CN212154745U - 一种深孔压水试验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及工程地质勘察技术领域，尤其是涉及一种深孔压水试验装置。现有技术中，每段压水试验结束，由于单或双栓塞胶囊被高压水膨胀后的泄压回复原状动作，需从地面打开阀门让水在压差作用下沿全孔深的高压软管缓缓流出，泄压过程较为费时，本方案包括压水试验外管，所述压水试验外管内设有栓塞胶囊体，所述栓塞胶囊体上设有泄压管，所述泄压管上设有第一截止阀，所述泄压管远离栓塞胶囊体的一端设有泄压箱，所述泄压箱内设有抽负压组件，所述泄压箱上设有排水管，所述排水管上设有第二截止阀。本方案可以使压水试验结束后栓塞胶囊的泄压过程快速、可靠，缩短泄压时间。

Description

一种深孔压水试验装置

技术领域

本实用新型涉及工程地质勘察技术领域，尤其是涉及一种深孔压水试验装置。

背景技术

矿山水文地质勘察、帷幕注浆工程中，钻孔压水试验是一项重要的工作内容。为了要较准确的划分出含水层、隔水层，则要求在钻孔中自上而下或自下而上分段进行压水试验。

压水试验规程要求“一般每5米孔深实施一段压水试验；宜采用水压式或气压式栓塞”。工程地质勘察生产机组在选择钻孔压水试验技术方案时，根据试验器栓塞的类型和其适用条件，一般浅孔多采用机械顶压式栓塞法，深孔多采用水压式或气压式栓塞法；由于采用气压式栓塞法需另外配备一套高压充气泵或高压气罐作为供气源，从尽量减少试验设备器材配置及现场安全性因素考虑出发，对气压式栓塞法基本已少有选择，目前最广泛使用的多为水压式栓塞法技术方案。工程地质勘察深孔钻探技术按钻进工具可划分为两大类：常规钻具钻进法、绳索钻具钻进法。这两类钻进方法的钻孔压水试验技术方案按栓塞类型多选择采用以下两种：

(1)水压式单栓塞法——钻孔从上至下每钻进达到一个试段长度孔深，随即下入水压式单栓塞，进行一次压水试验，然后提出单栓塞试验器，再钻进下一个试段孔深，如此循环直至全孔。

(2)水压式双栓塞法——钻进完成全孔后，下入水压式双栓塞，按要求的每一试段长度，沿全孔深逐段分别连续实施完成全孔的压水试验。

单栓塞法和双栓塞法均采取先由一根全孔长度单独高压管路供水，通过压水充胀栓塞(单或双)胶囊，使其膨胀起到封隔试验段作用，然后关闭并密封此高压水通道，再通过全孔钻杆柱(压水管)水流通道向压水试验孔段送水，进行压水试验的方法。

水压式的橡胶封隔器单栓塞及双栓塞当前国内均有完善的配套定型产品，试验器栓塞耐压一般可达10Mpa～30Mpa压力值，生产机组按所需孔径规格及压力值指标进行型号选择，购置配备投入使用即可。

但是上述现有技术中，每段压水试验结束，由于单或双栓塞胶囊被高压水膨胀后的泄压回复原状动作，需从地面打开阀门让水在压差作用下沿全孔深的高压软管缓缓流出，泄压过程较为费时，特别是深孔条件下，等待泄压的时间过长，且有时出现孔内水位压差异常或地层特殊孔壁不规则影响等情况，使栓塞胶囊不易完全泄压回复原状，造成试验器栓塞难以顺利起拔的情况。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种深孔压水试验装置，可以使压水试验结束后栓塞胶囊的泄压过程快速、可靠，缩短泄压时间。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种深孔压水试验装置，包括压水试验外管，所述压水试验外管内设有栓塞胶囊体，所述栓塞胶囊体上设有泄压管，所述泄压管上设有第一截止阀，所述泄压管远离栓塞胶囊体的一端设有泄压箱，所述泄压箱内设有抽负压组件，所述泄压箱上设有排水管，所述排水管上设有第二截止阀。

通过采用上述技术方案，在试验时，需将第一截止阀关闭，减少泄压管对栓塞胶囊体的充压影响；当试验结束后，打开第一截止阀，使高压水快速泄压至泄压箱，通过对泄压箱内抽负压，使泄压箱内为负压状态，通过泄压管对栓塞胶囊体内的水形成抽吸的作用，从而促进栓塞胶囊体内的泄压，当泄压结束，关闭第一截止阀，打开第二截止阀，进行泄压箱内的排水。

