CN110984878A - 一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钻进设备技术领域，具体公开了一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，包括绳索取芯钻杆接头、外总成以及内总成；所述外总成表面中间设有环形槽，内总成在外总成表面中间的环形槽处部分安装有定位锁；所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置结构设计合理，实用性强，当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行钻进时，内总成通过定位锁安装固定在外总成内部位置静止不动，外总成内部的取芯通道保持阻塞；当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行取芯作业时，通过定位锁释放内总成，使内总成在外总成内部的取芯通道内活动实现取芯目的。

Description

一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置
技术领域
本发明涉及钻井设备技术领域，具体是一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置。
背景技术
绳索取芯钻进是在特制的绳索钻杆中投入钻具内总成，取芯钻进结束后，使用绳索打捞器将内总成打捞出地表获取岩芯的一种地质勘探钻孔施工方法，由于取芯过程不需要将孔内数百或数千米钻杆提出地表，特别是在城市深埋隧道施工中，因此大大提高了工作效率。
常规的绳索取芯钻进方法所使用的钻具外总成由外管上接绳索钻杆组成，内总成包括内管、卡簧及单动悬挂组件，靠地表回转动力驱动钻杆和钻头回转碎岩。近几年来新发展的技术是在内总成中增加液动锤、螺杆回转马达，采用液动锤绳索取芯钻进方法或螺杆马达+液动锤井底回转冲击绳索取芯钻进方法，从而进一步提高了取芯钻进的工作效率。
但是现有技术中的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过钻头在钻进过程中，由于钻头一般设置的均纹螺纹排屑孔，因此在钻进过程中，不仅排屑空间较小，钻进速度较慢，而且钻头位置容易发生偏移，导致钻孔精度位置不够精确。
针对上述背景技术中的问题，本发明旨在提供一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其包括：用于连接钻杆的绳索取芯钻杆接头、用于钻进打孔的外总成以及用于取芯作业的内总成；所述外总成表面中间设有环形槽，所述内总成在外总成表面中间的环形槽处部分安装有定位锁，定位锁能够自身活动。
作为本发明进一步的方案：所述绳索取芯钻杆接头上端两端开设有安装孔，绳索取芯钻杆接头内壁上设有内螺纹；钻杆与绳索取芯钻杆接头安装的一端上设有外螺纹与安装孔。
作为本发明进一步的方案：所述外总成包括液压回转马达、外管、冲击器以及钻头，液压回转马达、外管、冲击器以及钻头从左往右依次组装，构成完整的外总成。
作为本发明进一步的方案：所述液压回转马达内部、外管内部、冲击器内部以及钻头内部均为中空状态，液压回转马达内部、外管内部、冲击器内部以及钻头内部共同作用形成取芯通道，取芯通道内设有内总成。
作为本发明进一步的方案：所述内总成包括捞矛头、内管缓冲块以及内管，捞矛头、内管缓冲块以及内管从左往右依次组装连接，构成一个完整的内总成。
作为本发明进一步的方案：所述钻头包括钻头本体以及连接套头，钻头本体与连接套头一体成型，钻头本体上设有V型槽以及阶梯纹。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置结构设计合理，实用性强，绳索取芯钻杆接头连接钻杆，当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行钻进时，内总成通过定位锁安装固定在外总成内部位置静止不动，外总成内部的取芯通道保持阻塞；当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行取芯作业时，通过定位锁释放内总成，使内总成在外总成内部的取芯通道内活动实现取芯目的；
另外，其能够通过特殊结构设计的钻头不仅使钻头在高速钻进过程中增大排屑量，加快钻孔效率，而且还能够保证钻进取芯位置的精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例。
图1为本发明实施例的一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置的结构示意图。
图2为本发明实施例的一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置的内部结构示意图。
图3为本发明实施例的一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置的内总成结构示意图。
图4为本发明实施例的一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置的钻头结构示意图。
图中：1-绳索取芯钻杆接头、2-安装孔、3-外总成、4-环形槽、5-内总成、6-定位锁、7-液压回转马达、8-外管、9-冲击器、10-钻头、11-捞矛头、12-内管缓冲块、13-内管、14-钻头本体、15-连接套头、16-V型槽、17-阶梯纹。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1，本发明实施例中，一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其包括：用于连接钻杆的绳索取芯钻杆接头1、用于钻进打孔的外总成3以及用于取芯作业的内总成5；所述外总成3表面中间设有环形槽4，所述内总成5在外总成3表面中间的环形槽4处部分安装有定位锁6，定位锁6能够自身活动；定位锁6为现有技术，在此不做进一步阐述；定位锁6的作用为对活动在外总成3内部的内总成5进行限位固定；
