[发明专利]一种端部卡片式的软弱土取样钻具

说明书

本发明公开了一种端部卡片式的软弱土取样钻具，包括有钻具管，在钻具管内设有活塞机构，在活塞机构上方设有固定隔板，活塞机构通过弹性复位机构与固定隔板连接；在活塞机构与钻具管之间设有锁定卡合机构；活塞机构还连接有拉绳，拉绳从钻具管中朝下延伸；在拉绳的下端连接有活动卡片，活动卡片的尾端通过转轴固定在钻具管的管壁下部形成可旋转结构，拉绳使拉绳将活动卡片拉至朝钻具管内中间横向伸出，形成对钻具管内土样的支撑卡紧结构。本发明通过在钻具内活塞、卡合机构、拉绳及活动卡片，当土样充满钻具后，由于卡合机构的止挡会使钻具进尺停止钻进。同时活动卡片被拉绳同步拉升而截断土层，并会托住土层，使土样不会掉落。

技术领域

本发明涉及地质钻探技术领域，尤其涉及一种用于软弱土钻孔取样的地质钻设备。

背景技术

钻探是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘探方法。钻探是工程地质勘察中应用最为广泛的一种勘探手段，它可以获得深层的地质资料。钻探作为目前最成熟的勘探手段，被广泛应用于国内外各类工程中，并且钻探作为最直观揭示深层下卧土层的技术手段，编入我国规范标准中。钻探技术也随着国内基础设施建设的加快，得到了长足的发展，无论从钻探技术、钻探设备和钻探精度等方面，都有很大的发展和进步。而且近些年来，钻探技术快速发展，逐渐适应各类地形地质条件，甚至江河、胡泊、海洋上都可以进行钻探，钻探深度几百至几千米不等。

在各类工程实践过程中，钻具不断的改进和更新，使之适应不同地形、不同土层的钻进和取样。传统的取样钻具多为通用型，在钻进过程中，操作人员为节省时间，加快钻进效率，用一种钻具进行钻深和取样。在坚硬土层中，这种方法较为合理，但是在软弱土层中，当软弱土层埋深较深时，钻进和提钻过程中以及剥离土样时，难免对软弱土进行扰动。如采用传统钻具，在软塑状态黏土中取样时，从深层提钻，钻具提升过程中，由于机械抖动等原因，难免使土样和钻具侧壁间产生相对位移。钻具提至地面后，多采用敲打、震动等方法分离土样，敲打过程中，也会产生相对位移，且震动容易导致土样析水，影响最终测试结果。最终得到的土样，较之原始土样，会被拉长，直径变小，且含水率也会受到影响。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的缺陷，提供一种对于软弱土钻探更方便、深层取样更快捷、取样过程对原状土样扰动更小、可防止土样掉落、取样过程更加精确、使试验结果更精确的端部卡片式的软弱土取样钻具。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种端部卡片式的软弱土取样钻具，其与钻杆连接固定，包括有钻具管，其特征在于：在钻具管内的上部设置有一可上下活动的活塞机构，在活塞机构的上方固定有一固定隔板，活塞机构通过弹性复位机构与固定隔板连接形成可回弹复位的结构；在活塞机构与钻具管之间设置有用于在活塞机构被压缩时对活塞机构进行锁定的锁定卡合机构，通过该锁定卡合机构解除对活塞机构的锁定后，活塞机构通过弹性复位机构朝下推动至原始位置；活塞机构还连接有拉绳，拉绳从钻具管中朝下延伸；在拉绳的下端(靠近端口位置)连接有活动卡片，活动卡片的尾端通过转轴固定在钻具管的管壁下部形成可旋转结构，通过活塞机构带动拉绳使拉绳将活动卡片拉至朝钻具管内中间横向伸出，形成对钻具管内土样的支撑卡紧结构。

进一步地，所述活塞机构包括有活塞和活塞连接座，活塞与活塞连接座连接固定，活塞连接座通过弹性复位机构与固定隔板连接，所述锁定卡合机构设置于活塞连接座与钻具管之间。

进一步地，所述锁定卡合机构包括有固定在活塞连接座上端边缘位置的弹片式卡扣和设置于钻具管管壁中的锁定卡合孔，弹片式卡扣的上端设有朝外横向伸展并与锁定卡合孔相配的扣栓，在活塞上升至扣栓与锁定卡合孔对齐时弹片式卡扣推动扣栓插入锁定卡合孔内形成锁定结构。

进一步地，在活塞连接座的上端边缘位置还设有与弹片式卡扣相配的导槽，所述扣栓位于该导槽中，导槽形成对扣栓向上移动的导向限位结构，使扣栓能与锁定卡合孔准确对接。