CN112145118A - 一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，包括第一外壳、第二外壳、注水组件、充气组件、窥视组件和封堵组件，所述第一外壳和所述第二外壳活动连接，所述注水组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳内，所述充气组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳内，所述封堵组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳表面，所述窥视组件位于所述第一外壳和所述第二外壳之间。本发明通过设置窥视组件，窥视仪探头位于双端堵水器两个胶囊中间，实现钻孔壁面全方位观测，连接窥视仪探头的显示屏，窥视仪探头可以帮助人们查看钻孔内的真实情况，同时也可以为人们拍摄以及记录钻孔内的情况，并方便人们对钻孔的情况进行记录分析。
Description
技术领域
本发明涉及堵水器技术领域。具体地说是一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法。
背景技术
双端堵水器是进行井下仰孔分段注水观测的主要设备，目前，用于观测钻孔的双端堵水器只是具备检测钻孔的功能，不具备窥视功能，也不具备摄影功能，而且在人们使用双端堵水器检测钻孔是否有渗水的情况时，需要双端堵水器提供一个相对密封的环境，然而，现有的双端堵水器与钻孔的接触面积较小，并且，封堵胶囊只是单层，有可能会面临着被钻孔划破，安全性低。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题在于提供一种具有窥视功能、摄像功能以及安全性高的集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，包括第一外壳、第二外壳、注水组件、充气组件、窥视组件和封堵组件，所述第一外壳和所述第二外壳活动连接，所述注水组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳内，所述充气组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳内，所述封堵组件设置在所述第一外壳和所述第二外壳表面，所述窥视组件位于所述第一外壳和所述第二外壳之间。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述封堵组件包括第一封堵胶囊和第三封堵胶囊，所述第一封堵胶囊嵌在所述第一外壳表面，所述第一封堵胶囊内设置有第一储气仓，所述第一储气仓内设置有第二封堵胶囊，所述第二封堵胶囊内设置有第一储水仓，所述第一封堵胶囊内壁与所述第二封堵胶囊外壁之间形成充气空腔；所述第三封堵胶囊嵌在所述第二外壳表面，所述第三封堵胶囊内设置有第二储气仓，所述第二储气仓内设置有第四封堵胶囊，所述第四封堵胶囊内设置有第二储水仓，所述第三封堵胶囊与所述第四封堵胶囊外壁之间形成充气空腔。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述注水组件包括第一入水管，所述第一入水管的一端自所述第一外壳的第一端伸入到所述第一外壳内并与所述第二封堵胶囊的第一端密封连接，所述第二封堵胶囊的第二端穿设有第一输水管，所述第一输水管的另一端伸出到所述第一外壳外面并固定连接有第二连接管，所述第二连接管表面设置有外螺纹，所述第一输水管通过所述第二连接管与第二输水管流体导通。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述第二输水管的一端固定连接有第三连接管，所述第三连接管内壁设置有内螺纹，所述外螺纹与所述内螺纹相匹配，所述第二输水管的另一端自所述第二外壳的第一端伸入到所述第二外壳内并与所述第四封堵胶囊密封连接，所述第二入水管的出水端依次穿过所述第一入水管和所述第二封堵胶囊并从所述第一输水管的管壁穿出，所述第二入水管的出水端与所述第一外壳和所述第二外壳之间的封堵检测空间流体导通，所述第二入水管的出水端上设置有出水口。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述充气组件包括第一入气管，所述第一入气管穿设在所述第一入水管内，所述第一入气管的出气端穿过所述第一入水管的管壁并与所述第一储气仓流体导通，所述第一输水管内还穿设有第一软管，所述第一软管的一端穿出所述第一输水管的管壁与所述第一储气仓流体导通，所述第一软管的另一端固定连接有第一连接管，所述第一连接管的另一端活动连接有第二软管，所述第二软管穿设在所述第二输水管内，所述第二软管的另一端穿过所述第二输水管的管壁并与所述第二储气仓内。