一种地质钻探用防掉钻取芯装置的制作方法

本实用新型涉及一种应用于地质钻探领域的防掉钻取芯装置，尤其适用于地质条件复杂、钻孔深度大的区域。

背景技术：

在进行水文地质钻探以及工程勘察时，常会用到取芯管对岩土层进行取芯，随着钻孔深度的不断增加，岩土体变得越来越复杂，取芯管所受的扭矩也越来越大，一旦扭矩超过取芯管材料强度，取芯管与钻杆连接部位就会发生损坏，严重时还会导致取芯管断裂，引起卡钻、掉钻现象发生，影响钻探进度与成孔质量，还会对钻探材料造成一定浪费，给工程带来巨大经济损失。

因此，亟需一种既能保证钻探工作正常进行，又能有效防止掉钻事故发生的装置，使取芯管发生破坏时，依旧能使钻杆与取芯管保持连接，避免取芯管落入钻孔而导致的施工停滞，从而确保钻探工作的顺利开展，提高钻探工程的经济效益。

技术实现要素：

为了克服现有取芯装置防止掉钻、卡钻能力不足的缺陷，本发明提供一种地质钻探用防掉钻取芯装置，该装置不仅能确保取芯管损坏时不掉钻，还能通过提钻将取芯管带出，避免了因掉钻引起钻孔作废的情况发生，保证了钻探工作的正常运行，达到提高钻孔成孔率、提高工程经济效益的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种地质钻探用防掉钻取芯装置，该装置包括：钻杆（1）、凹槽（2）、套管（3）、取芯管（4）、连接杆（5）、上固定板（6）、上板孔（7）、下固定板（8）、下板孔（9）、上固定槽（10）、上槽孔（11）、上螺栓（12）、上螺母（13）、下固定槽（14）、下槽孔（15）、下螺栓（16）以及下螺母（17）。钻杆（1）与取芯管（4）通过螺纹连接，钻杆（1）下端设置有凹槽（2），套管（3）为空心圆柱形，套管（3）内直径略大于凹槽（2）直径，材质为不锈钢，套管（3）通过加工可套在凹槽（2）中，且套管（3）在凹槽（2）中可以自由转动。套管（3）两侧设置有两个上固定槽（10），每个上固定槽（10）上开设有四个上槽孔（11），同时配备有上螺栓（12）与上螺母（13），上螺栓（12）直径与上槽孔（11）直径相同。取芯管（4）上端与上固定板（6）对应的位置设置有两个下固定槽（14），每个下固定槽（14）上开设有四个下槽孔（15），同时配备有下螺栓（16）与下螺母（17），下螺栓（16）直径与下槽孔（15）直径相同，上固定槽（10）与下固定槽（14）通过连接杆（5）连接，连接杆（5）两端分别设置有上固定板（6）与下固定板（8），上固定板（6）上开设有两个上板孔（7），上板孔（7）直径与上槽孔（11）位置对应、直径相同，下固定板（8）上开设有两个下板孔（9），下板孔（9）直径与下槽孔（15）位置对应、直径相同。整个装置在使用时，先将钻杆（1）拧入取芯管（4），然后转动套管（3），使套管（3）上的上固定槽（10）与下固定槽（14）处于同一竖直面上，然后将连接杆（5）的上固定板（6）卡入上固定槽（10）中，同时将下固定板（8）卡入下固定槽（14）中，确保上槽孔（11）与上板孔（7）位于同一位置，同样，确保下槽孔（15）与下板孔（9）位于同一位置。对准后，将上螺栓（12）穿过上槽孔（11）与上板孔（7），把上螺母（13）拧入上螺栓（12）中，拧紧固定，再将下螺栓（16）穿过下槽孔（15）与下板孔（9），再把下螺母（17）拧入下螺栓（16），拧紧固定，这样就完成了一侧的钻杆（1）与取芯管（4）的连接，用同样的方法，完成另一侧钻杆（1）与取芯管（4）的连接，并完成整个装置的安装。在进行深孔钻探时，若果因为地层或者施工原因导致取芯管（4）上端变径位置发生破坏或者断裂，取芯管（4）与钻杆（1）依旧能够通过连接杆（5）连接在一起，通过提钻依旧可以将损坏的取芯管（4）取出至钻孔外，避免了取芯管（4）卡在或者落入钻孔的情况发生，确保地质钻探工作的顺利进行，提高了钻探的成孔率，降低了施工成本。

