專利名稱：輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于水利水電工程領(lǐng)域中工程地質(zhì)勘察鉆探的土層或巖石的鉆進(jìn)，涉及繩索取芯鉆進(jìn)工藝中進(jìn)行壓水試驗(yàn)的裝置，具體涉及一種輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器。
背景技術(shù)：
繩索取芯鉆進(jìn)是一種先進(jìn)的巖芯鉆探工藝，其采用大直徑鉆桿，在鉆具內(nèi)套裝一根取芯管，在鉆進(jìn)過程中，當(dāng)巖芯裝滿取芯管后，不需要提鉆，采用帶繩索的打撈器，從鉆桿中把取芯管提出。繩索取芯與普通鉆進(jìn)取芯相比，不需將所有鉆桿提升到孔外，提高了鉆井效率、巖芯采取率，降低了工程成本。因此，繩索取芯鉆進(jìn)在礦產(chǎn)、煤礦等各行業(yè)被廣泛的應(yīng)用。在水利工程鉆探中，經(jīng)常需要進(jìn)行壓水試驗(yàn)，即用高壓方式把水壓入鉆孔，根據(jù)巖體吸水量計(jì)算了解巖體裂隙發(fā)育情況和透水性的一種原位試驗(yàn)。目前，采用繩索取芯鉆進(jìn)工藝進(jìn)行壓水試驗(yàn)包括兩種方法，一種是提鉆進(jìn)行壓水試驗(yàn)，一種是不提鉆即隨鉆進(jìn)行壓水試驗(yàn)。繩索取芯鉆進(jìn)提鉆進(jìn)行壓水試驗(yàn)，一般多使用傳統(tǒng)的壓水試驗(yàn)設(shè)備，需要將鉆桿、鉆頭從孔內(nèi)全部提出后，再下入壓水栓塞和注水導(dǎo)管，然后再進(jìn)行試驗(yàn)，這種方法較為傳統(tǒng)，本質(zhì)上與常規(guī)鉆探的壓水試驗(yàn)方法沒有區(qū)別，效率較低，繩索取芯工藝的先進(jìn)性完全得不到發(fā)揮。繩索取芯鉆進(jìn)不提鉆進(jìn)行壓水試驗(yàn)，是目前較為先進(jìn)的一種方法，其采用特制的隨鉆壓水試驗(yàn)裝置，能配合繩索取芯工藝的特點(diǎn)，提高工作效率?，F(xiàn)在已經(jīng)有關(guān)于這種隨鉆壓水試驗(yàn)裝置的研究，如中國實(shí)用新型專利CN202039837U所公開的繩索取芯鉆進(jìn)不起鉆鉆孔壓水試驗(yàn)裝置，以及中國實(shí)用新型專利CN201747350U所公開的孔徑75mm繩索取芯鉆孔不起鉆壓水試驗(yàn)的裝置。但目前的隨鉆壓水試驗(yàn)裝置大都存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、故障率高，操作難度大等問題，不能很好的滿足現(xiàn)場(chǎng)鉆探工作的需要，這也是目前先進(jìn)的繩索取芯技術(shù)沒有能夠廣泛應(yīng)用于水利水電鉆探的真正原因。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種新型的輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，其結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、可靠性高，能夠極大地推動(dòng)先進(jìn)的繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)在水利水電工程鉆探中的應(yīng)用。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案:一種輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，所述壓水試驗(yàn)器包括布置于繩鉆鉆桿4外的安裝有氣壓表15的氣泵16以及安裝有水壓表17的水泵18，其特征在于:壓水試驗(yàn)器還包括蓋頭2 ;繩鉆鉆桿4 ；專用接頭3，其一端連接蓋頭2、另一端連接繩鉆鉆桿4，并且專用街頭3通過進(jìn)水管與水泵18連通；送氣管5，其一端穿過蓋頭2與氣泵16連接、另一端連接在上接頭8上，且與上接頭8的上接頭通氣孔9相連通；上接頭8、上氣囊10、中接頭11、下氣囊13以及下接頭14，從鉆孔入口至鉆孔試驗(yàn)段依次連接，形成整體，其中上接頭8設(shè)有與上氣囊10相連通的上接頭通氣孔9，中接頭11布置于鉆頭12上且設(shè)有與上氣囊10、下氣囊13相連通的中接頭通氣孔，并且充氣后，上氣囊10與繩鉆鉆桿4內(nèi)壁緊密配合，下氣囊13與鉆孔孔壁緊密配合；連通管6，其貫穿上接頭8、中接頭11以及下接頭14且通過上接頭8、中接頭11以及下接頭14固定，并且連通管6的進(jìn)水口位于上接口 8上方，出水口位于下接頭14下方。所述送氣管5與蓋頭2之間設(shè)有密封圈I。所述送氣管5為內(nèi)纏絲軟塑管，通過氣管接頭7連接至上接頭8上。