绳索取芯钻杆接头1连接钻杆，当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行钻进时，内总成5通过定位锁6安装固定在外总成3内部位置静止不动，外总成3内部的取芯通道保持阻塞；当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行取芯作业时，通过定位锁6释放内总成5，使内总成5在外总成3内部的取芯通道内活动实现取芯目的。
请参阅图2，进一步地，所述绳索取芯钻杆接头1上端两端开设有安装孔2，绳索取芯钻杆接头1内壁上设有内螺纹；钻杆与绳索取芯钻杆接头1安装的一端上设有外螺纹与安装孔2；
当钻杆与绳索取芯钻杆接头1进行组装时，钻杆的外螺纹与绳索取芯钻杆接头1内壁的内螺纹过盈配合连接，接着通过螺栓依次穿过钻杆一端的安装孔2以及绳索取芯钻杆接头1上下两端的安装孔2，使组装在一起的钻杆与绳索取芯钻杆接头1安装牢固。
进一步地，所述外总成3包括液压回转马达7、外管8、冲击器9以及钻头10，液压回转马达7、外管8、冲击器9以及钻头10从左往右依次组装，构成完整的外总成3，所述液压回转马达7内部、外管8内部、冲击器9内部以及钻头10内部均为中空状态，液压回转马达7内部、外管8内部、冲击器9内部以及钻头10内部共同作用形成取芯通道，取芯通道内设有内总成5；
地面液压泵为液压回转马达7驱动提供液压力，运转的液压回转马达7进而通过外管8与冲击器9配合作用使钻头10高速旋转，进行钻孔作业。
请参阅图3，进一步地，所述内总成5包括捞矛头11、内管缓冲块12以及内管13，捞矛头11、内管缓冲块12以及内管13从左往右依次组装连接，构成一个完整的内总成5，捞矛头11用于连接绳索打捞器，内管缓冲块12用于对在取芯通道内受到高强度挤压力作用的内管13起缓冲；所述内管缓冲块12上安装有定位锁6，定位锁6的作用为对活动在外总成3内部的取芯通道内部的内总成5进行限位固定；所述内管13用于取芯作业。
实施例2
请参阅图4，进一步地，所述钻头10包括钻头本体14以及连接套头15，钻头本体14与连接套头15一体成型，钻头本体14上设有V型槽16以及阶梯纹17，V型槽16用于钻头10钻孔时的排屑作业，阶梯纹17用于提高钻头10的钻进精度。
本发明的工作原理是：
绳索取芯钻杆接头1连接钻杆，当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行钻进时，内总成5通过定位锁6安装固定在外总成3内部位置静止不动，外总成3内部的取芯通道保持阻塞；当所述城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置通过运转的钻杆进行取芯作业时，通过定位锁6释放内总成5，使内总成5在外总成3内部的取芯通道内活动实现取芯目的；
所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置结构设计合理，实用性强，其能够通过特殊结构设计的钻头10不仅使钻头10在高速钻进过程中增大排屑量，加快钻孔效率，而且还能够保证钻进取芯位置的精度。
在发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
以上所述仅为发明的较佳实施例而已，并不用以限制发明，凡在发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于包括：用于连接钻杆的绳索取芯钻杆接头（1）、用于钻进打孔的外总成（3）以及用于取芯作业的内总成（5）；所述外总成（3）表面中间设有环形槽（4），所述内总成（5）在外总成（3）表面中间的环形槽（4）处部分安装有定位锁（6），定位锁（6）能够自身活动。
2.根据权利要求1所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于：所述绳索取芯钻杆接头（1）上端两端开设有安装孔（2），绳索取芯钻杆接头（1）内壁上设有内螺纹；钻杆与绳索取芯钻杆接头（1）安装的一端上设有外螺纹与安装孔（2）。
3.根据权利要求1所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于：所述外总成（3）包括液压回转马达（7）、外管（8）、冲击器（9）以及钻头（10），液压回转马达（7）、外管（8）、冲击器（9）以及钻头（10）从左往右依次组装，构成完整的外总成（3）。
4.根据权利要求3所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于：所述液压回转马达（7）内部、外管（8）内部、冲击器（9）内部以及钻头（10）内部均为中空状态，液压回转马达（7）内部、外管（8）内部、冲击器（9）内部以及钻头（10）内部共同作用形成取芯通道，取芯通道内设有内总成（5）。
5.根据权利要求4所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于：所述内总成（5）包括捞矛头（11）、内管缓冲块（12）以及内管（13），捞矛头（11）、内管缓冲块（12）以及内管（13）从左往右依次组装连接，构成一个完整的内总成（5）。
6.根据权利要求3所述的城市深埋隧道勘察孔绳索取芯钻进装置，其特征在于：所述钻头（10）包括钻头本体（14）以及连接套头（15），钻头本体（14）与连接套头（15）一体成型，钻头本体（14）上设有V型槽（16）以及阶梯纹（17）。
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