本发明专利技术公开的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置及隔离方法，属于勘察钻孔技术领域。隔离装置包括：可伸缩框架；包覆可伸缩框架的防水布袋；填充于防水布袋内的高吸水材料；调节可伸缩框架轴向长度的第一伸缩机构；调节轴向通道内径的第二伸缩机构；将可伸缩框架限制在较小轴向长度的第一限位机构；将轴向通道限制在较小内径R1的第二限位机构；使可伸缩框架伸展至较大轴向长度L2的第一释放机构；使轴向通道伸展至较大内径R2的第二释放机构。隔离装置根据溶洞或裂隙的尺寸在钻孔外预支成型，节约了工期，可伸缩框架与防水布袋内的高吸水树脂相互配合形成孔壁，从而达到造壁效果，使钻出的岩粉输送到地面。整个过程操作简便，节约了工程成本。了工程成本。了工程成本。
【技术实现步骤摘要】
一种勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置及隔离方法
[0001]本专利技术涉及一种勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置及隔离方法，属于勘察钻孔
技术介绍
[0002]工程勘察钻探过程中，需要对钻探取得的芯样进行观察，并对观察过程及所揭示的地质现象进行真实且准确的记录。但在灰岩地区勘察钻探过程中，不可避免地遇到溶洞或裂隙，且溶洞或裂隙的连通性强，一旦钻孔钻透溶洞或裂隙顶部，就会引起掉钻。如果不对溶洞或裂隙进行处理就继续钻进，则会造成岩粉和岩屑堆积于钻孔与溶洞或裂隙底部交汇处的周围而无法输送到地面，这将会造成卡钻、夹钻等工程事故，严重时会造成钻孔报废导致需要重新钻孔。因此，在遇到溶洞或裂隙时需要对溶洞或裂隙进行处理后再继续钻进。目前，对溶洞或裂隙时的处理通常采用在溶洞或裂隙中先填充大骨料后填充小骨料，然后进行注浆封堵骨料间裂隙的方式；或者，采用整体扩大钻孔直径，向溶洞或裂隙中下钢套管进行处理；再者，对溶洞或裂隙直接进行注浆封堵处理。以上几种处理方式都存在增加工程成本和延长工期的缺陷。
[0003]需要说明的是，上述内容属于专利技术人的技术认知范畴，并不必然构成现有技术。
技术实现思路
[0004]本专利技术为了解决现有技术所存在的问题，提供了一种勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置及隔离方法，可伸缩框架与防水布袋内的高吸水树脂相互配合形成孔壁，达到造壁效果，使钻出的岩粉输送到地面，节约了工程成本和工期。
[0005]本专利技术通过采取以下技术方案实现上述目的：
[0006]一方面，本专利技术提供了一种勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置，包括：
[0007]可伸缩框架，所述可伸缩框架的中部形成有贯穿的轴向通道，所述可伸缩框架的轴向长度以及轴向通道的内径可伸缩调节；
[0008]包覆所述可伸缩框架的防水布袋，所述防水布袋可随着可伸缩框架同步伸缩，所述防水布袋由位于轴向通道内侧的内围布、位于可伸缩框架外侧的外围布、位于可伸缩框架顶部的顶部围布、位于可伸缩框架底部的底部围布拼接形成；
[0009]填充于所述防水布袋内的高吸水材料；
[0010]用于调节所述可伸缩框架的轴向长度的第一伸缩机构；
[0011]用于调节所述轴向通道的内径的第二伸缩机构；
[0012]用于将所述可伸缩框架限制在较小轴向长度L1的第一限位机构；
[0013]用于将所述轴向通道限制在较小内径R1的第二限位机构；
[0014]用于解除第一限位机构的限制从而使所述可伸缩框架伸展至较大轴向长度L2的第一释放机构；
[0015]用于解除第二限位机构的限制从而使所述轴向通道伸展至较大内径R2的第二释
放机构。
[0016]可选地，所述可伸缩框架包括：
[0017]上下间隔设置的上支撑件和下支撑件，所述上支撑件和下支撑件的中部围设形成有内孔，所述内孔的孔径可伸缩调节；
[0018]若干根支撑杆，所述支撑杆间隔连接在所述上支撑件和下支撑件之间；
[0019]所述第一伸缩机构包括：
[0020]若干根上部伸缩顶杆，各根上部伸缩顶杆分别与各根支撑杆的上端可伸缩连接，以使上部伸缩顶杆伸出至上支撑件的上方；
[0021]若干根下部伸缩顶杆，各根下部伸缩顶杆分别与各根支撑杆的下端可伸缩连接，以使下部伸缩顶杆伸出至下支撑件的下方。
[0022]可选地，所述支撑杆的上端和下端分别设置有第一伸缩通道，所述第一伸缩通道内设置有第一弹簧；
[0023]所述上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆的内端分别限位在支撑杆上端和下端的第一伸缩通道内，并且上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆的内端与第一弹簧抵接。
[0024]可选地，所述第一限位机构包括与各根支撑杆一一对应的多根第一捆绑绳，每根第一捆绑绳对相应支撑杆上端的上部伸缩顶杆和下端的下部伸缩顶杆沿支撑杆轴向进行捆绑，以使上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆回缩至第一伸缩通道内；
[0025]所述第一释放机构包括：
[0026]套装在各根第一捆绑绳上的切割环，所述切割环具有相对设置的第一端和第二端；
[0027]分别设置在每个切割环第一端和第二端内周的支撑弹簧和刀片段，所述支撑弹簧的一端与切割环的第一端连接，支撑弹簧的另一端与第一捆绑绳连接；
[0028]分别与每个切割环的第一端连接的控制绳。
[0029]可选地，所述上支撑件和下支撑件均包括若干根首尾连接形成多边形框的单元板件，相邻的单元板件之间通过第二伸缩机构连接。
[0030]可选地，所述第二伸缩机构包括：
