[發明專利]三層管沖擊取芯鉆具

在審

• 申請號: 201811577104.3
• 申請日: 2018-12-24
• 公開（公告）號: CN109458148A
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 張雨露;杜宇本;蔣良文;屈科;劉澤軍;林建;汪國信;張雄文;張廣澤;侯錦;陶玉敬;袁傳保
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E21B25/00
• 分類號: E21B25/00
• 代理公司: 成都惠迪專利事務所(普通合伙) 51215
• 代理人: 王建國

三層管沖擊取芯鉆具，以實現沖擊鉆進采取到原狀地層巖芯，并提高沖擊鉆進退取巖芯的效率。包括：沖擊器下接頭、鉆具外管、鉆具中管、半合式鉆具內管和取芯鉆頭；沖擊器下接頭上端通過鍵槽與取芯沖擊器下端連接，下端通過螺紋與鉆具外管上端連接，鉆具外管下端通過螺紋與取芯鉆頭連接；鉆具中管位于鉆具外管內，其上端通過螺紋與沖擊器下接頭底端連接；鉆具內管嵌套在鉆具中管內形成取芯組件。

技術領域

本發明涉及鉆探機具，特別涉及一種三層管沖擊取芯鉆具。

背景技術

鐵路隧道工程在鐵路建設中占有非常重要的比重，是鐵路建設工程中控制性工程，鐵路隧道工程的安全施工它不僅直接影響到整個工程的順利進行，而且直接關系到整個鐵路工程的投資和進度，為了保證鐵路隧道工程的施工安全，對于高風險隧道將隧道超前地質預報納入了鐵路隧道施工工序管理之中，目前鐵路施工中有些工程要求所有的隧道都必須進行隧道超前地質預報。

在鐵路隧道超前地質預報中，會遇到不同時代成因、不同結構、不同巖性等各種各樣的地層，圍巖軟硬程度有從極軟巖、軟巖至硬巖、極硬巖的變化、完整程度有極破碎、破碎至較完整、完整的差別，甚至還有可能遇到溶洞、斷裂等極端地質情況。傳統鉆進方法主要采用金剛石和硬質合金回轉鉆進、泥漿護壁、單動雙管(包括半合管)鉆具取心，但由于地層結構及其巖性復雜，普遍存在巖心采取困難等技術難題。

國內一些單位采取沖擊取芯鉆具，通過沖擊回轉作用將巖層破碎，再通過擠壓將破碎的巖粉壓入巖芯管。這種方法能采取到地層的巖粉樣品，但存在明顯的不足：(1)取芯樣不能保持地層的原狀，對鑒別巖層的性狀誤差較大。(2)由于巖粉樣是通過擠壓進入巖芯管的，將樣品從巖芯管中取出費力費時。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種三層管沖擊取芯鉆具，以實現沖擊鉆進采取到原狀地層巖芯，并提高沖擊鉆進退取巖芯的效率。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案如下：

本發明的一種沖擊鉆進取芯鉆具，其特征是它包括：沖擊器下接頭、鉆具外管、鉆具中管、半合式鉆具內管和取芯鉆頭；沖擊器下接頭上端通過鍵槽與取芯沖擊器下端連接，下端通過螺紋與鉆具外管上端連接，鉆具外管下端通過螺紋與取芯鉆頭連接；鉆具中管位于鉆具外管內，其上端通過螺紋與沖擊器下接頭底端連接；鉆具內管嵌套在鉆具中管內形成取芯組件。

所述鉆具內管的上端抵在沖擊器下接頭底面上，鉆具內管和鉆具中管的下端抵在取芯鉆頭取芯孔內的限位臺階上。

取芯組件中鉆具中管的上端通過螺紋與退芯油缸前端連接，退芯油缸的頂桿作用于鉆具內管的上端口上。

本發明的有益效果是，既保證了沖擊鉆進取芯樣地層的原狀性，同時又能省時、省力退取芯樣；該鉆具操作簡單，非常適合沖擊鉆進取芯施工，具有廣闊的應用前景。

附圖說明

本說明書包括如下五幅附圖：

圖1是本發明三層管沖擊取芯鉆具的結構示意圖；

圖2是本發明三層管沖擊取芯鉆具的鉆進取芯過程示意圖；

圖3是本發明三層管沖擊取芯鉆具的風流通路徑示意圖；

圖4是本發明三層管沖擊取芯鉆具中退芯機構的示意圖；

圖5是本發明三層管沖擊取芯鉆具中退芯機構的退芯過程示意圖。

圖中示出構件和對應的標記：沖擊器下接頭1、鉆具外管2、鉆具中管3、半合式鉆具內管4、取芯鉆頭5、取芯沖擊器6、退芯油缸7、巖芯 8、限位臺階9。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。