自潜式水下钻芯取样装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种自潜式水下钻芯取样装置。本发明专利技术的目的是提供一种结构简单、制作方便、成本较低、受风浪影响小的自潜式水下钻芯取样装置，以简化施工工序，提高施工精度。本发明专利技术的技术方案是：一种自潜式水下钻芯取样装置，具有吊装平台，该吊装平台下端依次经钢管和弹性管连接压重机构，吊装平台还经起升机构连接所述压重机构；压重机构内具有连通压重机构上下端的安装通道，安装通道依次与所述弹性管和钢管连通形成吊装运输通道；安装通道内装有自潜钻机，该自潜钻机内具有与所述压重机构上安装通道连通的轴向通孔，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管的卡装机构；吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管、自潜钻机的吊装机构。

Since the water submersible drill core sampling device

The invention relates to a self water submersible drill core sampling device. The purpose of this invention is to provide a simple structure, convenient manufacture, low cost and impact by the wind and waves since water submersible drill core sampling device is small, to simplify the construction process, improve the accuracy of construction. The technical scheme of the invention is: a self water submersible drill core sampling device, a lifting platform, the lower end of the lifting platform is connected sequentially through the pressure lifting mechanism of steel pipe and elastic tube, also by the lifting platform lifting mechanism is connected with the pressure mechanism; pressure within the organization with the installation of heavy machine structure on pressure passage the lower end of the installation of channels in turn with the elastic pipe and steel pipe connected to form hoisting transportation channel; installation is arranged in the channel from the submersible drilling rig, submersible drilling rig with axial pressure and the lifting mechanism installed on the passages through hole, the axial through holes arranged in the clamping core tube clamping mechanism; hoisting transportation channel is provided with a lower core pipe, since the submersible drilling rig hoisting mechanism.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种自潜式水下钻芯取样装置，适用于海洋工程、港口与航道工程、水利水电工程、市政公用工程、公路工程、铁路工程及建筑工程等软土领域。
技术介绍
随着我国海洋开发的推进和内陆工程建设向水域发展，工程前期的勘探技术成果为能够反应实际地质情况，钻探施工在向标准化、规范化、科技化发展，钻取岩芯土样能够呈现完整的形态，以便工程地质人员精确鉴别判定地层状态。目前我国开发的海洋工程主要位于潮间带及近海海域，采用四脚升降钻探平台，该平台施工不受风浪影响有一定的效果，但受浅层不均匀沉降的持力层影响较大，容易发生倾覆，同时该平台只能在水深较浅的海域进行钻探施工；采用施工船上安装普通钻机，配备波浪补偿装置，钻探施工的取芯率与操作人的技能水平息息相关，此施工方案目前比较普及，但受潮汐及风浪的影响较大，施工需避开上述不利自然因素；另采用专业的海洋钻探平台，该设备比较先进，具有自平衡动力系统，不受风浪影响，但施工效率极低，为弥补这一缺陷，采用多组人员轮流施工，耗费时间成本和人力成本。