[0031]自两个相邻单元板件的对接面分别向两个单元板件内部延伸的第二伸缩通道，所述第二伸缩通道内设置有第二弹簧；
[0032]插杆，所述插杆的两端分别限位在两个单元板件的第二伸缩通道内，并且插杆的内端与第二弹簧抵接。
[0033]可选地，所述第二限位机构包括将相邻两个单元板件沿插杆轴向分别进行捆绑的多根第二捆绑绳，以使插杆回缩至第二伸缩通道内；
[0034]所述第二释放机构包括：
[0035]套装在各根第二捆绑绳上的切割环，所述切割环具有相对设置的第一端和第二端；
[0036]分别设置在每个切割环第一端和第二端内周的支撑弹簧和刀片段，所述支撑弹簧的一端与切割环的第一端连接，支撑弹簧的另一端与第二捆绑绳连接；
[0037]分别与每个切割环的第一端连接的控制绳。
[0038]可选地，所述上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆的端部分别设置有万向顶撑件，所述
万向顶撑件的端面上设置有增磨层。
[0039]可选地，本专利技术提供的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置还包括底部安装机构，所述底部安装机构包括支撑筒，所述支撑筒的外周固定有若干根托杆，所述托杆的端部与支撑筒的中心轴的距离大于所述轴向通道的较小内径R1、小于所述轴向通道的较大内径R2。
[0040]另一方面，本专利技术提供的采用勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置的隔离方法，包括如下步骤：
[0041](1)在钻杆的外周套装底部安装机构，在底部安装机构的顶部放置收缩状态的隔离装置，通过拉绳的牵引将底部安装机构和收缩状态的隔离装置一起下放至溶洞或裂隙的底部；
[0042](2)通过操纵第一释放机构和第二释放机构，使隔离装置释放至伸展状态；
[0043](3)通过拉绳将底部安装机构提出钻孔；
[0044](4)向钻孔内通水，水通过进水口进入防水布袋，使防水布袋内的高吸水材料吸水膨胀充满防水布袋，形成孔壁。
[0045]本申请的有益效果包括但不限于：
[0046]本专利技术提供的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置及隔离方法，隔离装置根据溶洞或裂隙的尺寸在钻孔外预支成型，节约了工期。具体的，施工时将收缩状态的隔离装置下放到溶洞或裂隙以后，控制隔离装置释放至伸展状态，使上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆顶在溶洞或裂隙的顶部和底部，保证隔离装置稳固支撑在溶洞或裂隙中。然后向钻孔内通水，使防水布袋内的膨胀本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置，其特征在于，包括：可伸缩框架，所述可伸缩框架的中部形成有贯穿的轴向通道，所述可伸缩框架的轴向长度以及轴向通道的内径可伸缩调节；包覆所述可伸缩框架的防水布袋，所述防水布袋可随着可伸缩框架同步伸缩，所述防水布袋由位于轴向通道内侧的内围布、位于可伸缩框架外侧的外围布、位于可伸缩框架顶部的顶部围布、位于可伸缩框架底部的底部围布拼接形成；填充于所述防水布袋内的高吸水材料；用于调节所述可伸缩框架的轴向长度的第一伸缩机构；用于调节所述轴向通道的内径的第二伸缩机构；用于将所述可伸缩框架限制在较小轴向长度L1的第一限位机构；用于将所述轴向通道限制在较小内径R1的第二限位机构；用于解除第一限位机构的限制从而使所述可伸缩框架伸展至较大轴向长度L2的第一释放机构；用于解除第二限位机构的限制从而使所述轴向通道伸展至较大内径R2的第二释放机构。2.根据权利要求1所述的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置，其特征在于，所述可伸缩框架包括：上下间隔设置的上支撑件和下支撑件，所述上支撑件和下支撑件的中部围设形成有内孔，所述内孔的孔径可伸缩调节；若干根支撑杆，所述支撑杆间隔连接在所述上支撑件和下支撑件之间；所述第一伸缩机构包括：若干根上部伸缩顶杆，各根上部伸缩顶杆分别与各根支撑杆的上端可伸缩连接，以使上部伸缩顶杆伸出至上支撑件的上方；若干根下部伸缩顶杆，各根下部伸缩顶杆分别与各根支撑杆的下端可伸缩连接，以使下部伸缩顶杆伸出至下支撑件的下方。3.根据权利要求2所述的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置，其特征在于，所述支撑杆的上端和下端分别设置有第一伸缩通道，所述第一伸缩通道内设置有第一弹簧；所述上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆的内端分别限位在支撑杆上端和下端的第一伸缩通道内，并且上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆的内端与第一弹簧抵接。4.根据权利要求3所述的勘察钻孔穿越溶洞或裂隙的隔离装置，其特征在于，所述第一限位机构包括与各根支撑杆一一对应的多根第一捆绑绳，每根第一捆绑绳对相应支撑杆上端的上部伸缩顶杆和下端的下部伸缩顶杆沿支撑杆轴向进行捆绑，以使上部伸缩顶杆和下部伸缩顶杆回缩至第一伸缩通道内；所述第一释放机构包括：套装在各根第一捆绑绳上的切割环，所述切割环具有相对设置的第一端和第二端；分别设置在每个切割环第一端和第二端内周...
【专利技术属性】
技术研发人员：安雪蕾，张志阔，陆海玉，刘猛，宋金平，王其超，宋海波，张祥星，王淼，马星辰，贾连杰，黄旭，胡方涛，
申请(专利权)人：山东省水利勘测设计院，
类型：发明
国别省市：
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