【技术实现步骤摘要】
本专利技术专利涉及使用钻探机具在水上平台钻取水底地层领域。特别涉及可拆分式轻便钻探取样装置及使用这种装置的取样方法,在水上组装钻取水底地层并取得原状淤泥质芯样。
技术介绍
由于在水上钻探一般需在专门地质勘察船上进行,勘察船亦可由普通船只改造或将钻机直接安装在水上平台上。这些勘察船设备庞大,钻取水底地层深,可取水底各种岩层芯样。而对江河湖泊(或水库)浅水层底泥的取样利用勘察船显得不经济,而且重型设备钻取水底表层底泥极易扰动。此种情况下,如能在水底底泥取样中使用轻型、可拆分并且能取得原状底泥样的轻便装置,有助于节省工程投资,实现在该领域技术突破。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对水底底泥取样,提供一种可拆分轻便淤泥质取样装置和水上漂浮平台,及其取样方法。可拆分式轻便钻探取样装置,是一种现场组装结构,包括取样机具装置、机具起吊冲击装置和平台装置,这些装置既各自独立又相互联系,通过现场组装形成完整水底底泥取样装置。使用这种装置的取样方法,包括获得水底底泥不失水分、扰动小原状土样的一系列工艺过程。
采用技术方案是:可拆分式水上轻便钻探取样装置,由单体浮筒组装成水上漂浮平台,平台中心预留通口,通口内安装取样机具装置固定臂及导向墩,用于定位取样机具装置。通口四周平台上固定支撑板,支撑板上安装吊架,通过电动卷扬机起放取样机具装置,并对取样机具装置冲击进行水底底泥取样。取样机具装置包括双层套管及双门取土器。其取样方法可以保证实现水下底泥取样不失水分及扰动小。
采用的技术方案是:可拆分式水上轻便钻探 ...
【技术保护点】
可拆分式水上轻便钻探取样装置,包括水上漂浮平台、机具起吊冲击装置和取样机具装置(13);其特征在于:水上漂浮平台有一通口(12);机具起吊冲击装置,包括吊架(5)和吊锤(15);吊架(5)底座固定设置在水上漂浮平台上,吊架(5)上部为滑轮组(23);滑轮组(23)包括两个定滑轮;电动卷扬机(24)紧靠吊架(5)设置在水上漂浮平台上,卷扬钢丝绳(25)通过吊架(5)和滑轮组(23)的两个定滑轮;卷扬钢丝绳(25)下端通过提篮(14)与第一钻杆(28)或中段钻杆(46)上端的钻杆接手(30)连接,或者卷扬钢丝绳(25)下端与冲击钢丝绳(27)上端连接,或者卷扬钢丝绳(25)下端与弹性压塞(45)上的压塞钢丝绳(26)连接;吊锤(15)内孔穿在取样机具装置(13)第一钻杆(28)上,吊锤(15)上连接有冲击钢丝绳(27);取样机具装置(13),包括至少一个钻杆接手(30)、第一钻杆(28)、传力环(16)、至少一个中段钻杆(46)、变径接头(31)、取样内管(47)、取样外管(32)和双门取土器(36);位于最上方的钻杆接手(30)下方连接有第一钻杆(28),第一钻杆(28)和下方的一个中段 ...
【技术特征摘要】
1.可拆分式水上轻便钻探取样装置,包括水上漂浮平台、机具起吊冲击装置和取样机具装置(13);其特征在于:
水上漂浮平台有一通口(12);
机具起吊冲击装置,包括吊架(5)和吊锤(15);
吊架(5)底座固定设置在水上漂浮平台上,吊架(5)上部为滑轮组(23);滑轮组(23)包括两个定滑轮;
电动卷扬机(24)紧靠吊架(5)设置在水上漂浮平台上,卷扬钢丝绳(25)通过吊架(5)和滑轮组(23)的两个定滑轮;
卷扬钢丝绳(25)下端通过提篮(14)与第一钻杆(28)或中段钻杆(46)上端的钻杆接手(30)连接,或者卷扬钢丝绳(25)下端与冲击钢丝绳(27)上端连接,或者卷扬钢丝绳(25)下端与弹性压塞(45)上的压塞钢丝绳(26)连接;
吊锤(15)内孔穿在取样机具装置(13)第一钻杆(28)上,吊锤(15)上连接有冲击钢丝绳(27);
取样机具装置(13),包括至少一个钻杆接手(30)、第一钻杆(28)、传力环(16)、至少一个中段钻杆(46)、变径接头(31)、取样内管(47)、取样外管(32)和双门取土器(36);
位于最上方的钻杆接手(30)下方连接有第一钻杆(28),第一钻杆(28)和下方的一个中段钻杆(46)通过传力环(16)连接;中段钻杆(46)同时与变径接头(31)的小端相连;
变径接头(31)的大端与取样外管(32)上端相连;
双门取土器(36),包括冲击头(37)和两个内开弧形门(38);
冲击头(37)上端与取样外管(32)下端相连;
冲击头(37)内部包含与冲击头(37)呈一体圆状环台(43),圆状环台(43)上开设有圆形取样内管间隙槽(50),以圆心对称的两对内开弧形门槽(51),同样以圆心对称的两弧形止水槽(48),每对内开弧形门槽(51)内均固定有内开弧形门(38)的门轴(39);门轴(39)上设有内开弧形门(38);
取样内管间隙槽(50)放置取样内管(47);
弧形止水槽(48)内放置弧形止水胶条(42);
内开弧形门(38)内端部为偏心头(41)形,两个偏心头(41)的间隙设置有工形止水胶条(40);
内开弧形门(38)上端设有弹性压塞(45);
冲击头(37)最底端呈扁尖(44)形;
弹性压塞(45)表面留有至少一个通气孔(35),弹性压塞(45)的中心吊耳(34)上系有压塞钢丝绳(26)。
2.根据权利要求1所述的可拆分式轻便钻探取样装置,其特征在于:
当所述的中段钻杆(46)为两个以上,相邻的中段钻杆(46)通过钻杆接手(30)连接;
所述的水上漂浮平台,包括多个浮筒(2)单体,多个浮筒(2)单体通过浮筒连接件固定螺栓(10)相互固定连接在一起;所述的水上漂浮平台的边缘设有至少一个锚耳(1),锚具(19)通过锚绳(18)连接在锚耳(1)上。
3.根据权利要求1所述的可拆分式轻便钻探取样装置,其特征在于:
所述的内开弧形门(38)贯入土样底泥时,最大开角在75°。
4.根据权利要求1所述的可拆分式轻便钻探取样装置,其特征在于:
还可包括取样机具导向装置(11);
取样机具导向装置(11),包括多个固定臂(20)和导向墩(21);
导向墩(21)外周设有多个固定臂(20),固定臂(20)支撑在通口(12)内...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔双利,潘绍财,孔繁友,于国丰,曲磊,汪玉君,
申请(专利权)人:辽宁省水利水电科学研究院,
类型:发明
国别省市:辽宁;21
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