大口径基岩钻探取芯装置.pdf

本发明公开了一种大口径基岩钻探取芯装置，包括连接法兰、钢丝绳、绳套孔、导向取芯筒和环扣，连接法兰与绳套孔均位于导向取芯筒的顶端，钢丝绳的两端设置有环扣，还包括支块和楔块，钢丝绳的一端穿过另一端的环扣，钢丝绳另一端形成环状设置于导向取芯筒的下部，并通过固定物绑扎在导向取芯筒内壁上，穿过环扣的钢丝绳一端穿出绳套孔后设置在导向取芯筒上方，楔块设置在导向取芯筒的上部，支块焊接在导向取芯筒底部；本发明的大口径基岩钻探取芯装置既不需要抽水也不需要人员下井，取芯效率大大提高，解决了大口径基岩钻探重复多次抽水时间长，抽水难度大，作业人员下井危险性大的技术难题，结构简单，操作可靠，取芯成功率高。

1.  一种大口径基岩钻探取芯装置，包括连接法兰、钢丝绳、绳套孔、导向取芯筒和环扣，所述连接法兰与绳套孔均位于导向取芯筒的顶端，所述钢丝绳的两端设置有环扣，其特征在于：还包括支块和楔块，所述钢丝绳的一端穿过另一端的环扣，钢丝绳另一端形成环状设置于导向取芯筒的下部，并通过固定物绑扎在导向取芯筒内壁上，所述穿过环扣的钢丝绳一端穿出绳套孔后设置在导向取芯筒上方，所述楔块设置在导向取芯筒的上部，支块焊接在导向取芯筒底部。

2.  根据权利要求1所述的大口径基岩钻探取芯装置，其特征在于：所述绳套孔为两个或三个，在导向取芯筒的顶端面呈中心对称分布，所述钢丝绳为两根或三根，分别从所对应的绳套孔中穿出。

