專利名稱：一種新型內(nèi)冷式軟巖取芯鉆頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于土工試驗試驗樣品加工領域，特別涉及一種新型內(nèi)冷式軟巖取芯鉆頭，適用于軟巖樣品的取芯工作。
背景技術：
軟巖指強度低、孔隙度大、膠結(jié)程度差、受構(gòu)造面切割及風化影響顯著或含有大量膨脹性粘土礦物的松、散、軟、弱巖層，該類巖石多為泥巖、頁巖、粉砂巖和泥質(zhì)礦巖，是天然形成的復雜的地質(zhì)介質(zhì)。軟巖廣泛分布于地球表面，僅泥巖和頁巖就占地表所有巖石的50 %左右。在我國，西北部地區(qū)、云貴高原、湘瀏低洼盆地、四川盆地、甘肅東北部以及東南沿海和東北地區(qū)都有軟巖成片或零星分布，隨著我國重大基礎設施建設的迅猛發(fā)展，在交通工程、水電工程及 市政工程等領域的工程建設中常遭遇軟巖地層，由于軟巖具有強度低、孔隙度大、膠結(jié)程度差、膨脹性粘土礦物含量高等特點，因此軟巖遇水后軟化崩解效應明顯，帶來了大量工程問題并導致一系列災害事故的發(fā)生。因此，開展軟巖軟化、崩解特性和力學性質(zhì)研究成為巖土工程領域的熱點問題之一，室內(nèi)試驗是一種重要的研究手段。在軟巖室內(nèi)試驗研究中，常遭遇制樣難題由于軟巖有遇水后易軟化崩解的特點，在制樣儀器冷卻水的浸泡下和制樣儀器的機械擾動下軟巖極易發(fā)生破壞，導致制樣失敗，針對此問題，發(fā)明了一種新型內(nèi)冷式軟巖取芯鉆頭。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，針對現(xiàn)有巖石立式取芯機加工軟巖樣品時需淋燒大量冷卻水，導致軟巖崩解破壞的問題，研制了一種新型內(nèi)冷式軟巖取芯鉆頭，提供一種能夠應用于現(xiàn)有立式取芯機，而冷卻水無需與軟巖樣品直接接觸的軟巖取芯方式。本發(fā)明涉及的一種新型內(nèi)冷式巖石取芯鉆頭，其特征在于由內(nèi)部含冷卻水循環(huán)通道的鉆頭，止水軟塞和導熱銅環(huán)組成，利用內(nèi)部冷卻水循環(huán)和導熱銅環(huán)共同作用，實現(xiàn)冷卻水無需與軟巖樣品直接接觸的軟巖取芯方式。I)止水軟塞止水軟塞塞在鉆頭內(nèi)部上端，軟塞上方露出內(nèi)部冷卻水循環(huán)通道進水口，軟塞下部是容納巖芯的空間，軟塞將冷卻水與巖芯的分離在上下兩個不相連通的空間，使得冷卻水只能通過。冷卻水循環(huán)通道進水口從軟塞上端排出。2)導熱銅環(huán)導熱銅環(huán)箍在鉆頭外部，將無冷卻水通道的鉆體部分的溫度傳導到含冷卻水通道的鉆體部分。3)高強度合金鋼鉆頭鉆頭內(nèi)部上端含螺紋，與普通立式取芯機所用鉆頭螺紋相同，可安裝在普通立式取芯機上，此時止水軟塞上方形成密閉空間，立式取芯機的冷卻水進入后只能從鉆頭內(nèi)部冷卻水循環(huán)通道的入水口進入循環(huán)通道，在循環(huán)通道內(nèi)流動后，最終通過冷卻水循環(huán)通道的排水口流出，由于接入的冷卻水存在壓力，因此冷卻水從排水口排出的形式為噴出，不會落到下方巖石樣品上。本發(fā)明具有以下優(yōu)點I、可安裝在現(xiàn)有巖石立式取芯機上，無需對現(xiàn)有立式取芯機進行改裝，應用前景廣闊。2、結(jié)構(gòu)相對簡單，容易實現(xiàn)，易于企業(yè)化生產(chǎn)。


圖I是本發(fā)明外觀部分組成圖； 其中A——導熱銅箍B-冷卻水循環(huán)通道排水口C-冷卻水循環(huán)通道進水口圖2是本發(fā)明中內(nèi)部冷卻系統(tǒng)示意圖；其中B-冷卻水循環(huán)通道排水口C——冷卻水循環(huán)通道進水口
具體實施例方式下面結(jié)合附圖1、2詳細說明本發(fā)明的使用方式。(I)將導熱銅箍安裝在鉆頭外側(cè)。(2)將止水軟塞從鉆頭下方塞入，止水軟塞上端塞到冷卻水循環(huán)通道進水口時停止塞入動作。(3)將鉆頭安裝在立式取芯機上，打開冷卻水開關，檢查止水軟塞是否漏水。(4)安裝軟巖樣品，按照常規(guī)方式取芯。
權(quán)利要求
1.一種新型內(nèi)冷式軟巖取芯鉆頭，其特征在于由內(nèi)部含冷卻水循環(huán)通道的鉆頭，止水軟塞和導熱銅環(huán)組成，其中止水軟塞塞在鉆頭內(nèi)部上2而，軟塞上方露出內(nèi)部冷卻水循環(huán)通道進水口，軟塞下部是容納巖芯的空間；導熱銅環(huán)箍在鉆頭外部，將無冷卻水通道的鉆體部分的溫度傳導到含冷卻水通道的鉆體部分；鉆頭內(nèi)部上端含螺紋，與普通立式取芯機所用鉆頭的螺紋相同，可安裝在普通立式取芯機上，此時止水軟塞上方形成密閉空間，立式取芯機的冷卻水進入后從鉆頭內(nèi)部冷卻水循環(huán)通道的入水口進入循環(huán)通道，在循環(huán)通道內(nèi)流動后，最終通過冷卻水循環(huán)通道的排水口流出，由于接入的冷卻水存在壓力，因此冷卻水從排水口排出的形式為噴出，不會落到下方巖石樣品上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型內(nèi)冷式巖石取芯鉆頭，鉆頭由內(nèi)部含冷卻水循環(huán)通道的鉆頭，止水軟塞和導熱銅環(huán)組成，利用內(nèi)部冷卻水循環(huán)和導熱銅環(huán)實現(xiàn)鉆頭冷卻。本發(fā)明具有能夠在現(xiàn)有立式取芯機上使用，結(jié)構(gòu)簡單，便于生產(chǎn)推廣等優(yōu)點，具有廣闊的應用前景。
文檔編號G01N1/08GK102661876SQ20121011270
公開日2012年9月12日 申請日期2012年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月16日
發(fā)明者劉鎮(zhèn), 周翠英, 張磊 申請人:中山大學