CN103033454A

CN103033454A - 钻孔抽压水试验设备

Info

Publication number: CN103033454A
Application number: CN2012105350515A
Authority: CN
Inventors: 宋矿银; 杨小庆; 胡德新; 季惠彬; 朱华; 张玉升; 辛方亮; 张洪
Original assignee: BEIJING NEW ORIENTAL STAR PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Current assignee: BEIJING NEW ORIENTAL STAR PETROCHEMICAL ENGINEERING Co Ltd
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2013-04-10

Abstract

本发明涉及的钻孔抽压水试验设备，包括有储水罐、注水泵、注水软管绞盘、注水软管、手动加压泵、高压软管、高压软管绞盘、钢缆绞盘和钢缆，储水罐经注水泵与缠绕在注水软管绞盘上的注水软管相连，手动加压泵与缠绕在高压软管绞盘上的高压软管相连，还包括有压力流量采集器、信息处理器和钻孔抽压水多塞封孔器构成，压力流量采集器设置在注水泵的出水端上，信息处理器通过数据线与压力流量采集器相连，注水软管、高压软管和钢缆的另一端分别与钻孔抽压水多塞封孔器相连；通过本方案，全孔一次完成测试，并且可方便进行测段长度调节，测试数据按设定要求自动读取处理，大大提高了工作效率，测试数据可靠准确，结构简单紧凑、操作方便，测试成本低。

Description

钻孔抽压水试验设备

技术领域

本发明涉及一种试验用设备，特别是涉及一种钻孔抽压水试验设备。

背景技术

在现有技术中，钻孔压水试验是工程地质勘察中最常用的原位渗透试验之一，其主要目的是测吕荣值，压水试验是一种在钻孔内进行的渗透试验，它是用栓塞把钻孔隔离出一定长度的孔段，然后以一定的压力向该孔段压水，测定相应压力下的压入流量，以单位试验长度在某一压力下的压入流量值来表征该孔段岩石的透水性，是评价岩体渗透性的常用方法，是了解与工程有关地段岩体的相对透水性、岩体裂隙的张开度、充填物的性质、岩体的可灌性、灌浆效果检查等。在地下水条件简单、透水性较小的孔段，可以用压水试验资料估算岩体的渗透系数，为设计和工程处理提供基本资料。

在现有技术中压水试验的设备，特别是在强风化带或全风化带进行渗透试验时，需采取特殊的止水措施才可以完成，但是现有的止水措施大都是采用如套管栓塞、水泥塞等方式，这种原硬连接的方式存在漏水现象，密封段长度调节起来比较困难，并且在试验过程中，需要人们对各种数据进行人工采集，描绘出压力流曲线后再进行数据分析，从而得出吕荣值q和渗透系数K，大大增加了试验工作的试验费用和试验人员的工作强度，在野外施工的时候工作人员需要不停的看表计时，看水表记录流量、看压力表记录压力，劳动强度大且人为误差也大，同时严重影响了测试精度的准确性。

发明内容

有鉴于此，本发明的要解决的技术问题在于提供一种钻孔抽压水试验设备，通过本技术方案，在完成造孔后，全孔一次就可完成测试，并且可方便进行测段长度调节，测试数据按设定要求自动读取，大大提高了工作效率，测试数据可靠准确，结构简单紧凑、操作方便测试成本低，从而弥补了现有技术中存在的缺陷。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：一种钻孔抽压水试验设备，包括有储水罐、注水泵、注水软管绞盘、注水软管、手动加压泵、高压软管、高压软管绞盘、钢缆绞盘和钢缆，所述储水罐经注水泵与缠绕在注水软管绞盘上的注水软管相连，手动加压泵与缠绕在高压软管绞盘上的高压软管相连，还包括有压力流量采集器、信息处理器和钻孔抽压水多塞封孔器构成，所述压力流量采集器设置在注水泵的出水端上，所述信息处理器通过数据线与压力流量采集器相连，所述注水软管、高压软管和钢缆的另一端分别与钻孔抽压水多塞封孔器相连。

