孔口封閉裝置。所述的裝置包括與高壓膠管相連的高壓膠管接頭，該接頭固定在圓環(huán)柱形的上接 頭上，在上接頭的中軸線上焊有一根上下貫通的無(wú)縫鋼管，無(wú)縫鋼管外套耐壓膠管，耐壓膠 管一端與上接頭扣接，另一端與圓環(huán)柱形的下接頭相扣，絲堵與下接頭絲扣連接；在耐壓膠 管中部裝有與其外徑匹配的限位套。所述無(wú)縫鋼管的一端安裝吊環(huán)，另一端與所述絲堵配合處裝有0型圈。所述封隔裝置總長(zhǎng)180cm 200cm，呈圓柱形，其中耐壓膠管總長(zhǎng)150cm 170cm、膠管外徑與限位套的內(nèi)徑相匹配，裝配完成后伸出鉆頭外的耐壓膠管長(zhǎng)80cm，其余 的耐壓膠管留在鉆具內(nèi)。上接頭外徑略大于耐壓膠管外徑，下接頭外徑略小于75mm繩索取 芯鉆頭(3)的內(nèi)徑。所述高壓膠管的耐壓強(qiáng)度> 4MPa,耐壓膠管的膨脹壓力大于最大壓水試驗(yàn)壓力值 的1. 8 2倍。所述充壓裝置為手動(dòng)試壓泵或高壓氣泵。本實(shí)用新型的有益效果是本裝置可在不起鉆情況下直接從繩索取芯鉆桿內(nèi)放入 鉆孔試驗(yàn)段，利用耐壓膠管受壓膨脹的原理將鉆孔試驗(yàn)段和非試驗(yàn)段的水隔離來(lái)做壓水試 驗(yàn)，其重量輕、操作簡(jiǎn)單，試驗(yàn)結(jié)束后可直接將其提出鉆孔外，和常規(guī)的壓水試驗(yàn)方法相比， 大大減輕了壓水試驗(yàn)起下鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)節(jié)省試驗(yàn)輔助時(shí)間。

圖1是本實(shí)用新型中封隔裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖2是實(shí)際應(yīng)用中本實(shí)用新型在無(wú)壓狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是實(shí)際應(yīng)用中本實(shí)用新型在受壓膨脹狀態(tài)下的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
如圖2所示，本實(shí)施例在孔徑75mm的鉆孔內(nèi)留有一內(nèi)徑61mm的中空鉆桿6，鉆桿 下端連有內(nèi)徑49mm的鉆頭3。本例在進(jìn)行壓水試驗(yàn)前先用打撈器把巖芯打撈孔外，上提鉆 桿6設(shè)置5m IOm長(zhǎng)的鉆孔試驗(yàn)段1，鉆桿6通過(guò)孔口夾持器7懸吊于鉆孔中。在鉆頭3 處懸吊一部分位于鉆桿內(nèi)，另一部分伸出鉆頭外的封隔裝置2，封隔裝置2的頂部通過(guò)外徑 16mm、內(nèi)徑6mm的高壓膠管10與鉆孔外部的高壓氣泵12 (或手動(dòng)試壓泵)連接，鉆桿的地 面孔口裝有帶壓水進(jìn)水口 9-1的孔口封閉裝置9。如圖1所示，所述封隔裝置2包括與高壓膠管10相連的高壓膠管接頭2-1，該接頭 固定于圓環(huán)柱形的上接頭2-3上。且在上接頭的中軸線上焊接一根上下貫通的Φ14Χ2πιπι 無(wú)縫鋼管2-4，無(wú)縫鋼管外套耐壓膠管2-5，耐壓膠管一端與上接頭2-3扣接，另一端與套在 無(wú)縫鋼管上的圓環(huán)柱形的下接頭2-8相扣，絲堵2-9與下接頭2-8絲扣連接，且下接頭和絲 堵可沿?zé)o縫鋼管滑動(dòng)。在耐壓膠管2-5中部還裝有與其外徑匹配的限位套2-6，限位套外 徑47mm，它可與鉆頭3卡合以起到對(duì)封隔裝置的定位作用。無(wú)縫鋼管2_4的一端安裝吊環(huán) 2-2，另一端與所述絲堵2-9配合處裝有Φ 18X2. 4mm的0型圈2-7。其中，吊環(huán)可方便本封 隔裝置2的放置和提吊工作；0型圈起密封作用，可防止漏氣或漏水。本封隔裝置具有受壓膠管膨脹，減壓還原收縮的功能，并按照《水電水利工程鉆孔 壓水試驗(yàn)規(guī)程(DL/T5331-2005)》規(guī)程要求，常規(guī)最大壓水試驗(yàn)壓力為Pa= IMPa0為使封 隔裝置能夠達(dá)到預(yù)期的止水效果，封隔裝置總長(zhǎng)為180 200cm，呈圓柱形，其中耐壓膠管 2-5總長(zhǎng)150 170cm，裝配完成后伸出鉆頭3外的耐壓膠管長(zhǎng)80cm，其余的留在鉆具內(nèi)。上 接頭2-3外徑可略大于耐壓膠管的外徑；下接頭2-8外徑必須小于75mm繩索取芯鉆頭(3) 的內(nèi)徑。本例為42mm。本封隔裝置膨脹壓力應(yīng)超過(guò)最大壓水試驗(yàn)壓力值的1. 8 2倍，為 此，所用高壓膠管10、高壓氣泵12的額定壓力P，應(yīng)再考慮2倍以上的安全系數(shù)，即所選額 定泵壓、高壓膠管耐壓均應(yīng)> 4MPa。如圖3所示，本實(shí)用新型的工作原理為通過(guò)高壓氣泵12給封隔裝置2充入空氣， 耐壓膠管2-5受壓后向外膨脹，同時(shí)該膠管下端帶動(dòng)下接頭2-8和絲堵2-9向上收縮(一 般，當(dāng)高壓氣泵壓力表13指針在1. 8 2. OMPa之間時(shí)，耐壓膠管收縮20cm)。