CN203412536U - 一种深孔岩芯套取设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型所要解决的技术问题是：针对完整硬岩采用便携式钻机取芯时常遇深孔岩芯虽已损伤断裂却难以顺利取出的难题，本实用新型提供一种深孔中断裂岩芯快速定位套取设备。技术方案是：一种深孔岩芯套取设备，包括固定杆、导向环、滑动杆、滑动环和伸缩套环；滑动环固定在滑动杆的上端并与固定杆套连，导向环固定在固定杆上且与滑动杆套连，伸缩套环的一端固定在固定杆的下端，其另一端固定在滑动杆的下端。优点：本实用新型操作简捷连贯。定位断裂位置后下放套环至紧固状态一次提拉杆件便可完成取芯工作，简捷连贯、节约时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种深孔岩芯套取设备，尤其针对完整程度较高的硬质岩体深部施钻后损伤断裂岩芯的顺利套取，是一种用于便携式钻机深部钻孔的简便高效取芯设备。
背景技术
岩体力学、水力学研究所需岩芯大多由钻机钻取，通常低完整性、低强度岩芯可在钻具扭转力及紧裹力的共同作用下套取出来；而完整程度较高的硬质岩石如花岗岩、安山岩，因其颗粒联接紧密，抗压、抗剪强度很高，采用常规方法难以将岩芯顺利取出。为最大程度缩减硬岩取芯所花费的时间，本实用新型提供一种深孔中断裂岩芯快速定位套取设备。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是：针对完整硬岩采用便携式钻机取芯时常遇深孔岩芯虽已损伤断裂却难以顺利取出的难题，本实用新型提供一种深孔中断裂岩芯快速定位套取设备。
本实用新型采取的技术方案是：
一种深孔岩芯套取设备，包括固定杆、导向环、滑动杆、滑动环和伸缩套环；滑动环固定在滑动杆的上端并与固定杆套连，导向环固定在固定杆上且与滑动杆套连，伸缩套环的一端固定在固定杆的下端，其另一端固定在滑动杆的下端。
导向环固定在固定杆的下端。导向环一边跟固定杆底端绑扎连接一边跟滑动杆底端套连，使得套环整体处于一个平面，保证套取时岩芯受力均匀稳定，避免偏心受拉导致岩芯掉入孔中的事故。
为更好适用于不同直径钻孔及孔内不同部位岩芯的快速套取，拓展该技术的应用范围及岩芯套取设备的重复利用率，同时考虑携带方便、减小作业空间之目的本实用新型的固定杆为伸缩杆或折叠杆。
为了能方便拆卸，并能重复利用，本实用新型所述伸缩套环与滑动杆的下端采用绑扎式连接，伸缩套环与固定杆的下端采用绑扎式连接。
有益效果
本实用新型与现有技术相比：1、本实用新型快速高效。岩芯损伤断裂后在套环呈伸展状态下将该设备沿岩芯下放至断裂部位上方5-8cm位置（此参数为多次类似试验基础上总结所得），适当移动滑动杆使伸缩套环紧固岩芯，用力提拉固定杆便可实现深孔岩芯的一次性提取；2、本实用新型适用范围广、重复利用率高。所用的大范围伸缩套环和长距离伸缩杆件可满足多种孔径及不同孔深的作业需求；3、本实用新型操作简捷连贯。定位断裂位置后下放套环至紧固状态一次提拉杆件便可完成取芯工作，简捷连贯、节约时间。
附图说明
图1是本实用新型的深孔岩芯套取设备的结构示意图。
图2是本实用新型的转取岩芯时扭断岩芯的结构示意图。
图3是本实用新型的提取岩芯的结构示意图。
图4是本实用新型的孔内定位成像设备的结构示意图。
其中，1、固定杆，2、导向环，3、滑动杆，4、滑动环，5、伸缩套环，6、钻头，7、铁丝束，8、岩芯，9、岩芯损伤断裂面。
具体实施方式
为使本实用新型的内容更加明显易懂，以下结合附图1和具体实施方式做进一步的描述。
本实用新型的深孔岩芯套取设备包括固定杆1、导向环2、滑动杆3、滑动环4和伸缩套环5；如图1所示。
一种深孔岩芯套取设备，滑动环4焊接在滑动杆3的上端并与固定杆1套连，导向环2固定在固定杆1上并与滑动杆3套连，伸缩套环5的一端采用绑扎式固定在固定杆1的下端，其另一端采用绑扎式固定在滑动杆3的下端。
本实用新型所述的固定杆1和滑动杆3均采用现有技术中抗弯性能较好的粗铁条制成。
本实用新型所述的滑动环3和导向环2均采用现有技术中抗扭弯性能较强的铁圈制成。
