[实用新型]一种套管式小岩芯取芯装置

说明书

本实用新型公开了一种套管式小岩芯取芯装置,包括套管结构、设置在套管结构内的取芯机构、连接在取芯机构尾部的连接件；所述套管结构包括管身、设置在管身端口处的导向口，所述管身上设置有多个螺栓孔，且在管身中部开有岩心套取插孔。采用本实用新型取得十余米孔深处完整的小岩芯，避免小岩芯的断裂与脱落，有效判断测试点出岩体完整程度和成孔质量，提高应力解除法测试地应力的速度与准确性，推动应力解除法测试地应力的发展。

技术领域

本实用新型涉及地质勘查技术领域，具体而言，涉及一种套管式小岩芯取芯装置。

背景技术

在隧道与地下工程中，应力解除法测试地应力原理，是岩体处于三向应力状态中，在岩体中钻出小孔，再用大孔套钻小孔，小孔将发生膨胀变形，若在小空中安装了测试小孔变形的传感元件，则可由小孔变形计算出地应力的大小和方向。但是，在钻小孔的过程中，我们必须保证测试点处岩体的完整程度和成孔质量，判断岩体完整程度最直接的方法便是通过取得完整长度的小岩芯，从而直观确定该测试点处岩体完整，成孔质量高，才能进行下一步安装传感元件测试地应力。因此，取得完整长度的小岩芯便成为应力解除法测试地应力实验的重点环节。

在现有技术操作下，实际取芯过程大多都是通过两种方法取得小岩芯。一是钻头在钻出需求长度小岩芯后，通过停水干钻，将小岩芯直接扭断于钻头内取出，这个方法可以比较快速的得到小岩芯，但是由于钻头的剧烈抖动，很容易让小岩芯断成若干节，很难判断测试点处岩石的完整性。另一方法是钻头钻出需求长度小岩芯后，退出钻头，此时小岩芯在小孔中且依附在孔底岩体，先用装楔形头推送杆将小孔中的小岩芯轴向冲击，掰断脱离岩体，然后用十余米长的细铁丝将落于小孔中完整的小岩芯勾出，由于小孔过于深，灯光无法照亮孔底，肉眼不能看清孔底，用细铁丝勾出极为不方便，这个操作方法极其困难。因此取得完整小岩芯，判断测试点处岩石完整性，成为解除法测试地应力操作过程中非常困难的环节，严重测试进度控制以及施工方的进度。

随着社会交通的不断发展，隧道和地下工程越来越流行于交通轨道的建设中，例如山岭公路隧道，铁路隧道，水电站硐室等。为了确保地下工程建设的安全，地应力测试成为了必不可少的环节。地应力测试的方法有水压制裂法，应力解除法等。其中，应力解除法因为其测试精度高，测试速度快，占用空间小，对施工影响小等优势受到欢迎。但是在测试中为取得完整的小岩芯从而判断岩石完整程度和成孔质量成为了一个比较困难的操作环节。如果能使用一种新型的小岩芯取芯装置，能够快速便捷的从十余米深的小孔中取出小岩芯，且能保证小岩芯的完整，则有利于判断测试点岩体完整程度和成孔质量，加快测试速度与准确性。

为了取得十余米孔深处的小岩芯，避免小岩芯的断裂与脱落，有效判断测试点出岩体完整程度和成孔质量，提高应力解除法测试地应力的进度与准确性，推动解除法测试地应力的技术发展，我们提出了一种套管式小岩芯取芯装置。

实用新型内容

本实用新型提供了一种套管式小岩芯取芯装置，目的在于取得十余米孔深处完整的小岩芯，避免小岩芯的断裂与脱落，有效判断测试点出岩体完整程度和成孔质量，提高应力解除法测试地应力的速度与准确性，推动应力解除法测试地应力的发展。

为达到上述技术目的，本实用新型采用的技术方案具体如下：

一种套管式小岩芯取芯装置，包括套管结构、设置在套管结构内的取芯机构、连接在取芯机构尾部的连接件；所述套管结构包括管身、设置在管身端口处的导向口，所述管身上设置有多个螺栓孔，且在管身中部开有岩心套取插孔。

进一步地，所述管身内壁设置有粘接涂层。

粘接涂层由涂抹具有黏性的黄油或胶水类物质在管身的内壁形成，在取芯过程中可以起到固定小岩芯的作用。

进一步地，所述导向口外翻，且外翻角度与岩芯喇叭口方向贴合。

进一步地，所述取芯机构包括楔形刚性件，楔形刚性件设置在管身内，并通过螺栓固定。