[发明专利]自潜式水下钻芯取样装置

说明书

本发明涉及一种自潜式水下钻芯取样装置。本发明的目的是提供一种结构简单、制作方便、成本较低、受风浪影响小的自潜式水下钻芯取样装置，以简化施工工序，提高施工精度。本发明的技术方案是：一种自潜式水下钻芯取样装置，具有吊装平台，该吊装平台下端依次经钢管和弹性管连接压重机构，吊装平台还经起升机构连接所述压重机构；压重机构内具有连通压重机构上下端的安装通道，安装通道依次与所述弹性管和钢管连通形成吊装运输通道；安装通道内装有自潜钻机，该自潜钻机内具有与所述压重机构上安装通道连通的轴向通孔，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管的卡装机构；吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管、自潜钻机的吊装机构。

技术领域

本发明涉及一种自潜式水下钻芯取样装置，适用于海洋工程、港口与航道工程、水利水电工程、市政公用工程、公路工程、铁路工程及建筑工程等软土领域。

背景技术

随着我国海洋开发的推进和内陆工程建设向水域发展，工程前期的勘探技术成果为能够反应实际地质情况，钻探施工在向标准化、规范化、科技化发展，钻取岩芯土样能够呈现完整的形态，以便工程地质人员精确鉴别判定地层状态。

目前我国开发的海洋工程主要位于潮间带及近海海域，采用四脚升降钻探平台，该平台施工不受风浪影响有一定的效果，但受浅层不均匀沉降的持力层影响较大，容易发生倾覆，同时该平台只能在水深较浅的海域进行钻探施工；采用施工船上安装普通钻机，配备波浪补偿装置，钻探施工的取芯率与操作人的技能水平息息相关，此施工方案目前比较普及，但受潮汐及风浪的影响较大，施工需避开上述不利自然因素；另采用专业的海洋钻探平台，该设备比较先进，具有自平衡动力系统，不受风浪影响，但施工效率极低，为弥补这一缺陷，采用多组人员轮流施工，耗费时间成本和人力成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供一种结构简单、制作方便、成本较低、受风浪影响小的自潜式水下钻芯取样装置，以简化施工工序，提高施工精度。

本发明所采用的技术方案是：一种自潜式水下钻芯取样装置，其特征在于：具有吊装平台，该吊装平台下端依次经钢管和弹性管连接压重机构，所述吊装平台还经起升机构连接所述压重机构；

所述压重机构内具有连通压重机构上下端的安装通道，安装通道依次与所述弹性管和钢管连通形成吊装运输通道；

所述安装通道内装有自潜钻机，该自潜钻机内具有与所述压重机构上安装通道连通的轴向通孔，该轴向通孔内设有可卡装岩芯管的卡装机构；

所述吊装运输通道内设有用于提升下放岩芯管、自潜钻机的吊装机构。

所述压重机构上设有定位机构。

所述定位机构具有定位控制器，以及与定位控制器电路连接的GPS定位器和若干螺旋桨。

所述压重机构下端设有水平调节机构。

所述水平调节机构具有调平控制器、若干螺纹升降杆，以及与调平控制器电路连接的用于驱动螺纹升降杆转动的电动机和用于监测所述压重机构水平状态的水平传感器，其中螺纹升降杆均匀安装于压重机构上，螺纹升降杆下端设置抗扭铁片。

所述起升机构包括卷筒机构和钢丝绳，其中卷筒机构安装于所述吊装平台上，钢丝绳上端绕于卷筒机构上，钢丝绳下端连接所述压重机构。

所述吊装机构包括绳索、岩芯管接头和套于绳索上的重力锤套，所述绳索上端经动作机构安装于吊装平台，绳索下端连接岩芯管接头；

所述岩芯管上端设有连接头，连接头具有与所述岩芯管接头相适配的连接孔，连接孔内设有用于卡接岩芯管接头的接头卡槽。

所述岩芯管接头包括接头本体，接头本体上由下而上依次具有伸缩机构Ⅰ、卡扣机构、挡圈旋转机构及挡圈；

所述伸缩机构Ⅰ包括沿岩芯管接头轴向布置的伸缩杆Ⅰ，伸缩杆Ⅰ上套有弹簧Ⅰ；