适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置及其使用方法与流程

1.本发明涉及一种适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置及其使用方法。适用于岩土工程、水文地质、地下管道、地质工程、勘探及桩基工程。


背景技术：

2.随着工程建设各专业地质信息采集更专业化、普遍化、数字化，在岩土工程、水文地质、矿山开采、地下管道等工程建设中，大都需要通过钻孔获取岩芯判断地质的岩性、裂变程度、裂隙发育、水文地质构造等信息，因地质复杂会导致岩芯无法获取或取样差，如何获取更准确的探测资料，成了工程建设中最重要的一环。
3.市面上已出现各类钻孔探测成像仪器，但其所使用的摄像探头无法做到适合于更全面的复杂地质情况成像采集。首先在图像采集过程中成像不够清晰、图像色彩失真，图像分辨率不够，影响地质资料的分析，影响勘测结果的准确性；其次在复杂地质中，如含深厚度淤泥层、黏土层及砂砾层等，钻孔完成后孔内浆体泥浆比大，含砂率高，摄像探头在不利条件下无法正常开展工作；最后，若使摄像探头在复杂地质中正常工作，必须使孔内泥浆与石渣进行长时间的静置沉淀或采取高成本的置换措施，从而增加人工成本与时间成本。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置及其使用方法。
5.本发明所采用的技术方案是：一种适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置，具有管状装置主体，其特征在于：
6.所述装置主体前端面中心装有防抖高清摄像头并配有一圈围绕防抖高清摄像头的led灯，该装置主体的前端面外围设有一圈所喷出的气流能在防抖高清摄像头前方形成空气隔膜的栅式风口外圈；
7.所述装置主体后端面上设有电缆接口和通气管接口，电缆接口上接有外接电缆，外接电缆一端经装置主体内的线路连接所述防抖高清摄像头和led灯，另一端连接设备主控显示设备；所述通气管接口上接有外接通气管，外接通气管一端经装置主体内的通气管路连通所述栅式风口外圈，另一端连接气泵。
8.所述栅式风口外圈为内、外双层结构。
9.所述栅式风口外圈的出风口处设有过滤网。
10.对应所述防抖高清摄像头设有能通过气流清理该防抖高清摄像头表面的清理管，该清理管连通装置主体内的通气管路。
11.所述清理管的的出气口为扁平口，上下切口，下口紧贴防抖高清摄像头侧面，上口与防抖高清摄像头表面平齐。
12.所述装置主体从其前端至后端依次由前部可拆卸管体、中部管体和后部管体组成。
13.所述前部可拆卸管体与中部管体之间，以及中部管体和后部管体之间均经丝扣连接，并配置有防水密封圈。
14.所述装置主体、电缆接口和通气管接口均由不锈钢材料制成。
15.所述装置主体后端直径比前端直径小。
16.一种所述适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置的使用方法，其特征在于：
17.开启气泵为装置主体前端的栅式风口外圈和清理管供气；
18.通气后，栅式风口外圈在装置主体前端形成环形空气隔膜，清理管清理防抖高清摄像头表面污渍；
19.开启防抖高清摄像头与led灯工作进行探测；
20.探测完成后，先关电源，提至孔口处，再停止供气。
21.本发明的有益效果是：传统的钻孔成像仪摄像探头只适用于探孔内浆体呈清水状态或无浆体，浆体中无悬浮细渣，孔内无杂质，摄像探头才能正常工作。本发明设置栅式风口外圈，通过外接气泵送气至栅式风口外圈，在栅式风口外圈处集流，工作时摄像头周围形成环形空气隔膜，阻绝孔内不利条件对摄像头采集信息的影响；并设置清理管，清理管连接通风系统，对摄像头表面进行清理，有效解决了孔内不利条件对成像画面的影响。
