一種深孔巖芯套取設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型所要解決的技術(shù)問題是：針對完整硬巖采用便攜式鉆機取芯時常遇深孔巖芯雖已損傷斷裂卻難以順利取出的難題，本實用新型提供一種深孔中斷裂巖芯快速定位套取設(shè)備。技術(shù)方案是：一種深孔巖芯套取設(shè)備，包括固定桿、導(dǎo)向環(huán)、滑動桿、滑動環(huán)和伸縮套環(huán)；滑動環(huán)固定在滑動桿的上端并與固定桿套連，導(dǎo)向環(huán)固定在固定桿上且與滑動桿套連，伸縮套環(huán)的一端固定在固定桿的下端，其另一端固定在滑動桿的下端。優(yōu)點：本實用新型操作簡捷連貫。定位斷裂位置后下放套環(huán)至緊固狀態(tài)一次提拉桿件便可完成取芯工作，簡捷連貫、節(jié)約時間。
【專利說明】一種深孔巖芯套取設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種深孔巖芯套取設(shè)備，尤其針對完整程度較高的硬質(zhì)巖體深部施鉆后損傷斷裂巖芯的順利套取，是一種用于便攜式鉆機深部鉆孔的簡便高效取芯設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]巖體力學(xué)、水力學(xué)研究所需巖芯大多由鉆機鉆取，通常低完整性、低強度巖芯可在鉆具扭轉(zhuǎn)力及緊裹力的共同作用下套取出來；而完整程度較高的硬質(zhì)巖石如花崗巖、安山巖，因其顆粒聯(lián)接緊密，抗壓、抗剪強度很高，采用常規(guī)方法難以將巖芯順利取出。為最大程度縮減硬巖取芯所花費的時間，本實用新型提供一種深孔中斷裂巖芯快速定位套取設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:針對完整硬巖采用便攜式鉆機取芯時常遇深孔巖芯雖已損傷斷裂卻難以順利取出的難題，本實用新型提供一種深孔中斷裂巖芯快速定位套取設(shè)備。
[0004]本實用新型采取的技術(shù)方案是:
[0005]一種深孔巖芯套取設(shè)備，包括固定桿、導(dǎo)向環(huán)、滑動桿、滑動環(huán)和伸縮套環(huán)；滑動環(huán)固定在滑動桿的上端并與固定桿套連，導(dǎo)向環(huán)固定在固定桿上且與滑動桿套連，伸縮套環(huán)的一端固定在固定桿的下端，其另一端固定在滑動桿的下端。
[0006]導(dǎo)向環(huán)固定在固定桿的下端。導(dǎo)向環(huán)一邊跟固定桿底端綁扎連接一邊跟滑動桿底端套連，使得套環(huán)整體處于一個平面，保證套取時巖芯受力均勻穩(wěn)定，避免偏心受拉導(dǎo)致巖芯掉入孔中的事故。
[0007]為更好適用于不同直徑鉆孔及孔內(nèi)不同部位巖芯的快速套取，拓展該技術(shù)的應(yīng)用范圍及巖芯套取設(shè)備的重復(fù)利用率，同時考慮攜帶方便、減小作業(yè)空間之目的本實用新型的固定桿為伸縮桿或折疊桿。
[0008]為了能方便拆卸，并能重復(fù)利用，本實用新型所述伸縮套環(huán)與滑動桿的下端采用綁扎式連接，伸縮套環(huán)與固定桿的下端采用綁扎式連接。
[0009]有益效果
[0010]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比:1、本實用新型快速高效。巖芯損傷斷裂后在套環(huán)呈伸展?fàn)顟B(tài)下將該設(shè)備沿巖芯下放至斷裂部位上方5_8cm位置(此參數(shù)為多次類似試驗基礎(chǔ)上總結(jié)所得)，適當(dāng)移動滑動桿使伸縮套環(huán)緊固巖芯，用力提拉固定桿便可實現(xiàn)深孔巖芯的一次性提??；2、本實用新型適用范圍廣、重復(fù)利用率高。所用的大范圍伸縮套環(huán)和長距離伸縮桿件可滿足多種孔徑及不同孔深的作業(yè)需求；3、本實用新型操作簡捷連貫。定位斷裂位置后下放套環(huán)至緊固狀態(tài)一次提拉桿件便可完成取芯工作，簡捷連貫、節(jié)約時間。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的深孔巖芯套取設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖2是本實用新型的轉(zhuǎn)取巖芯時扭斷巖芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖3是本實用新型的提取巖芯的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖4是本實用新型的孔內(nèi)定位成像設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]其中，1、固定桿，2、導(dǎo)向環(huán)，3、滑動桿，4、滑動環(huán)，5、伸縮套環(huán)，6、鉆頭，7、鐵絲束，8、巖芯，9、巖芯損傷斷裂面。
【具體實施方式】
[0016]為使本實用新型的內(nèi)容更加明顯易懂，以下結(jié)合附圖1和【具體實施方式】做進(jìn)一步的描述。
[0017]本實用新型的深孔巖芯套取設(shè)備包括固定桿1、導(dǎo)向環(huán)2、滑動桿3、滑動環(huán)4和伸縮套環(huán)5 ;如圖1所示。
