CN108019208B - 直推式建井取水样钻具组件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种直推式建井取水样钻具组件,包括冲击柄、冲击内管和冲击外管,所述冲击外管套设在冲击内管外侧,所述冲击内管的底端螺接有内管冲头,所述冲击外管底端螺接有中空的钻头座,钻头座的底端设有中空的外管钻头,所述外管钻头与钻头座连通,所述冲击柄安装在冲击外管的顶端,冲击柄底端开设有空腔,冲击柄空腔中设有内管冲击帽,所述内管冲击帽螺接在冲击内管的顶端。本发明能够快速成井,高质量成井,保证取样层水样的代表性。
Description
技术领域
本发明涉及一种地质勘察设备,具体涉及一种直推式建井取水样钻具组件。
背景技术
传统的建井方式,包括:一是采用三翼状钻头或筒状钻头加接光钻杆,依靠钻机旋转驱动,水或泥浆返渣的方式,置换出泥土砂石,二是采用带刃口的圆钻头连接钻杆,通过钻机卷扬功能吊起钻具,上下往复冲击,挤压或切土的方式,逐步成井。上述两种方式,均存在一定的泥浆外溢污染和土壤的抛洒污染,对监测点的地表破坏明显,容易造成检测井塌陷,从而导致取样水的二次污染影响取样水的代表性,并且效率低,作业方式粗放,有一定的安全风险。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种直推式建井取水样钻具组件,能够快速成井,高质量成井,保证取样层水样的代表性。
根据本发明提供的技术方案,一种直推式建井取水样钻具组件,包括冲击柄、冲击内管和冲击外管,所述冲击外管套设在冲击内管外侧,所述冲击内管的底端螺接有内管冲头,所述冲击外管底端螺接有中空的钻头座,钻头座的底端设有中空的外管钻头,所述外管钻头与钻头座连通,所述冲击柄安装在冲击外管的顶端,冲击柄底端开设有空腔,冲击柄空腔中设有内管冲击帽,所述内管冲击帽螺接在冲击内管的顶端。
进一步地,所述内管冲头的外壁与钻头座的内壁之间形成一圈安装槽,所述外管钻头包括连通为一体的锥头部和安装部,外管钻头的安装部嵌入所述安装槽中,外管钻头的锥头部套设内管冲头外侧,并且内管冲头底端穿出外管钻头的锥头部。
进一步地,外管钻头锥头部的形状为倒锥体,外管钻头的锥头部上端形成锥头台阶,钻头座的底端与锥头台阶接触。
进一步地,外管钻头安装部的外壁上设有第一密封圈。
进一步地,所述内管冲头的外壁上设有第二密封圈。
从以上所述可以看出,本发明提供的直推式建井取水样钻具组件,与现有技术相比具备以下优点:其一,中空结构的冲击外管能够便于水样的采集,能够防止泥浆进入所建成的取样井中,保证所采集的水样具备的代表性。其二,分离式的冲击内管和冲击外管结构,能够方便水样的采集。其三,双层的钻具结构在钻进时能够形成密闭的中空空间,冲击内管可单独抽出,便于加接滤水管。其四,可丢弃外管钻头可使钻头和钻杆快速分离,便于滤水管通过并深入取样层。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明外管钻头的结构示意图。
图3为本发明冲击柄的结构示意图。
图4为本发明的使用示意图。
1.冲击柄,101.空腔,2.冲击内管,3.冲击外管,4.内管冲头,5.钻头座,6.外管钻头,601.锥头部,602.安装部,603.锥头台阶,7.内管冲击帽,8.第一密封圈,9.第二密封圈,10.滤水管,11.抽水装置,12.安装槽。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白,以下结合具体实施例,并参照附图,对本发明进一步详细说明。其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向。使用的词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图1~图4所示,一种直推式建井取水样钻具组件,包括冲击柄1、冲击内管2和冲击外管3,冲击外管3套设在冲击内管2外侧,所述冲击内管2底端内壁上设有内螺纹,内管冲头4通过所述内螺纹螺接在冲击内管2底端,冲击外管3底端内壁上设有内螺纹,钻头座5螺接在冲击外管3底端,所述冲击外管3和钻头座5为中空结构并且连通,所述钻头座5底端设有外管钻头6,所述外管钻头6包括连通为一体的锥头部601和安装部602,内管冲头4的外壁与钻头座5的内壁之间形成一圈安装槽12,外管钻头6的安装部602嵌入所述安装槽12中,外管钻头6的锥头部601套设内管冲头4外侧,并且内管冲头4底端穿出外管钻头6的锥头部601。