[发明专利]用于复杂地层钻孔取样的钻具

说明书

技术领域

本发明涉及一种钻具，具体说，是一种用于复杂地层钻孔取样的钻具。

背景技术

破碎地层或软弱夹层常控制建筑物地基、边坡的稳定。钻孔取样是重要勘察手段。

如图1所示，现有技术的复杂地层钻孔取样钻具，一般由内管总成、双单动机构2、外管总成组成。内管总成包括内管接头4、内管1、卡簧座5、卡簧6。外管总成包括异径接头7、外管3、扩孔器8、金刚石钻头9。在异径接头7的外壁和内壁上分别形成有外螺纹和内螺纹，外管3通过螺纹连接连接在异径接头7外壁上的外螺纹上，双单动机构2连接在异径接头7的内壁的内螺纹上，外管3和双单动机构2及内管4之间形成过水通道11，在异径接头7上形成有连通钻杆及过水通道11相通的斜孔10，双单动机构2的下端通过内管接头4连接内管1，内管1的底端设置有卡簧6和卡簧座5，外管3的底端通过螺纹连接有扩孔器8和金刚石钻头9。

但是，现有技术的钻孔取样钻具，由于双单动机构2直接通过螺纹连接在异径接头7上，为了便于加工，在异径接头7上开有斜孔10，这样，使得内管1的直径相对变小，钻具的总长度变长，钻具结构不够紧凑，通常标准外管3的直径为146mm，内管2的直径为127mm，有的在异径接头7和双单动机构2之间还设置有单向阀，使得钻具的总长度大于3米，不适用于平洞等狭窄空间的钻孔取样。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种结构紧凑、内管尺寸大、便于岩样取出的用于复杂地层钻孔取样的钻具。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种用于复杂地层钻孔取样的钻具，包括内管总成、双单动机构、外管总成组成，内管总成包括内管接头、内管、卡簧座、卡簧；外管总成包括异径接头、外管、扩孔器、钻头，双单动机构通过分水接头与异径接头连接，所述分水接头为圆盖形，在分水接头的外壁上形成有外螺纹，内壁上形成有内螺纹，在异径接头的环形外壁中形成有多个竖直贯通的通水通道，分水接头的外螺纹与异径接头内接口的内螺纹连接，分水接头的内螺纹与形成在双单动机构的轴承支架上的外螺纹连接，在分水接头顶面与异径接头内腔之间还形成有连通通水通道及钻杆的水平通道。

所述内管为半合管。

所述外管的直径为146mm，内管的直径为133mm。

所述钻头为金刚石钻头。

本发明的取样钻具具有良好的单动性能，确保岩样进入岩心管后不被扰动；钻具内管为半合管，便于岩样取出，减少对样品的扰动；内管尺寸大，金刚石钻头底唇面积小，钻进速度快；钻具结构紧凑，钻具总长度约2m适用于平洞等狭窄空间的钻孔取样。使用该钻具在破碎地层都取得了原状程度非常好的岩芯，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1是现有技术的用于复杂地层钻孔取样的钻具的结构剖面图。

图2是本发明的用于复杂地层钻孔取样的钻具的结构剖面图。

图3是本发明的用于复杂地层钻孔取样的钻具的分水接头的顶面图。

图4是本发明的用于复杂地层钻孔取样的钻具的分水接头的结构剖面图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

如图1~4所示，本发明的用于复杂地层钻孔取样的钻具，包括内管总成、双单动机构22、外管总成组成，内管总成包括内管接头24、内管21、卡簧座25、卡簧26；外管总成包括异径接头27、外管23、扩孔器28、钻头29，双单动机构22通过分水接头30与异径接头27连接，所述分水接头30为圆盖形，在分水接头30的外壁上形成有外螺纹31。内壁上形成有内螺纹32，在分水接头30的环形外壁中形成有多个竖直贯通的通水通道33，分水接头30的外螺纹31与异径接头27内接口的内螺纹连接，分水接头30的内螺纹32与形成在双单动机构22的轴承支架34上的外螺纹连接，在分水接头30顶面与异径接头27内腔之间还形成有连通通水通道33及钻杆的水平通道35。

所述钻头29选用金刚石钻头，以提高钻进速率。为了选用通用标准件，所述外管23的直径通常为146mm，内管21的直径为133mm，采用单独的分水接头30连接双单动机构22与异径接头27，便于加工，而且外管23和双单动机构22及内管21之间形成的过水通道41比现有技术的要窄。本发明内管尺寸比现有技术的内管尺寸大，使金刚石钻头底唇面积小，钻进速度快；另外，分水接头30的外螺纹31与异径接头27内接口的内螺纹连接及分水接头30的内螺纹32与形成在双单动机构22的轴承支架34上的外螺纹连接，使钻具结构紧凑，钻具总长度约2m，适用于平洞等狭窄空间的钻孔取样。