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述窥视组件包括电线和环形存储箱，所述电线的一端自所述第一外壳的第一端伸入到所述第一外壳内，并依次穿过所述第一储气仓和所述环形存储箱的箱壁后与窥视仪探头电连接，所述第一输水管表面设置有固定环，所述固定环表面活动连接有硅胶圈，所述环形存储箱与所述固定环固定连接，所述硅胶圈位于所述环形存储箱与所述固定环安装面之间；所述环形存储箱的箱壁是透明箱壁；所述窥视仪探头共有三个，且三个窥视仪探头等间距分布在所述第一输水管圆周方向上。
上述一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，所述第一封堵胶囊、所述第二封堵胶囊、所述第三封堵胶囊和所述第四封堵胶囊均是橡胶材质，所述第一封堵胶囊和所述第三封堵胶囊硬度一致，所述第二封堵胶囊和所述第四封堵胶囊硬度一致，所述第一封堵胶囊和所述第三封堵胶囊硬度比所述第二封堵胶囊和所述第四封堵胶囊硬度小5％-15％。
一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器方法，利用所述双端堵水器装置进行双端堵水并进行钻孔窥视，包括如下步骤：
步骤A：将第一外壳和第二外壳通过第二连接管和第三连接管连接在一起，将第一软管和第二软管通过第一连接管连接在一起；
步骤B：将第一外壳和第二外壳伸入到钻孔内，在将第一外壳和第二外壳伸入到钻孔内的过程中，可以通过所述窥视仪探头观察钻孔内壁情况；
步骤C：将高压水通过第一入水管输入第一储水仓内，然后依次通过所述第一输水管和所述第二输水管并流入所述第二储水仓内；
步骤D：将高压气通过所述第一入气管注入所述第一储气仓内，高压气通过所述第一软管和所述第二软管注入所述第二储气仓内，使得所述第一封堵胶囊和所述第三封堵胶囊外表面与钻孔壁接触；
步骤E：所述第一外壳和所述第二外壳之间形成封闭空间，将高压水通过所述第二入水管和所述出水口注入封闭空间内；
步骤F：在外部通过窥视仪探头观察注水时钻孔内壁情况。
本发明的技术方案取得了如下有益的技术效果：
1、本发明通过设置窥视组件，窥视仪探头位于双端堵水器两个胶囊中间，实现钻孔壁面全方位观测，连接窥视仪探头的显示屏，窥视仪探头可以帮助人们查看钻孔内的真实情况，同时也可以为人们拍摄以及记录钻孔内的情况，并方便人们对钻孔的情况进行记录分析。
2、本发明通过设置注水组件和充气组件，当人们使用该装置检测钻孔是否有渗水的情况时，注水组件将水注入第二封堵胶囊和第四封堵胶囊内，充气组件将高压气注入第一封堵胶囊和第三封堵胶囊内，使得第一封堵胶囊和第三封堵胶囊与钻孔接触，并形成一个封闭空间，然后，在注水组件的作用下，将高压水注入封闭空间内，并观察高压水的水压变化，从而人们得以从水压变化的数据中得知钻孔内是否有渗水的情况发生。
3、本发明通过设置封堵组件，不同硬度的封堵胶囊在水压以及气压的压力下，形变也不同，第二封堵胶囊和第四封堵胶囊中间膨胀比两端大，从而挤压第一封堵胶囊和第三封堵胶囊内部空间内的气体向两端流动，使得第一封堵胶囊和第三封堵胶囊两端以及中间膨胀较为一致，使得第一封堵胶囊和第三封堵胶囊与钻孔的接触面积变大。
附图说明
图1本发明一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法的正视剖面结构示意图；
图2本发明一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法中A处的放大结构示意图；
图3本发明一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法中第一外壳的正视结构示意图；
图4本发明一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置及方法中第二外壳的正视结构示意图。
图中附图标记表示为：1-第一外壳；2-第一入水管；3-第一封堵胶囊；4-第一入气管；5-第一储气仓；6-第二封堵胶囊；7-第二入水管；8-第一输水管；9-第一软管；10-第一连接管；11-第二软管；12-第二输水管；13-第二连接管；14-外螺纹；15-内螺纹；16-固定环；17-硅胶圈；18-环形存储箱；19-窥视仪探头；20-电线；22-出水口；23-第三封堵胶囊；24-第四封堵胶囊；25-第一储水仓；26-第二储水仓；27-第三连接管；28-第二外壳；29-第二储气仓。
具体实施方式
