一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法与流程

本发明涉及钻探取芯，具体涉及一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法。

背景技术：

1、工程地质勘察视为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查探究工作，所需勘察的工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作，所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造：地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质，自然(物理)地质现象和天然建筑材料等，地质工程在进行勘查过程中，需要进行取芯存样，便于对地质样本进行检测。

2、在现有技术中，如公告号为cn216811618u的专利文件公开了一种钻探取芯装置，同步公开了包括锤块，把手，防滑套，连接帽，第一连接孔，连接柱，第二连接孔，连接销，钻杆，连接器，取芯器，凹槽，钢片，刀刃，连接销本体，圆柱形凸起，限位球，拉环；但是在实际应用过程中，该技术通过布设可弯曲的取芯器，通过基于取芯器一个按压的作用力，当压力值达到一定程度时，取芯器下部弯曲对切口进行覆盖，但是，这种取芯方式仅存在如下弊端，当所取地质较为坚固时，当向钻杆施加按压作用力时，取芯器下部很快就会出现弯曲的现象，然而此时取芯器还未取得物料，其次，该种弯曲式的结构不稳定，在将物料取出的过程中，当弯曲形变复位时，物料很容易从取芯器中落出。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法，解决以下技术问题：

2、所取地质较为坚固时，当向钻杆施加按压作用力时，取芯器下部很快就会出现弯曲的现象，然而此时取芯器还未取得物料，其次，该种弯曲式的结构不稳定，在将物料取出的过程中，当弯曲形变复位时，物料很容易从取芯器中落出。

3、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

4、一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法，包括如下步骤：

5、步骤一、钻探前，调节机构驱动钻切刀朝向远离取芯口中心端的方向移送；

6、步骤二、启动驱动设备驱动钻杆主体转动，同步带动钻切刀转动对土壤进行切割处理；

7、步骤三、调节机构驱动各组钻切刀朝向靠近取芯口中心端方向移送，使得各组钻切刀对取芯口进行密封，对位于钻头端中的土壤进行支撑；

8、步骤四、将钻杆主体从土壤中取出，取芯完成。

9、优选的，钻杆主体设置为中空结构；

10、其中，钻杆主体底端设置钻头端，钻头端开设有与钻杆主体内部连通的取芯口；

11、钻头端靠向取芯口处一体化布设有定位环，定位环周侧面呈圆周阵列开设有若干组定位槽，各组定位槽中可滑动嵌设有钻切刀。

12、各组钻切刀与驱动其沿着定位槽中滑动的调节机构连接。

13、优选的，所述调节机构包括与钻切刀固定连接的定位座，定位座上布设有推杆；

14、其中，钻头端中可转动布设有转盘，转盘上呈圆周阵列开设有若干组滑槽。

15、优选的，所述滑槽呈弧形结构，于转盘上由近盘心端朝向远盘心端方向延伸，转盘与转动机构连接。

16、优选的，所述钻头端上呈圆周阵列布设若干组定位板，定位板上开设有通槽；

17、其中，推杆上固定布设有限位座，限位座通过限位杆与可滑动布设于通槽中的活动座固定连接。

18、优选的，所述定位板上还布设有支座，支座一侧布设套筒，套筒另一端可滑动插接布设有与活动座固定连接的伸缩杆；

19、其中，伸缩杆上布设复位弹簧。

20、优选的，所述转动机构包括与转盘固定连接的转轴，转轴端部布设有第一齿轮，第一齿轮与可转动布设的第二齿轮啮合，第二齿轮固定连接驱动电机。

21、优选的，所述钻头端中呈圆周阵列布设若干组弧形板，弧形板分别通过支杆与限位座固定连接。

22、优选的，所述钻头端截面呈锥形机构。

23、优选的，所述定位槽开设有六组。

24、本发明的有益效果：

25、(1)本发明通过布设于钻头端处的钻切刀对土壤进行切割处理，提高钻头端处的钻探效率，与此同时，通过布设调节机构可以驱动钻切刀在定位槽中滑动，在钻探时，调节机构驱动钻切刀朝向远离取芯口中心端的方向移送，使得钻切刀延伸方向更长，所钻探孔洞直径更大，在钻探的过程中，土壤经由取芯口进入钻头端内，而后调节机构驱动各组钻切刀朝向靠近取芯口中心端方向移送，使得各组钻切刀对取芯口进行密封，对位于钻头端中的土壤进行支撑，避免土壤落出；

26、(2)本发明在驱动钻切刀朝向靠近取芯口中心端方向移送时，使得在驱动钻切刀朝向远离取芯口方向移送时，活动座带动复位弹簧拉伸产生弹力，在驱动钻切刀朝向远离取芯口中心端方向移送时，复位弹簧在弹力作用下驱动活动座复位，以使推杆的移送稳定性更高。

技术特征：

1.一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，钻杆主体(1)设置为中空结构；

3.根据权利要求2所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述调节机构包括与钻切刀(3)固定连接的定位座(301)，定位座(301)上布设有推杆(4)；

4.根据权利要求3所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，滑槽(801)呈弧形结构，于转盘(8)上由近盘心端朝向远盘心端方向延伸，转盘(8)与转动机构连接。

5.根据权利要求4所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述钻头端(101)上呈圆周阵列布设若干组定位板(501)，定位板(501)上开设有通槽(502)；

6.根据权利要求5所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述定位板(501)上还布设有支座(605)，支座(605)一侧布设套筒(6)，套筒(6)另一端可滑动插接布设有与活动座(603)固定连接的伸缩杆(601)；

7.根据权利要求5所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述转动机构包括与转盘(8)固定连接的转轴(203)，转轴(203)端部布设有第一齿轮(202)，第一齿轮(202)与可转动布设的第二齿轮(201)啮合，第二齿轮(201)固定连接驱动电机(2)。

8.根据权利要求7所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述钻头端(101)中呈圆周阵列布设若干组弧形板(7)，弧形板(7)分别通过支杆(701)与限位座(802)固定连接。

9.根据权利要求2-8任一所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述钻头端(101)截面呈锥形机构。

10.根据权利要求2所述的一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法,其特征在于，所述定位槽(104)开设有六组。

技术总结本发明公开了一种复杂非均质地层超前钻探取芯方法，涉及钻探取芯技术领域，取芯方法包括如下步骤：步骤一、钻探前，调节机构驱动钻切刀朝向远离取芯口中心端的方向移送；步骤二、启动驱动设备驱动钻杆主体转动，同步带动钻切刀转动对土壤进行切割处理；步骤三、调节机构驱动各组钻切刀朝向靠近取芯口中心端方向移送，使得各组钻切刀对取芯口进行密封，对位于钻头端中的土壤进行支撑；步骤四、将钻杆主体从土壤中取出，取芯完成；在钻探的过程中，土壤经由取芯口进入钻头端内，而后调节机构驱动各组钻切刀朝向靠近取芯口中心端方向移送，使得各组钻切刀对取芯口进行密封，对位于钻头端中的土壤进行支撑，避免土壤落出。技术研发人员：姚尚伟,张念超,蔡吴和,纪本昌,张桂发,吴敢,洪庆受保护的技术使用者：中能建建筑集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18