本技術(shù)涉及一種水壓式雙止水鉆具，尤其是涉及一種用于地勘鉆孔壓水試驗的水壓式雙止水鉆具，屬于地質(zhì)勘探工程勘探工藝裝備設(shè)計制造。

背景技術(shù)：

1、術(shù)語解釋：

2、壓水試驗：用栓塞在鉆孔內(nèi)隔離出一定長度的孔段，在該段內(nèi)注入一定壓力的水，通過壓力和流量的關(guān)系，獲得鉆孔內(nèi)測試段巖體的透水率；

3、止水栓塞：將鉆孔隔離出單獨封閉孔段的試驗裝置；

4、雙止水栓塞：通過兩個單獨的止水栓塞，在鉆孔內(nèi)隔離出一定長度的試驗段。

5、壓水試驗是工程地質(zhì)勘察的一項重要工作內(nèi)容，是最直觀地獲取巖體滲透系數(shù)的技術(shù)手段，其為評價巖體的滲透特性和設(shè)計滲控措施提供最基本的資料。壓水試驗過程中，試驗段的隔水是試驗成功的關(guān)鍵，尤其是止水栓塞的止水效果。目前，國內(nèi)使用的止水栓塞有雙管循環(huán)式、單管頂壓式、水壓式、油壓式和氣壓式等類型。單管頂壓式橡膠栓塞是目前水利水電行業(yè)應(yīng)用最廣的設(shè)備，具有結(jié)構(gòu)簡單、易操作的優(yōu)點，但存在封閉不理想，尤其是軟巖地層或較破碎地層鉆孔孔壁不完整的情況下，易出現(xiàn)孔內(nèi)事故，橡膠塞過度變形造成卡死在孔內(nèi)，止水栓塞容易被卡死。水壓式栓塞的膠囊易與孔壁緊貼，即使在孔壁不太平直的情況下，也能實現(xiàn)面接觸，止水可靠性較好，對不同孔徑、孔深的鉆孔均能適應(yīng)，操作比較方便。另外，現(xiàn)有止水栓塞不管是水壓式、油壓式還是氣壓式，各類密封荷載均屬獨立的加載系統(tǒng)，如水壓式栓塞，其水壓是通過地表獨立的壓水裝置，通過獨立的管道將水壓到栓塞密封腔，到達密封的目的。由于現(xiàn)有各類壓水試驗止水栓塞需要獨立的加載系統(tǒng)和管路，導(dǎo)致壓水試驗過程中，需先提鉆，安裝止水栓塞，再進行試驗，試驗完成后拆除栓塞，再下鉆桿，過程復(fù)雜，耗時長。

6、如前文所述，現(xiàn)有壓水試驗用止水栓塞需獨立的加載系統(tǒng)，并且試驗時需提前提鉆，試驗完成后，重新下鉆，實驗設(shè)備和過程復(fù)雜，效率低下，而且在反復(fù)提鉆、下鉆等過程中，極易存在塌孔問題；另外，在壓水試驗成果處理過程中，由于鉆孔擾動，穩(wěn)定地下水水位難以獲取，以致《水電工程鉆孔壓水試驗規(guī)程》規(guī)范中壓水試驗計算方法中的水柱壓力pz難以測得，易造成計算結(jié)果不可靠。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種試驗操作方便，可有效避免反復(fù)提鉆與下鉆的用于地勘鉆孔壓水試驗的水壓式雙止水鉆具。

2、為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種用于地勘鉆孔壓水試驗的水壓式雙止水鉆具，包括鉆桿，在鉆桿的先端設(shè)置有鉆頭，所述的水壓式雙止水鉆具還包括復(fù)合止水加壓組件和供水結(jié)構(gòu)，鉆桿為空心鉆桿，供水結(jié)構(gòu)布置在空心鉆桿的側(cè)壁上，復(fù)合止水加壓組件活動的串接在鉆頭上方的空心鉆桿上；壓水試驗過程中，在復(fù)合止水加壓組件配合下封住的那一段勘察孔通過供水結(jié)構(gòu)在空心鉆桿和復(fù)合止水加壓組件的配合下輸入壓力水檢測其巖體滲透參數(shù)。

3、進一步的是，沿長度方向，在空心鉆桿的規(guī)定位置處還分別設(shè)置有連接驅(qū)動機構(gòu)，復(fù)合止水加壓組件通過空心鉆桿在連接驅(qū)動機構(gòu)和供水結(jié)構(gòu)的配合下封住規(guī)定部位的那一段勘察孔，并通過連接驅(qū)動機構(gòu)和供水結(jié)構(gòu)在空心鉆桿和復(fù)合止水加壓組件的配合下輸入壓力水檢測該封住段勘察孔巖體的滲透參數(shù)，