所述钻孔抽压水多塞封孔器由上封孔器、下封孔器、高压水管和测段连接杆构成，所述高压水管和测段连接杆的两端分别与上封孔器和下封孔器相连；所述上封孔器和下封孔器分别包括有外堵头、内堵头、膨胀皮囊和注水管构成，所述外堵头和内堵头中分别设置有中心通孔，所述外堵头和内堵头分别经中心通孔套装在注水管上，所述膨胀皮囊为长圆柱型，所述膨胀皮囊的两端分别套装并固定密封在外堵头和内堵头上，所述外堵头和内堵头上分别设置有通水孔，在外堵头和内堵头外侧的通水管上分别设置有高压连接头，在位于内堵头的注水管伸出端侧面上设置有注水出水口。

所述外堵头和内堵头的中心通孔中设置有一个以上的环形槽，在环形槽内设置有密封圈，所述密封圈分别套装在注水管上。

所述高压水管为高压耐磨抗拉软管，所述高压水管两端分别与上封孔器和下封孔器的内堵头上高压连接头相连。

所述测段连接杆两端分别与上封孔器和下封孔器中内堵头上注水管伸出端相连。

所述测段连接杆内设置有渗透压力变送器。

所述压力流量采集器由流量计和出水压力计构成，所述流量计和出水压力计分别设置在注水泵的出水端上。

所述压力流量采集器内还设置有无线渗透压力接收器，测段连接杆内的渗透压力变送器，通过无线发射与无线渗透压力接收器相连，并通过数据线与信息处理器相连，将流量、出水压力和渗透压力输送到信息处理器中。

本发明达到的技术效果如下：一种钻孔抽压水试验设备，通过本技术方案，在完成造孔后，全孔一次就可完成测试，并且可方便进行测段长度调节，测试数据按设定要求自动读取，大大提高了工作效率，测试数据可靠准确，结构简单紧凑、操作方便测试成本低。

附图说明

图1为本发明的工作状态示意图。

图2为本发明中钻孔抽压水多塞封孔器的结构图。

图3为本发明的钻孔抽压水多塞封孔器中上封孔器的剖视图。

图4为本发明的钻孔抽压水多塞封孔器中下封孔器的剖视图。

图中，1储水罐、2注水泵、3注水软管绞盘、4注水软管、5手动加压泵、6高压软管、7高压软管绞盘、8钢缆绞盘、9钢缆、10压力流量采集器、11信息处理器、12钻孔抽压水多塞封孔器、13流量计、14出水压力计、15无线渗透压力接收器、16上封孔器、17下封孔器、18高压水管、19测段连接杆、20外堵头、21内堵头、22膨胀皮囊、23注水管、24中心通孔、25通水孔、26高压连接头，27注水出水口、28环形槽、29密封圈、30渗透压力变送器、31钢缆挂架。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例和具体技术方案作进一步详细说明。

本发明涉及的钻孔抽压水试验设备，包括有储水罐1、注水泵2、注水软管绞盘3、注水软管4、手动加压泵5、高压软管6、高压软管绞盘7、钢缆绞盘8和钢缆9，所述储水罐1经注水泵2与缠绕在注水软管绞盘3上的注水软管4相连，手动加压泵5与缠绕在高压软管绞盘7上的高压软管6相连，还包括有压力流量采集器10、信息处理器11和钻孔抽压水多塞封孔器12构成，所述压力流量采集器10设置在注水泵2的出水端上，所述信息处理器11通过数据线与压力流量采集器10相连，所述注水软管4、高压软管6和钢缆9的另一端分别与钻孔抽压水多塞封孔器12相连。

所述钻孔抽压水多塞封孔器12由上封孔器16、下封孔器17、高压水管18和测段连接杆19构成，所述高压水管18和测段连接杆19的两端分别与上封孔器16和下封孔器17相连；所述上封孔器16和下封孔器17分别包括有外堵头20、内堵头21、膨胀皮囊22和注水管23构成，所述外堵头20和内堵头21中分别设置有中心通孔24，所述外堵头20和内堵头21分别经中心通孔24套装在注水管23上，所述膨胀皮囊22为长圆柱型，所述膨胀皮囊22的两端分别套装并固定密封在外堵头20和内堵头21上，所述外堵头20和内堵头21上分别设置有通水孔25，在外堵头20和内堵头21外侧的通水管25上分别设置有高压连接头26，在位于内堵头21的注水管23伸出端侧面上设置有注水出水口27。