22.本发明在栅式风口外圈处设置过滤网，防止颗粒物堵塞风口；本发明摄像头采用防抖高清摄像头，色彩更真实，降低下放碰撞或幅度过大的成像干扰； led灯采用可调节措施，解决了因孔内环境影响补光的不确定性；前部可拆卸管体方便维修替换。
附图说明
23.图1为实施例的立体图。
24.图2为实施例的结构剖面(中部)示意图。
25.图3为实施例中回流槽前端示意图。
26.图4为实施例中栅式风口圈结构示意图。
27.图5为实施例中栅式风口圈结构俯视图。
28.图6为实施例中栅式风口圈结构剖面图。
29.图7为实施例中清理管的结构示意图。
30.图8为实施例前端面的结构示意图。
31.1、装置主体；1-1、后部管体；1-2、中部管体；1-3、前部可拆卸管体；2、通气管接口；3、外接通气管；4、电缆接口；5、外接电缆；6、栅式风口圈；7、过滤网；8、清理管；9、防抖高清摄像头；10、led灯；11、防水密封圈；12、回流槽；13、导流栅；14、线路集成板；15、通气钢管。
具体实施方式
32.本实施例为一种适用于复杂地质的钻探孔内可视摄像探头装置，具有管状装置主体，在装置主体前端面中心装有防抖高清摄像头(该摄像头表面为钢化玻璃)并在前端面配有一圈围绕防抖高清摄像头的led灯，该装置主体的前端面外围边缘围绕摄像头设有一圈栅式风口外圈，栅式风口外圈出气口喷出的气流能在防抖高清摄像头前方形成空气隔膜。
33.本例中在装置主体后端面上设有电缆接口和通气管接口，其中电缆接口上接有外
接电缆，外接电缆一端经电缆接口、装置主体内的线路连接装置主体前端的防抖高清摄像头和led灯，另一端连接设备主控显示设备，可通过设备主控显示设备控制摄像头和led灯开启并显示摄像头采集的图像；通气管接口上接有外接通气管，外接通气管一端经通气管接口、装置主体内的通气管路连通栅式风口外圈，另一端连接气泵，气泵经外接通气管、通气管接口和通气管路为栅式风口外圈供气。
34.本实施例中栅式风口外圈为内、外双层结构，内外层外形为栅式，方便通风后风速集流。栅式风口外圈出风口处设置不锈钢环形的过滤网，可在下沉时静置状态下过滤砂石，防止堵塞出风口。
35.本实施例中在装置主体前端面上装有清理管，清理管呈弯头型，清理管底部口径为圆形，经通风口连通装置主体内的通气管路，清理管顶部扁平口，上下切口，下口紧贴防抖高清摄像头侧面，上口与防抖高清摄像头表面平齐，方便气流通过清理管进行表面泥浆清理，成像清晰。
36.本例中装置主体从其前端至后端依次由前部可拆卸管体、中部管体和后部管体组成，其中前部可拆卸管体上装有栅式风口外圈、过滤网、强力管、防抖高清摄像头和led灯，组成成套构造；中部管体两端均设置有连接丝扣，与后部管体和前部可拆卸管体均绞丝旋紧，并在连接处设置防水密封圈；后部管体与通气管接口和电缆接口进行无缝连接。
37.本实施例中装置主体、通气管接口与电缆接口均为不锈钢材料制作，定型模具液压成型。
38.本实施例中装置主体呈变截面圆柱体，上部比下部稍小，防止下放过程遇不利地岩卡位。
39.本实施例的具体使用方法如下：
40.完成复杂地质钻孔，复杂地质包含：表层、淤泥层、黏土层、砂石层、风化层等相结合的不良地质及破碎带断层；
41.将后部管体、中部管体、前部可拆卸管体拼装成装置主体，设置防水密封圈，做好密封防水实验；
42.将通气管接口、电缆接口分别与外接通气管、外接电缆连接，并连通设备主控显示器与气泵，完成后将装置主体下放进行探测；
43.进行复杂地质的下放探测可先完成孔内泥浆、渣石沉淀；
44.开启气泵为装置主体前端的栅式风口外圈和清理管供气；
45.通气后，栅式风口外圈形成环形空气隔膜，可视度增强，清理管工作，清理防抖高清摄像头表面污渍，保证成像清晰；
46.开启设备后，防抖高清摄像头与led灯工作，led灯补光提供视野；
47.探测完成后，先关电源，提至孔口处，再停止供风。