一种岩土取芯装置制造方法及图纸

技术编号:40099684 阅读:5 留言:0更新日期:2024-01-23 17:29
本技术公开了一种岩土取芯装置,属于勘探技术领域。包括内管、分水接头、废土管、外管和钻头;内管设于外管内,其与外管之间具有间隙,其能相对于外管旋转;内管的内壁与钻头的内壁平齐且其内壁下端可拆卸地设有爪簧,爪簧包括固定环及其上侧的多片爪叶,内管的内壁上同轴设有供固定环嵌入的环槽或阶梯孔;固定环固定在环槽或阶梯孔中,其内壁与内管的内壁平齐;多片爪叶环绕内管的轴线均匀分布且其均由下至上斜向内管的轴线倾斜。黏性土层取样时,所述爪簧可拆除;岩层或松散土层取样时,所述爪簧安装。在取样岩层和松散土层时,爪簧安装;采样时,样芯能正常进入内管;提钻时,爪叶张开,卡住样芯不掉落;取样成功率高。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于勘探,特别涉及一种岩土取芯装置


技术介绍

1、地质勘探是通过各种手段、方法对地质进行勘查、探测,确定合适的持力层,根据持力层的地基承载力,确定基础类型,计算基础参数的调查研究活动。在地质勘探中会用到钻探取芯,如工程地质、水文地质钻探及矿山钻探取芯等,现行的方法是使用岩芯管取芯,在地面截取土样,用铁皮蜡封装样。土样送至土工试验室后,开封取大、小环刀,用大环刀求土样的天然密度、压缩系数和压缩模量,用小环刀求土样的内摩擦角和粘聚力。

2、现有技术中,可采用取芯装置进行钻探取芯。如申请号为cn201520082420.9的专利公开了一种双套管取芯钻具,包括:分水接头,具有自下而上布置的单向通道,该单向通道的上端设置有一球体,该球体与单向通道构成一单向阀,所述分水接头的侧壁上开有供分水接头中的流体流出的出水通道;废土管,上端与前述分水接头的下端相连接;外管,上端与前述废土管的下端相连接;钻头,设置于前述外管的下端,且该钻头的上部连接于前述外管下端的内侧;以及内管,设置于前述外管内且下端与钻头的上端相抵,该内管与前述外管之间形成有一间隙。

3、申请人在采用前述取芯装置进行钻探取芯时,发现如下问题:对于松散土层,提钻时,样芯容易掉落,导致取样失败。


技术实现思路

1、为了解决前述问题,本技术实施例提供了一种岩土取芯装置,在取样岩层和松散土层时,爪簧安装。采样时,样芯能正常进入内管;提钻时,爪叶张开,卡住样芯不掉落;取样(包括松散土层)成功率高,成功率基本达到100%。所述技术方案如下:

2、本技术实施例提供了一种岩土取芯装置,该装置包括内管5和由上至下依次设置的分水接头1、废土管2、外管3及钻头4;所述内管5设于外管3内,其与外管3之间具有间隙,其能相对于外管3旋转;所述内管5的内壁与钻头4的内壁平齐且其内壁下端可拆卸地设有爪簧,所述爪簧包括固定环6及其上侧的多片爪叶7,所述内管5的内壁上同轴设有供固定环6嵌入的环槽8或阶梯孔9;所述固定环6固定在环槽8或阶梯孔9中,其内壁与内管5的内壁平齐;多片爪叶7环绕内管5的轴线均匀分布且其均由下至上斜向内管5的轴线倾斜;黏性土层取样时,所述爪簧可拆除;岩层或松散土层取样时,所述爪簧安装。

3、其中,本技术实施例中的环槽8或阶梯孔9与内管3同轴设置,其直径与固定环6的外径相同;所述固定环6为与内管5同轴设置的圆环。

4、在本专利的一种实施方式中,所述内管5的内壁设有环槽8;所述固定环6固定在环槽8中,其上设有断口或者其由两个半圆环构成,其上下两侧与环槽8的上下槽壁接触。

5、在本专利的另一种实施方式中,所述内管5的内壁设有阶梯孔9,所述阶梯孔9的直径大于内管5的内径;所述固定环6固定在阶梯孔9中,其上侧顶靠在阶梯孔9的阶梯面上,其下侧与内管5的底部平齐或位于内管5底部的相邻上方。

6、进一步地,本技术实施例中的内管5的外壁上且正对固定环6设有多个沉孔10,多个沉孔10环绕内管5均匀分布,所述固定环6通过螺栓11固定在内管5上;所述螺栓11的内端穿过沉孔10并与固定环6螺纹连接,其外端的头部位于沉孔10中。