本实用新型所述的伸缩套环5采用现有技术中为伸展率较大的柔性铁丝环制成。伸缩套环6具有3-4倍的伸展空间。
为了能更好的适用于不同深度孔的岩芯的套取，扩展其应用范围和重复利用率，同时便于携带、减小作业空间、适用范围更大，本实用新型固定杆1为伸缩杆或折叠杆。
本实用新型设备的工作过程如下所述：
便携式钻机装配直径12cm的钻头6在完整程度较高的花岗岩、安山岩等硬质岩体10待钻位置平稳放置，表层岩体在风化作用影响下较为破碎，施钻后岩芯难以成型取出，因此先由地表向下钻进一节钻杆（约90cm）深度，清除破碎岩芯；加套第二节或第三节钻杆继续向下层钻进，因所遇岩体风化程度越来越弱，岩体强度和硬度逐渐增加，空心钻头内腔逐渐被完整岩芯8充满；此时停止钻进后稍稍提起钻杆使其内壁与岩芯8间留出0.5-1cm的间隙，将3-4根铁丝束7从第一根钻杆顶端孔塞入使其自由滑进钻头内腔，缓慢下放钻杆和钻头至施钻位置，启动钻机带动空心钻头渐进旋转，铁丝束7在钻杆旋转力和重力的共同作用下紧密充填在钻头内壁与岩芯底部的间隙内，逐步增大钻杆的转速，岩芯根部在岩芯、铁丝束及钻头提供的强大扭矩作用下瞬间损伤断裂，形成岩芯损伤断裂面9；如图2所示。此时将空心钻头提出钻孔，下放孔内定位成像设备对岩芯损伤裂纹位置精确定位记录，进而下放深孔岩芯套取设备，针对探测所得具体的损伤部位让滑动杆3沿固定杆1上下滑动由此调节伸缩套环5的松紧程度，使其紧固在岩芯损伤裂纹上方5-8cm的最佳受力部位（此参数为多次类似试验基础上总结所得），沿垂直方向用力提拉深孔岩芯套取设备的固定杆1可将损伤断裂的完整岩芯从深孔底部提至地表，松开套环便可获取岩芯。如图3所示。
本实用新型采用的钻头6为现有技术中应用于采矿及地质勘察领域中的空心钻头，其具体结构本实用新型不作详细说明。
本实用新型所述的铁丝束7采用现有技术中的3-4根直径1mm的细铁丝相互缠绕而制成的绑扎束。
本实用新型所述的孔内定位成像设备包括导向杆1-1、标尺1-2、反光镜1-3、数据线1-4和信号处理器1-5；如图4所示。
数据线1-4通过扎带捆绑在导向杆1-1上，在捆绑中不影响数据线1-4内的信号传输。反光镜1-3固定在导向杆1-1的一端头上，连同导向杆1-1一起伸入到测量孔内；标尺1-2和导向杆1-1伸入测量孔内，数据线1-4的一端头设有摄像头1-6，另一端与信号处理器5相连。
本实用新型未涉及部分均与现有技术相同或采用现有技术加以实现。
Claims (4)
1.一种深孔岩芯套取设备，其特征在于，包括固定杆（1）、导向环（2）、滑动杆（3）、滑动环（4）和伸缩套环（5）；滑动环（4）固定在滑动杆（3）的上端并与固定杆（1）套连，导向环（2）固定在固定杆（1）上且与滑动杆（3）套连，伸缩套环（5）的一端固定在固定杆（1）的下端，其另一端固定在滑动杆（3）的下端。
2.如权利要求1所述的深孔岩芯套取设备，其特征在于，所述导向环（2）固定在固定杆（1）的下端。
3.如权利要求1所述的深孔岩芯套取设备，其特征在于，所述的固定杆（1）为伸缩杆或折叠杆。
4.如权利要求1所述的深孔岩芯套取设备，其特征在于，所述伸缩套环（5）与滑动杆（3）的下端采用绑扎式连接，伸缩套环（5）与固定杆（1）的下端采用绑扎式连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN108535047A (zh) * | 2018-06-15 | 2018-09-14 | 安徽水利开发股份有限公司 | 一种沥青心墙取芯工具 |
| CN114088454A (zh) * | 2021-11-25 | 2022-02-25 | 中国水利水电第九工程局有限公司 | 一种沥青混凝土心墙的取芯方法 |
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2013
- 2013-07-05 CN CN201320400804.1U patent/CN203412536U/zh not_active Expired - Fee Related
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