一种移动式测斜仪探头脱管打捞器及其打捞方法与流程

本发明涉及移动式测斜仪打捞装置技术领域，特别是指一种移动式测斜仪探头脱管打捞器及其打捞方法。

背景技术：

安全监测在工程运行管理方面越来越显得重要，钻孔测斜管监测是深部位移监测的一种可靠方法，其主要工作是采用移动式测斜仪取得测斜管内部数据的监测，如图1所示，移动式倾斜仪3包括测斜仪探头31、测斜仪线盘件32和读数仪33三部分，测斜仪线盘32包括线盘基座321和线缆322，其中测斜仪探头31包括探头主体316，探头主体316的上端通过公丝扣315、母丝扣323与线缆322相连，探头主体316上设置有上导轮组和下导轮组，上导轮组包括上导轮组高轮311、上导轮组低轮312，下导轮组包括下导轮组高轮313、下导轮组低轮314和防撞垫317。如图2所示，测斜管4包括内管41，内管41的下端口设置有管托42。如图3所示，内管41的内壁面设置有两组测斜管导槽分别为a0方向、b0方向，探头主体316通过上导轮组高轮311、上导轮组低轮312、下导轮组高轮313、下导轮组低轮314沿测斜管41的a0方向或b0方向移动监测。

移动式倾斜仪3的两组导轮间距通常为0.5m，移动式测斜仪测量时，首先选取a0方向，将上导轮组高轮311、下导轮组高轮313对准测斜管导槽的a0方向，将测斜仪探头31放置到孔底，自下而上进行测量，每0.5m记录一组数据；测量完成后，测斜仪探头31转动180度，将导轮组的高轮对准测斜管导槽的a180方向（即a0反方向），再次记录一组数据，两次数据通过读数仪33记录存储。

测斜管内管变形和孔底情况复杂多样，安全监测工作人员在操作移动式测斜仪时，难免会出现两种意外工况，一为测斜仪探头31卡管，即测斜仪探头31卡在测斜管41中间位置，测斜仪探头31的下端部不超出底部管托43的位置；二为测斜仪探头31脱管，即测斜仪探头31卡在测斜管底部位置，测斜仪探头31的1组或2组导轮超出底部管托43位置的情况。如果测斜仪探头31脱管，即测斜仪探头31脱离测斜管内管41的导槽而超出底部管托43位置，导轮上设置的张紧弹簧张开。如图3所示，由于脱管的导轮组外径大于测斜管4的内径，即r3大于r1和r2，倾斜安装的导轮组形成倒钩，测斜仪探头31是很难取出的。

因为测斜仪探头31是移动式倾斜仪价值最昂贵的部件，在安全监测工作中测斜仪探头出现卡管或脱管情况，如不采取打捞处理措施，观测仪器及测斜管可能报废，监测数据终断，监测项目停止。由于测斜管的内径较小，普通打捞设备很难进入测斜管内打捞测斜仪探头31，为了解决该难题，有必要研制移动式测斜仪探头脱管打捞设备。

经检索，现有申请日为2012.10.10、申请号为cn201210381164.4的发明专利公开了一种移动式钻孔倾斜仪探头捕捉器及其捕捉方法，包括：一个带有伸拉绳的升降装置；一个可引导伸拉绳走向的定位装置；一个捕捉器套管，包括一可将被卡移动式钻孔倾斜仪探头套入其内的套管主体，该套管主体的下端带有套管斜口，在套管主体上中间区域设有一捕捉挂钩，在套管主体上还设有一组定位销，该组定位销与捕捉挂钩分位于套管主体上的不同向的界面上；所述伸拉绳的使用末端与捕捉器套管的上端头活性连接。其可以快速的将捕捉器下放到测斜仪探头所卡位置，实现测斜仪探头与测斜管导槽分离及捕捉探头有效位置。另外，有申请日为2018.03.15、申请号为cn201810215275.5的发明专利申请公开了一种测斜仪探头打捞器，包括打捞筒和连接杆，所述打捞筒的外径小于测斜导管的内径，打捞筒的外壁上设有沿打捞筒长度方向设置的弧形导向钢丝，打捞筒的下端设置斜口，所述连接杆连在打捞筒的上端。