4、在空心鉆桿上，連接驅(qū)動機構(gòu)的設(shè)置位置與供水結(jié)構(gòu)的布置位置相適應(yīng)。

5、上述方案的優(yōu)選方式是，復(fù)合止水加壓組件包括下止水栓塞、上止水栓塞和加壓輸送機構(gòu)，下止水栓塞和上止水栓塞均分別各自獨立的穿套在空心鉆桿上，下止水栓塞和上止水栓塞均分別在連接驅(qū)動機構(gòu)、供水結(jié)構(gòu)和空心鉆桿的配合下封閉需要進行壓水試驗的那一段勘察孔的兩端，封閉完成的那一段勘察孔通過上止水栓塞在加壓輸送機構(gòu)、連接驅(qū)動機構(gòu)、供水結(jié)構(gòu)和空心鉆桿的配合下輸入壓力水并記錄其滲透參數(shù)。

6、進一步的是，下止水栓塞包括下栓塞本體、止水膠囊和膠囊充水結(jié)構(gòu)，下栓塞本體活動的套接在空心鉆桿上，止水膠囊沿周向包覆在下栓塞本體的外側(cè)面上，膠囊充水結(jié)構(gòu)的輸入端通過供水結(jié)構(gòu)與空心鉆桿的內(nèi)腔連接，膠囊充水結(jié)構(gòu)的輸出端與止水膠囊連接，布置在下栓塞本體內(nèi)的膠囊充水結(jié)構(gòu)通過連接驅(qū)動機構(gòu)開啟或關(guān)閉。

7、上述方案的優(yōu)選方式是，下栓塞本體為一個兩端設(shè)置有錐臺的圓筒狀結(jié)構(gòu)，止水膠囊為沿周向包覆在下栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)外側(cè)面上的充水橡膠膠囊；膠囊充水結(jié)構(gòu)鑲嵌在中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，穿套在空心鉆桿上的下栓塞本體通過連接驅(qū)動機構(gòu)與空心鉆桿可拆卸的連接并開啟或關(guān)閉充水橡膠膠囊。

8、進一步的是，膠囊充水結(jié)構(gòu)包括一套齒輪水泵組、一套腔體加壓輸送系統(tǒng)和一套腔體排泄輸送系統(tǒng)，齒輪水泵組、腔體加壓輸送系統(tǒng)和腔體排泄輸送系統(tǒng)均鑲嵌在下栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中，腔體加壓輸送系統(tǒng)通過齒輪水泵組在供水結(jié)構(gòu)的配合下與空心鉆桿的內(nèi)腔連通，腔體排泄輸送系統(tǒng)通過供水結(jié)構(gòu)與空心鉆桿的內(nèi)腔可封閉的連通，齒輪水泵組通過腔體加壓輸送系統(tǒng)與充水橡膠膠囊可單向的開啟或關(guān)閉，齒輪水泵組和腔體排泄輸送系統(tǒng)通過連接驅(qū)動機構(gòu)在空心鉆桿的配合下沿空心鉆桿長度方向可移動的連接,并在通過連接驅(qū)動機構(gòu)開啟或關(guān)閉齒輪水泵組和腔體排泄輸送系統(tǒng)。

9、上述方案的優(yōu)選方式是，齒輪水泵組包括兩組齒輪水泵，腔體加壓輸送系統(tǒng)包括置在栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中的兩組腔體加壓輸送連接管，腔體排泄輸送系統(tǒng)包括兩組排泄輸送連接管、一套密封圈和一組安裝軸承，對稱的布置在下栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中的兩組齒輪水泵均分別通過供水結(jié)構(gòu)與空心鉆桿的內(nèi)腔連通，在每一組腔體加壓輸送連接管上均串接有一組單向閥，一組齒輪水泵分別通過一組腔體加壓輸送連接管與充水橡膠膠囊的相應(yīng)位置單向連通，安裝軸承與密封圈位置相互適應(yīng)的套接在空心鉆桿上，布置在栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中的兩組排泄輸送連接管的入口端均與充水橡膠膠囊的相應(yīng)位置連通，通過供水結(jié)構(gòu)與空心鉆桿的內(nèi)腔連通的兩組排泄輸送連接管的出口端均通過安裝軸承與密封圈在連接驅(qū)動機構(gòu)的配合下開啟或關(guān)閉，穿套在空心鉆桿上的下栓塞本體和布置在下栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中的兩組齒輪水泵均分別與連接驅(qū)動機構(gòu)可拆卸的連接。

