[实用新型]软岩岩心定向器

说明书

技术领域

本实用新型属于机械设备领域，特别涉及一种软岩岩心定向器。

背景技术

在岩质边坡的稳定性分析工作中，边坡的稳定性除了与边坡几何形态、岩块的强度、水等因素有直接关系外，边坡岩体的结构面发育情况，特别是多组优势结构面的组合对边坡的稳定性至关重要。边坡表层的破坏模式往往受优势结构面组合控制，深部岩体不利的贯通性结构面、甚至断层往往是大型岩质滑坡产生的关键因素。

目前，公知的对边坡岩体结构面产状的采集主要为接触测量和不接触测量两种。接触测量主要使用地质罗盘，不接触测量主要为激光扫描方式。上述两种结构面的测量方式应用较为普遍，但深部岩体的结构面参数往往不易取得，其主要是采用一种从瑞典引进的CRAE—LIUS型定向器进行测量，实践表明，该定向器对硬质岩石的定向有良好的效果，但鉴于该定向器端头铁质锥形体所产生的巨大压力会对孔底结构面构成破坏，测量软质岩石的结构面参数时存在定向结果失准的问题。

发明内容

本实用新型的目的是为了提供一种结构简单、拆装方便的软岩岩心定向器，将其固定于钻杆中，利用钻杆下行冲压到钻孔残留岩心的顶部时，确定出定向器与岩心顶面的接触状态，而后通过钻杆倾斜方位确定残留软岩岩心结构面参数。

本实用新型的技术方案是：

一种软岩岩心定向器，其特征在于：包括钻杆连接套、连接于钻杆连接套下方的保护套筒、利用可脱落限位片Ⅰ固定于保护套筒内的岩心筒、设于岩心筒内的伸缩筒，所述岩心筒靠近钻杆连接套的一端为封闭端，且该封闭端内侧设有支撑柱，所述支撑柱末端固定有与伸缩筒内壁相接触的支撑板，所述支撑板与伸缩筒侧壁和底面之间形成环形空腔且在环形空腔内设置钢珠，所述伸缩筒底面另一侧与岩心筒侧壁之间形成敞口填料腔，所述敞口填料腔内填充有前置橡胶泥，所述支撑板对应钢珠的一侧设有后置橡胶泥，支撑柱侧的岩心筒对应伸缩筒端部设有可脱落限位片Ⅱ。

上述的软岩岩心定向器，所述岩心筒与保护套筒对应前置橡胶泥的后方位置设有连通的排泥孔，以在前置橡胶泥受到压力向后移动时，多余的橡胶泥由排泥孔排出。

上述的软岩岩心定向器，所述伸缩筒侧壁上设有排气孔。

本实用新型的有益效果是：通过钻杆连接套将定位器安装在钻探钻杆底部，在回次钻进完成后，冲压到残留软岩岩心顶面时，前置橡胶泥挤压变形确定岩心残留岩心角度，而通过钢珠在后置橡胶泥上的印痕可以确定倾斜钻孔的最低点，然后通过钻孔钻杆的倾斜方位综合确定残留软岩岩心结构面参数。其与现有CRAE—LIUS型定向器相比，该种定向器在准确定向的基础上，避免了对软质岩心造成破坏而使定向结果失准的后果。另外，其还具有结构简单、拆装方便、成本低、安全可靠等特点，具有较高的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是利用本实用新型定向的后序处理示意图。

    图中序号说明：1岩心、2保护套筒、3可脱落限位片Ⅰ、4岩心筒、5前置橡胶泥、6排泥孔、7伸缩筒、8可脱落限位片Ⅱ、9可脱落限位片Ⅰ、10钻杆连接套、11支撑柱、12支撑板、13后置橡胶泥、14环形空腔、15排气孔、16钢珠、17托槽、18印痕、19基准线。

具体实施方式

如图1所示，该软岩岩心定向器，包括钻杆连接套10、焊接于钻杆连接套10下方的保护套筒2、利用可脱落限位片Ⅰ3、9固定于保护套筒2内的岩心筒4、设于岩心筒4内的伸缩筒7，所述岩心筒4靠近钻杆连接套10的一端为封闭端，且该封闭端内侧设有支撑柱11，所述支撑柱11末端固定有与伸缩筒7内壁相接触的支撑板12，所述支撑板12与伸缩筒7侧壁和底面之间形成环形空腔14且在环形空腔14内设置钢珠16，所述伸缩筒7底面另一侧与岩心筒4侧壁之间形成敞口填料腔，所述敞口填料腔内填充有前置橡胶泥5，所述支撑板12对应钢珠16的一侧设有后置橡胶泥13，支撑柱11侧的岩心筒4对应伸缩筒7端部设有可脱落限位片Ⅱ8。所述岩心筒4与保护套筒2对应前置橡胶泥5的后方位置设有连通的排泥孔6，以在前置橡胶泥5受到压力向后移动时，多余的橡胶泥由排泥孔6排出。所述伸缩筒7侧壁上设有排气孔15。

工作原理：

在每一回次回采岩心后，先将前、后置橡胶泥5、13及钢珠16放入定向器中，然后通过钻杆连接套10连接到钻杆，随钻杆一并放入钻孔中。当定向器冲压到孔底残留软岩岩心1的顶部时，前置橡胶泥5因压缩而变形，前置橡胶泥5因接触倾斜的岩心顶面而产生对应压痕；钢珠16在自重作用下总是处于最低位置，当压力通过前置橡胶泥5后退变形传递于伸缩筒7，致使伸缩筒7底面后退迫使钢珠16嵌入后置橡胶泥13中，钢珠压痕即为基准线定位标记。上述动作完成后，如图2所示，将定向器中的前、后置橡胶泥5、13卸下放入半圆形托槽17内，将后置橡胶泥13上的印痕18与托槽17的一条侧边对齐，再将孔内与定向器接触的岩心1取出放入托槽17中，调整其位置，使其端面与前置橡胶泥5吻合，由于钢珠压痕（基准线定位标记）位于托槽17边线，沿托槽17的直边在岩心1的圆柱面上画一直线，形成基准线19。最后通过钻杆方位及倾角即可换算出岩心结构面参数。