一种软岩岩芯钻取装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于岩石工程技术领域，公开了一种软岩岩芯钻取装置，包括：基座、取芯钻头、电动机以及岩块固定箱；所述取芯钻头设置在所述基座上，所述取芯钻头与所述电动机相连，获取钻进动力；所述岩块固定箱设置在所述基座一侧，位于所述取芯钻头正下方；其中，所述岩块固定箱包括：箱体、箱盖以及填充在所述箱体内的固定颗粒；所述箱盖上设置有便于所述取芯钻头通过的通孔。本实用新型专利技术提供一种软岩岩芯钻取装置，能够保障良好的取芯质量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及岩石工程
，特别涉及一种软岩岩芯钻取装置。
技术介绍
在岩石工程研究中，岩石室内试验是获取岩石特性的重要手段，而其中岩石试样的制取是进行室内试验的必要步骤之一。岩石试样的制取根据岩性的不同，制取难度也不同。岩性较硬的岩石，钻取过程中岩芯不易损坏，取芯成功率高，而岩性较软的岩石，如泥岩、煤等，在钻取过程中经常发生剪断、破碎、剥落等现象造成岩芯完整性较差，无法制取标准试样。目前对于岩芯的钻取多采用湿法钻取，钻取过程中加水降温除尘，但这种方法并不适用于软岩的钻取，因为软岩极易遇水软化崩解，或者软岩结构中通常裂隙较发育，机械扰动极易造成原有结构损坏。为了尽量保证软岩结构的完整性，通常采用干式法钻取软岩岩芯。但是这种取芯方法仍然有不足之处，一是岩块需要初加工，切割成规整形状，在这个过程中机械或者人工切割都可能会造成软岩原生结构的破坏，二是稳定性不够导致取芯成功率不高，仍然容易发生岩芯剪断现象，三是使用地点受到限制，不适合工程现场取芯。在有些工程中，软岩试样用量较大，而专门运输岩块的费用较大，因此需要进行现场取芯，而工程现场中通常岩块大小不一、形状各异，因此取芯装置需要适应不同尺寸的岩块，在此基础上，还要保证装置的稳定性以提高钻取成功率。
技术实现思路
本技术提供一种软岩岩芯钻取装置，解决现有技术中软岩干式取芯方法对岩块尺寸要求高、钻取稳定性差、易发生断芯，取芯成本高的问题。为解决上述技术问题，本技术提供了一种软岩岩芯钻取装置，包括：基座、取芯钻头、电动机以及岩块固定箱；所述取芯钻头设置在所述基座上，所述取芯钻头与所述电动机相连，获取钻进动力；所述岩块固定箱设置在所述基座一侧，位于所述取芯钻头正下方；其中，所述岩块固定箱包括：箱体、箱盖以及填充在所述箱体内的固定颗粒；所述箱盖上设置有便于所述取芯钻头通过的通孔。进一步地，所述岩块固定箱还包括：箱盖压紧机构；所述箱盖压紧机构固定在所述箱体上，将所述箱盖压紧在所述箱体上。进一步地，所述箱盖压紧机构包括：拉紧螺杆以及紧固螺母；所述拉紧螺杆底端固定在所述箱体的箱底上，顶端穿过所述箱盖与所述紧固螺母锁紧。进一步地，所述拉紧螺杆的数量为至少四根，固定点设置在箱底底边中段。进一步地，所述箱盖包括左右两扇。进一步地，所述取芯钻头包括：钻杆、位于钻杆底部的切削刀刃以及位于钻杆顶部与所述电动机衔接的钻柄；所述钻杆位于所述岩块固定箱的正上方。进一步地，所述基座包括：支撑体以及滑动体；所述支撑体一侧开设与所述滑动体匹配的上下方向的滑轨，所述滑动体嵌于所述滑轨上；所述电动机与所述取芯钻头固定在所述滑动体上。进一步地，所述滑动体与所述滑轨间通过液压升降机连接。进一步地，所述滑动体上设置把手。进一步地，所述支撑体包括：固定底板以及滑轨支撑件；所述滑轨支撑件固定在所述固定底板上；所述滑轨支撑件固定并支撑所述滑轨。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本申请实施例中提供的软岩岩芯钻取装置，采用岩块固定箱以及其内的固定颗粒实现不规则岩块的固定，能够避免岩块试样的加工过程，同时，降低初加工造成软岩原生结构的破坏；通过箱内密集的固定颗粒覆盖围绕在岩石，能够实现不规则岩块的固定，同时能够缓冲吸收岩块的振动，降低断芯率。能够实现现场就地取芯，效率大幅提高，同时降低运输成本。附图说明图1为本技术提供的软岩岩芯钻取装置的结构示意图；图2是本技术提供的岩块固定箱俯视图；图3是本技术提供的取芯钻头俯视图；图4是本技术提供的电动机与钻机底座示意图。具体实施方式本申请实施例通过提供一种软岩岩芯钻取装置，解决现有技术中软岩干式取芯方法对岩块尺寸要求高、钻取稳定性差、易发生断芯，取芯成本高的问题；达到了提高软岩取芯成功率，保护软岩原生结构的完整性，为室内试验提供最接近现场实际的软岩试样。为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细说明，应当理解本技术实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本申请实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。