10、進一步的是，連接驅(qū)動機構(gòu)包括布置在空心鉆桿上的蝸桿、鉆桿上卡環(huán)和鉆桿下卡環(huán)，在下栓塞本體的下端錐臺內(nèi)設(shè)置有栓塞下卡環(huán)，在下栓塞本體的上端錐臺內(nèi)設(shè)置有栓塞上卡環(huán)；蝸桿在空心鉆桿的配合下分別同時與兩組齒輪水泵連接，鉆桿上卡環(huán)和鉆桿下卡環(huán)在空心鉆桿的配合下分別同時與栓塞上卡環(huán)和栓塞下卡環(huán)連接；在下栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)的上下兩端分別布置有沿周向延伸的密封卡片。

11、上述方案的優(yōu)選方式是，上止水栓塞包括上栓塞本體以及止水膠囊和膠囊充水結(jié)構(gòu)，上栓塞本體仍為一個兩端設(shè)置有錐臺的圓筒狀結(jié)構(gòu)，加壓輸送機構(gòu)與膠囊充水結(jié)構(gòu)位置相互適應(yīng)的布置在上栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中，在上止水栓塞和下止水栓塞的配合下封閉兩個端部的那一段勘察孔通加壓輸送機構(gòu)在供水結(jié)構(gòu)的配合下輸入壓力水檢測其巖體的滲透參數(shù)。

12、進一步的是，加壓輸送機構(gòu)包括流量計、壓力計、試驗水加壓輸送連接管和一體的成型在齒輪水泵組上的反向注水結(jié)構(gòu)，流量計和壓力計均串接在試驗水加壓輸送連接管上，鑲嵌在上栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中下部的兩組試驗水加壓輸送連接管的一端分別與兩端封閉的勘察孔連通，鑲嵌在上栓塞本體中部的圓筒狀結(jié)構(gòu)中下部的兩組試驗水加壓輸送連接管的另一端分別與相應(yīng)的齒輪水泵連通；向兩端封閉的勘察孔內(nèi)注入壓力水的過程中，各組齒輪水泵通過空心鉆桿上蝸桿的反向旋轉(zhuǎn)在反向注水結(jié)構(gòu)和供水結(jié)構(gòu)的配合下向勘察孔內(nèi)注入壓力水；

13、空心鉆桿由多根空心子鉆桿通過鉆桿接頭可拆卸的連接為一個整體，在布置有下止水栓塞和上止水栓塞的空心子鉆桿上均分別設(shè)置有蝸桿、鉆桿上卡環(huán)和鉆桿下卡環(huán)；

14、供水結(jié)構(gòu)為按規(guī)定間距設(shè)置在空心鉆桿上的多組過水孔排，各組過水孔排的設(shè)置位置分別與相應(yīng)位置的蝸桿的布置位置相適應(yīng)；

15、反向注水結(jié)構(gòu)為設(shè)置在齒輪水泵上的反向輸水結(jié)構(gòu)。

16、本實用新型的有益效果是：本技術(shù)提供的技術(shù)方案以現(xiàn)有的鉆桿為基礎(chǔ)，通過將其改進為空心鉆桿，然后再增加設(shè)置復(fù)合止水加壓組件和供水結(jié)構(gòu)構(gòu)成本技術(shù)的水壓式雙止水鉆具，并將供水結(jié)構(gòu)布置在空心鉆桿的側(cè)壁上，然后使復(fù)合止水加壓組件活動的串接在鉆頭上方的空心鉆桿上；這樣，在壓水試驗過程中，便可以充分利用鉆孔過程中產(chǎn)生的地下水或洗孔水作為試驗水，使在復(fù)合止水加壓組件配合下封住的那一段勘察孔通過供水結(jié)構(gòu)在空心鉆桿和復(fù)合止水加壓組件的配合下將地下水或洗孔水輸入其中檢測該封往段勘察孔位置處的巖體的滲透參數(shù)。解決了現(xiàn)有技術(shù)進行水壓試驗時需要另外單獨的配置壓水試驗系統(tǒng)，并且在每次試驗時均需要提出鉆具，試驗完成后又放下鉆具的復(fù)雜操作，不僅使試驗操作十分方便，而且可以大大的提高了試驗效率；同時，由于使用的是鉆孔過程中的地下水或洗孔水，而且復(fù)合止水加壓組件是串接在鉆桿上的，可以隨鉆深下移，從而還可以根據(jù)需要隨時進行相應(yīng)孔段的水壓試驗，操作十分方便，試驗效率顯著提高。