如图1所示，本实施例一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，包括第一外壳1、第二外壳28、注水组件、充气组件、窥视组件和封堵组件，所述第一外壳1和所述第二外壳28活动连接，所述注水组件设置在所述第一外壳1和所述第二外壳28内，所述充气组件设置在所述第一外壳1和所述第二外壳28内，通过设置注水组件和充气组件，当人们使用该装置检测钻孔是否有渗水的情况时，注水组件将水注入第二封堵胶囊6和第四封堵胶囊24内，充气组件将高压气注入第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23内，使得第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23与钻孔接触，并形成一个封闭空间，然后，在注水组件的作用下，将高压水注入封闭空间内，并观察高压水的水压变化，从而人们得以从水压变化的数据中得知钻孔内是否有渗水的情况发生，所述封堵组件设置在所述第一外壳1和所述第二外壳28表面，通过设置封堵组件，不同硬度的封堵胶囊在水压以及气压的压力下，形变也不同，第二封堵胶囊6和第四封堵胶囊24中间膨胀比两端大，从而挤压第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23内部空间内的气体向两端流动，使得第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23两端以及中间膨胀较为一致，使得第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23与钻孔的接触面积变大，所述窥视组件位于所述第一外壳1和所述第二外壳28之间。
所述封堵组件包括第一封堵胶囊3和第三封堵胶囊23，所述第一封堵胶囊3嵌在所述第一外壳1表面，所述第一封堵胶囊3内设置有第一储气仓5，所述第一储气仓5内设置有第二封堵胶囊6，所述第二封堵胶囊6内设置有第一储水仓25，所述第一封堵胶囊3内壁与所述第二封堵胶囊6外壁之间形成充气空腔；所述第三封堵胶囊23嵌在所述第二外壳28表面，所述第三封堵胶囊23内设置有第二储气仓29，所述第二储气仓29内设置有第四封堵胶囊24，所述第四封堵胶囊24内设置有第二储水仓26，所述第三封堵胶囊23与所述第四封堵胶囊24外壁之间形成充气空腔。
所述注水组件包括第一入水管2，所述第一入水管2的一端自所述第一外壳1的第一端伸入到所述第一外壳1内并与所述第二封堵胶囊6的第一端密封连接，所述第二封堵胶囊6的第二端穿设有第一输水管8，所述第一输水管8的另一端伸出到所述第一外壳1外面并固定连接有第二连接管13，所述第二连接管13表面设置有外螺纹14，所述第一输水管8通过所述第二连接管13与第二输水管12流体导通，所述第二输水管12的一端固定连接有第三连接管27，所述第三连接管27内壁设置有内螺纹15，所述外螺纹14与所述内螺纹15相匹配，所述第二输水管12的另一端自所述第二外壳28的第一端伸入到所述第二外壳28内并与所述第四封堵胶囊24密封连接，所述第二入水管7的出水端依次穿过所述第一入水管2和所述第二封堵胶囊6并从所述第一输水管8的管壁穿出，所述第二入水管7的出水端与所述第一外壳1和所述第二外壳28之间的封堵检测空间流体导通，所述第二入水管7的出水端上设置有出水口22。
所述充气组件包括第一入气管4，所述第一入气管4穿设在所述第一入水管2内，所述第一入气管4的出气端穿过所述第一入水管2的管壁并与所述第一储气仓5流体导通，所述第一输水管8内还穿设有第一软管9，所述第一软管9的一端穿出所述第一输水管8的管壁与所述第一储气仓5流体导通，所述第一软管9的另一端固定连接有第一连接管10，所述第一连接管10的另一端活动连接有第二软管11，所述第二软管11穿设在所述第二输水管12内，所述第二软管11的另一端穿过所述第二输水管12的管壁并与所述第二储气仓29内。
所述窥视组件包括电线20和环形存储箱18，所述电线20的一端自所述第一外壳1的第一端伸入到所述第一外壳1内，并依次穿过所述第一储气仓5和所述环形存储箱18的箱壁后与窥视仪探头19电连接，通过设置窥视组件，窥视仪探头19位于双端堵水器两个胶囊中间，实现钻孔壁面全方位观测，连接窥视仪探头29的显示屏，窥视仪探头19可以帮助人们查看钻孔内的真实情况，同时也可以为人们拍摄以及记录钻孔内的情况，并方便人们对钻孔的情况进行记录分析，所述第一输水管8表面设置有固定环16，所述固定环16表面活动连接有硅胶圈17，所述环形存储箱18与所述固定环16固定连接，所述硅胶圈17位于所述环形存储箱18与所述固定环16安装面之间；所述环形存储箱18的箱壁是透明箱壁；所述窥视仪探头19共有三个，且三个窥视仪探头19等间距分布在所述第一输水管8圆周方向上，所述第一封堵胶囊3、所述第二封堵胶囊6、所述第三封堵胶囊23和所述第四封堵胶囊24均是橡胶材质，所述第一封堵胶囊3和所述第三封堵胶囊23硬度一致，所述第二封堵胶囊6和所述第四封堵胶囊24硬度一致，所述第一封堵胶囊3和所述第三封堵胶囊23硬度比所述第二封堵胶囊6和所述第四封堵胶囊24硬度小5％-15％