本实用新型进一步设置为：所述抽负压组件包括设在泄压箱内的密封管，所述密封管内沿密封管长度方向滑动连接有密封板，所述密封板与密封管的内壁间隙配合，所述泄压箱上设有用于驱动密封板在密封管内往复滑动的驱动组件，所述密封管上开设有与泄压箱内相通的进气口，所述进气口上设有第一单向阀，所述密封管上开设有与外界相通的出气口，所述出气口上设有第二单向阀。

通过采用上述技术方案，驱动组件带动密封板在密封管内往复移动，将密封管内的气体通过出气口导出至外界环境，使密封管内形成负压，密封管通过进气口从泄压箱内抽入气体，使泄压箱内形成负压，第一单向阀使气体只能从泄压箱进入密封管，第二单向阀使气体只能从密封管到外界环境，从而实现泄压箱内的抽负压作用。

本实用新型进一步设置为：所述驱动组件包括转动连接在密封板上的第一杆，所述第一杆远离密封板的一端转动连接有第二杆，所述第二杆远离第一杆的一端设有电机。

通过采用上述技术方案，启动电机，电机带动第二杆绕电机的转轴转动，第二杆带动第一杆，第一杆带动密封板在密封管内往复滑动，实现驱动作用。

本实用新型进一步设置为：所述排水管的水平高度低于密封管的水平高度设置。

通过采用上述技术方案，排水管的高度低于密封管高度，使水位升到排水管高度时及时从排水管排出，减少密封管抽吸到水的情况发生。

本实用新型进一步设置为：所述泄压箱上设有压力释放阀。

通过采用上述技术方案，当泄压结束，打开压力释放阀，使泄压箱内恢复常压，从而方便下次使用。

本实用新型进一步设置为：所述密封板与密封管之间设有限制密封板移动过程发生转动的限制组件。

通过采用上述技术方案，限制组件用于对密封板的移动进行限制，减少密封板在移动过程发生转动的情况，使密封板的移动较为稳定。

本实用新型进一步设置为：所述限制组件包括开设在密封管上的限位槽，所述密封板的端壁上设有限位块，所述限位块在限位槽中滑动设置，所述限位块与限位槽间隙配合。

通过采用上述技术方案，限位块在限位槽中滑动间隙设置，使限位块被限位槽限制，而限位块与密封板相连接，使间接对密封板的移动形成限制作用，实现密封板的限制作用。

本实用新型进一步设置为：所述泄压箱上设有用于检测水位的水位计。

通过采用上述技术方案，水位计用于监测泄压箱的水位，当水位过高时方便打开第二截止阀进行泄压箱的排水。

综上所述，本实用新型的有益技术效果为：

1.在试验时，需将第一截止阀关闭，减少泄压管对栓塞胶囊体的充压影响；当试验结束后，打开第一截止阀，使高压水快速泄压至泄压箱，通过对泄压箱内抽负压，使泄压箱内为负压状态，通过泄压管对栓塞胶囊体内的水形成抽吸的作用，从而促进栓塞胶囊体内的泄压，当泄压结束，关闭第一截止阀，打开第二截止阀，进行泄压箱内的排水；

2.驱动组件带动密封板在密封管内往复移动，将密封管内的气体通过出气口导出至外界环境，使密封管内形成负压，密封管通过进气口从泄压箱内抽入气体，使泄压箱内形成负压，第一单向阀使气体只能从泄压箱进入密封管，第二单向阀使气体只能从密封管到外界环境，从而实现泄压箱内的抽负压作用。

附图说明

图1是本实施例的结构示意图；

图2是限制组件的结构示意图。

图中，1、压水试验外管；2、栓塞胶囊体；3、泄压管；4、第一截止阀；5、泄压箱；6、排水管；7、第二截止阀；8、抽负压组件；9、密封管；10、密封板；11、进气口；12、第一单向阀；13、出气口；14、第二单向阀；15、驱动组件；16、第一杆；17、第二杆；18、电机；19、压力释放阀；20、限制组件；21、限位槽；22、限位块；23、水位计。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

如图1和图2所示，一种深孔压水试验装置，包括压水试验外管1，压水试验外管1内设有栓塞胶囊体2，栓塞胶囊体2上设有泄压管3，泄压管3上设有第一截止阀4，泄压管3远离栓塞胶囊体2的一端固定连接有泄压箱5，泄压箱5上固定连接有排水管6，排水管6上设置有第二截止阀7，泄压箱5内设有抽负压组件8。