3.  根据权利要求1所述的大口径基岩钻探取芯装置，其特征在于：所述支块与楔块共面，且位于导向取芯筒的截面圆周直径的两端。

大口径基岩钻探取芯装置
技术领域
本发明涉及水利工程和建筑工程科学领域，尤其是涉及工程建设领域中大口径基岩钻探取芯技术。
背景技术
大口径钻探用途非常广泛，如工程钻探、建筑混凝土桩基、矿山电站竖井、污水处理井，以及地下油库和特种试验工程钻孔等。
传统大口径基岩钻探取芯设备工作过程为：回次钻进完毕，孔内抽水，下入楔子楔断岩芯，继续抽水，作业人员下入孔底用钢丝绳绑扎岩芯，卷扬机将岩芯提出。传统大口径取芯设备需作业人员频繁下井，由于地下水的影响，人员下井时抽水设备不停，影响取芯成功的因素众多，如孔内地下水、孔内抽水设备用电安全、孔壁稳定性、孔口保护度、机械可靠性、人员操作熟练程度等，出现人身事故的概率极大，安全性极差。抽水需耗费大量时间，如果遇到特殊地层(如承压水丰富，大裂隙严重透水等)孔内涌水量大，无法实现抽水下人时，钻孔就无法进行下去。
传统的基岩大口径钻探取芯设备需重复抽水，取芯效率低，可靠性差，安全系数低，操作难度大，难以适应大口径钻探的需要。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在有水存在的条件下能够借助机械设备顺利取芯，并且取芯效率高，安全系数高，可靠性良好的大口径基岩钻探取芯装置。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：一种大口径基岩钻探取芯装置，包括连接法兰、钢丝绳、绳套孔、导向取芯筒和环扣，所述连接法兰与绳套孔均位于导向取芯筒的顶端，所述钢丝绳的两端设置有环扣，还包括支块和楔块，所述钢丝绳的一端穿过另一端的环扣，钢丝绳另一端形成环状设置于导向取芯筒的下部，并通过固定物绑扎在导向取芯筒内壁上，所述穿过环扣的钢丝绳一端穿出绳套孔后设置在导向取芯筒上方，所述楔块设置在导向取芯筒的上部，支块焊接在导向取芯筒底部。
所述绳套孔为两个或三个，在导向取芯筒的顶端面呈中心对称分布，所述钢丝绳为两根或三根，分别从所对应的绳套孔中穿出。
所述支块与楔块共面，且位于导向取芯筒的截面圆周直径的两端。
采用上述技术方案后的有益效果是：本发明的大口径基岩钻探取芯装置既不需要抽水也不需要人员下井，取芯效率大大提高，解决了大口径基岩钻探重复多次抽水时间长，抽水难度大，作业人员下井危险性大的技术难题，结构简单，操作可靠，取芯成功率高。
附图说明
图1为本发明大口径基岩钻探取芯装置的沿中心纵向剖视图；
图2为本发明大口径基岩钻探取芯装置的钢丝绳套的形态示意图。
其中，1连接法兰、2钢丝绳、3绳套孔、4导向取芯筒、5环扣、6楔块、7支块、8岩芯、9固定物。
下面结合附图对发明作进一步说明。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明的大口径基岩钻探取芯装置，包括连接法兰1、钢丝绳2、绳套孔3、导向取芯筒4和环扣5，连接法兰1与绳套孔3均位于导向取芯筒4的顶端，钢丝绳2的两端设置有环扣5，还包括支块7和楔块6，钢丝绳2的一端穿过另一端的环扣5，钢丝绳2另一端形成环状设置于导向取芯筒4的下部，并通过固定物9绑扎在导向取芯筒4内壁上，穿过环扣5的钢丝绳2一端穿出绳套孔3后设置在导向取芯筒4上方，楔块6设置在导向取芯筒4的上部，支块7焊接在导向取芯筒4底部。
绳套孔3为两个或三个，在导向取芯筒4的顶端面呈中心对称分布，钢丝绳2为两根或三根，分别从所对应的绳套孔3中穿出。
支块7与楔块6共面，且位于导向取芯筒4的截面圆周直径的两端。
取芯装置下孔前预先将钢丝绳2绑扎在导向取芯筒4内，钢丝绳2的出口处通过斜扣连接并放在导向取芯筒4上，提动取芯装置可提动钢丝绳2。下孔时用钻机副卷扬连接钢丝绳2，钻机主卷扬起吊钻杆和取芯装置。回次钻进完毕后，下入取芯装置，下至岩芯8顶部后提离约1m，突然放下，利用钻杆和导向取芯筒4的自重及导向取芯筒4内的楔块6和支块7的作用将岩芯8楔断，岩芯8楔断后用副卷扬收钢丝绳2将岩芯8套牢，然后主卷扬提动取芯装置将岩芯8提出。绳套孔3呈中心对称分布，能够保证提取过程的平稳。
采用大口径基岩钻探取芯装置的工艺为：下入取芯装置，当楔断岩芯后利用取芯装置内的钢丝绳2直接将岩芯8提出。取芯工艺简单，操作可靠，劳动强度低，适应性广，特别适应基岩深孔取芯。
传统大口径取芯需频繁下人到孔底绑扎岩芯，受孔壁稳定、孔口保护、机械可靠性、孔内地下水、孔内抽水设备用电安全、人员操作熟练程度等影响，出现人身事故的概率极大，特别是对于深孔取芯危险性更大。采用大口径基岩钻探取芯装置后不需作业人员下井，彻底杜绝了安全隐患，提高了施工安全。
传统工艺仅抽水一道工序就要占用取芯时间的60％以上，采用大口径基岩钻探取芯装置后由于工艺简单，不需抽水下人，大大缩短了施工时间，效率高，取芯完整、光滑，采取率高达95％以上。
大口径基岩钻探取芯装置加工容易，结构简单，成本低。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。