本发明的有益效果是：通过在钻杆（1）与取芯管（4）之间设置连接杆（5），使取芯管（4）发生损坏或者断裂的情况下依旧能够与钻杆（1）保持连接，使损坏的取芯管（4）可以安全提出钻孔，从而提高了地质钻探的成孔率，增加了工程的经济效益。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是一种地质钻探用防掉钻取芯装置正视图。

图2是一种地质钻探用防掉钻取芯装置剖面图。

图3是一种地质钻探用防掉钻取芯装置俯视图。

图4是一种地质钻探用防掉钻取芯装置中连接杆（5）细部图。

图5是一种地质钻探用防掉钻取芯装置中套管（3）细部图。

图中 1.钻杆，2.凹槽，3.套管，4.取芯管，5.连接杆，6.上固定板，7.上板孔，8.下固定板,9.下板孔，10.上固定槽，11.上槽孔，12.上螺栓，13.上螺母，14.下固定槽，15.下槽孔，16.下螺栓，17.下螺母。

具体实施方式

在图1与图2中，钻杆（1）与取芯管（4）通过螺纹连接，钻杆（1）下端设置有凹槽（2），套管（3）为空心圆柱形，套管（3）内直径略大于凹槽（2）直径，材质为不锈钢，套管（3）通过加工可套在凹槽（2）中，且套管（3）在凹槽（2）中可以自由转动。套管（3）两侧设置有两个上固定槽（10），每个上固定槽（10）上开设有四个上槽孔（11），同时配备有上螺栓（12）与上螺母（13），上螺栓（12）直径与上槽孔（11）直径相同。取芯管（4）上端与上固定板（6）对应的位置设置有两个下固定槽（14），每个下固定槽（14）上开设有四个下槽孔（15），同时配备有下螺栓（16）与下螺母（17），下螺栓（16）直径与下槽孔（15）直径相同，上固定槽（10）与下固定槽（14）通过连接杆（5）连接，连接杆（5）两端分别设置有上固定板（6）与下固定板（8），上固定板（6）上开设有两个上板孔（7），上板孔（7）直径与上槽孔（11）位置对应、直径相同，下固定板（8）上开设有两个下板孔（9），下板孔（9）直径与下槽孔（15）位置对应、直径相同。整个装置在使用时，先将钻杆（1）拧入取芯管（4），然后转动套管（3），使套管（3）上的上固定槽（10）与下固定槽（14）处于同一竖直面上，然后将连接杆（5）的上固定板（6）卡入上固定槽（10）中，同时将下固定板（8）卡入下固定槽（14）中，确保上槽孔（11）与上板孔（7）位于同一位置，同样，确保下槽孔（15）与下板孔（9）位于同一位置，对准后，将上螺栓（12）穿过上槽孔（11）与上板孔（7），把上螺母（13）拧入上螺栓（12）中，拧紧固定，再将下螺栓（16）穿过下槽孔（15）与下板孔（9），再把下螺母（17）拧入下螺栓（16），拧紧固定，这样就完成了一侧的钻杆（1）与取芯管（4）的连接，用同样的方法，完成另一侧钻杆（1）与取芯管（4）的连接，并完成整个装置的安装。在进行深孔钻探时，若果因为地层或者施工原因导致取芯管（4）上端变径位置发生破坏或者断裂，取芯管（4）与钻杆（1）依旧能够通过连接杆（5）连接在一起，通过提钻依旧可以将损坏的取芯管（4）取出至钻孔外，避免了取芯管（4）卡在或者落入钻孔的情况发生，确保地质钻探工作的顺利进行，提高了钻探的成孔率，降低了施工成本。

在图3中，上固定槽（10）与下固定槽（14）通过连接杆（5）连接，连接杆（5）与上固定槽（10）、下固定槽（14）通过螺栓连接。

在图4中，连接杆（5）两端分别设置有上固定板（6）与下固定板（8），上固定板（6）上开设有两个上板孔（7），上板孔（7）直径与上槽孔（11）位置对应、直径相同，下固定板（8）上开设有两个下板孔（9），下板孔（9）直径与下槽孔（15）位置对应、直径相同。

在图5中，套管（3）两侧设置有两个上固定槽（10），每个上固定槽（10）上开设有四个上槽孔（11）。