所述外堵头20和内堵头21的中心通孔24中设置有两个环形槽28，在环形槽28内设置有密封圈29，所述密封圈29分别套装在注水管23上。

所述高压水管18为高压耐磨抗拉软管，所述高压水管18两端分别与上封孔器16和下封孔器17的内堵头21上高压连接头26相连。

所述测段连接杆19两端分别与上封孔器16和下封孔器17中内堵头21上注水管23伸出端相连。

所述测段连接杆19内设置有渗透压力变送器30。

所述压力流量采集器10由流量计13和出水压力计14构成，所述流量计13和出水压力计14分别设置在注水泵2的出水端上。

所述压力流量采集器10内还设置有无线渗透压力接收器15，测段连接杆19内的渗透压力变送器30，通过无线发射和接收与无线渗透压力接收器15相连，并通过数据线与信息处理器11相连，将流量、出水压力和渗透压力输送到信息处理器11中。

本发明中在工作时，钢缆9固定在上封孔器16上的钢缆挂架31上，通过释放钢缆9，使封孔器放置到钻孔内被测位置区域，高压连接头26和高压水管18将上封孔器16和下封孔器17的四个膨胀皮囊22内充满具有2Mpa以上的压力液体，从而形成了测量区域，向测量区域内经注水管23注水，水从注水管23的注水出水口27流出，通过注水管23内渗透压力变送器30测定的即时压力和流量计13测得的注水流量得出该测量区域内的压力流量的PQ曲线，从而得出吕荣值q和渗透系数K。

本发明中，为了进一步节约能源，提高环保效果，在膨胀皮囊22内充入的压力液体为水。

本发明中，通过出水压力计14、无线渗透压力接收器15和渗透压力变送器30，可以同时获得地面注水泵2的出水压力和测段内的渗透压力，以达到监视钻孔抽压水多塞封孔器12的工作状态和密封效果的作用。

本发明中的另一实施例中，将无线渗透压力接收器15直接设置在信息处理器11中。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims

1.一种钻孔抽压水试验设备，包括有储水罐、注水泵、注水软管绞盘、注水软管、手动加压泵、高压软管、高压软管绞盘、钢缆绞盘和钢缆，所述储水罐经注水泵与缠绕在注水软管绞盘上的注水软管相连，手动加压泵与缠绕在高压软管绞盘上的高压软管相连，其特征在于，还包括有压力流量采集器、信息处理器和钻孔抽压水多塞封孔器构成，所述压力流量采集器设置在注水泵的出水端上，所述信息处理器通过数据线与压力流量采集器相连，所述注水软管、高压软管和钢缆的另一端分别与钻孔抽压水多塞封孔器相连。

2.根据权利要求1所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述钻孔抽压水多塞封孔器由上封孔器、下封孔器、高压水管和测段连接杆构成，所述高压水管和测段连接杆的两端分别与上封孔器和下封孔器相连；所述上封孔器和下封孔器分别包括有外堵头、内堵头、膨胀皮囊和注水管构成，所述外堵头和内堵头中分别设置有中心通孔，所述外堵头和内堵头分别经中心通孔套装在注水管上，所述膨胀皮囊为长圆柱型，所述膨胀皮囊的两端分别套装并固定密封在外堵头和内堵头上，所述外堵头和内堵头上分别设置有通水孔，在外堵头和内堵头外侧的通水管上分别设置有高压连接头，在位于内堵头的注水管伸出端侧面上设置有注水出水口。

3.根据权利要求2所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述外堵头和内堵头的中心通孔中设置有一个以上的环形槽，在环形槽内设置有密封圈，所述密封圈分别套装在注水管上。

4.根据权利要求2所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述高压水管为高压耐磨抗拉软管，所述高压水管两端分别与上封孔器和下封孔器的内堵头上高压连接头相连。

5.根据权利要求2所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述测段连接杆两端分别与上封孔器和下封孔器中内堵头上注水管伸出端相连。

6.根据权利要求2所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述测段连接杆内设置有渗透压力变送器。

7.根据权利要求1所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述压力流量采集器由流量计和出水压力计构成，所述流量计和出水压力计分别设置在注水泵的出水端上。

8.根据权利要求1、6和7所述的钻孔抽压水试验设备，其特征在于，所述压力流量采集器内还设置有无线渗透压力接收器，测段连接杆内的渗透压力变送器，通过无线发射与无线渗透压力接收器相连，并通过数据线与信息处理器相连，将流量、出水压力和渗透压力输送到信息处理器中。