本实施例一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器方法，利用所述双端堵水器装置进行双端堵水并进行钻孔窥视，包括如下步骤：
步骤A：将第一外壳1和第二外壳28通过第二连接管13和第三连接管27连接在一起，将第一软管9和第二软管11通过第一连接管10连接在一起；
步骤B：将第一外壳1和第二外壳28伸入到钻孔内，在将第一外壳1和第二外壳28伸入到钻孔内的过程中，可以通过所述窥视仪探头19观察钻孔内壁情况；
步骤C：将高压水通过第一入水管2输入第一储水仓25内，然后依次通过所述第一输水管8和所述第二输水管12并流入所述第二储水仓26内；
步骤D：将高压气通过所述第一入气管4注入所述第一储气仓5内，高压气通过所述第一软管9和所述第二软管11注入所述第二储气仓29内，使得所述第一封堵胶囊3和所述第三封堵胶囊23外表面与钻孔壁接触；
步骤E：所述第一外壳1和所述第二外壳28之间形成封闭空间，将高压水通过所述第二入水管7和所述出水口22注入封闭空间内；
步骤F：在外部通过窥视仪探头19观察注水时钻孔内壁情况。
具体工作原理为：
将第一外壳1和第二外壳28通过第二连接管13和第三连接管27连接在一起，并将第一软管9和第二软管11通过第一连接管10连接在一起，然后将第一外壳1和第二外壳28伸入到钻孔内，并且，在伸入到钻孔内的过程中，通过观察窥视仪探头19观察钻孔内壁的实际情况；
当第一外壳1和第二外壳28伸入到指定位置时，将高压水通过第一入水管2输入第一储水仓25内，然后依次通过所述第一输水管8和所述第二输水管12并流入所述第二储水仓26内，同时将高压气通过所述第一入气管4注入所述第一储气仓5内，高压气通过所述第一软管9和所述第二软管11注入所述第二储气仓29内，使得所述第一封堵胶囊3和所述第三封堵胶囊23外表面与钻孔壁接触，使得第一外壳1和第二外壳28之间形成封闭空间；
然后，将高压水通过所述第二入水管7和所述出水口22注入封闭空间内，在此过程中，通过窥视仪探头19观察注水时钻孔内壁情况，并根据外界装置观察封闭空间内的水压变化。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本专利申请权利要求的保护范围之中。
Claims (8)
1.一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，包括第一外壳(1)、第二外壳(28)、注水组件、充气组件、窥视组件和封堵组件，所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)活动连接，所述注水组件设置在所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)内，所述充气组件设置在所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)内，所述封堵组件设置在所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)表面，所述窥视组件位于所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)之间。
2.根据权利要求1所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述封堵组件包括第一封堵胶囊(3)和第三封堵胶囊(23)，所述第一封堵胶囊(3)嵌在所述第一外壳(1)表面，所述第一封堵胶囊(3)内设置有第一储气仓(5)，所述第一储气仓(5)内设置有第二封堵胶囊(6)，所述第二封堵胶囊(6)内设置有第一储水仓(25)，所述第一封堵胶囊(3)内壁与所述第二封堵胶囊(6)外壁之间形成充气空腔；所述第三封堵胶囊(23)嵌在所述第二外壳(28)表面，所述第三封堵胶囊(23)内设置有第二储气仓(29)，所述第二储气仓(29)内设置有第四封堵胶囊(24)，所述第四封堵胶囊(24)内设置有第二储水仓(26)，所述第三封堵胶囊(23)与所述第四封堵胶囊(24)外壁之间形成充气空腔。