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便、成本较低、受风浪影响小的自潜式水下钻芯取样装置，以简化施工工序，提高施工精度。本专利技术所采用的技术方案是：一种自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：具有吊装平台，该吊装平台下端依次经钢管和弹性管连接压重机构，所述吊装平台还经起升机构连接所述压重机构；所述压重机构内具有连通压重机构上下端的安装通道，安装通道依次与所述弹性管和钢管连通形成吊装运输通道；所述安装通道内装有自潜钻机，该自潜钻机内具有与所述压重机构上安装通道连通的轴向通孔，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管的卡装机构；所述吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管、自潜钻机的吊装机构。所述压重机构上设有定位机构。所述定位机构具有定位控制器，以及与定位控制器电路连接的GPS定位器和若干螺旋桨。所述压重机构下端设有水平调节机构。所述水平调节机构具有调平控制器、若干螺纹升降杆，以及与调平控制器电路连接的用于驱动螺纹升降杆转动的电动机和用于监测所述压重机构水平状态的水平传感器，其中螺纹升降杆均匀安装于压重机构上，螺纹升降杆下端设置抗扭铁片。所述起升机构包括卷筒机构和钢丝绳，其中卷筒机构安装于所述吊装平台上，钢丝绳上端绕于卷筒机构上，钢丝绳下端连接所述压重机构。所述岩芯管吊装机构包括绳索、岩芯管接头和套于绳索上的重力锤套，所述绳索上端经动作机构安装于吊装平台，绳索下端连接岩芯管接头；所述岩芯管上端设有连接头，连接头具有与所述岩芯管接头相适配的连接孔，连接孔内设有用于卡接岩芯管接头的接头卡槽。所述岩芯管接头包括接头本体，接头本体上由下而上依次具有伸缩机构Ⅰ、卡扣机构、挡圈旋转机构及挡圈；所述伸缩机构Ⅰ包括沿岩芯管接头轴向布置的伸缩杆Ⅰ，伸缩杆Ⅰ上套有弹簧Ⅰ；所述卡扣机构具有弹簧管和与所述接头卡槽相适配的接头卡扣，接头卡扣下端与接头本体可转动铰接，接头卡扣上端经弹簧管连接接头本体；所述挡圈旋转机构具有沿岩芯管接头轴向布置的伸缩杆Ⅱ，套于伸缩杆Ⅱ上的弹簧Ⅱ，伸缩杆Ⅱ下部制有一圈朝向上方的导向齿；所述挡圈同轴可转动安装于接头本体上，该挡圈上均匀制有若干可供所述接头卡扣穿过的缺口槽，挡圈上具有与下方导向齿相适配的从动齿。所述岩芯管管外壁上设有可与自潜钻机内卡装机构相适配的岩芯管卡扣，连接孔孔底设有控制岩芯管卡扣缩进的接触开关；所述岩芯管接头具有岩芯管接头Ⅰ和岩芯管接头Ⅱ两种，岩芯管接头Ⅰ下端端部制有盲孔；当岩芯管接头Ⅱ经接头卡扣卡接在连接孔内时，岩芯管接头Ⅱ下端抵接所述接触开关；当岩芯管接头Ⅰ经接头卡扣卡接在连接孔内时，岩芯管接头Ⅰ下端与抵接连接孔孔底，所述接触开关位于盲孔内。所述自潜钻机由上而下依次为跟进机构、动力机构和旋转推进机构；所述动力机构具有螺纹管Ⅰ和驱动螺纹管Ⅰ转动的电动机Ⅰ、齿轮组Ⅰ，以及螺纹管Ⅱ和驱动驱动螺纹管Ⅱ转动的电动机Ⅱ、齿轮组Ⅱ；所述跟进机构与螺纹管Ⅰ螺纹连接；所述旋转推进机构与螺纹管Ⅱ螺纹连接，旋转推进机构内设有所述卡装机构。本专利技术的有益效果是：本专利技术通过设置弹性管减弱风浪对下方压重机构、自潜钻机等的影响，通过定位机构和水平调节机构提高施工精度。本专利技术结构简单、操作方便，仅需两个操作人员即可完成施工，节约人力成本。本专利技术秉承安全、文明(无噪音、无污染、科技化施工理念。本专利技术由于设有弹性管、定位机构和水平调节机构，施工时不受潮汐、风浪、水深等自然因素影响，节约时间成本。本专利技术采用1m一钻，岩芯采取率高，岩芯无扰动，有利于工程地质人员鉴别判定地层状态，保证高质量。附图说明图1为实施例的结构示意图。图2为实施例中自潜钻机的示意图。图3为实施例中自潜钻机的剖视图。图4为图3的A-A剖视图。图5为图3的B-B剖视图。图6为图3的C-C剖视图。图7为实施例中岩芯管接头Ⅰ与岩芯管连接示意图。图8为实施例中岩芯管接头Ⅱ与岩芯管连接示意图。图9为实施例中图8中A部的放大图。图10为实施例中自潜式水下钻芯取样装置的使用状态示意图。图11～图13为实施例中自潜钻机下潜工作示意图。图14～图16为实施例中自潜钻机提取遇阻时的工作示意图。具体实施方式如图1所示，本实施例为一种自潜式水下钻芯取样装置，具有吊装平台1、钢管2、压重机构4，以及可以拉升、弯曲的弹性管3，其中吊装平台1下端与钢管2的上端连接固定，并且吊装平台1上制有与钢管2内部连通的通孔，钢管2下端与弹性管3同轴固定连接，弹性管3下端连接压重机构4。本例中在吊装平台1上安装有若干起升机构5，起升机构5包括卷筒机构501和钢丝绳502，其中卷筒机构501安装在吊装平台1上，钢丝绳502上端绕于卷筒机构501上，钢丝绳502下端连接压重机构4，通过起升机构5可控制压重机构4相对吊装平台1上升或下降。本例中在压重机构4上制有连通压重机构上下的安装通道401，在安装通道401内装有自潜钻机6。如图2～图6所示，本实施例中自潜钻机6由上而下依次为跟进机构603、动力机构604和旋转推进机构605。其中动力机构604具有螺纹管Ⅰ6041和驱动螺纹管Ⅰ6041转动的电动机Ⅰ6042、齿轮组Ⅰ6043，以及螺纹管Ⅱ6044和驱动驱动螺纹管Ⅱ转动的电动机Ⅱ6045、齿轮组Ⅱ6046。