抽负压组件8包括固定连接在泄压箱5内的密封管9，密封管9内设有密封板10，密封板10与密封管9的内壁间隙配合，密封板10沿密封管9的长度方向滑动设置。密封管9上开设有进气口11，进气口11与泄压箱5的空间相通，进气口11上固定设置有第一单向阀12。密封管9上开设有出气口13，出气口13与外界相连通，出气口13上固定连接有第二单向阀14。泄压箱5上设有驱动组件15，驱动组件15用于驱动密封板10在密封管9内往复滑动，将密封管9内的气体通过出气口13导出至外界环境，使密封管9内形成负压，密封管9通过进气口11从泄压箱5内抽入气体，使泄压箱5内形成负压，第一单向阀12使气体只能从泄压箱5进入密封管9，第二单向阀14使气体只能从密封管9到外界环境，从而实现泄压箱5内的抽负压。

如图1和图2所示，驱动组件15包括转动连接在密封板10上的第一杆16，第一杆16远离密封板10的一端转动连接有第二杆17，第二杆17远离第一杆16的一端设置有电机18。启动电机18，电机18带动第二杆17绕电机18的转轴转动，第二杆17带动第一杆16，第一杆16带动密封板10在密封管9内往复滑动。

排水管6的水平高度低于密封管9的水平高度，使水位升到排水管6高度时及时从排水管6排出，减少密封管9抽吸到水的情况发生。

泄压箱5上设置有压力释放阀19。当泄压结束，打开压力释放阀19，使泄压箱5内恢复常压。

密封板10与密封管9之间设有限制组件20，限制组件20用于对密封板10的移动进行限制，减少密封板10在移动过程发生转动的情况。

如图1和图2所示，限制组件20包括开设在密封管9两侧内壁上的限位槽21，密封板10的两端壁上固定连接有限位块22，两个限位块22在分别在限位槽21中滑动设置，限位块22与限位槽21间隙配合，使限位块22被限位槽21限制，而限位块22与密封板10相连接，使间接对密封板10的移动形成限制作用。

泄压箱5上设置有水位计23，水位计23用于监测泄压箱5的水位，当水位过高时方便打开第二截止阀7进行泄压箱5的排水。

工作过程：

在试验时，需将第一截止阀4关闭；

当试验结束后，打开第一截止阀4，启动电机18，对泄压箱5内抽负压，使泄压箱5内为负压状态，通过泄压管3对栓塞胶囊体2内的水形成抽吸的作用，使高压水快速泄压至泄压箱5，从而促进栓塞胶囊体2内的泄压，使栓塞胶囊体2的泄压过程快速、可靠，缩短泄压时间；

当泄压结束，关闭第一截止阀4，打开第二截止阀7，进行泄压箱5内的排水。

本具体实施方式的实施例均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种深孔压水试验装置，包括压水试验外管（1），所述压水试验外管（1）内设有栓塞胶囊体（2），其特征在于：所述栓塞胶囊体（2）上设有泄压管（3），所述泄压管（3）上设有第一截止阀（4），所述泄压管（3）远离栓塞胶囊体（2）的一端设有泄压箱（5），所述泄压箱（5）内设有抽负压组件（8），所述泄压箱（5）上设有排水管（6），所述排水管（6）上设有第二截止阀（7）。

2.根据权利要求1所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述抽负压组件（8）包括设在泄压箱（5）内的密封管（9），所述密封管（9）内沿密封管（9）长度方向滑动连接有密封板（10），所述密封板（10）与密封管（9）的内壁间隙配合，所述泄压箱（5）上设有用于驱动密封板（10）在密封管（9）内往复滑动的驱动组件（15），所述密封管（9）上开设有与泄压箱（5）内相通的进气口（11），所述进气口（11）上设有第一单向阀（12），所述密封管（9）上开设有与外界相通的出气口（13），所述出气口（13）上设有第二单向阀（14）。

3.根据权利要求2所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述驱动组件（15）包括转动连接在密封板（10）上的第一杆（16），所述第一杆（16）远离密封板（10）的一端转动连接有第二杆（17），所述第二杆（17）远离第一杆（16）的一端设有电机（18）。

4.根据权利要求2所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述排水管（6）的水平高度低于密封管（9）的水平高度设置。

5.根据权利要求1所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述泄压箱（5）上设有压力释放阀（19）。

6.根据权利要求2所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述密封板（10）与密封管（9）之间设有限制密封板（10）移动过程发生转动的限制组件（20）。

7.根据权利要求6所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述限制组件（20）包括开设在密封管（9）上的限位槽（21），所述密封板（10）的端壁上设有限位块（22），所述限位块（22）在限位槽（21）中滑动设置，所述限位块（22）与限位槽（21）间隙配合。

8.根据权利要求1所述的一种深孔压水试验装置，其特征在于：所述泄压箱（5）上设有用于检测水位的水位计（23）。

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