CN215169855U - 一种液压推进式水平定向取芯装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工程地质勘察领域，尤其涉及一种液压推进式水平定向取芯装置。该取芯装置包括套管、取芯管总成和转接头，所述套管和所述取芯管总成均为圆筒结构，所述取芯管总成同轴设置在所述套管内，所述转接头为与所述套管相适配的圆柱体结构，其同轴设置在所述取芯管总成的后侧，并与所述套管的内壁滑动连接，在外力作用下，所述转接头推动所述取芯管总成沿所述套管的轴向移动，至所述取芯管总成的前端伸出或收回所述套管，所述转接头和所述取芯管总成上分别设有沿其轴向贯穿设置的第一通道和第二通道。本实用新型所述的取芯装置，可实现水平定向钻取岩心，保证了取芯孔和全面钻进孔同心同轴，同时套管还能保证取芯管不受钻孔掉块的伤害。
Description
技术领域
本实用新型涉及工程地质勘察领域，尤其涉及一种液压推进式水平定向取芯装置。
背景技术
目前，随着长距离大埋深隧道工程的增加，传统的垂直钻孔勘察方法遇到很大挑战。如果仍然使用传统的垂直钻孔勘察方法会面临很多问题，如所获得的地层信息不能满足工程设计需要，有效钻进长度过低，钻孔过深，钻孔数目过多，造价过高，受地形限制大等问题。
水平定向钻技术采用具有导向控向的设备在不开挖地表的情况下铺设供水、电力、电讯、天然气、煤气、石油等管线，该工法已经比较成熟，且具有精度高，造价低等优点。利用水平定向钻机沿隧道延伸方向钻进勘察，具有地形适应性好，地质参数获取容易、信息多，有效钻进长度长等优点，可以解决传统方法存在的问题，将是一种很好的替代技术，具有广阔的应用前景。
垂直钻孔非连续取芯时，一般采用先钻进，然后起钻更换取芯管，再下钻取芯的流程。但是水平定向钻钻进过程中，钻杆是不旋转的。且垂直取芯时，取芯管没有前扶正器，直接裸露在外面，钻进时容易摇晃，造成成孔质量差。甚至取芯管在孔底打滑，无法定向钻入岩石，严重时造成取芯管断裂。所以现有垂直钻孔取芯技术中所使用的非连续取芯技术，并不能直接应用于水平定向钻进工程地质勘察。利用水平定向钻进行工程地质勘察取芯技术还面临一些其他亟待解决的问题：如何提供井内动力，如何保证取芯孔与全面钻进孔同心同轴，如何应对水平孔取芯时容易遇到的孔壁掉块等情况，破碎带取芯时如何提高取芯率等等。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种液压推进式水平定向取芯装置。
本实用新型提供一种液压推进式水平定向取芯装置，包括套管、取芯管总成和转接头，所述套管和所述取芯管总成均为圆筒结构，所述取芯管总成同轴设置在所述套管内，所述转接头为与所述套管相适配的圆柱体结构，其同轴设置在所述取芯管总成的后侧，并与所述套管的内壁滑动连接，在外力作用下，所述转接头推动所述取芯管总成沿所述套管的轴向移动，至所述取芯管总成的前端伸出或收回所述套管，所述转接头和所述取芯管总成上分别设有沿其轴向贯穿设置的第一通道和第二通道，所述第一通道和所述第二通道连通。
进一步地，所述套管的前端具有弧形过渡部，其内部前端设有第一扶正器，所述第一扶正器与所述套管的内壁固定连接，所述取芯管总成贯穿所述第一扶正器设置，所述套管的外部前端设有第二扶正器。
进一步地，所述取芯管总成包括螺杆和取芯管，所述螺杆的内部中空且两端敞口设置，其同轴固定在所述套管内，所述转接头的前端与所述螺杆的后端固定连接，所述取芯管为圆筒结构，其同轴设置在所述螺杆的前端，其后端与所述螺杆的前端固定连接，其前端穿过所述第一扶正器，所述取芯管的后端设有与所述螺杆内部连通的通孔。
进一步地，所述取芯管的前端同轴设有卡簧。
进一步地，所述套管内部同轴设有限位环，所述限位环位于所述转接头的后侧，并与所述套管的内壁固定连接。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型所述的一种液压推进式水平定向取芯装置，可实现水平定向钻取岩心，保证了取芯孔和全面钻进孔同心同轴，同时套管还能保证取芯管不受钻孔掉块的伤害。此外，该装置具有结构简单、操作方便和实用性强等优点。
附图说明
图1是本实用新型所述一种液压推进式水平定向取芯装置的结构示意图；
图2是本实用新型所述一种液压推进式水平定向取芯装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地描述。
请参考图1-2，本实用新型的实施例提供了一种液压推进式水平定向取芯装置，包括套管10、取芯管总成和转接头30，所述套管10和所述取芯管总成均为圆筒结构，所述取芯管总成同轴设置在所述套管10内，所述转接头30为与所述套管10相适配的圆柱体结构，其同轴设置在所述取芯管总成的后侧，并与所述套管10的内壁滑动连接，在外力作用下，所述转接头30推动所述取芯管总成沿所述套管10的轴向移动，至所述取芯管总成的前端伸出或收回所述套管10，所述转接头30和所述取芯管总成上分别设有沿其轴向贯穿设置的第一通道31和第二通道，所述第一通道31和所述第二通道连通。