[0018]一種深孔巖芯套取設(shè)備，滑動環(huán)4焊接在滑動桿3的上端并與固定桿I套連，導(dǎo)向環(huán)2固定在固定桿I上并與滑動桿3套連，伸縮套環(huán)5的一端采用綁扎式固定在固定桿I的下端，其另一端采用綁扎式固定在滑動桿3的下端。
[0019]本實用新型所述的固定桿I和滑動桿3均采用現(xiàn)有技術(shù)中抗彎性能較好的粗鐵條制成。
[0020]本實用新型所述的滑動環(huán)3和導(dǎo)向環(huán)2均采用現(xiàn)有技術(shù)中抗扭彎性能較強的鐵圈制成。
[0021]本實用新型所述的伸縮套環(huán)5采用現(xiàn)有技術(shù)中為伸展率較大的柔性鐵絲環(huán)制成。伸縮套環(huán)6具有3-4倍的伸展空間。
[0022]為了能更好的適用于不同深度孔的巖芯的套取，擴展其應(yīng)用范圍和重復(fù)利用率，同時便于攜帶、減小作業(yè)空間、適用范圍更大，本實用新型固定桿I為伸縮桿或折疊桿。
[0023]本實用新型設(shè)備的工作過程如下所述:
[0024]便攜式鉆機裝配直徑12cm的鉆頭6在完整程度較高的花崗巖、安山巖等硬質(zhì)巖體10待鉆位置平穩(wěn)放置，表層巖體在風(fēng)化作用影響下較為破碎，施鉆后巖芯難以成型取出，因此先由地表向下鉆進(jìn)一節(jié)鉆桿(約90cm)深度,清除破碎巖芯；加套第二節(jié)或第三節(jié)鉆桿繼續(xù)向下層鉆進(jìn)，因所遇巖體風(fēng)化程度越來越弱，巖體強度和硬度逐漸增加，空心鉆頭內(nèi)腔逐漸被完整巖芯8充滿；此時停止鉆進(jìn)后稍稍提起鉆桿使其內(nèi)壁與巖芯8間留出0.5-lcm的間隙，將3-4根鐵絲束7從第一根鉆桿頂端孔塞入使其自由滑進(jìn)鉆頭內(nèi)腔，緩慢下放鉆桿和鉆頭至施鉆位置，啟動鉆機帶動空心鉆頭漸進(jìn)旋轉(zhuǎn)，鐵絲束7在鉆桿旋轉(zhuǎn)力和重力的共同作用下緊密充填在鉆頭內(nèi)壁與巖芯底部的間隙內(nèi)，逐步增大鉆桿的轉(zhuǎn)速，巖芯根部在巖芯、鐵絲束及鉆頭提供的強大扭矩作用下瞬間損傷斷裂，形成巖芯損傷斷裂面9 ;如圖2所示。此時將空心鉆頭提出鉆孔，下放孔內(nèi)定位成像設(shè)備對巖芯損傷裂紋位置精確定位記錄，進(jìn)而下放深孔巖芯套取設(shè)備，針對探測所得具體的損傷部位讓滑動桿3沿固定桿I上下滑動由此調(diào)節(jié)伸縮套環(huán)5的松緊程度，使其緊固在巖芯損傷裂紋上方5-8cm的最佳受力部位(此參數(shù)為多次類似試驗基礎(chǔ)上總結(jié)所得)，沿垂直方向用力提拉深孔巖芯套取設(shè)備的固定桿I可將損傷斷裂的完整巖芯從深孔底部提至地表，松開套環(huán)便可獲取巖芯。如圖3所示。
[0025]本實用新型采用的鉆頭6為現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于采礦及地質(zhì)勘察領(lǐng)域中的空心鉆頭，其具體結(jié)構(gòu)本實用新型不作詳細(xì)說明。[0026]本實用新型所述的鐵絲束7采用現(xiàn)有技術(shù)中的3-4根直徑Imm的細(xì)鐵絲相互纏繞而制成的綁扎束。
[0027]本實用新型所述的孔內(nèi)定位成像設(shè)備包括導(dǎo)向桿1-1、標(biāo)尺1-2、反光鏡1-3、數(shù)據(jù)線1-4和信號處理器1-5 ;如圖4所示。
[0028]數(shù)據(jù)線1-4通過扎帶捆綁在導(dǎo)向桿1-1上，在捆綁中不影響數(shù)據(jù)線1-4內(nèi)的信號傳輸。反光鏡1-3固定在導(dǎo)向桿1-1的一端頭上，連同導(dǎo)向桿1-1 一起伸入到測量孔內(nèi)；標(biāo)尺1-2和導(dǎo)向桿1-1伸入測量孔內(nèi)，數(shù)據(jù)線1-4的一端頭設(shè)有攝像頭1-6，另一端與信號處理器5相連。
[0029]本實用新型未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或采用現(xiàn)有技術(shù)加以實現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種深孔巖芯套取設(shè)備，其特征在于，包括固定桿(I)、導(dǎo)向環(huán)(2)、滑動桿(3)、滑動環(huán)(4)和伸縮套環(huán)(5);滑動環(huán)(4)固定在滑動桿(3)的上端并與固定桿(I)套連，導(dǎo)向環(huán)(2)固定在固定桿(I)上且與滑動桿(3)套連，伸縮套環(huán)(5)的一端固定在固定桿(I)的下端，其另一端固定在滑動桿(3)的下端。
2.如權(quán)利要求1所述的深孔巖芯套取設(shè)備，其特征在于，所述導(dǎo)向環(huán)(2)固定在固定桿(I)的下端。
3.如權(quán)利要求1所述的深孔巖芯套取設(shè)備，其特征在于，所述的固定桿(I)為伸縮桿或折疊桿。
4.如權(quán)利要求1所述的深孔巖芯套取設(shè)備，其特征在于，所述伸縮套環(huán)(5)與滑動桿(3 )的下端采用綁扎式連接，伸縮套環(huán)(5 )與固定桿(I)的下端采用綁扎式連接。
【文檔編號】E21B25/00GK203412536SQ201320400804
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月5日
【發(fā)明者】陳為平, 李曉昭, 郭亮, 程夢林 申請人:南京大學(xué)