所述冲击柄1安装在冲击外管3的顶端,冲击柄1底端开设有空腔101,冲击柄1空腔101设有内管冲击帽7,所述内管冲击帽7螺接在冲击内管2的顶端。所述冲击柄1用于连接钻机动力头,当冲击柄1受到钻机动力头向下的高频冲击力时,冲击柄1将冲击力依次传递给冲击外管3、钻头座5和外管钻头6,同时冲击柄1也将冲击力依次传递给内管冲击帽7、冲击内管2和内管冲头4,所述内管冲头4和外管钻头6共同作用于土壤,土壤由于受到高频的冲击力,被挤压成井。当建井完成,所述钻具到达取样层时,拧下冲击柄1和内管冲击帽7,抽出连接在一起的冲击内管2和内管冲头4,取下内管冲头4并将滤水管10连接在冲击内管2的底端,中空结构的冲击外管3能够便于水样的采集,能够防止泥浆进入所建成的取样井中,所述滤水管10与冲击内管2和冲击外管3匹配,使得连接在一起的滤水管10和冲击内管2进入冲击外管3中,滤水管10当滤水管10到达取样层时,将连接在一起的冲击外管3和钻头座5上提,此时外管钻头6受阻被留置在取样井井底,取样井中的地下水通过滤水管10集聚,此时便可以通过专门的抽水装置11提取水样。
优选地,外管钻头6锥头部601的形状为倒锥体,外管钻头6的锥头部601上端形成锥头台阶603钻头座5的底端与锥头台阶603接触。
优选地,外管钻头6安装部602的外壁上设有第一密封圈8。所述内管冲头4的外壁上设有第二密封圈9。所述第一密封圈8和第二密封圈9能够使得受挤压的土壤和水并不会进入到钻具内部。
本发明的工作过程如下:
当冲击柄1受到钻机动力头向下的高频冲击力时,冲击柄1将冲击力依次传递给冲击外管3、钻头座5和外管钻头6,同时冲击柄1也将冲击力依次传递给内管冲击帽7、冲击内管2和内管冲头4,所述内管冲头4和外管钻头6共同作用于土壤,土壤由于受到高频的冲击力,被挤压成井。当建井完成,所述钻具到达取样层时,拧下冲击柄1和内管冲击帽7,抽出连接在一起的冲击内管2和内管冲头4,取下内管冲头4并将滤水管10连接在冲击内管2的底端,中空结构的冲击外管3能够便于水样的采集,能够防止泥浆进入所建成的取样井中,所述滤水管10与冲击内管2和冲击外管3匹配,使得连接在一起的滤水管10和冲击内管2进入冲击外管3中,滤水管10当滤水管10到达取样层时,将连接在一起的冲击外管3和钻头座5上提,此时外管钻头6受阻被留置在取样井井底,取样井中的地下水通过滤水管10集聚,此时便可以通过专门的抽水装置11提取水样。
本发明的优点在于,
其一,中空结构的冲击外管3能够便于水样的采集,能够防止泥浆进入所建成的取样井中,保证所采集的水样具备的代表性。
其二,分离式的冲击内管2和冲击外管3结构,能够方便水样的采集。
其三,双层的钻具结构在钻进时能够形成密闭的中空空间,冲击内管可单独抽出,便于加接滤水管。
其四,可丢弃外管钻头可使钻头和钻杆快速分离,便于滤水管通过并深入取样层。
所属领域的普通技术人员应当理解:以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的主旨之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种直推式建井取水样钻具组件,包括冲击柄(1)、冲击内管(2)和冲击外管(3),所述冲击柄(1)安装在冲击外管(3)的顶端,所述冲击外管(3)套设在冲击内管(2)外侧,所述冲击内管(2)的底端螺接有内管冲头(4),其特征在于,所述冲击外管(3)底端螺接有中空的钻头座(5),钻头座(5)的底端设有中空的外管钻头(6),所述外管钻头(6)与钻头座(5)连通,冲击柄(1)底端开设有空腔(101),冲击柄(1)空腔(101)中设有内管冲击帽(7),所述内管冲击帽(7)螺接在冲击内管(2)的顶端;
所述内管冲头(4)的外壁与钻头座(5)的内壁之间形成一圈环状安装槽(12),所述外管钻头(6)包括连通为一体的锥头部(601)和安装部(602),外管钻头(6)的安装部(602)嵌入所述环状安装槽(12)中,外管钻头(6)的锥头部(601)套设内管冲头(4)外侧,并且内管冲头(4)底端穿出外管钻头(6)的锥头部(601);外管钻头(6)锥头部(601)的形状为倒锥体,外管钻头(6)的锥头部(601)上端形成锥头台阶(603),钻头座(5)的底端与锥头台阶(603)接触。
2.如权利要求1所述直推式建井取水样钻具组件,其特征在于,外管钻头(6)安装部(602)的外壁上设有第一密封圈(8)。
3.如权利要求1所述直推式建井取水样钻具组件,其特征在于,所述内管冲头(4)的外壁上设有第二密封圈(9)。
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