[发明专利]地壳变形监测用支撑桩孔辅助钻进装置

说明书

本发明涉及一种地壳变形监测用支撑桩孔辅助钻进装置，包括固定架、钻具组件和定位杆，所述固定架包括架体以及支撑于所述架体下方的若干支腿，所述钻具组件和定位杆的上端分别固设有互相啮合的第一轮齿和第二轮齿，所述架体包括底座和滑块，所述底座上开设有用于所述钻具组件和定位杆让位的缺口，所述滑块上开设有分别供所述第一转动轴和第二转动轴穿过的两通孔，所述滑块与所述底座滑动连接且通过紧固装置将所述第一轮齿和第二轮齿压紧于所述缺口。本发明装置可以用于钻进支撑桩布置孔，同时保证各孔的位置长期固定，以减小孔位自身变形造成的干扰对监测结果的影响。

技术领域

本发明属于地壳变形监测技术领域，具体涉及一种地壳变形监测用支撑桩孔辅助钻进装置。

背景技术

在地球内部构造应力的作用下，所引起的地壳块体之间的相对运动，它们可以是垂直运动、水平运动或者倾斜运动。监测地壳的运动可以测定板块的运动参数、测定大陆板块和海洋板块的内部形变、测定板块边界与大地震有关的区域形变和应变累积、测定其他地震活动区的区域形变和局部形变等，用于监测板块运动参数和板块内部形变，一般要求在每一大板块的稳定部分至少布设3个测站，每个测站一般通过三角支撑桩固设在土壤中，在遇到硬质土壤时，往往需要钻一个竖直的中间孔和若干斜孔，中间孔和斜孔之间的角度公差对于检测地壳变形的误差有很大影响，因此如何保证中间孔和若干斜孔之间的公差至关重要。

发明内容

有鉴于此，本申请主要提供了一种地壳变形监测用支撑桩孔辅助钻进装置，可以用于钻进支撑桩布置孔，同时保证各孔的位置长期稳定，以减小孔位自身变形造成的干扰对监测结果的影响。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

地壳变形监测用支撑桩孔辅助钻进装置，包括固定架、钻具组件和定位杆，所述固定架包括架体以及支撑于所述架体下方的若干支腿，所述钻具组件和定位杆的上端分别固设有互相啮合的第一轮齿和第二轮齿，所述钻具组件通过第一转动轴与所述架体转动连接且通过第一限位结构限位，所述定位杆通过第二转动轴与所述架体转动连接且通过第二限位结构限位，所述第一转动轴和第二转动轴分别活动设置在第一轮齿和第二轮齿的中心，所述钻具组件和定位杆在同一竖直平面内转动；所述架体包括底座和滑块，所述底座上开设有用于所述钻具组件和定位杆让位的缺口，所述滑块上开设有分别供所述第一转动轴和第二转动轴穿过的两通孔，所述滑块与所述底座滑动连接且通过紧固装置将所述第一轮齿和第二轮齿压紧于所述缺口。

进一步，所述第一限位结构包括第一凸起、第一竖槽和第一斜槽，所述第一凸起固定设置在所述第一轮齿的端面，所述第一竖槽和第一斜槽均开设在所述架体上且分别与第一凸起配合，所述第一竖槽和第一斜槽分别用于所述钻具组件在竖直位置和倾斜位置进行固定。

进一步，所述第二限位结构包括第二凸起、第二竖槽和第二斜槽，所述第二凸起固定设置在所述第二轮齿的端面，所述第二竖槽和第二斜槽均开设在所述架体上且分别与第二凸起配合，所述第二竖槽和第二斜槽分别用于所述钻具组件在竖直位置和倾斜位置进行固定。

进一步，所述定位杆包括内杆、套设在所述内杆外的外杆以及设置在外杆外侧的至少一个膨胀连接结构，所述内杆的上端与第二轮齿固定连接，所述膨胀连接结构包括圆筒状的本体，所述本体采用弹性材料制成，所述本体的内壁上开设有内螺纹，所述外杆的下端对应开设有外螺纹，通过所述内螺纹与所述外杆螺纹连接，所述本体的下端开设有多个矩形开口，所述矩形开口沿本体的下端向上端延伸。

进一步，所述外杆的外侧设置有限位环，所述限位环位于相邻两膨胀连接结构之间。

进一步，所述内杆向钻具组件一侧延伸有一支板，所述支板上开设有一弧形的通槽，所述钻具组件上对应固设有一限位钉，所述限位钉可沿着所述通槽滑动，并通过螺栓紧固。

进一步，所述钻具组件包括壳体、钻杆以及驱动所述钻杆转动的驱动装置，所述钻杆、壳体以及驱动装置同轴设置，所述钻杆与所述壳体通过轴承转动连接且其下端伸出所述壳体，所述钻杆的上端连接至驱动装置。