专利名称：用于大直径钻孔压水试验封隔装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于大直径钻孔压水试验封隔装置。主要适用直径为
220mm混凝土或岩石取芯钻孔的透水率检查试验。
背景技术：
随着工程勘察的发展和质量要求提高，钻探技术以及机具均需要不断改进 更新，如水电大坝碾压混凝土抽芯、混凝土坝体裂缝检查等一些大直径钻孔， 也需要按常规水电勘察钻孔一样，进行分段做压水试验。 发明内容
针对工程勘察的发展和质量要求的提高，满足大直径钻孔压水试验的要求， 本实用新型的目的在于提供一种用于大直径钻孔压水试验封隔装置，该装置结 构简单且能满足直径220mm钻孔的压水试验。
本实用新型所采用的技术方案是用于大直径钻孔压水试验封隔装置，具 有长为5m、直径为220mm的钻孔试验段，在钻孔试验段内置一造孔用的钻杆， 其特征在于在钻杆的顶部通过下接头连接一根芯管，在芯管外面串联一组间 隔排列的橡塞和垫片，最上端橡塞的上部串联上接头，所述芯管的顶部装有芯 管螺母，所述上接头又与连接管连接，连接管顶部装有二用接头，二用接头再 通过钻杆与孔口钻机连接。
所述钻杆的直径为50mm;所述芯管的直径为127mm;所述橡塞和垫片的 直径均为215mm;所述连接管的直径为168mm。
所述橡塞的膨胀力小于钻杆自重加上钻机加压之和的力P，同时，P力大于 最大压水试验压力值的1.5~2倍。
本实用新型的有益效果是本压水试验封隔装置利用原造孔钻杆，在试验 段上部串联一组橡塞起到封隔水的作用，橡塞膨胀依靠钻杆自重加钻机加压之 和力P，使一组橡塞同时受到挤压而压縮膨胀，试验结束，解除对橡塞的压力， 再提吊松动橡塞，使橡塞恢复到原来的形状。本装置不仅能满足工程勘察的需 要，更具有操作工艺简单、方便的特点。
3图1是本实用新型在无压状态下的结构示意图。 图2是本实用新型在受压膨胀状态下的结构示意图。
具体实施方式
如图l、图2所示，本实施例应用于孔深小于120m，直径为220mm岩石 或混凝土钻孔的压水试验。本例取长5m、直径220mm的钻孔试验段1，在该 钻孔试验段内利用一根钻孔用的直径为50mm的钻杆2，钻杆的顶部通过下接 头3连接一根直径为127mm的芯管6，在芯管外面串联一组间隔排列的橡塞4 和垫片5(本例选用6个橡塞4和6个垫片5)，橡塞4和垫片5的直径均为215mm， 在最上端橡塞的上部串联上接头7，在芯管6的顶部装有芯管螺母8，所述上接 头7又与直径为168mm的连接管9连接，连接管顶部装有二用接头10， 二用 接头再通过O50mm钻杆2与孔口钻机连接。
所述橡塞4的膨胀力应小于钻杆2自重加上钻机加压之和的力P，同时，P 力应大于最大压水试验压力值(lMPa)的1.5 2倍(依据《水电水利工程钻孔 压水试验规程(DL/T5331-2005)》，常规最大压水试验压力为lMPa，为使封隔 器能够达到预期的止水效果，P力必须大于最大压水试验值0.5MPa或以上，即 本装置取最大压水试验压力值的1.5 2倍)。
为满足最大压水试验压力大于lMPa，通过现场试验，6个长200mm橡塞， 能满足试验要求，即封隔装置橡塞部分累计总长度大于1200mm (橡塞长度X 橡塞个数二200mmX 6个4200mm)。
本实用新型的安装工艺流程是用钻杆2配置试验段长1，在试验段钻杆 顶部安装本封隔装置，然后再用钻杆连接到孔口，并与立轴钻杆连接成一体。
本实用新型的工作原理是橡塞4膨胀止水，利用钻机油压功能锁紧立轴 钻杆2，通过钻杆2自重和钻机加压，该压力P传递通过二用接头10、直径168mm 连接管9、上接头7，使橡塞4膨胀(如图2所示)；压水试验用钻进水泵通 过胶管以及试验管向试验段内供水，在水流稳定的条件下，每3min 5min测读 一次压入流量，连续四次读数符合压水要求再结束试验。试验结束先解除钻机 给立轴钻杆上压力，再用提引器上提立轴钻杆30cm左右(直径127mm芯管6 安装橡塞后的空余长度25cm)，使上接头7、直径168mm连接管9、 二用接头 IO处于悬吊受拉状态，并通过芯管螺母8最大提升高度的限位，使封隔装置各 橡塞4均处于悬空无压状态，再利用橡塞自身弹力恢复原来的橡塞形状。
权利要求1、一种用于大直径钻孔压水试验封隔装置，具有长为5m、直径为220mm的钻孔试验段(1)，在钻孔试验段内置一造孔用的钻杆(2)，其特征在于在钻杆(2)的顶部通过下接头(3)连接一根芯管(6)，在芯管外面串联一组间隔排列的橡塞(4)和垫片(5)，最上端橡塞的上部串联上接头(7)，所述芯管(6)的顶部装有芯管螺母(8)，所述上接头(7)又与连接管(9)连接，连接管顶部装有二用接头(10)，二用接头再通过钻杆(2)与孔口钻机连接。
2、 根据权利要求1所述的用于大直径钻孔压水试验封隔装置，其特征在于 所述钻杆(2)的直径为50mm;所述芯管(6)的直径为127mm;所述橡塞(4) 和垫片(5)的直径均为215mm;所述连接管(9)的直径为168mm。
3、 根据权利要求1或2所述的用于大直径钻孔压水试验封隔装置，其特征 在于所述橡塞(4)的膨胀力小于钻杆(2)自重加上钻机加压之和的力P， 同时，P力大于最大压水试验压力值的1.5 2倍。
专利摘要本实用新型涉及一种用于大直径钻孔压水试验封隔装置。所要解决的技术问题是提供一种用于大直径钻孔压水试验封隔装置，该装置结构简单且能满足直径220mm钻孔的压水试验。解决该问题的技术方案是用于大直径钻孔压水试验封隔装置，具有长为5m、直径为220mm的钻孔试验段，在钻孔试验段内置一造孔用的钻杆，其特征在于在钻杆的顶部通过下接头连接一根芯管，在芯管外面串联一组间隔排列的橡塞和垫片，最上端橡塞的上部串联上接头，所述芯管的顶部装有芯管螺母，所述上接头又与连接管连接，连接管顶部装有二用接头，二用接头再通过钻杆与孔口钻机连接。本实用新型主要适用直径为220mm混凝土或岩石取芯钻孔的透水率检查试验。
文档编号G01N3/12GK201397273SQ20092011322
公开日2010年2月3日 申请日期2009年1月22日 优先权日2009年1月22日
发明者周光辉, 张明林, 许启云, 许启新, 钟家峻 申请人:中国水电顾问集团华东勘测设计研究院;浙江华东建设工程有限公司;浙江华东勘探工程有限公司