经过分析，现有打捞设备的核心部件为“打捞筒”或“捕捉器套管”，打捞原理是将“打捞筒”插入测斜导管内，将测斜仪探头套入后再整体取出，完成打捞工作。现有技术中存在的问题和不足：现有打捞技术原理是让测斜仪探头与测斜管导槽分离，这种技术只能打捞测斜仪探头卡管的工况，即只能打捞测斜仪探头31卡在内管41中间、未超出管底位置的工况，而不能打捞测斜仪探头脱管的工况，即不能打捞测斜仪探头31卡在内管41底部且有1组或2组导轮超出管底位置的工况。因此，现有技术应用范围十分有限。

技术实现要素：

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种移动式测斜仪探头脱管打捞器，解决了现有测斜仪探头打捞装置不能打捞脱管测斜仪探头的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种移动式测斜仪探头脱管打捞器及其打捞方法，包括连接杆，连接杆的下端部设置有打捞铲，所述打捞铲包括与连接杆相连的导向槽体，导向槽体从上至下依次包括主导槽、连接导槽和捕捉器导槽，所述捕捉器导槽为短侧壁结构，连接导槽的侧壁为连接主导槽的侧壁与捕捉器导槽侧壁的圆滑弧形结构，捕捉器导槽偏向导向槽体的阳角方向呈弧形设置且偏离主导槽阳角外侧15～20mm，捕捉器导槽的端部设置有坡口。

进一步地，所述捕捉器导槽的端部设置有弧形扇叶。

进一步地，所述坡口为30度至90度。

进一步地，所述坡口为45度。

进一步地，所述导向槽体为角钢，角钢切除部分侧壁为所述连接导槽和捕捉器导槽。

进一步地，所述连接杆上设置有上导轮组位置线、下导轮组位置线和方向线，所述方向线与导向槽体的阳角方向一致。

进一步地，所述连接杆为刚性杆，连接杆包括若干根单元杆，各根单元杆之间通过丝扣接头相连，最下端的单元杆通过固定丝扣与导向槽体相连。

进一步地，所述连接杆为柔性杆时，连接杆的端部填充实心棒，导向槽体上设置有穿过实心棒的导槽圆孔，通过导槽圆孔绑扎连接导槽主体和连接杆。

一种移动式测斜仪探头脱管打捞器的打捞方法，其特征在于包括以下步骤：

①现场准备：当移动式倾斜仪脱管后，首先收紧线缆并固定，防止上导轮组和下导轮组继续下滑，等待处理；现场检查线缆是否顺直、损伤，通过线缆上标注深度数据计算测斜仪探头的上导轮组、下导轮组距离测斜管上管口的距离，确认移动式倾斜仪下导轮组脱管且上导轮组未脱管，计算下导轮组脱管深度；最后，查明上导轮组、下导轮组的高轮方向；

②打捞器准备：预先组装打捞器，检查各部件的连接状况，要求各部件连接紧密、无松动，打捞器组装后的长度大于测斜管深度1～2米，同时标注连接杆的节号、方向，在连接杆两端标注所述方向线、上导轮组位置线、下导轮组位置线，最后，将组装好的打捞器拆卸后运输到现场备用；

③放置打捞器：首先，将打捞铲与第一节的单元杆连接好，然后慢慢开始往测斜管内放置，要求打捞铲的阳角与导轮组高轮方向的导槽保持一致；然后，按照预先组装好的顺序依次连接单元杆，并匀速下放打捞铲；在放置打捞器过程中，始终保持线缆不得松动且不与连接杆缠绕；

