[实用新型]水平定向取样钻具内部构件

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于土壤和地下水环境水平取样或松软地层勘查水平取样的钻具，特别涉及一种非开挖的水平定向取样钻具内部构件。

背景技术

目前，国内对于松软浅土层的钻进取样多为采用垂直钻进的方式进行取样。然而，在采用垂直钻进取样的过程中，由于操作条件的限制，往往存在着以下方面的不足：一是难于取得水平方向的土样，从而无法分析水平方向上的土壤分布情况；二是在地表有障碍物(例如建筑物、河流)的情况下，采用垂直钻进的方式很难进行取样作业。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷和不足，本实用新型的目的在于提供一种可方便作业的水平定向取样钻具的内部构件，以提高现有水平定向取样钻具中土样封装内层管的水平方向定向效能。

本实用新型的技术方案如下：

一种水平定向取样钻具内部构件，包括水平定向取样钻具本身，所述水平定向取样钻具为三层管钻具结构，包括在外力驱动下进行转动掘进的外层管结构、中间层结构以及用于土样封装的内层管，所述外层管结构和内层管之间还设置有水平固定内层管的扶正环。

所述中间层结构包括依次螺纹连接的内钻头(2)、内管(5)、芯轴(13)及内管接头(10)，其中内钻头(2)的前进端面为斜面。

所述内钻头的前进端面延伸外露于外层管结构的导向钻头的端面外侧2cm。

所述外层管结构包括依次螺纹连接的导向钻头(1)、外管(4)、轴承座(14)及钻具接头(16)。

所述内层管还包括封装土样的衬管(6)，所述衬管(6)的一端与所述内钻头(2)对接、另一端与所述内管接头(10)对接。

所述内管接头(10)套设在所述芯轴(13)上固定；所述芯轴(13)的末端与所述钻具接头(16)的前端对接，并在所述芯轴(13)的末端与所述轴承座(14)之间设有用于支撑所述芯轴(13)的轴承(15)。

所述芯轴(13)上还设有能够沿其轴向调节位置的键(11)及背母(12)，所述背母(12)套设在所述芯轴(13)上，所述键(11)设置在沿所述芯轴(13)的轴向开设的键槽内，且所述键(11)的一端与所述内管接头(10)螺接、另一端与所述背母(12)抵靠。

所述芯轴(13)与所述内管接头(10)螺接的轴端部还设有单向阀。

本实用新型的水平定向取样钻具内部构件，利用扶正环可以有效提高内层管取样并封装土样时的水平定向性能，可靠保证了水平定向取样精确可靠。此外，内钻头的前进端面采用长于导向钻头外端面的斜面结构，可以克服取样时对土样的扰动，保证了土样样品的原位性，本实用新型的水平定向取样钻具内部构件还可通过调节内管接头、背母及键在芯轴上的轴向位置，能够控制内钻头相对于取样导向钻头的伸出距离，从而提高土样的原位性；内管中加装了衬管，既有利于方便取样，又能保证在取样时不破坏样品的原位性。

附图说明

图1为本实用新型水平定向取样钻具内部构件的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型水平定向取样钻具的具体实施方式进行描述。

如图1所示为本实用新型的水平定向取样钻具内部构件的结构示意图，其中，三层空心管结构包括：在外力驱动下能够转动的外层，所述外层包括能够水平定向的导向钻头1、外管4、轴承座14及钻具接头16，各部分之间依序首尾螺纹连接；中间层，包括依序首尾螺纹连接的内钻头2、内管5及内管接头10；内层，包括呈空心结构的芯轴13。

内管接头10套设在芯轴13上固定，芯轴13的末端与钻具接头16的前端对接。在芯轴13的末端与轴承座14之间还设有轴承15，以支撑芯轴13。

芯轴13上也可以另外装设能够调节其轴向位置的键11及背母12，背母12套设在芯轴13上，键11设置在沿芯轴13的轴向开设的键槽内，且键11的一端与内管接头10螺纹连接、另一端与背母12抵靠。由此，依据地层的软硬程度，可以通过调节内管接头10在芯轴13上的轴向位置，采用键11及背母12进行锁定，来控制内钻头相对于取样导向钻头的伸出距离，从而提高钻进速度和土样的原位性。

在芯轴13靠近内管接头10的轴端部还设有单向阀，单向阀包括螺栓7、钢球8及弹簧9。单向阀可以防止芯轴13内的冲洗浆液进入到内管5中，以避免土样被破坏。

外管4、内管5之间设有扶正环3，利用扶正环3可以提高内管5的取样水平定向性能。

内管5的内壁侧还设有便于封装、取样土样的衬管6，衬管6的一端与内钻头2对接、另一端与内管接头10对接。