一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置。它包括下芯管套联结口、中芯管套联结口、上芯管套联结口以及设于芯管上的上芯管孔和下芯管孔；芯管套顶部设有压盖、底部设有栓塞接头，栓塞接头上端设置有与芯管套连通的第一连接口、下端设置有第二连接口；芯管上端向上伸出压盖，芯管下端向下伸出芯管套、且位于栓塞接头内；有密封件设置于芯管与芯管套之间；有上芯管套联结口、中芯管套联结口和下芯管套联结口至上而下依次设置于密封件上，芯管套上设有与钻孔连通的芯管套排水孔。本实用新型专利技术具有简化管路装置，胶囊止水可靠，胶囊快速完全卸压方便等优点。

A Multi-channel Conversion Quick Pressure Relief Device for Drilling Pressure Test

【技术实现步骤摘要】
一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置
本技术涉及钻孔压水试验
，更具体地说它是一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置。更具体地说它是一种适用于地下水大埋深条件的钻孔压水试验止水栓塞快速卸压装置。更具体地说它是适用于水利水电地质钻探一般压水试验和深孔高压压水试验的一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置。
技术介绍
钻孔压水试验是一种在钻孔内进行的岩体原位渗透试验，主要任务是测定岩体的透水性，为评价岩体的渗透特性提供基本资料。钻孔压水试验作为一种岩体原位测试技术，已经被广泛应用到工程地质勘察，主要工作原理是用栓塞将钻孔隔离出一定长度的试验段，并向该试验段压水，根据压力与流量的关系确定岩体渗透特性的一种原位渗透试验。栓塞是压水试验阻塞隔离试验段的主要设备，经过现场大量试验，水压式栓塞较其他类型栓塞可靠、灵活，但一直存在试验结束后排水卸压难题，特别是在地下水较深的钻孔中进行压水试验后，由于钻杆中的水头较高，而钻孔内没有相应高的地下水位平衡压力，在试验段内外形成较大的水头差，胶囊受钻杆内的高水头压力作用始终处于膨胀状态，很难卸压恢复原状，试验过程中极易造成胶囊卡孔事故，导致直接损失，甚至导致整孔报废。
技术实现思路
本技术的目的是为了提供一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，通过上下运动芯管，使芯管上芯管孔、下芯管孔与胶囊通道孔相互配合进行多通道转换，实现胶囊充水封隔试验段、试验压水和胶囊快速排水卸压，从而完成压水试验，有效地解决压水试验中胶囊很难卸压造成卡孔的难题；本技术简化管路装置(一套钻杆作为充塞和试验公用工作管)，胶囊止水可靠，胶囊快速完全卸压方便，单次下入设备可连续多试段依次压水，操作简单，劳动强度小，减少工序、节约上下钻时间、节约成本费用等优点，可解决胶囊快速排水卸压的难题，在深孔压水试验中可实现全孔不间断连续压水目的。为了实现上述目的，本技术的技术方案为：一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，包括芯管、设置于芯管下端的芯管堵头和套于芯管外周的芯管套，其特征在于：还包括下芯管套联结口、中芯管套联结口、上芯管套联结口以及设于芯管上的上芯管孔和下芯管孔；芯管套顶部设有压盖、底部设有栓塞接头，栓塞接头与芯管套相连通，栓塞接头呈中空结构，栓塞接头上端设置有与芯管套连通的第一连接口、下端设置有第二连接口；芯管上端向上伸出压盖、且连接有变径接头，芯管下端向下伸出芯管套、且位于栓塞接头内；有密封件设置于芯管与芯管套之间；芯管套上设有胶囊通道孔，有上芯管套联结口、中芯管套联结口和下芯管套联结口至上而下依次设置于密封件上，芯管套上设有与钻孔连通的芯管套排水孔，上芯管套联结口与芯管套排水孔相连通；有胶囊进出水接头设置于芯管套的侧壁下端、且位于胶囊通道孔下方。