所述中接頭11兩側(cè)設(shè)有與鉆頭12的尺寸相匹配的凸起。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果在于:(I)本實(shí)用新型的輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器適用于繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)，當(dāng)繩鉆內(nèi)管和巖芯提出后，不需提出繩鉆外管和鉆頭，直接將壓水試驗(yàn)器下入鉆孔內(nèi)，對(duì)鉆孔試驗(yàn)段進(jìn)行密封，并進(jìn)行壓水試驗(yàn)，極大的提高了工作效率。(2)本實(shí)用新型的壓水試驗(yàn)器結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，制造成本低。本實(shí)用新型壓水試驗(yàn)器采用內(nèi)纏絲軟塑管作為送氣管，將送氣管和提吊繩索一體化設(shè)計(jì)；并利用各個(gè)接頭連接上下氣囊，形成一個(gè)整體，提供良好的封閉隔離效果；此外，還取消了傳統(tǒng)的孔底專用的孔底送水管設(shè)計(jì)，而巧妙地直接利用了繩鉆鉆桿作為送水管，簡化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得加工制作更加容易。(3)采用本實(shí)用新型的輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，操作簡單，勞動(dòng)強(qiáng)度低。本實(shí)用新型壓水試驗(yàn)器利用送氣管將壓水試驗(yàn)器送至鉆孔試驗(yàn)段，進(jìn)行充氣后，即可有效完成封閉工作，施工工藝操作簡單，無須專門培訓(xùn)，將操作人員從傳統(tǒng)的繁瑣工序中解放出來。(4)本實(shí)用新型的壓水試驗(yàn)器適應(yīng)性廣，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，制作成Φ75、Φ91等多種規(guī)格，與繩索取芯鉆進(jìn)做壓水試驗(yàn)配套使用。

圖1為本實(shí)用新型的輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記I密封圈2蓋頭3專用接頭4繩鉆鉆桿5送氣管6連通管7氣管接頭8上接頭9上接頭通氣孔10上氣囊11中接頭12鉆頭13下氣囊14下接頭15氣壓表16氣泵[0031]17水壓表18水泵具體實(shí)施方式
下面，結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器進(jìn)行詳細(xì)地解釋。本實(shí)用新型的氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，如圖1所示，其通過專用接頭3與繩鉆鉆桿4連接，除布置于繩鉆鉆桿4外的安裝有氣壓表15的氣泵16以及安裝有水壓表17的水泵18之外，其余部件均布置于繩鉆鉆桿4內(nèi)且位于鉆孔試驗(yàn)段的上方。本實(shí)用新型的壓水試驗(yàn)器包括氣壓表15、氣泵16、水壓表17、水泵18、密封圈1、蓋頭2、專用接頭3、繩鉆鉆桿4、送氣管5、連通管6、氣管接頭7、上接頭8、上接頭通氣孔9、上氣囊10、中接頭11、鉆頭12、下氣囊13、下接頭14。其中，蓋頭2用于密封繩鉆鉆桿4上方開口，防止水從繩鉆鉆桿4上方溢出。蓋頭2上開有孔，供送氣管5穿過，并且在蓋頭2與送氣管5之間還設(shè)有密封圈1，以達(dá)到更好的S封效果。專用接頭3，其一端連接蓋頭2，另一端連接繩鉆鉆桿4，且通過進(jìn)水管與水泵18連通。在水泵18的作用下，水通過進(jìn)水管從專用接頭3進(jìn)入繩鉆鉆桿4中。送氣管5，其一端穿過蓋頭2與氣泵16連接、另一端連接在上接頭8上，且與上接頭8的上接頭通氣孔9相連通。并且，送氣管5為內(nèi)纏絲軟塑管，并通過氣管接頭7連接至上接頭8上。在本實(shí)施例中，送氣管5具有兩個(gè)作用，一方面與氣泵16連接，為上、下氣囊供氣，另一方面，起到傳統(tǒng)壓水試驗(yàn)器中提吊繩索的作用，將本實(shí)施例的壓水試驗(yàn)器放入繩鉆鉆桿內(nèi)。上接頭8、上氣囊10、中接頭11、下氣囊13以及下接頭14從鉆孔入口至鉆孔試驗(yàn)段依次連接，形成整體。其 中上 接頭8設(shè)有與上氣囊10相連通的上接頭通氣孔9，中接頭11布置于鉆頭12上且設(shè)有與上氣囊10、下氣囊13相連通的中接頭通氣孔，并且充氣后，上氣囊10與繩鉆鉆桿4內(nèi)壁緊密配合，封閉位于鉆頭上部的繩鉆鉆桿4，下氣囊13與鉆孔孔壁緊密配合，封閉位于鉆頭下部的壓水試驗(yàn)器部分，從而完成對(duì)鉆孔試驗(yàn)段的密封。