7、具体地,本技术实施例中的爪叶7下端固定在固定环6的内侧上部,其长度小于3cm,其与内管5之间的夹角小于5°。

8、具体地,本技术实施例中的内管5为金属管;或者所述内管5的上部为塑料管,下部为金属管。

9、其中,本技术实施例中的废土管2的中心孔与内管5的中心孔平齐。

10、本技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本技术实施例提供了一种岩土取芯装置,在取样岩层和松散土层时,爪簧安装。采样时,样芯能正常进入内管;提钻时,爪叶张开,卡住样芯不掉落;取样(包括松散土层)成功率高,成功率基本达到100%。同时,取样效果好,样芯达到i级原状土试样标准;且结构简单。

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【技术保护点】

1.一种岩土取芯装置,包括内管(5)和由上至下依次设置的分水接头(1)、废土管(2)、外管(3)及钻头(4);所述内管(5)设于外管(3)内,其与外管(3)之间具有间隙,其能相对于外管(3)旋转;其特征在于,所述内管(5)的内壁与钻头(4)的内壁平齐且其内壁下端可拆卸地设有爪簧,所述爪簧包括固定环(6)及其上侧的多片爪叶(7),所述内管(5)的内壁上同轴设有供固定环(6)嵌入的环槽(8)或阶梯孔(9);所述固定环(6)固定在环槽(8)或阶梯孔(9)中,其内壁与内管(5)的内壁平齐;多片爪叶(7)环绕内管(5)的轴线均匀分布且其均由下至上斜向内管(5)的轴线倾斜;黏性土层取样时,所述爪簧可拆除;岩层或松散土层取样时,所述爪簧安装。

2.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述环槽(8)或阶梯孔(9)与内管(5)同轴设置,其直径与固定环(6)的外径相同;所述固定环(6)为与内管(5)同轴设置的圆环。

3.根据权利要求2所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述内管(5)的内壁设有环槽(8);所述固定环(6)固定在环槽(8)中,其上设有断口或者其由两个半圆环构成,其上下两侧与环槽(8)的上下槽壁接触。

4.根据权利要求2所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述内管(5)的内壁设有阶梯孔(9),所述阶梯孔(9)的直径大于内管(5)的内径;所述固定环(6)固定在阶梯孔(9)中,其上侧顶靠在阶梯孔(9)的阶梯面上,其下侧与内管(5)的底部平齐或位于内管(5)底部的相邻上方。

5.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述内管(5)的外壁上且正对固定环(6)设有多个沉孔(10),多个沉孔(10)环绕内管(5)均匀分布,所述固定环(6)通过螺栓(11)固定在内管(5)上;所述螺栓(11)的内端穿过沉孔(10)并与固定环(6)螺纹连接,其外端的头部位于沉孔(10)中。

6.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述爪叶(7)下端固定在固定环(6)的内侧上部,其长度小于3cm,其与内管(5)之间的夹角小于5°。

7.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述内管(5)为金属管;或者所述内管(5)的上部为塑料管,下部为金属管。

8.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述废土管(2)的中心孔与内管(5)的中心孔平齐。

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【技术特征摘要】

1.一种岩土取芯装置,包括内管(5)和由上至下依次设置的分水接头(1)、废土管(2)、外管(3)及钻头(4);所述内管(5)设于外管(3)内,其与外管(3)之间具有间隙,其能相对于外管(3)旋转;其特征在于,所述内管(5)的内壁与钻头(4)的内壁平齐且其内壁下端可拆卸地设有爪簧,所述爪簧包括固定环(6)及其上侧的多片爪叶(7),所述内管(5)的内壁上同轴设有供固定环(6)嵌入的环槽(8)或阶梯孔(9);所述固定环(6)固定在环槽(8)或阶梯孔(9)中,其内壁与内管(5)的内壁平齐;多片爪叶(7)环绕内管(5)的轴线均匀分布且其均由下至上斜向内管(5)的轴线倾斜;黏性土层取样时,所述爪簧可拆除;岩层或松散土层取样时,所述爪簧安装。

2.根据权利要求1所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述环槽(8)或阶梯孔(9)与内管(5)同轴设置,其直径与固定环(6)的外径相同;所述固定环(6)为与内管(5)同轴设置的圆环。

3.根据权利要求2所述的岩土取芯装置,其特征在于,所述内管(5)的内壁设有环槽(8);所述固定环(6)固定在环槽(8)中,其上设有断口或者其由两个半圆环构成,其上下两侧与环槽(8)的...

【专利技术属性】
技术研发人员:张所邦洪毅王爱军叶辉兵郑兴华杨怡翟义超赵子栋万宇航陈维保
申请(专利权)人:湖北鄂西新能源有限公司
类型:新型
国别省市:

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