④捕捉器导槽通过上导轮组高轮：当连接杆上的上导轮组位置线接近测斜管的管口、且打捞铲遇到明显阻力时，表明打捞铲接近上导轮组高轮，加大力度向下推动连接杆使捕捉器导槽通过上导轮组高轮；检查方向线是否与测斜管导槽一致，方向一致说明捕捉器导槽顺利通过上导轮组高轮，否则，向上提取连接杆，直至捕捉器导槽通过上导轮组高轮；

⑤捕捉下导轮组高轮：当连接杆上的下导轮组位置线接近测斜管的管口时，表明打捞铲接近下导轮组高轮，打捞铲稍稍下探，同时试探性的拖拽线缆，如果线缆提起长度超过0.5米，而且提取重量明显减轻，说明捕捉器导槽成功捕捉下导轮组高轮；否则，上下移动或旋转打捞铲，同时上拉线缆捕捉下导轮组高轮；

⑥重复捕捉下导轮组高轮：若捕捉器导槽多次捕捉下导轮组高轮不成功，则上提打捞铲，重复步骤④、⑤，直至捕捉器导槽捕捉下导轮组高轮成功；

⑦上移动式倾斜仪：捕捉器导槽成功捕捉下导轮高轮后，下导轮组高轮进入捕捉器导槽，继续上拉线缆，确保下导轮组高轮进入测斜管的内部，然后同时提升打捞铲和线缆，直至测斜仪探头拉出测斜管的管口。

进一步地，所述步骤①中确认移动式倾斜仪下导轮组脱管和上导轮组均脱管后，上导轮组脱管深度，采用步骤⑤、⑥、⑦所述的方法先将上导轮组高轮提升至斜侧管内，然后再重复步骤⑤、⑥、⑦将下导轮高轮提升至斜侧管内，最后同时提升打捞铲和线缆，将测斜仪探头拉出测斜管的管口。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

1）应用范围广。该发明不仅适用测斜仪探头脱管的工况，还适用测斜仪探头卡管的工况。

2）经济投入小。目前人工、材料、加工等费用约3000元。

3）制作简单、安装方便。熟练操作者完成加工、安装只需1个工日。

4）打捞深度深。能适用30～100米的深孔。

5）操作容易。现场操作不受场地限制，简单易学。

6）操作安全、快速。人工操作、不需要电力，不损伤仪器和测斜管的内管。

7）拆卸、运输、保管方便，可重复使用。

本发明在实际应用中的效果：移动式测斜仪探头脱管打捞器投入使用后，已成功打捞出卡管深度分别在9米、13.5米，以及脱管深度在15米、65米位置的测斜仪探头，并取得了相关经验及参数。成功使用一次能减少直接经济损失10万元以上，间接经济效益在50万元以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为移动式测斜仪探头的结构示意图；

图2为移动式测斜仪工作状态示意图；

图3为斜侧管的俯视图；

图4为移动式测斜仪探头脱管打捞器的结构示意图；

图5为图3中捕捉器导槽的放大图；

图6移动式测斜仪探头脱管打捞器的第一工作状态图；

图7移动式测斜仪探头脱管打捞器的第二工作状态图；

图中：

1-打捞铲，101-导槽，103-连接导槽，104-捕捉器导槽，105-弧形扇叶，106-坡口，107-固定丝扣，108-导槽圆孔；

2-连接杆，201-单元杆，202-丝扣接头，203-方向线，204-上导轮组位置线，205-下导轮组位置线；

3-移动式测斜仪，31-测斜仪探头，311-上导轮组高轮，312-上导轮组低轮，313-下导轮组高轮，314-下导轮组低轮，315-公丝扣，316-探头主体，317-防撞垫；32-测斜仪线盘，321-线盘基座，322-线缆，323-母丝扣；33-读数仪；

4-测斜管，41-内管、42-内管底口，43-管托。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1，一种移动式测斜仪探头脱管打捞器，如图4所示，包括连接杆2，连接杆2的下端部设置有打捞铲1，通过连接杆2能够带动打捞铲1上下移动和转动。

