專利名稱：一種超高壓試驗壓力鋼管裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種超高壓試驗壓力鋼管裝置。適用于水電、交通、石油和礦山等巖體工程超高壓應(yīng)力狀態(tài)下的水壓致裂法地應(yīng)力測試及高壓壓水試驗。
技術(shù)背景我國西部某水電站引水隧洞上覆巖體一般埋深1500 2000m，最大埋深約為2525m，具有埋深大、洞線長、洞徑大的特點，為超深埋長隧洞特大型地下水電工程。最大地應(yīng)力可達(dá)到70MPa以上，在隧洞開挖過程中，由于存在超高的地應(yīng)力，局部巖體出現(xiàn)了強烈的巖爆和變形，給隧洞的設(shè)計、施工及安全帶來很大的困難和隱患。常規(guī)的水壓致裂法地應(yīng)力測試系統(tǒng)(主要包括封隔器、壓力鋼管、液壓泵和測試管路等)難以滿足要求。常規(guī)的試驗壓力鋼管，鋼管端部采用外螺紋，接頭為內(nèi)螺紋，密封采用在鋼管外螺紋上纏繞生料帶，及鋼管端部加墊尼龍或鋼墊片。此種結(jié)構(gòu)的壓力鋼管最高測試壓力為30 40MPa。顯然遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到測試要求，需要研制出耐壓超過IOOMPa的新型超高壓試驗壓力鋼管裝置。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題是針對上述存在的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制作方便且成本低的超高壓試驗壓力鋼管裝置，使超高地應(yīng)力巖體中能夠順利進(jìn)行水壓致裂法地應(yīng)力測試和高壓壓水試驗。本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種超高壓試驗壓力鋼管裝置，該裝置具有壓力鋼管和鋼管接頭，兩者均帶有直徑相同的軸向通孔，裝配后該通孔貫通所述裝置，其特征在于所述壓力鋼管兩端對稱并制有外螺紋，螺紋段內(nèi)側(cè)設(shè)有O型密封圈和擋圈，鋼管端部裝有O型密封圈；所述鋼管接頭包括中間段及兩邊的接頭段，中間段在其外表面并排切去對稱的兩個弧面以形成平面，兩對平面呈錯位交叉90°布置，接頭段制有與所述外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋。所述內(nèi)螺紋占接頭段內(nèi)壁的2 / 3。本實用新型的有益效果是本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、加工制造方便且成本相對較低，重點解決壓力鋼管的連接問題，設(shè)計出了耐高壓、高密封性能的鋼管接頭。所提供的壓力鋼管裝置滿足測試系統(tǒng)所承受的最高壓力IOOMPa的要求，能夠在超高地應(yīng)力巖體中順利進(jìn)行水壓致裂法地應(yīng)力測試和高壓壓水試驗，并取得可靠的測試成果。

圖I為本實用新型中壓力鋼管的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實用新型中鋼管接頭的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖2的A-A或B-B剖視圖。圖4為本實用新型在實際測試或試驗中的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
本實施例提供了一種能夠在超高地應(yīng)力巖體中順利進(jìn)行水壓致裂法地應(yīng)力測試和高壓壓水試驗的超高壓試驗壓力鋼管裝置，包括壓力鋼管I和鋼管接頭2，兩者均帶有直徑相同的軸向通孔，裝配后該通孔貫通整個裝置。如圖I所示，本例中壓力鋼管I兩端制有外螺紋1-1，并且在外螺紋位置設(shè)有擋圈3和O型密封圈4，鋼管兩端部同樣設(shè)有O型密封圈4，本例中壓力鋼管I兩端對稱。如圖2、圖3所示，鋼管接頭2兩端為接頭段2-1，中間部位為中間段2-2。其中中間段2-2其外表面并排切去對稱的兩個弧面以形成平面(截面呈腰型)，兩對平面呈錯位交叉90°布置，便于安裝操作過程中扳手夾緊鋼管接頭。所述接頭段2-1內(nèi)壁制有與所述外螺紋1-1相匹配的內(nèi)螺紋2-1-1，內(nèi)螺紋占接頭段2-1內(nèi)壁的2/3。本實施例中根據(jù)實際試驗孔徑大小確定壓力鋼管I的外徑；根據(jù)承受壓力大小選取相應(yīng)質(zhì)量的鋼材，確定管壁厚度。 圖4為本實施例在實際使用過程中的示意圖，采用兩個本實施例的超高壓封隔器裝置5將測試(試驗)段的兩端封隔起來。近孔口的封隔器裝置上端的試驗段進(jìn)水孔與壓力鋼管2密封連接，壓力鋼管與壓力鋼管之間經(jīng)壓力鋼管接頭2牢固連接，延伸至孔外，用于向測試(試驗)段充水，封隔器進(jìn)水孔與超高壓軟管6密封連接；該封隔器裝置下端試驗段進(jìn)水孔經(jīng)花管7連接另一封隔器裝置，該花管上開有出水孔。兩封隔器裝置上的封隔器進(jìn)水孔經(jīng)超高壓軟管6連通，實現(xiàn)兩個封隔器裝置同時加壓或卸壓。
權(quán)利要求1.一種超高壓試驗壓力鋼管裝置，該裝置具有壓力鋼管(I)和鋼管接頭(2)，兩者均帶有直徑相同的軸向通孔，裝配后該通孔貫通所述裝置，其特征在于所述壓力鋼管(I)兩端對稱并制有外螺紋(1-1)，螺紋段內(nèi)側(cè)設(shè)有O型密封圈(4)和擋圈(3)，鋼管端部裝有O型密封圈(4);所述鋼管接頭(2)包括中間段(2-2)及兩邊的接頭段(2-1)，中間段(2-2)在其外表面并排切去對稱的兩個弧面以形成平面，兩對平面呈錯位交叉90°布置，接頭段(2-1)制有與所述外螺紋(1-1)相匹配的內(nèi)螺紋(2-1-1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的超高壓試驗壓力鋼管裝置，其特征在于所述內(nèi)螺紋(2-1-1)占接頭段(2-1)內(nèi)壁的2 / 3。
專利摘要本實用新型涉及一種超高壓試驗壓力鋼管裝置。本實用新型的目的是提供一種超高壓試驗壓力鋼管裝置，使超高地應(yīng)力巖體中能夠順利進(jìn)行水壓致裂法地應(yīng)力測試和高壓壓水試驗。本實用新型的技術(shù)方案是一種超高壓試驗壓力鋼管裝置，該裝置具有壓力鋼管和鋼管接頭，其特征在于所述壓力鋼管兩端對稱并制有外螺紋，螺紋段內(nèi)側(cè)設(shè)有O型密封圈和擋圈，鋼管端部裝有O型密封圈；所述鋼管接頭包括中間段及兩邊的接頭段，中間段在其外表面并排切去對稱的兩個弧面以形成平面，兩對平面呈錯位交叉90°布置，接頭段制有與所述外螺紋相匹配的內(nèi)螺紋。本實用新型適用于巖體工程超高壓應(yīng)力狀態(tài)下的水壓致裂法地應(yīng)力測試及高壓壓水試驗。
文檔編號F16L15/04GK202691346SQ20122025897
公開日2013年1月23日 申請日期2012年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月4日
發(fā)明者馬鵬, 何秀備 申請人:浙江華東工程安全技術(shù)有限公司