[实用新型]用于常规直径钻孔压水试验封隔装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于常规直径钻孔压水试验封隔装置。主要适用直径为75mm、91mm、110mm、130mm、150mm五种规格的岩石取芯钻孔的透水率检查试验。

背景技术

随着工程勘察的发展和质量要求的提高，钻探技术以及机具均需要不断改进更新，为进一步提高勘察钻孔试验成果的质量，以及满足压水试验规范(DL/T5331-2005)》栓塞长度不小于8倍钻孔孔径的要求，需要对压水试验封隔器进行重新设计和改进，以满足常规钻孔压水试验的需要。目前有一种锥体扩张式封隔器，在原来一个橡塞装置上加长，结果串联的橡塞，只有锥体部位的一个橡塞真正起作用，起不到8倍孔径长度的封隔水效果。

发明内容

针对工程勘察的发展和质量要求的提高，需要进一步完善常规钻孔压水试验的封隔器装置的性能。本实用新型的目的在于提供一种用于常规直径钻孔压水试验封隔装置，该装置结构简单且能满足常规五种直径钻孔的压水试验。

本实用新型所采用的技术方案是：用于常规直径钻孔压水试验封隔装置，具有长为5m、直径分别为75mm、91mm、110mm、130mm和150mm五种规格的钻孔试验段，在钻孔试验段内置一造孔用的钻杆，其特征在于在钻杆的顶部通过下接头连接一根芯管，在芯管外面串联一组与孔径尺寸匹配及间隔排列的橡塞和垫片，最上端橡塞的上部(按孔径选择)串联上接头，所述芯管的顶部装有芯管螺母，所述上接头又与(按孔径选择)连接管连接，连接管顶部(按孔径选择)装有二用接头，二用接头再通过钻杆与孔口钻机连接。

所述钻杆的直径为50mm或43mm；所述芯管的直径为43mm；所述橡塞、垫片和连接管的直径均按孔径要求匹配和选择(5种不同孔径规格尺寸)。

所述橡塞的膨胀力小于钻杆自重加上钻机加压之和的力P，同时，P力大于最大压水试验压力值的1.5～2倍。

本实用新型的有益效果是：本压水试验封隔装置利用原造孔钻杆，在试验段上部串联一组橡塞起到封隔水的作用，橡塞膨胀依靠钻杆自重加钻机加压之和力P，使一组橡塞同时受到挤压而压缩膨胀，试验结束，解除对橡塞的压力，再提吊松动橡塞，使橡塞恢复到原来的形状。本装置不仅能满足工程勘察的需要，更具有操作工艺简单、方便的特点。

附图说明

图1是本实用新型在无压状态下的结构示意图。

图2是本实用新型在受压膨胀状态下的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实施例应用于孔深小于300m，直径为75mm～150mm之间的五种孔径试验段的压水试验(75mm、91mm、110mm、130mm、150mm五种)。本例取长5m、直径75mm的钻孔试验段1，在该钻孔试验段内利用一根钻孔用的直径为50mm的钻杆2，钻杆的顶部通过下接头3连接一根直径为43mm的芯管6，在芯管外面串联一组间隔排列的橡塞4和垫片5(本例选用6个橡塞4和5个垫片5)，橡塞4和垫片5的直径均为73mm，在最上端橡塞的上部串联上接头7，在芯管6的顶部装有芯管螺母8，所述上接头7又与直径为73mm的连接管9连接，连接管顶部装有二用接头10，二用接头再通过Φ50mm钻杆2与孔口钻机连接。

所述橡塞4的膨胀力应小于钻杆2自重加上钻机加压之和的力P，同时，P力应大于最大压水试验压力值(1MPa)的1.5～2倍(依据《水电水利工程钻孔压水试验规程(DL/T5331-2005)》，常规最大压水试验压力为1MPa，为使封隔器能够达到预期的止水效果，P力必须大于最大压水试验值0.5MPa或以上，即本装置取最大压水试验压力值的1.5～2倍)。

为满足最大压水试验压力大于1MPa，同时，橡塞长度不小于8倍钻孔孔径的要求，各种直径钻孔的橡塞和垫片数量为：

本实用新型的安装工艺流程是：用钻杆2配置试验段长1，在试验段钻杆顶部安装本封隔装置，然后再用钻杆连接到孔口，并与立轴钻杆连接成一体，如图1所示。

本实用新型的工作原理是：橡塞4膨胀止水，利用钻机油压功能锁紧立轴钻杆2，通过钻杆2自重和钻机加压，该压力P传递通过二用接头10、直径73mm或89mm或108mm或127mm或146mm连接管9、上接头7，使橡塞4膨胀(如图2所示)；压水试验：用钻进水泵通过胶管以及试验管向试验段内供水，在水流稳定的条件下，每3min～5min测读一次压入流量，连续四次读数符合压水要求再结束试验。试验结束先解除钻机给立轴钻杆上压力，再用提引器上提立轴钻杆30cm左右(直径43mm芯管6安装橡塞后的空余长度25cm)，使上接头7、连接管9、二用接头10处于悬吊受拉状态，并通过芯管螺母8最大提升高度的限位，使封隔装置各橡塞4均处于悬空无压状态，再利用橡塞自身弹力恢复原来的橡塞形状。