所述打捞铲1包括与连接杆2相连的导向槽体，导向槽体从上至下依次包括主导槽101、连接导槽103和捕捉器导槽104。所述导向槽体长度在2.0～2.5米为宜，材料顺直、无扭曲现象，棱角部分光滑、平顺，能在测斜管4内部的测斜管导槽内自有滑动、无阻碍，引导打捞铲1运动方向。所述连接导槽103为30～50cm，捕捉器导槽104为5cm。所述导向槽体为角钢，角钢切除部分侧壁后构成所述连接导槽103和捕捉器导槽104。导向槽体选择宽度30mm为宜、厚度2～3mm为宜、刚度合适的角钢材料制作，主导槽101结构制作要求阳角顺直、阴角内无阻碍，探头主体的各个导轮能在主导槽101、连接导槽103和捕捉器导槽104的阴角内自由滑动。

根据连接杆的材料不同，连接杆2与打捞铲1连接的方法分为两种，即方法一为刚性连接、方法二为柔性连接。刚性连接时，所述连接杆2为刚性的镀锌管，连接杆2包括若干根2-3米的单元杆201，便于运输安装。各根单元杆201之间通过丝扣接头202相连，最下端的单元杆201通过固定丝扣107与导向槽体相连，导向槽体需要预先焊接螺旋丝扣，并钻孔加固。柔性连接时，所述连接杆2为pvc塑料空心软管，连接杆2的端部填充1米长的实心棒，导向槽体上设置有穿过实心棒的导槽圆孔108，通过导槽圆孔108绑扎连接导槽主体和连接杆2，绑扎材料可以选择铅丝。

所述捕捉器导槽104为短侧壁结构，连接导槽103的侧壁为连接主导槽101的侧壁与捕捉器导槽104侧壁的圆滑弧形结构，便于连接导槽103穿出斜侧管4；所述捕捉器导槽104偏向导向槽体的阳角方向呈弧形设置且偏离主导槽101阳角外侧15～20mm，便于捕捉器导槽104接触张开的上导轮组高轮311或下导轮组高轮313。如图5所示，捕捉器导槽104的端部设置有坡口106，便于上导轮组高轮311或下导轮组高轮313进入捕捉器导槽104。

进一步地，所述捕捉器导槽104的端部设置有弧形扇叶105，能够有效提升捕捉器导槽104捕捉上导轮组高轮311或下导轮组高轮313的效率。

进一步地，所述坡口为30度至90度，优选为45度。

进一步地，所述连接杆2上设置有上导轮组位置线204、下导轮组位置线205和方向线203，所述方向线203与导向槽体的阳角方向一致，上导轮组位置线204与上导轮组高轮311深度一致，下导轮组位置线205与下导轮组高轮313深度一致。导轮组位置线204、下导轮组位置线205和方向线203能够根据线缆322上标注的深度数据进行计算，利用上导轮组位置线204、下导轮组位置线205和方向线203可以准确控制捕捉器的位置。

以上各个结构要求金属各部件光滑无棱角，特别是前端捕捉器部分，正、反两面均能在测斜管内管滑动、转动，无较大摩擦阻力。

如图2所示，移动式测斜仪3处于正常的工作状态，测斜仪探头31在测斜管41内部自由滑动，上导轮组高轮311、上导轮组低轮312、下导轮组高轮313、下导轮组低轮314均呈收紧状态，测斜管4底部的管托43未脱落。

如图6所示，测斜管4底部的管托43脱落，移动式测斜仪3前端防撞垫317超越测斜管4内管41的底端，下导轮组高轮313、下导轮组低轮314发生脱管，下导轮组呈张开状态，测斜仪探头31由于只受上导轮组的弹簧压力，探头主体316呈倾斜状态。图3所示，主导槽101下落到测斜仪探头31附近，捕捉器导槽104接触到上导轮组高轮311，捕捉器扇叶105正好包裹住上导轮组高轮311，捕捉器坡口106与上导轮组高轮311接触，需施加一定外力才能使捕捉器通过高轮311。

