一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置及试验方法与流程

本发明涉及工程地质勘察，具体涉及一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置及试验方法。

背景技术：

1、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，主要用于测定岩体的透水性。该试验通过在钻孔内隔离出一定长度的孔段，并向该孔段施加一定压力的水，测定相应压力下的压入流量，以此来表征岩体的透水性能。这种试验是评价岩体渗透性的常用方法，对于了解工程相关地段的岩体透水性、岩体裂隙的张开度、充填物的性质、岩体的可灌性以及灌浆效果检查等具有重要意义。在某些地下水条件简单、透水性较小的岩体中，还可以通过压水试验资料估算岩体的渗透系数，为工程设计和处理提供基础数据。

2、然而，在现有技术中，进行压水试验所需的设备繁多且笨重，不易搬运，给搬运人员带来较大的工作压力。同时，在试验过程中，需要人工采集各种数据，并绘制压力流量曲线进行数据分析，这不仅劳动强度大，而且容易产生人为误差，影响试验的准确性。因此，急需一种便于搬运、操作简便、能够自动采集和处理数据的压水试验装置和试验方法，以提高试验效率和准确性。

技术实现思路

1、本发明为了解决上述技术问题，目的在于提供一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置及试验方法，实现了便于搬运、操作简便、能够自动采集和处理数据。

2、本发明通过下述技术方案实现：

3、一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，包括：

4、钻杆，其内部设置有沿其轴线的给水管路，所述钻杆上设置有与所述给水管路连通的测试水孔；

5、蓄水箱和给水泵，所述给水泵的进水端与所述蓄水箱连通，所述给水泵的出水端通过水管与所述钻杆的给水管路连通；

6、封堵组件，其包括上堵头和下堵头，所述上堵头和所述下堵头均密封安装在所述钻杆上，且所述测试水孔位于所述上堵头与所述下堵头之间；

7、压力检测组件，其测试端设置在所述钻杆上且位于所述上堵头和所述下堵头之间，所述压力测试组件的控制端设置在外部；

8、工作时，所述钻杆设置在钻孔内，且所述封堵组件与所述钻孔的内侧壁密封贴合。

9、具体地，所述蓄水箱包括水箱头、水箱尾和多个水箱件，多个所述水箱件均设置在所述水箱头和所述水箱尾之间，且所述水箱头、所述水箱件和所述水箱尾依次串联连通。

10、可选地，所述水箱头与所述水箱件、所述水箱尾与所述水箱件、以及相邻的两个水箱件之间通过拼装结构连接，且接触面设置有密封胶圈；

11、所述拼装结构包括：拼装槽和拼装凸起，所述拼装槽和所述拼装凸起分别设置在所述水箱件的两端，所述水箱尾和所述水箱头设置有与相邻的所述水箱件适配的拼装槽或拼装凸起；

12、所述拼装槽上设置有与外部连通的螺槽，所述拼装凸起上设置有与所述螺槽对应的螺孔，当所述拼装凸起插入至所述拼装槽内，通过与所述螺槽和所述螺孔连接的螺钉固定所述拼装凸起和所述拼装槽。

13、具体地，所述拼装凸起的外侧设置有密封防漏胶圈，所述拼装槽的内侧面凹设有与所述密封防漏胶圈对应的密封槽，所述拼装凸起和所述拼装槽通过所述密封防漏胶圈密封连接。

14、可选地，所述上堵头和所述下堵头均包括：

15、连接环，其套装在所述钻杆上，且所述连接环的内侧面与所述钻杆的外侧面固定密封连接；

16、压力调节封堵囊，其设置在所述连接环的外侧面，且所述压力调节封堵囊在膨胀状态下与钻孔的内侧面密封贴合；

17、所述钻杆内部设置有沿其轴线的压力液填充管路，所述压力液填充管路与所述压力调节封堵囊连通，且所述压力液填充管路与所述压力调节封堵囊之间均设置有电磁阀。

18、可选地，所述封堵组件的数量为多个，且多个所述封堵组件沿所述钻杆从上至下依次设置，所述钻杆上设置有多个与所述封堵组件对应的测试水孔；

19、所述封堵组件还包括设置在外部的压力液泵，所述压力液泵的出液口所述钻杆上的压力填充进液口连通。

20、具体地，所述上堵头的下方和所述下堵头的上方均设置有套装在所述钻杆上的环形膨胀囊，所述环形膨胀囊均与所述压力液填充管路连通，且所述环形膨胀囊与所述压力液填充管路之间均设置有电磁阀；

21、所述连接环上设置有梯形结构，所述环形膨胀囊与所述连接环固定连接，且所述环形膨胀囊的端部设置有环状密封缘，且所述环状密封缘位于所述梯形结构处，所述压力调节封堵囊的内侧面设置有内密封缘，且所述内密封缘位于所述梯形结构处，所述环状密封缘和所述内密封环在膨胀状态下密封贴合。

