[实用新型]一种超高压封隔器装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超高压封隔器装置。适用于水电、交通、石油和矿山等岩体工程超高压应力状态下的水压致裂法地应力测试及高压压水试验。 

背景技术

我国西部水电站引水隧洞上覆岩体一般埋深1500～2000m，最大埋深约为2525m，具有埋深大、洞线长、洞径大的特点，为超深埋长隧洞特大型地下水电工程。最大地应力可达到70MPa以上，在隧洞开挖过程中，由于存在超高的地应力，局部岩体出现了强烈的岩爆和变形，给隧洞的设计、施工及安全带来很大的困难和隐患。常规的水压致裂法地应力测试系统（主要包括封隔器、压力钢管、液压泵和测试管路等）难以满足要求。

封隔器主要分为橡胶筒、中心杆和端部铁头三大部分，常规的封隔器采用外直径72mm、长100cm的单路液压膨胀式橡胶筒，                                               橡胶筒与铁头连接部位的密封、铁头与中心杆连接部位的密封，均采用止水生料带，装配时需要准确地控制中心杆的长度。常规封隔器最高测试压力为30～40MPa，显然远远达不到测试要求，需要研制出耐压超过100MPa的新型超高压封隔器。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便的超高压封隔器装置，能够在超高压岩体中顺利进行水压致裂法地应力测试和高压压水试验。

本实用新型所采用的技术方案是：一种超高压封隔器装置，其特征在于：该装置具有中空的中心杆，中心杆外同轴套有橡胶筒，橡胶筒两端经橡胶筒连接头与中心杆连接，所述橡胶筒两端套有铁环，且分别密封连接端部铁头，端部铁头内设有与橡胶筒连通的封隔器进水孔。

所述端部铁头与中心杆之间设有挡圈和O型密封圈。

所述端部铁头与橡胶筒连接头之间设有O型密封圈。 

本实用新型的有益效果是：根据测试系统所承受的最高压力要求，对超高压封隔器进行设计。总体结构参照常规封隔器，重点解决封隔器材料的耐压和各连接位置的密封问题。使用本实用新型所述的超高压封隔器装置，能够有效地进行超高压应力条件下的水压致裂法地应力测试和高压压水试验，确保测试（试验）能够成功，并且本实用新型结构简单、加工制作方便、制造成本低。 

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型在实际测试或试验中的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实施例为一种新型的超高压封隔器装置，具有中心杆1、橡胶筒5、铁环3、端部铁头2和橡胶筒连接头4等，其中中心杆1内部中空，作为试验段进水孔9，中心杆1外同轴套有橡胶筒5，橡胶筒5两端经橡胶筒连接头4与中心杆1连接。橡胶筒5两端均套有铁环3，橡胶筒5两端还密封连接有端部铁头2，端部铁头2设有与橡胶筒5连通的封隔器进水孔6。所述端部铁头2与中心杆1之间设有挡圈7和O型密封圈8，端部铁头2与橡胶筒连接头4之间设有O型密封圈8。

如图2所示，在实际使用过程中，采用两个本实施例的超高压封隔器装置将测试（试验）段的两端封隔起来。近孔口的封隔器装置上端的试验段进水孔9与压力钢管10密封连接，压力钢管与压力钢管之间经压力钢管接头11牢固连接，用于向测试（试验）段充水，封隔器进水孔6与超高压软管12密封连接；该封隔器装置下端试验段进水孔9经花管13连接另一封隔器装置，该花管上开有出水孔。两封隔器装置上的封隔器进水孔6经超高压软管12连通，实现两个封隔器装置同时加压或卸压。

具体工作原理如下：将连接完成的封隔器装置下到预定孔深位置后，用高压水泵（或油泵）经超高压软管12向封隔器进水孔6不间断加水（油），使得上下两只封隔器装置的橡胶筒5不断膨胀并与孔壁岩体紧密接触，当封隔器装置内压力达到预定的封隔压力，然后关闭超高压软管12的进水（油）阀门；开始地应力测试或高压压水试验。试验时封隔器的压力将随着试验段压力的增加而提高。