[发明专利]可拆分式水上轻便钻探取样装置及取样方法

说明书

可拆分式水上轻便钻探取样装置及取样方法，包括取样机具装置、机具导向装置、机具起吊冲击装置和水上平台。平台中心预留通口，通口四周有吊架及卷扬机，卷扬机带动钻杆或吊锤或压塞，取样机具装置有双层套管及双门取土器。双门取土器以冲击头为核心，内设内开弧形门及止水密封机构。冲击头经过上部吊锤冲击进入水底土层，内开弧形门自动开启，底泥贯入取样内管。双门取土器突然吊起，使取样内管中底泥自动落下关闭内开弧形门。从而获得不失水分、扰动小水底原状土样，结构简单。

技术领域

本发明专利涉及使用钻探机具在水上平台钻取水底地层领域。特别涉及可拆分式轻便钻探取样装置及使用这种装置的取样方法，在水上组装钻取水底地层并取得原状淤泥质芯样。

背景技术

由于在水上钻探一般需在专门地质勘察船上进行，勘察船亦可由普通船只改造或将钻机直接安装在水上平台上。这些勘察船设备庞大，钻取水底地层深，可取水底各种岩层芯样。而对江河湖泊（或水库）浅水层底泥的取样利用勘察船显得不经济，而且重型设备钻取水底表层底泥极易扰动。此种情况下，如能在水底底泥取样中使用轻型、可拆分并且能取得原状底泥样的轻便装置，有助于节省工程投资，实现在该领域技术突破。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对水底底泥取样，提供一种可拆分轻便淤泥质取样装置和水上漂浮平台，及其取样方法。可拆分式轻便钻探取样装置，是一种现场组装结构，包括取样机具装置、机具起吊冲击装置和平台装置，这些装置既各自独立又相互联系，通过现场组装形成完整水底底泥取样装置。使用这种装置的取样方法，包括获得水底底泥不失水分、扰动小原状土样的一系列工艺过程。

采用技术方案是：

可拆分式水上轻便钻探取样装置，由单体浮筒组装成水上漂浮平台，平台中心预留通口，通口内安装取样机具装置固定臂及导向墩，用于定位取样机具装置。通口四周平台上固定支撑板，支撑板上安装吊架，通过电动卷扬机起放取样机具装置，并对取样机具装置冲击进行水底底泥取样。取样机具装置包括双层套管及双门取土器。其取样方法可以保证实现水下底泥取样不失水分及扰动小。

采用的技术方案是：

可拆分式水上轻便钻探取样装置,包括水上漂浮平台、机具起吊冲击装置和取样机具装置。

其技术要点在在于：

水上漂浮平台有一通口。

机具起吊冲击装置，包括吊架和吊锤。

吊架底座固定设置在水上漂浮平台上，吊架上部为滑轮组。滑轮组包括两个定滑轮。

电动卷扬机紧靠吊架固定设置在水上漂浮平台上，卷扬钢丝绳通过吊架和滑轮组的两个定滑轮。

卷扬钢丝绳下端通过提篮与第一钻杆或中段钻杆上端的钻杆接手连接，或者卷扬钢丝绳下端与冲击钢丝绳上端连接，或者卷扬钢丝绳下端与弹性压塞上的压塞钢丝绳连接。

吊锤内孔穿在取样机具装置的第一钻杆上，吊锤上连接有冲击钢丝绳。

取样机具装置，包括至少一个钻杆接手、第一钻杆、传力环、至少一个中段钻杆、变径接头、取样内管、取样外管和双门取土器。

位于最上方的钻杆接手下方连接有第一钻杆，第一钻杆和下方的一个中段钻杆通过传力环连接。中段钻杆同时与变径接头的小端相连。

变径接头的大端与取样外管上端相连。

双门取土器，包括冲击头和两个内开弧形门。

冲击头上端与取样外管下端相连。

冲击头内部包含与冲击头呈一体圆状环台，圆状环台上开设有圆形取样内管间隙槽，以圆心对称的两对内开弧形门槽，同样以圆心对称的两弧形止水槽，每对内开弧形门槽内均固定有内开弧形门的门轴。门轴上设有内开弧形门。