[實(shí)用新型]一種干孔封隔裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020547302.8
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN201786319U
• 公開（公告）日: 2011-04-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬鵬;何秀備;吳關(guān)葉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江華東工程安全技術(shù)有限公司;中國水電顧問集團(tuán)華東勘測設(shè)計(jì)研究院
• 主分類號: E21B33/126
• 分類號: E21B33/126
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 韓小燕

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種干孔封隔裝置，主要用于巖體工程深鉆孔干孔段水壓致裂法地應(yīng)力測試及高壓壓水試驗(yàn)。

背景技術(shù)

對于水壓致裂法地應(yīng)力測試及高壓壓水試驗(yàn)來說，封隔器(止水栓塞)是一個(gè)關(guān)鍵設(shè)備，封隔器止水效果的好壞，直接影響到測試和試驗(yàn)的成果。

普通的壓水試驗(yàn)一般是在鉆孔鉆進(jìn)過程中進(jìn)行的，采用打一段測試一段，自上而下的方法，止水方法是單個(gè)栓塞法，早期的普通勘探鉆機(jī)上采用的栓塞是單管頂壓式(機(jī)械式)，后來發(fā)展到水壓式和氣壓式栓塞。

隨著水壓致裂法地應(yīng)力測試技術(shù)和設(shè)備的引進(jìn)，高強(qiáng)度橡膠筒式封隔器以其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)得到了普遍的應(yīng)用。水壓致裂法地應(yīng)力測試或高壓壓水試驗(yàn)時(shí)，首先需要選取符合測試(試驗(yàn))條件的巖體測試(試驗(yàn))段，然后采用單個(gè)或雙個(gè)封隔器將測試(試驗(yàn))段的一端或兩端封隔起來，見圖1。其使用原理是：測試(試驗(yàn))開始前，通過高壓管路向封隔器的橡膠筒內(nèi)充水(油或氣體)，并施加壓力使其徑向膨脹，與孔壁緊密接觸，達(dá)到止水的效果，隨后即可對測試段進(jìn)行水壓致裂法地應(yīng)力測試或高壓壓水試驗(yàn)；測試(試驗(yàn))結(jié)束后，在孔口外釋放施加的水(油或氣體)壓力，在橡膠筒自身彈性收縮和孔內(nèi)地下水壓力的作用下，封隔器的橡膠筒逐漸徑向縮小，至脫離孔壁，即可移位進(jìn)行下一段測試(試驗(yàn))工作。

現(xiàn)有的封隔器包括鐵頭2’和橡膠筒1’，其中鐵頭端部開設(shè)試驗(yàn)段進(jìn)水孔3’和與橡膠筒連通的加壓孔4’，如圖2、圖3所示，在孔內(nèi)地下水位較高，或地下水位雖然較深，但可以通過孔口注水使孔內(nèi)地下水位抬升至孔口附近，此時(shí)封隔器卸壓后，封隔器橡膠筒內(nèi)水壓和外水壓基本平衡，故能夠收縮至原狀，不影響試驗(yàn)；但是，當(dāng)遇到鉆孔內(nèi)地下水位很深，且通過孔口注水也無法使孔內(nèi)地下水位抬升至孔口時(shí)，若采用水或油介質(zhì)來向封隔器加壓使其膨脹，則由于沒有外部水壓力作用，膨脹后封隔器橡膠筒內(nèi)水壓力就保持有一定的靜水壓力，致使其不能收縮，封隔器就牢牢的卡在孔內(nèi)，使得封隔器不能移位，測試(試驗(yàn))工作無法再進(jìn)行；若采用高壓氣體使封隔器膨脹，卸壓后封隔器能夠較快的收縮，不過由于氣體的壓縮性較大，在測試(試驗(yàn))段高水壓力作用下封隔器膠筒易產(chǎn)生較大的壓縮，使測試的壓力水從封隔器的測向滲透，造成測試(試驗(yàn))失敗。

為此，有人發(fā)明了一個(gè)專用的三路推拉開關(guān)，想解決干孔時(shí)封隔器卸壓難的問題。但是，該推拉開關(guān)結(jié)構(gòu)并不完善，缺點(diǎn)是：封隔器注水加壓后，封隔器內(nèi)的壓力無法觀測，測試(試驗(yàn))過程中也無法給封隔器補(bǔ)壓，當(dāng)測試壓力較大或測試時(shí)間較長時(shí)，易造成封隔器內(nèi)壓力不足或降低，從而使得封隔失效。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是：針對現(xiàn)有技術(shù)中在深孔內(nèi)地下水位很低或干孔時(shí)，封隔器卸壓難的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便的干孔封隔裝置，以保證測試(試驗(yàn))過程的順利進(jìn)行和測試(試驗(yàn))結(jié)果的可靠。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：干孔封隔裝置，具有橫截面呈環(huán)形的橡膠筒，其兩端分別密封連接鐵頭，兩個(gè)鐵頭端部均開有試驗(yàn)段進(jìn)水孔，其特征在于：其中一個(gè)鐵頭端部開設(shè)均與橡膠筒連通的加壓孔和卸壓孔。

所述試驗(yàn)段進(jìn)水孔布置在鐵頭端面中心。

所述加壓孔和卸壓孔以試驗(yàn)段進(jìn)水孔軸線為中心對稱布置。

兩個(gè)鐵頭上的試驗(yàn)段進(jìn)水孔之間通過過水管密封連通，橡膠筒同軸外套于該過水管外部。

本實(shí)用新型的有益效果是：本實(shí)用新型其中一個(gè)鐵頭端部開設(shè)均與橡膠筒連通的加壓孔和卸壓孔，測試(試驗(yàn))前通過加壓孔將水(油)壓入橡膠筒內(nèi)，對封隔器加壓使其膨脹，與孔壁緊密貼合，測試(試驗(yàn))完成后用高壓氣泵通過卸壓孔向橡膠筒內(nèi)充氣，將管路和封隔器內(nèi)的水(油)壓出，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在深孔內(nèi)地下水位很低或干孔時(shí)，封隔器卸壓難的問題，從而保證了測試(試驗(yàn))過程的順利進(jìn)行和測試(試驗(yàn))結(jié)果的可靠。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型背景技術(shù)中封隔器在實(shí)際使用中的結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本實(shí)用新型背景技術(shù)中封隔器的主剖視圖。

圖3是圖2的左視圖。

圖4是本實(shí)用新型的主剖視圖。

圖5是圖4的左視圖。

圖6是本實(shí)用新型在實(shí)際使用中的結(jié)構(gòu)圖(兩端封隔)。

圖7是本實(shí)用新型在實(shí)際使用中的結(jié)構(gòu)圖(一端封隔)。

具體實(shí)施方式