3.根据权利要求2所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述注水组件包括第一入水管(2)，所述第一入水管(2)的一端自所述第一外壳(1)的第一端伸入到所述第一外壳(1)内并与所述第二封堵胶囊(6)的第一端密封连接，所述第二封堵胶囊(6)的第二端穿设有第一输水管(8)，所述第一输水管(8)的另一端伸出到所述第一外壳(1)外面并固定连接有第二连接管(13)，所述第二连接管(13)表面设置有外螺纹(14)，所述第一输水管(8)通过所述第二连接管(13)与第二输水管(12)流体导通。
4.根据权利要求3所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述第二输水管(12)的一端固定连接有第三连接管(27)，所述第三连接管(27)内壁设置有内螺纹(15)，所述外螺纹(14)与所述内螺纹(15)相匹配，所述第二输水管(12)的另一端自所述第二外壳(28)的第一端伸入到所述第二外壳(28)内并与所述第四封堵胶囊(24)密封连接，所述第二入水管(7)的出水端依次穿过所述第一入水管(2)和所述第二封堵胶囊(6)并从所述第一输水管(8)的管壁穿出，所述第二入水管(7)的出水端与所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)之间的封堵检测空间流体导通，所述第二入水管(7)的出水端上设置有出水口(22)。
5.根据权利要求4所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述充气组件包括第一入气管(4)，所述第一入气管(4)穿设在所述第一入水管(2)内，所述第一入气管(4)的出气端穿过所述第一入水管(2)的管壁并与所述第一储气仓(5)流体导通，所述第一输水管(8)内还穿设有第一软管(9)，所述第一软管(9)的一端穿出所述第一输水管(8)的管壁与所述第一储气仓(5)流体导通，所述第一软管(9)的另一端固定连接有第一连接管(10)，所述第一连接管(10)的另一端活动连接有第二软管(11)，所述第二软管(11)穿设在所述第二输水管(12)内，所述第二软管(11)的另一端穿过所述第二输水管(12)的管壁并与所述第二储气仓(29)内。
6.根据权利要求5所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述窥视组件包括电线(20)和环形存储箱(18)，所述电线(20)的一端自所述第一外壳(1)的第一端伸入到所述第一外壳(1)内，并依次穿过所述第一储气仓(5)和所述环形存储箱(18)的箱壁后与窥视仪探头(19)电连接，所述第一输水管(8)表面设置有固定环(16)，所述固定环(16)表面活动连接有硅胶圈(17)，所述环形存储箱(18)与所述固定环(16)固定连接，所述硅胶圈(17)位于所述环形存储箱(18)与所述固定环(16)安装面之间；所述环形存储箱(18)的箱壁是透明箱壁；所述窥视仪探头(19)共有三个，且三个窥视仪探头(19)等间距分布在所述第一输水管(8)圆周方向上。
7.根据权利要求6所述的一种集成钻孔窥视功能的双端堵水器装置，其特征在于，所述第一封堵胶囊(3)、所述第二封堵胶囊(6)、所述第三封堵胶囊(23)和所述第四封堵胶囊(24)均是橡胶材质，所述第一封堵胶囊(3)和所述第三封堵胶囊(23)硬度一致，所述第二封堵胶囊(6)和所述第四封堵胶囊(24)硬度一致，所述第一封堵胶囊(3)和所述第三封堵胶囊(23)硬度比所述第二封堵胶囊(6)和所述第四封堵胶囊(24)硬度小5％-15％。
8.一种集成钻孔窥视功能的双端堵水方法，其特征在于，利用权利要求7所述双端堵水器装置进行双端堵水并进行钻孔窥视，包括如下步骤：
步骤A：将第一外壳(1)和第二外壳(28)通过第二连接管(13)和第三连接管(27)连接在一起，将第一软管(9)和第二软管(11)通过第一连接管(10)连接在一起；
步骤B：将第一外壳(1)和第二外壳(28)伸入到钻孔内，在将第一外壳(1)和第二外壳(28)伸入到钻孔内的过程中，可以通过所述窥视仪探头(19)观察钻孔内壁情况；
步骤C：将高压水通过第一入水管(2)输入第一储水仓(25)内，然后依次通过所述第一输水管(8)和所述第二输水管(12)并流入所述第二储水仓(26)内；
步骤D：将高压气通过所述第一入气管(4)注入所述第一储气仓(5)内，高压气通过所述第一软管(9)和所述第二软管(11)注入所述第二储气仓(29)内，使得所述第一封堵胶囊(3)和所述第三封堵胶囊(23)外表面与钻孔壁接触；
步骤E：所述第一外壳(1)和所述第二外壳(28)之间形成封闭空间，将高压水通过所述第二入水管(7)和所述出水口(22)注入封闭空间内；
步骤F：在外部通过窥视仪探头(19)观察注水时钻孔内壁情况。
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