本實用新型涉及巖土工程領(lǐng)域，具體涉及一種雙套管復(fù)合片取芯鉆頭。

背景技術(shù)：

工程地質(zhì)勘察領(lǐng)域常涉及到鉆取巖芯進(jìn)行物理力學(xué)相關(guān)試驗，以取得準(zhǔn)確的地質(zhì)數(shù)據(jù)。由于在鉆進(jìn)過程中，鉆頭主要依靠磨削巖石實現(xiàn)鉆進(jìn)，在遇到中硬巖層時，其鉆進(jìn)效率低，鉆頭壽命低，鉆進(jìn)成本較高，且取出巖芯往往較為破碎，不能滿足工程要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種雙套管復(fù)合片取芯鉆頭，該雙套管復(fù)合片取芯鉆頭通過采用雙套管結(jié)構(gòu)，可以提高取芯率以及取芯完整度。

本實用新型目的實現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種雙套管復(fù)合片取芯鉆頭，其特征在于：包括外套管、內(nèi)套管以及超前鉆；所述超前鉆的第一端通過變直徑適配結(jié)構(gòu)連接所述外套管的端部，所述超前鉆的第二端設(shè)置有排屑槽以及若干個金剛石復(fù)合片；所述變直徑適配結(jié)構(gòu)上開設(shè)有若干沖洗孔；所述內(nèi)套管設(shè)置在所述外套管內(nèi)部。

所述超前鉆為筒形結(jié)構(gòu)；所述超前鉆的直徑小于所述外套管，所述超前鉆和所述外套管之間通過所述變直徑適配結(jié)構(gòu)同軸連接。

所述超前鉆的第二端設(shè)置有開口，所述金剛石復(fù)合片等角度均勻分布在所述超前鉆第二端的開口邊緣。

所述變直徑適配結(jié)構(gòu)與所述外套管的結(jié)合處設(shè)置有若干沿周向間隔分布的金剛石復(fù)合片。

所述內(nèi)套管由兩片合頁組成。

本實用新型的優(yōu)點是，采用雙套管鉆頭，外套管端部設(shè)置超前鉆，并在超前鉆端部及變直徑適配結(jié)構(gòu)鑲嵌兩道人造金剛石復(fù)合片，可大大提高在中硬巖石等復(fù)雜地層的鉆進(jìn)效率，同時使鉆頭壽命得到較大提升，降低工人勞動強(qiáng)度，提高工作效率；外套管耐磨性強(qiáng)，大大提高了鉆頭的使用壽命；內(nèi)套管與外套管不聯(lián)動，巖芯進(jìn)入內(nèi)套管后可以得到很好的保護(hù)，故取芯率較高且使芯樣更加接近原狀。

附圖說明

圖1為本實用新型中雙套管復(fù)合片取芯鉆頭的剖視圖；

圖2為本實用新型中雙套管復(fù)合片取芯鉆頭端部的示意圖。

具體實施方式

以下結(jié)合附圖通過實施例對本實用新型的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

如圖1-2，圖中標(biāo)記1-7分別為：外套管1、內(nèi)套管2、超前鉆3、排屑槽4、金剛石復(fù)合片5a、金剛石復(fù)合片5b、變直徑適配結(jié)構(gòu)6、沖洗孔7。

實施例：如圖1、2所示，本實施例具體涉及一種雙套管復(fù)合片取芯鉆頭，其包括外套管1、內(nèi)套管2以及超前鉆3；超前鉆3的第一端通過變直徑適配結(jié)構(gòu)6連接外套管1的端部，超前鉆3的第二端設(shè)置有排屑槽4以及若干個金剛石復(fù)合片5a；變直徑適配結(jié)構(gòu)6上開設(shè)有若干沖洗孔7；內(nèi)套管2設(shè)置在外套管1內(nèi)部；在本實施例中，內(nèi)套管2的直徑為10cm-20cm，外套管1的直徑比外套管1的直徑大12cm-22cm。

如圖1、2所示，超前鉆3用于在鉆進(jìn)過程中磨削巖石；超前鉆3為筒形結(jié)構(gòu)；超前鉆3的直徑小于外套管1的直徑，超前鉆3和外套管1之間通過變直徑適配結(jié)構(gòu)6同軸連接；超前鉆3的第二端設(shè)置有開口，金剛石復(fù)合片5a等角度均勻分布在超前鉆3的第二端的開口邊緣；在本實施例中，排屑槽4為開設(shè)在超前鉆3開口邊緣的缺口；兩個相鄰的金剛石復(fù)合片5a之間設(shè)置有一個排屑槽4；排屑槽4用于在鉆進(jìn)過程中排出巖屑。在本實施例中，外套管1、超前鉆3以及變直徑適配結(jié)構(gòu)6均由金屬材料制成；超前鉆3的直徑比外套管1的直徑小10cm-20cm，超前鉆3上的金剛石復(fù)合片5a的數(shù)目為4-8，超前鉆3上的排屑槽4的數(shù)目與金剛石復(fù)合片5a的數(shù)目相同。

如圖1、2所示，變直徑適配結(jié)構(gòu)6為環(huán)形；變直徑適配結(jié)構(gòu)6與外套管1的結(jié)合處設(shè)置有若干沿周向間隔分布的金剛石復(fù)合片5b；變直徑適配結(jié)構(gòu)6上的金剛石復(fù)合片5b的數(shù)目為4-8；此外在變直徑適配結(jié)構(gòu)6上還開設(shè)有若干沖洗孔7，沖洗孔7的的數(shù)目為4-8；沖洗孔7的直徑為外套管1的直徑的十分一之一至二十分之一。

為了確保磨削巖石的效果，在本實施例中，變直徑適配結(jié)構(gòu)6的金剛石復(fù)合片5b以及超前鉆3的金剛石復(fù)合片5a的直徑均為外套管1的直徑的十分之一至二十分之一。

如圖1、2所示，在本實施例中，內(nèi)套管2是由兩片弧形的合頁拼接成筒形結(jié)構(gòu)；內(nèi)套管2的兩片合頁可以夾緊或分離，以便將巖芯整體取出。

在使用本實施例的雙套管復(fù)合片取芯鉆頭進(jìn)行鉆探時；內(nèi)套管2設(shè)置在外套管1內(nèi)部；外套管1相對內(nèi)套管2自由旋轉(zhuǎn)，內(nèi)套管2不隨外套管1旋轉(zhuǎn)；在旋轉(zhuǎn)過程中，外套管1端部的超前鉆3磨削巖石，巖芯從超前鉆3第二端的開口進(jìn)入外套管1內(nèi)部，通過內(nèi)套管2可以將巖芯從外套管1中完整的取出。

本實施例的有益技術(shù)效果為：采用雙套管鉆頭，外套管端部設(shè)置超前鉆，并在超前鉆端部及變直徑適配結(jié)構(gòu)鑲嵌兩道人造金剛石復(fù)合片，可大大提高在中硬巖石等復(fù)雜地層的鉆進(jìn)效率，同時使鉆頭壽命得到較大提升，降低工人勞動強(qiáng)度，提高工作效率；外套管耐磨性強(qiáng)，大大提高了鉆頭的使用壽命；內(nèi)套管與外套管不聯(lián)動，巖芯進(jìn)入內(nèi)套管后可以得到很好的保護(hù)，故取芯率較高且使芯樣更加接近原狀。