在上述技术方案中，下芯管套联结口、中芯管套联结口、上芯管套联结口内均设有减阻套，减阻套设置于芯管外壁上。在上述技术方案中，有间隔套设置于密封件上，间隔套设置于上芯管套联结口与中芯管套联结口之间。在上述技术方案中，上芯管套联结口、中芯管套联结口、下芯管套联结口和间隔套均环向设置于芯管的外周；有压盖通过压盖紧定螺钉固定连接于芯管套上端。在上述技术方案中，下芯管孔和上芯管孔呈间隔布置，芯管下部设有芯管回位弹簧和芯管位置调节螺母；套于芯管上的芯管位置调节螺母位于芯管回位弹簧下方、且位于芯管堵头上端。在上述技术方案中，下芯管孔与上芯管孔之间的距离小于上芯管套联结口与下芯管套联结口之间的距离。在上述技术方案中，第一连接口套于芯管套的下端连接口外壁上，芯管外径小于芯管套下端连接口内径，第二连接口内设置有连通孔；胶囊通道孔包括排水孔和进出水孔，排水孔位于进出水孔上方，排水孔与中芯管套联结口相对应，进出水孔与下芯管套联结口相对应；排水孔、进出水孔与胶囊进出水接头通过管道连通。在上述技术方案中，密封件为V型密封圈组。在上述技术方案中，上芯管孔呈十字型；下芯管孔呈十字型。本技术具有如下优点：(1)本技术能有效的按要求随意的切换管路通道，可靠性强；本技术密封性强，可调节密封效果，采用本技术装置后胶塞封堵效果好、分隔效果好、胶囊很快自由恢复形态；现有技术试验采用充塞、压水通道独立，钢鞭胶管和钻杆操作不当常出现打绕卡孔现象，直接导致设备报废和出现钻孔报废事件，而采用本技术未出现此种状况；本技术多通道转换快速卸压装置，在进行压水试验时先通过下芯管孔与止水胶囊通道孔配合形成的进水通道向止水胶囊内充水，使其膨胀紧贴孔壁，封隔试验段后进行压水试验，压水试验结束后向上提芯管，通过上下芯管孔与芯管套连接口、芯管套外侧口配合形成的排水通道使止水胶囊快速排水卸压，有效地解决压水试验中胶囊很难卸压造成卡孔的难题；(2)本技术芯管可在芯管套内上下活动，以实现充塞-试验-栓塞胶囊泄压，芯管套上设有上芯管套联结口，中芯管套联结口，下芯管套联结口及胶囊接口，能配合芯管实现通道切换，以完成从充胶囊通道-试段通道-排水泄压通道转换，其中上芯管套联结口外侧与钻孔接通，实现实验系统泄压；栓塞接头上连接芯管套、下连接试验胶塞、中空结构提供芯管轴上下行控制及提供试验注水通道；本技术通过上下运动芯管，使上下芯管孔与胶囊通道孔相互配合进行多通道转换，实现胶囊充水封隔试验段、试验压水和胶囊快速排水卸压，从而完成压水试验，本技术止水可靠，卸压方便，操作简单，可解决胶囊快速排水卸压的难题，特别是在深孔压水试验中可实现全孔连续分段压水；(3)采用本技术多通道转换快速卸压装置于压水试验，时效高、劳动强度低，安全可靠，避免了卡塞事故的发生；采用现有技术上下充压胶管和钻杆两套管路设备做一段500米孔深的压水需要4小时；而采用本技术完成压水实验只需2小时，时效提高50％，而且安全可靠，未出现卡塞事故；(4)本技术装置主要解决深钻孔，特别是千米级超深钻孔中地下水埋深大、内外水头高压差条件下的钻孔压水试验过程中止水胶囊快速排水卸压难题；(5)本技术装置总成体积小，重量轻，上部连接钻杆，下部接双栓塞上试验接头，安装方便，其进排水通道固定于芯管套管壁内，加工制作简单，钻孔压水试验过程中只需通过上下运动芯管，使芯管进出水孔与胶囊进出水孔相互配合进行多通道转换，就可实现对胶囊快速充水与排水卸压，与其他类似装置相比操作更方便，也不存在机械磨损问题，且在一段压水试验结束后，通过装置底部的芯管回位弹簧可自行恢复至初始状态，便于继续下段试验；本技术根据需要通过(高压)软管可组接成双塞，实现一次成孔，全孔连续多段压水试验，特别适用于采用绳索钻探工艺钻进之后的钻孔多段连续快速压水试验，有利于提高现场勘探及试验工作效率，使其能有效实用到水利水电工程的常规压水试验及深孔的高压压水试验中去；(6)本技术适用性强，适用于水利水电工程的常规压水，1000米深孔和高压压水，全孔连续分段压水，灌浆孔，水力劈裂试验、孔内旁压试验、和其它工程地质渗透试验等领域。