在本实用新型中，取芯管总成与套管10之间具有空隙，转接头30用于连接钻杆，具体的，转接头30为活塞接头，转接头30与套管10的内壁密封连接，以避免杂质进入取芯管总成与套管10之间的空隙内。钻杆的前端与转接头30可拆卸连接，可拆卸连接的方式可以为螺纹连接或卡接。本实用新型中的外力可以为钻井液或泥浆提供的驱动力，钻井液或泥浆进入套管10内，依次流经第一通道31和第二通道进入取芯管总成内。转接头30驱动取芯管总成向前移动至取芯管总成伸出套管10外，以钻取岩心。
在上述实施例中，所述套管10的前端具有弧形过渡部11，其内部前端设有第一扶正器12，所述第一扶正器12与所述套管10的内壁固定连接，所述取芯管总成贯穿所述第一扶正器12设置，所述套管10的外部前端设有第二扶正器13。
在本实用新型中，第一扶正器12和第二扶正器13均可以为轴承或铜片，第一扶正器12可避免取芯管总成在套管10内发生大方向的摆动，第二扶正器13用于给套管10提供支撑，第一扶正器12和第二扶正器13均可保证取芯孔和全面钻进勘察孔同心同轴。而套管10前部的弧形过渡部11可减小套管10钻进时的阻力，保证取芯装置的移动效率。
在上述实施例中，所述取芯管总成包括螺杆20和取芯管21，所述螺杆20的内部中空且两端敞口设置，其同轴固定在所述套管10内，所述转接头30的前端与所述螺杆20的后端固定连接，所述取芯管21为圆筒结构，其同轴设置在所述螺杆20的前端，其后端与所述螺杆20的前端固定连接，其前端穿过所述第一扶正器12，所述取芯管21的后端设有与所述螺杆20内部连通的通孔。
在本实用新型中，螺杆20作为驱动取芯管21移动的驱动件。本实用新型的取芯管总成具有结构简单和实用性强等优点。所述螺杆20与所述所述取芯管21的内部连通，并形成第二通道。
在上述实施例中，所述取芯管21的前端同轴设有卡簧22。
在本实用新型中，卡簧22可保证提钻时将岩心卡断，保证岩心的钻取率和钻取效果。
在上述实施例中，所述套管10内部同轴设有限位环14，所述限位环14位于所述转接头30的后侧，并与所述套管10的内壁固定连接。
在本实用新型中，限位环14用于限定转接头30的移动路径，与第一扶正器12共同作用，还能达到防止转接头30脱离套管10的目的，转接头30在限位环14和第一扶正器12之间移动。
在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。
在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种液压推进式水平定向取芯装置，其特征在于，包括套管(10)、取芯管总成和转接头(30)，所述套管(10)和所述取芯管总成均为圆筒结构，所述取芯管总成同轴设置在所述套管(10)内，所述转接头(30)为与所述套管(10)相适配的圆柱体结构，其同轴设置在所述取芯管总成的后侧，并与所述套管(10)的内壁滑动连接，在外力作用下，所述转接头(30)推动所述取芯管总成沿所述套管(10)的轴向移动，至所述取芯管总成的前端伸出或收回所述套管(10)，所述转接头(30)和所述取芯管总成上分别设有沿其轴向贯穿设置的第一通道(31)和第二通道，所述第一通道(31)和所述第二通道连通。
2.根据权利要求1所述的一种液压推进式水平定向取芯装置，其特征在于，所述套管(10)的前端具有弧形过渡部(11)，其内部前端设有第一扶正器(12)，所述第一扶正器(12)与所述套管(10)的内壁固定连接，所述取芯管总成贯穿所述第一扶正器(12)设置，所述套管(10)的外部前端设有第二扶正器(13)。
3.根据权利要求2所述的一种液压推进式水平定向取芯装置，其特征在于，所述取芯管总成包括螺杆(20)和取芯管(21)，所述螺杆(20)的内部中空且两端敞口设置，其同轴固定在所述套管(10)内，所述转接头(30)的前端与所述螺杆(20)的后端固定连接，所述取芯管(21)为圆筒结构，其同轴设置在所述螺杆(20)的前端，其后端与所述螺杆(20)的前端固定连接，其前端穿过所述第一扶正器(12)，所述取芯管(21)的后端设有与所述螺杆(20)内部连通的通孔。
4.根据权利要求3所述的一种液压推进式水平定向取芯装置，其特征在于，所述取芯管(21)的前端同轴设有卡簧(22)。
5.根据权利要求1所述的一种液压推进式水平定向取芯装置，其特征在于，所述套管(10)内部同轴设有限位环(14)，所述限位环(14)位于所述转接头(30)的后侧，并与所述套管(10)的内壁固定连接。
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