跟进机构603与螺纹管Ⅰ螺纹连接；旋转推进机构605与螺纹管Ⅱ螺纹连接。本例中跟进机构603、动力机构604和旋转推进机构605轴向均具有通孔，跟进机构603、动力机构604和旋转推进机构605内通孔连通形成轴向通孔601，旋转推进机构605对应轴向通孔601内设有卡装机构，本例中卡装机构采用卡槽602。本实施例中自潜钻机6的工作原理如下：自潜钻机6向下钻进：a、旋转推进机构605向下前进：启动电动机Ⅱ6045，齿轮组Ⅱ6046正向转动螺纹管Ⅱ6044，螺纹管Ⅱ6044转动过程中与其接触的旋转推进机构605旋转，由于旋转推进机构605外围的大螺纹与土体接触，则旋转推进机构605向前运动。b、动力机构向下前进：同时启动电动机Ⅰ、Ⅱ6042、6045，反向旋转齿轮组Ⅱ，和正向旋转齿轮组Ⅰ，此时旋转推进机构605和跟进机构603作为其反力，通过转动接触的螺纹管Ⅰ、Ⅱ，使得动力机构604向旋转推进机构605方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：具有吊装平台(1)，该吊装平台下端依次经钢管(2)和弹性管(3)连接压重机构(4)，所述吊装平台还经起升机构(5)连接所述压重机构(4)；所述压重机构(4)内具有连通压重机构上下端的安装通道(401)，安装通道(401)依次与所述弹性管(3)和钢管(2)连通形成吊装运输通道；所述安装通道(401)内装有自潜钻机(6)，该自潜钻机内具有与所述压重机构(4)上安装通道(401)连通的轴向通孔(601)，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管(7)的卡装机构；所述吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管(7)、自潜钻机(6)的吊装机构(8)。

【技术特征摘要】
1.一种自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：具有吊装平台(1)，该吊装平台下端依次经钢管(2)和弹性管(3)连接压重机构(4)，所述吊装平台还经起升机构(5)连接所述压重机构(4)；所述压重机构(4)内具有连通压重机构上下端的安装通道(401)，安装通道(401)依次与所述弹性管(3)和钢管(2)连通形成吊装运输通道；所述安装通道(401)内装有自潜钻机(6)，该自潜钻机内具有与所述压重机构(4)上安装通道(401)连通的轴向通孔(601)，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管(7)的卡装机构；所述吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管(7)、自潜钻机(6)的吊装机构(8)。2.根据权利要求1所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述压重机构(4)上设有定位机构(9)。3.根据权利要求2所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述定位机构(9)具有定位控制器，以及与定位控制器电路连接的GPS定位器和若干螺旋桨。4.根据权利要求1所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述压重机构(4)下端设有水平调节机构。5.根据权利要求4所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述水平调节机构具有调平控制器、若干螺纹升降杆(10)，以及与调平控制器电路连接的用于驱动螺纹升降杆转动的电动机和用于监测所述压重机构(4)水平状态的水平传感器，其中螺纹升降杆(10)均匀安装于压重机构(4)上，螺纹升降杆下端设置抗扭铁片。6.根据权利要求1所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述起升机构(5)包括卷筒机构(501)和钢丝绳(502)，其中卷筒机构安装于所述吊装平台上，钢丝绳上端绕于卷筒机构上，钢丝绳下端连接所述压重机构(4)。7.根据权利要求1所述的自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：所述岩芯管吊装机构(8)包括绳索(802)、岩芯管接头(803)和套于绳索(802)上的重力锤套(801)，所述绳索(802)上端经动作机构安装于吊装平台(1)，绳索下端连接岩芯管接头；所述岩芯管(7)上端设有连接头(701)，连接头(701)具有与所述岩芯管接头相适配的连接孔(702)，连接孔(702)内设有用于卡接岩芯管接头(803)的接头卡槽(705)。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张琳，饶猛，张昆，牛美峰，易神州，郭增卿，陈美，赵苏文，朱泓，徐彬，王振红，徐建，葛建刚，朱海超，
申请(专利权)人：浙江华东建设工程有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33