[实用新型]一种大直径钻孔桩在线方位伽马成像地质评价仪

说明书

本实用新型公开了一种大直径钻孔桩在线方位伽马成像地质评价仪，利用现有技术的自然伽马地层评价计算方法，将地层自然伽马探测器所获得的地层自然伽马计数，按平面坐标系划分若干等分扇区（如四扇区、八扇区、十六扇区等）记录并计算扇区内的伽马计数，经过统计数据与探测方位的拟合计算，获得井壁圆周的地层特征分布曲线，根据井壁圆周地层伽马分布特征曲线，结合岩石物理探测理论及算法，获得桩基孔井壁及横向约30CM左右地层地质评价。

技术领域

本实用新型涉及工程桩孔钻孔技术领域，特别涉及一种大直径钻孔桩在线方位伽马成像地质评价仪。

背景技术

工程桩孔施工中，桩孔井壁质量检测主要是对成孔直径、垂直度、深度等基本物理参数进行检测，无法对桩孔井壁表面以及横向深度的地层地质评价。桩孔井壁及横向深度的地质构造是影响桩基孔质量、桥桩质量以及桩基孔钻孔施工安全作业的重要因素。

尽管桩基孔设计时进行了初步的地质探测，由于桩基孔一般在200米深度左右，这个深度通常是覆盖层、泥沙层等浅表层的复杂地质构造。因此，在桩基孔钻井施工时各种复杂的地层影响都将是桥梁桩基的质量隐患。

目前没有桩基孔钻孔施工的在线地层评价设备和技术。

发明内容

本实用新型提出一种桩基孔钻孔过程中的在线地层地质评价的解决方案，实现钻孔过程中地层的实时在线检测、评价，且不限于：钻遇地层构造特性、钻遇地层岩石判断、预判钻遇枯石、裂隙、空穴等地层、判断井壁横向地质特性、井周地层地质探测与评价等。

本实用新型无意涉及或创新桩基孔钻遇地层地质分析理论、各项物理参数检测原理、探测器。任何一种被本实用新型实施例选用的桩基孔钻孔设备、井下工具结构（包括改装）、各项工程参数检测器件以及本实用新型实施例所涉及的传感器等，均作为揭示本实用新型技术的应用对象。

本实用新型无意涉及或创新桩基孔钻孔施工作业工法或桩孔钻具结构、材质等技术。任何一种被本实用新型实施案例选用的桩基孔钻孔施工作业工法、钻头结构或钻头适应性改制，以及为本实用新型实施例所引用或作为本实用新型使用操作的规范性条例文本，均作为揭示本实用新型技术的应用对象。

本实用新型基于成熟技术的多参数探测器，通过适用于桩基孔钻孔施工的井下结构设计和辅助技术以及数据处理分析算法和软件，提供一种大直径钻孔桩地层地质评价技术和解决方案。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种大直径钻孔桩在线方位伽马成像地质评价仪，包括地层自然伽马探测器、自然伽马高压电路及自然伽马采集电路；

所述地层自然伽马探测器和钻井工具连接在一起，在钻井作业的同时进行相关地质参数的测量，用于探测地层自然伽马计数，从而对被测地层进行地质构造分析；

所述自然伽马高压电路电连接至所述地层自然伽马探测器，其包括24伏直流输入端、初级滤波电路及直流升压电路，用于为所述地层自然伽马探测器提供约1200伏直流工作高压，从而用于给所述地层自然伽马探测器提供高电平以激活所述地层自然伽马探测器内部的光电转换器，保证完整记录地层自然伽马计数；

所述自然伽马采集电路电连接至所述地层自然伽马探测器，包括信号通讯协议、信号滤波单元及本底阈值设置模块，用于采集记录所述地层自然伽马探测器输出的原始电平信号，原始电平信号经滤波整形后剔除本底噪音和统计涨落的影响因素，获得地层自然伽马计数（CPI），并基于自然伽马地层评价计算方法换算为钻遇地层自然伽马标准值（API），从而完成接收、记录所述地层自然伽马探测器获得的地层自然伽马计数。

进一步的，所述自然伽马高压电路及自然伽马采集电路均封装在高强度的封装壳体内并整体安装在钻井工具上，且所述封装壳体设置有标准信号接口以用于连接所述地层自然伽马探测器。