當(dāng)壓力表13 顯示大于最大試驗(yàn)壓力1.8 2倍時(shí)，耐壓膠管2-5已緊貼于孔壁5上，試驗(yàn)段之外的水已 經(jīng)完全隔離，此時(shí)氣泵停止加壓已具備做壓水試驗(yàn)的條件。壓水試驗(yàn)用鉆進(jìn)水泵通過(guò)膠管向孔口封閉裝置9的壓水進(jìn)水口 9-1內(nèi)注水，水 流通過(guò)無(wú)縫鋼管2-4進(jìn)入鉆孔試驗(yàn)段1，在水流穩(wěn)定的條件下，每3min 5min測(cè)讀一次壓 入流量，連續(xù)四次讀數(shù)符合壓水要求再結(jié)束試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)束后先打開(kāi)高壓氣泵的氣控閥門(mén) 11，使耐壓膠管泄壓，泄壓后耐壓膠管通過(guò)自身彈力便可恢復(fù)原來(lái)形狀，拆除孔口封閉裝置 9，人工提拉吊環(huán)2-2，把封隔裝置2取出孔外。由以上內(nèi)容不難看出，在孔徑75mm繩索取芯鉆孔中，利用本實(shí)用新型封隔裝置， 無(wú)需起鉆便可完成壓水試驗(yàn)，大大減輕了起下鉆的勞動(dòng)強(qiáng)度。
權(quán)利要求一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，具有長(zhǎng)5m～10m、直徑75mm的鉆孔試驗(yàn)段(1)，鉆孔試驗(yàn)段的頂部通過(guò)孔口夾持器(7)固定一中空的鉆桿(6)，鉆桿的下端連有鉆頭(3)，其特征在于在鉆頭(3)處懸吊一部分位于鉆桿(6)內(nèi)，另一部分伸出鉆頭(3)外的封隔裝置(2)，封隔裝置的頂部通過(guò)高壓膠管(10)與外部的充壓裝置連接，所述鉆桿(6)的地面孔口裝有帶壓水進(jìn)水口(9 1)的孔口封閉裝置(9)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，其特征在 于所述封隔裝置(2)包括與高壓膠管(10)相連的高壓膠管接頭(2-1)，該接頭固定在圓 環(huán)柱形的上接頭(2-3)上，在上接頭的中軸線上焊有一根上下貫通的無(wú)縫鋼管(2-4)，無(wú)縫 鋼管外套耐壓膠管(2-5)，耐壓膠管一端與上接頭(2-3)扣接，而另一端與圓環(huán)柱形的下接 頭(2-8)相扣，絲堵(2-9)與下接頭(2-8)絲扣連接；在耐壓膠管(2-5)中部裝有與其外徑 匹配的限位套(2-6)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，其特征在 于所述無(wú)縫鋼管(2-4)的一端安裝吊環(huán)(2-2)，另一端與所述絲堵(2-9)配合處裝有0型 圈(2-7)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置， 其特征在于所述封隔裝置(2)總長(zhǎng)180cm 200cm，呈圓柱形，其中耐壓膠管(2_5)總長(zhǎng) 150cm 170cm、膠管外徑與限位套(2_6)的內(nèi)徑相匹配，裝配完成后伸出鉆頭(3)外的耐 壓膠管長(zhǎng)80cm，其余的留在鉆具內(nèi)；上接頭(2-3)外徑略大于耐壓膠管外徑，下接頭(2-8) 外徑略小于75mm繩索取芯鉆頭內(nèi)徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，其 特征在于所述高壓膠管(10)的耐壓強(qiáng)度>4MPa，耐壓膠管(2-5)的膨脹壓力大于最大壓 水試驗(yàn)壓力值的1. 8 2倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，其特征在 于所述充壓裝置為手動(dòng)試壓泵或高壓氣泵(12)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置。本實(shí)用新型的目的是提供一種孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置，它可在不起鉆的情況下，將鉆孔試驗(yàn)段與試驗(yàn)段以外水體隔離，以滿足做壓水試驗(yàn)的條件。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是在鉆頭處懸吊一部分位于鉆桿內(nèi)，另一部分伸出鉆頭外的封隔裝置，封隔裝置的頂部通過(guò)高壓膠管與外部的充壓裝置連接，所述鉆桿的地面孔口裝有帶壓水進(jìn)水口的孔口封閉裝置。本實(shí)用新型適用于孔徑75mm繩索取芯鉆孔的巖體透水率檢查試驗(yàn)。
文檔編號(hào)E21B47/00GK201747350SQ20102021342
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者周光輝, 張明林, 洪爐, 蔣美起, 許啟云, 許啟新 申請(qǐng)人:中國(guó)水電顧問(wèn)集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院;浙江華東勘探工程有限公司;浙江華東建設(shè)工程有限公司