其中，中接頭11的兩側(cè)設(shè)有與鉆頭12的尺寸相匹配的凸起，其作用是定位、導(dǎo)向，將壓水試驗(yàn)器放置于鉆桿內(nèi)，當(dāng)中接頭11的凸起部分放置在鉆頭內(nèi)的臺(tái)階上后，表明壓水試驗(yàn)器安裝到位。連通管6，其貫穿上接頭8、中接頭11以及下接頭14且通過上接頭8、中接頭11以及下接頭14固定。其中，連通管6的進(jìn)水口位于上接口 8上方，出水口位于下接頭14下方。通過與水泵18連接的進(jìn)水管進(jìn)入繩鉆鉆桿4內(nèi)的水可經(jīng)過連通管6進(jìn)入鉆孔試驗(yàn)段。工作過程:當(dāng)繩索取芯鉆進(jìn)至壓水試驗(yàn)段后，提出繩鉆內(nèi)管和巖芯，并將鉆具提起一個(gè)試驗(yàn)段高度(一般為5米)，利用送氣管5將本實(shí)施例的壓水試驗(yàn)器放入繩鉆鉆桿4內(nèi)，并且當(dāng)中接頭11放至繩鉆鉆頭上時(shí)，壓水試驗(yàn)器到達(dá)指定位置。打開氣泵16，依次通過送氣管5，上接頭8和中接頭11中的通氣孔，對(duì)上氣囊10、下氣囊13進(jìn)行充氣，以完成對(duì)鉆孔試驗(yàn)段的密封，然后打開水泵18，水從專用接頭3進(jìn)入繩鉆鉆桿4，并通過繩鉆鉆桿4、連通管6向鉆孔試驗(yàn)段注水，開始?jí)核囼?yàn)。
權(quán)利要求1.一種輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，所述壓水試驗(yàn)器包括布置于繩鉆鉆桿(4)外的安裝有氣壓表(15)的氣泵(16)以及安裝有水壓表(17)的水泵(18)，其特征在于:壓水試驗(yàn)器還包括蓋頭(2);繩鉆鉆桿(4)； 專用接頭(3)，其一端連接蓋頭(2)、另一端連接繩鉆鉆桿(4)，并且專用接頭(3)通過進(jìn)水管與水泵(18)連通； 送氣管(5)，其一端穿過蓋頭(2)與氣泵(16)連接、另一端連接在上接頭(8)上，且與上接頭(8)的上接頭通氣孔(9)相連通； 上接頭(8)、上氣囊(10)、中接頭(11)、下氣囊(13)以及下接頭(14)，從鉆孔入口至鉆孔試驗(yàn)段依次連接，形成整體，其中上接頭(8)設(shè)有與上氣囊(10)相連通的上接頭通氣孔(9)，中接頭(11)布置于鉆頭(12)上且設(shè)有與上氣囊(10)、下氣囊(13)相連通的中接頭通氣孔，并且充氣后，上氣囊(10)與繩鉆鉆桿(4)內(nèi)壁緊密配合，下氣囊(13)與鉆孔孔壁緊密配合； 連通管￠)，其貫穿上接頭(8)、中接頭(11)以及下接頭(14)且通過上接頭(8)、中接頭(11)以及下接頭(14)固定，并且連通管(6)的進(jìn)水口位于上接口⑶上方，出水口位于下接頭(14)下方。
2.如權(quán)利要求1所述的壓水試驗(yàn)器，其特征在于:所述送氣管(5)與蓋頭(2)之間設(shè)有密封圈⑴。
3.如權(quán) 利要求1所述的壓水試驗(yàn)器，其特征在于:所述送氣管(5)為內(nèi)纏絲軟塑管，通過氣管接頭(7)連接至上接頭(8)上。
4.如權(quán)利要求1所述的壓水試驗(yàn)器，其特征在于:所述中接頭(11)兩側(cè)設(shè)有與鉆頭(12)的尺寸相匹配的凸起。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種輕便式氣囊隔離隨鉆壓水試驗(yàn)器，包括氣泵(16)以及安裝有水壓表(17)的水泵(18)，還包括蓋頭(2)；繩鉆鉆桿(4)；專用接頭(3)，送氣管(5)，；上接頭(8)、上氣囊(10)、中接頭(11)、下氣囊(13)以及下接頭(14)，從鉆孔入口至鉆孔試驗(yàn)段依次連接，形成整體；連通管(6)，其貫穿上接頭(8)、中接頭(11)以及下接頭(14)且通過上接頭(8)、中接頭(11)以及下接頭(14)固定，并且連通管(6)的進(jìn)水口位于上接口(8)上方，出水口位于下接頭(14)下方。本實(shí)用新型適用于繩索取芯鉆進(jìn)技術(shù)，結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，制造成本低。
文檔編號(hào)G01V9/00GK203164441SQ20132013691
公開日2013年8月28日 申請(qǐng)日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者張輝, 馬明, 肖冬順, 曾立新, 張濤, 孫策, 周治剛, 劉青, 陳世敏, 丁曄, 常寶, 嚴(yán)繹強(qiáng), 胡郁樂 申請(qǐng)人:長江巖土工程總公司(武漢)武漢分公司