附图说明图1为本技术压水试验全套安装图。图2为本技术充塞状态示意图。图3为图2中的间隔套处横切图。图4为图2中胶囊通道孔和下芯管孔处横切图。图5为技术实试验状态示意图。图6为本技术卸压状态示意图。图7为本技术工作结构示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，包括芯管(2)、设置于芯管(2)下端的芯管堵头(11)和套于芯管(2)外周的芯管套(5)，其特征在于：还包括下芯管套联结口(16)、中芯管套联结口(17)、上芯管套联结口(18)以及设于芯管(2)上的上芯管孔(15)和下芯管孔(14)；芯管套(5)顶部设有压盖(4)、底部设有栓塞接头(10)，栓塞接头(10)与芯管套(5)相连通，栓塞接头(10)呈中空结构，栓塞接头(10)上端设置有与芯管套(5)连通的第一连接口(10.1)、下端设置有第二连接口(10.2)；芯管(2)上端向上伸出压盖(4)、且连接有变径接头(1)，芯管(2)下端向下伸出芯管套(5)、且位于栓塞接头(10)内；有密封件(6)设置于芯管(2)与芯管套(5)之间；芯管套(5)上设有胶囊通道孔(8)，有上芯管套联结口(18)、中芯管套联结口(17)和下芯管套联结口(16)至上而下依次设置于密封件(6)上，芯管套(5)上设有与钻孔(25)连通的芯管套排水孔(5.1)，上芯管套联结口(18)与芯管套排水孔(5.1)相连通；有胶囊进出水接头(9)设置于芯管套(5)的侧壁下端、且位于胶囊通道孔(8)下方。...

【技术特征摘要】
1.一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，包括芯管(2)、设置于芯管(2)下端的芯管堵头(11)和套于芯管(2)外周的芯管套(5)，其特征在于：还包括下芯管套联结口(16)、中芯管套联结口(17)、上芯管套联结口(18)以及设于芯管(2)上的上芯管孔(15)和下芯管孔(14)；芯管套(5)顶部设有压盖(4)、底部设有栓塞接头(10)，栓塞接头(10)与芯管套(5)相连通，栓塞接头(10)呈中空结构，栓塞接头(10)上端设置有与芯管套(5)连通的第一连接口(10.1)、下端设置有第二连接口(10.2)；芯管(2)上端向上伸出压盖(4)、且连接有变径接头(1)，芯管(2)下端向下伸出芯管套(5)、且位于栓塞接头(10)内；有密封件(6)设置于芯管(2)与芯管套(5)之间；芯管套(5)上设有胶囊通道孔(8)，有上芯管套联结口(18)、中芯管套联结口(17)和下芯管套联结口(16)至上而下依次设置于密封件(6)上，芯管套(5)上设有与钻孔(25)连通的芯管套排水孔(5.1)，上芯管套联结口(18)与芯管套排水孔(5.1)相连通；有胶囊进出水接头(9)设置于芯管套(5)的侧壁下端、且位于胶囊通道孔(8)下方。2.根据权利要求1所述的一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，其特征在于：所述下芯管套联结口(16)、中芯管套联结口(17)、上芯管套联结口(18)内均设有减阻套(19)，所述减阻套(19)设置于芯管(2)外壁上。3.根据权利要求1或2所述的一种钻孔压水试验多通道转换快速卸压装置，其特征在于：有间隔套(7)设置于密封件(6)上，所述间隔套(7)设置于上芯管套联结口(18)与中芯管套联结口(17)之间。4.根据权利要求3所述的一种钻孔压水...

【专利技术属性】
技术研发人员：周云，石华国，王家祥，刘承新，王吉亮，朱鸿翔，王旺盛，史存鹏，李银泉，王朋，
申请(专利权)人：长江勘测规划设计研究有限责任公司，长江三峡勘测研究院有限公司武汉，
类型：新型
国别省市：湖北,42