参见图1和图4，一种软岩岩芯钻取装置，包括：基座、取芯钻头、电动机11以及岩块固定箱；所述取芯钻头设置在所述基座上，所述取芯钻头与所述电动机相连，获取钻进动力；所述岩块固定箱设置在所述基座一侧，位于所述取芯钻头正下方；其中，所述岩块固定箱包括：箱体12、箱盖13以及填充在所述箱体内的固定颗粒17；所述箱盖13上设置有便于所述取芯钻头通过的通孔。在进行取芯操作时，岩块16直接投入到所述岩块固定箱内，并填充固定颗粒17振实，而后通过箱盖13压紧所述固定颗粒17。具体来讲，固定颗粒17可选用沙粒。所述岩块固定箱还包括：箱盖压紧机构；所述箱盖13压紧机构固定在所述箱体12上，将所述箱盖13压紧在所述箱体12上。用于当钻取岩芯时，能够约束受激膨胀的沙粒，从而吸收缓冲振动，保持岩块16良好的更坚定效果。具体来讲，所述箱盖压紧机构包括：拉紧螺杆18以及紧固螺母19；所述拉紧螺杆18底端固定在所述箱体12的箱底上，顶端穿过所述箱盖13与所述紧固螺母19锁紧。根据实际情况，调节压紧程度。进一步地，为了平衡振动压力，保持良好的固定结构；所述拉紧螺杆18的数量为至少四根，固定点设置在箱底底边中段。所述箱盖13包括左右两扇。能够实现良好的装卸操作。所述取芯钻头包括：钻杆6、位于钻杆底部的切削刀刃5以及位于钻杆顶部与所述电动机衔接的钻柄7；所述钻杆6位于所述岩块固定箱的正上方；实现固定操作。所述基座包括：支撑体以及滑动体8；所述支撑体一侧开设与所述滑动体8匹配的上下方向的滑轨3，所述滑动体8嵌于所述滑轨3上；所述电动机11与所述取芯钻头固定在所述滑动体8上。便于钻取操作省时省力。进一步地，所述滑动体8与所述滑轨3间通过液压升降机连接。进一步降低难度。所述滑动体8上设置把手10。所述支撑体包括：固定底板2以及滑轨支撑件1；所述滑轨支撑件1固定在所述固定底板2上；所述滑轨支撑件1固定并支撑所述滑轨3。下面具体介绍工作过程。参见图1和图4，在工程现场寻找平整路面，利用手持式电钻向地面钻孔，钻孔呈线性排列，钻孔间距对应固定底板2上的开孔间距，钻孔直径以膨胀螺栓4的直径为准，将膨胀螺栓4按入地面，穿过底座2中的开孔，拧紧膨胀螺栓4的紧固螺母，将底座2与地面连接，完成钻机基座的固定。参见图2，选取工程现场可放入箱体12的任意形状岩块16，向箱体内加入沙粒17直至刚好没过岩块，将特制盖板13盖到箱体12上，保证特制盖板13的开孔正好穿过箱体12中的拉紧螺杆18，紧固螺母19套入拉紧螺杆18顶端，拧紧。参见图4，连接电动机11与基座。将滑动体8套入滑轨3，转动滑动把手10，通过升降机构9将电动机11升至滑轨支撑件1最高处。将钻柄7顺螺纹与电动机11机头拧紧，将固定岩块箱12推至取芯钻头下方，移动固定岩块箱12位置，使箱盖13上直径5cm的开孔中心与钻杆6对齐。将电动机电线14与电源15连接，打开电动机开关开始取芯。转动滑动把手10，通过升降结构9将电动机沿滑轨3垂直地面向下滑动。电动机11带动取芯钻头转动，切削刀刃5切割岩块，岩芯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种软岩岩芯钻取装置，其特征在于，包括：基座、取芯钻头、电动机以及岩块固定箱；所述取芯钻头设置在所述基座上，所述取芯钻头与所述电动机相连，获取钻进动力；所述岩块固定箱设置在所述基座一侧，位于所述取芯钻头正下方；其中，所述岩块固定箱包括：箱体、箱盖以及填充在所述箱体内的固定颗粒；所述箱盖上设置有便于所述取芯钻头通过的通孔。

【技术特征摘要】
1.一种软岩岩芯钻取装置，其特征在于，包括：基座、取芯钻头、电动机以及岩块固定箱；所述取芯钻头设置在所述基座上，所述取芯钻头与所述电动机相连，获取钻进动力；所述岩块固定箱设置在所述基座一侧，位于所述取芯钻头正下方；其中，所述岩块固定箱包括：箱体、箱盖以及填充在所述箱体内的固定颗粒；所述箱盖上设置有便于所述取芯钻头通过的通孔。2.如权利要求1所述的软岩岩芯钻取装置，其特征在于，所述岩块固定箱还包括：箱盖压紧机构；所述箱盖压紧机构固定在所述箱体上，将所述箱盖压紧在所述箱体上。3.如权利要求2所述的软岩岩芯钻取装置，其特征在于，所述箱盖压紧机构包括：拉紧螺杆以及紧固螺母；所述拉紧螺杆底端固定在所述箱体的箱底上，顶端穿过所述箱盖与所述紧固螺母锁紧。4.如权利要求3所述的软岩岩芯钻取装置，其特征在于：所述拉紧螺杆的数量为至少四根，固定点设置在箱底底边中段。5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨典森，陈卫忠，谭贤君，亓宪寅，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，
类型：新型
国别省市：湖北;42