[发明专利]一种连续随钻原位测试动力驱动装置及施工方法

说明书

本发明涉及一种连续随钻原位测试动力驱动装置，包括：内部可容纳并支撑原位测试总成的钻管；设于钻机之上，并可与钻管夹持装置一同升降的升降平台；一端与原位测试总成连接并可穿入钻管内部的电缆；固定在升降平台之上的用于对电缆导向的电缆导向装置；与原位测试总成同轴，并可相对原位测试总成轴向运动的爪心向上可张开/收拢的卡爪；将卡爪收缩复位的卡爪收拢装置；设于卡爪上方，与原位测试总成同轴，且可相对原位测试总成轴向运动的滑块；设于钻管内壁，下端用于抵住撑开后的卡爪的定位槽；当原位测试总成下放到位受到钻管支撑，钻管内的电缆进一步松弛，滑块在重力作用下向下滑移撑开卡爪并使卡爪上方抵住定位槽。

技术领域

本发明涉及一种连续随钻原位测试动力驱动装置及施工方法，属于原位测试技术领域。

背景技术

岩土勘察原位测试技术能为地下空间工程设计提供可靠的岩土物理力学性质参数，随着深层地下空间开发项目进行，需要通过原位测试手段获取更深的岩土物理力学性质参数。传统的原位测试设备测试深度有限，难以满足深层地下空间开发利用的需求，亟待开发和研究适用于地下深层空间成套原位测试设备装置和施工方法。

发明内容

本发明旨在提出一种连续随钻原位测试动力驱动装置及施工方法，改装主动钻杆使之与钻管通长，使之容纳原位测试总成，一方面在不提钻的情况下，实现钻探旋转钻进与原位测试交替进行，通过钻探辅助原位测试增大应用深度；另一方面无需设置变径接头连接扩大钻管与钻机主动钻杆，节省工序，增加施工便利性；实现电缆收纳装置、信号接收装置与钻机的集成，一方面解决钻管顶部高度增高，电缆收纳装置放置问题，另一方面实现独立系统地集成，增加设备便携性；由钻机为钻管提供静压或扭压作用力，实现地面提供测试动力，减轻测试系统总重。

本发明采取以下技术方案：

一种连续随钻原位测试动力驱动装置，包括：内部可容纳并支撑原位测试总成的钻管22；具有钻管夹持装置的钻进设备2；设于钻机之上，并可与所述钻管夹持装置一同升降的升降平台；一端与所述原位测试总成连接并可穿入所述钻管22内部的电缆14；固定在所述升降平台之上的用于对所述电缆14导向的电缆导向装置；与原位测试总成同轴，并可相对原位测试总成轴向运动的爪心向上可张开/收拢的卡爪132；将卡爪132收缩复位的卡爪收拢装置；设于所述卡爪132上方，与原位测试装置同轴，且可相对原位测试总成轴向运动的滑块；设于钻管22内壁，下端用于抵住所述撑开后的卡爪132的定位槽2211；当原位测试总成下放到位受到钻管22支撑，钻管22内的电缆14进一步松弛，滑块在重力作用下向下滑移并撑开所述卡爪132并使所述卡爪132上方抵住所述定位槽2211。

优选的，所述电缆14与信号接收装置24连接。

优选的，所述电缆导向装置为卷扬装置211，所述卷扬装置211固定于一横向的滑轨213上，并可随所述滑轨213横移，用以调整电缆14相对于所述钻管22的中心位置。

优选的，所述电缆导向装置为滑轮214，所述滑轮214固定于一横向的滑轨213上，并可随所述滑轨213横移，用以调整电缆14相对于所述钻管22的中心位置；所述电缆14依次通过所述滑轮214与机身卷扬装置215与信号接收装置24连接。

优选的，所述原位测试总成1自下而上包括测试装置11、密封装置12、悬挂定位装置13；所述测试装置11上端与密封装置12的下端盖121固定连接；所述密封装置12上端与悬挂定位装置13的悬挂器支架131下端固定连接，悬挂定位装置13的芯轴135上端与电缆承重接头138固定连接；所述电缆承重接头138直接与所述电缆14中部固定连接。

再进一步的，所述密封装置12的下端盖121与电缆接头密封筒122固定连接，电缆接头密封筒一侧开口，提供电缆接头操作空间。