如图7所示，捕捉器104通过上导轮组高轮311，捕捉器扇叶105正好包裹住下导轮组高轮313，捕捉器坡口106与探头下导轮组高轮组313接触，只有捕捉器坡口106完全接触下导轮组高轮313才能算捕捉成功。

实施例2，一种移动式测斜仪探头脱管打捞器的打捞方法，包括以下步骤：

①现场准备：当移动式倾斜仪3脱管后，首先收紧线缆322并固定，防止上导轮组和下导轮组继续下滑，等待处理；现场检查线缆322是否顺直、损伤，通过线缆322上标注深度数据计算测斜仪探头31的上导轮组、下导轮组距离测斜管4上管口的距离，确认移动式倾斜仪3下导轮组脱管且上导轮组未脱管，计算下导轮组脱管深度；最后，查明上导轮组、下导轮组的高轮方向；

②打捞器准备：预先组装打捞器，检查各部件的连接状况，要求各部件连接紧密、无松动，打捞器组装后的长度大于测斜管深度1～2米，同时标注连接杆2的节号、方向，在连接杆2两端标注所述方向线203、上导轮组位置线204、下导轮组位置线205，最后，将组装好的打捞器拆卸后运输到现场备用；

③放置打捞器：首先，将打捞铲1与第一节的单元杆201连接好，然后慢慢开始往测斜管4内放置，要求打捞铲1的阳角与导轮组高轮方向的导槽保持一致；然后，按照预先组装好的顺序依次连接单元杆201，并匀速下放打捞铲1；在放置打捞器过程中，始终保持线缆322不得松动且不与连接杆2缠绕；

④捕捉器导槽通过上导轮组高轮：当连接杆2上的上导轮组位置线204接近测斜管4的管口、且打捞铲1遇到明显阻力时，表明打捞铲1接近上导轮组高轮311，加大力度向下推动连接杆2使捕捉器导槽104通过上导轮组高轮311；检查方向线203是否与测斜管导槽一致，方向一致说明捕捉器导槽104顺利通过上导轮组高轮311，否则，向上提取连接杆2，直至捕捉器导槽104通过上导轮组高轮311；

⑤捕捉下导轮组高轮：当连接杆2上的下导轮组位置线205接近测斜管4的管口时，表明打捞铲1接近下导轮组高轮313，打捞铲1稍稍下探，同时试探性的拖拽线缆322，如果线缆提起长度超过0.5米，而且提取重量明显减轻，说明捕捉器导槽104成功捕捉下导轮组高轮313；否则，上下移动或旋转打捞铲1，同时上拉线缆322捕捉下导轮组高轮313；

⑥重复捕捉下导轮组高轮：若捕捉器导槽104多次捕捉下导轮组高轮322不成功，则上提打捞铲1，重复步骤④、⑤，直至捕捉器导槽104捕捉下导轮组高轮313成功；

⑦上移动式倾斜仪：捕捉器导槽104成功捕捉下导轮高轮313后，下导轮组高轮313进入捕捉器导槽104，继续上拉线缆322，确保下导轮组高轮313进入测斜管4的内部，然后同时提升打捞铲1和线缆322，直至测斜仪探头31拉出测斜管4的管口。

进一步地，所述步骤①中确认移动式倾斜仪3下导轮组脱管和上导轮组均脱管后，上导轮组脱管深度，采用步骤⑤、⑥、⑦所述的方法先将上导轮组高轮311提升至斜侧管4内，然后再重复步骤⑤、⑥、⑦将下导轮高轮313提升至斜侧管4内，最后同时提升打捞铲1和线缆322，将测斜仪探头31拉出测斜管4的管口。

本实施例的结构与实施例1相同。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。