22、可选地，所述压力检测组件包括：控制主机、压力计、流量计和无线渗透压力接收器，

23、所述无线渗透压力接收器均设置在所述钻杆上，且位于所述上堵头和所述下堵头之间；

24、所述压力计和流量计设置在所述给水泵的出水口处；

25、所述控制主机与所述给水泵、所述压力计、所述流量计和所述无线渗透压力接收器电连接或无线连接。

26、进一步，所述水管与所述蓄水箱之间设置有回流管，所述回流管的一端与所述蓄水箱连通，所述回流管的另一端与所述水管连通且位于所述压水试验传感检测与所述钻杆之间，所述回流管上设置有控制阀；

27、所述试验装置还包括绞盘，所述水管缠绕在所述绞盘上。

28、一种工程地质钻孔压水试验方法，基于如上所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，所述方法包括：

29、钻孔完成后，确定钻孔试验段的位置；

30、将钻杆送入只试验段处，并通过封堵组件将钻杆与钻孔固定，并对试验段进行封堵；

31、通过蓄水箱、给水泵、水管、钻杆和测试水孔对试验段进行加压；

32、通过压力检测组件完成压水试验数据检测。

33、本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

34、本发明通过封堵组件将钻杆固定在测试段，然后通过钻杆内部设置有给水管路和测试水孔，用于对钻孔试验段进行加压和测试，实现了对测试段的精准定位，通过压力调节封堵囊与钻孔内侧壁密封贴合，实现钻孔的有效封堵，并且钻杆、水管和封堵组件的配合可以减少试验器材的体积，便于移动；

35、本发明还通过采用可拆卸的装配式储水罐，使得试验装置更加灵活便捷，大大减轻了工作人员的搬运负担，提高了现场施工的效率。

技术特征：

1.一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述蓄水箱(1)包括水箱头(5)、水箱尾(6)和多个水箱件(7)，多个所述水箱件(7)均设置在所述水箱头(5)和所述水箱尾(6)之间，且所述水箱头(5)、所述水箱件(7)和所述水箱尾(6)依次串联连通。

3.根据权利要求2所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述水箱头(5)与所述水箱件(7)、所述水箱尾(6)与所述水箱件(7)、以及相邻的两个水箱件(7)之间通过拼装结构连接，且接触面设置有密封胶圈；

4.根据权利要求3所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述拼装凸起(16)的外侧设置有密封防漏胶圈(18)，所述拼装槽(15)的内侧面凹设有与所述密封防漏胶圈(18)对应的密封槽(19)，所述拼装凸起(16)和所述拼装槽(15)通过所述密封防漏胶圈(18)密封连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述上堵头(9)和所述下堵头(10)均包括：

6.根据权利要求5所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述封堵组件(8)的数量为多个，且多个所述封堵组件(8)沿所述钻杆(4)从上至下依次设置，所述钻杆(4)上设置有多个与所述封堵组件(8)对应的测试水孔(11)；

7.根据权利要求5所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述上堵头(9)的下方和所述下堵头(10)的上方均设置有套装在所述钻杆(4)上的环形膨胀囊(20)，所述环形膨胀囊(20)均与所述压力液填充管路连通，且所述环形膨胀囊(20)与所述压力液填充管路之间均设置有电磁阀；

8.根据权利要求1所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述压力检测组件包括：控制主机(12)、压力计、流量计和无线渗透压力接收器，

9.根据权利要求8所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，其特征在于，所述水管(3)与所述蓄水箱(1)之间设置有回流管，所述回流管的一端与所述蓄水箱(1)连通，所述回流管的另一端与所述水管(3)连通且位于所述压水试验传感检测与所述钻杆(4)之间，所述回流管上设置有控制阀；

10.一种工程地质钻孔压水试验方法，其特征在于，基于如权利要求1-9中任意一项所述的一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置，所述方法包括：

技术总结本发明涉及工程地质勘察技术领域，具体涉及一种用于工程地质钻孔压水试验的试验装置及试验方法，包括：钻杆、蓄水箱、给水泵、封堵组件和压力检测组件，所述钻杆上设置有与所述给水管路连通的测试水孔；封堵组件包括上堵头和下堵头，且所述测试水孔位于所述上堵头与所述下堵头之间，工作时，所述钻杆设置在钻孔内，且所述封堵组件与所述钻孔的内侧壁密封贴合；本发明通过封堵组件将钻杆固定在测试段，然后通过钻杆内部设置有给水管路和测试水孔，用于对钻孔试验段进行加压和测试，实现了对测试段的精准定位，通过压力调节封堵囊与钻孔内侧壁密封贴合，实现钻孔的有效封堵，并且钻杆、水管和封堵组件的配合可以减少试验器材的体积，便于移动。技术研发人员：杜潇翔,张一希,李青春,丁梓涵,黄顺勇受保护的技术使用者：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/11