CN112253238B - 基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法，包括钻机、钻机动力头和钻杆，钻机和钻机动力头之间设有一电滑环，钻机动力头的外表面固定有一线盘，钻杆的前端与孔内电视仪器相连；钻机动力头和钻杆之间连接有短接头，短接头与所述钻杆连接的前端设有一开槽，孔内电视线缆的入口段从短接头的开槽处引出，缠入所述线盘后与所述电滑环相连，再通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接；孔内电视线缆的出口段从所述钻杆的内部穿过后与所述孔内电视仪器连接。本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法解决了孔内电视在水平定向钻勘察孔中的走线、穿线的问题，及保护电视线缆不被井壁磨损，又节约了穿线时间。
Description
技术领域
本发明属于岩土工程勘察的技术领域，更具体涉及一种基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法。
背景技术
利用水平定向钻技术对隧道工程进行地质勘察时，往往需要结合综合孔内电视等设备对水平定向钻勘察孔围岩岩性、岩层裂隙、破碎带分布进行视频检测，在检测过程中，勘察孔围岩参数信息需要通过线缆将孔内电视仪器所得数据传递到孔口数据采集处，因此需要将线缆一端连接孔口处视频数据采集***，另一端连接孔内电视仪器随钻杆缓慢送入孔底，此过程涉及一个水平勘察孔内走线、穿线的问题。
由于水平定向钻勘察孔内钻杆外壁与围岩之间有着极大的摩擦力与挤压力，故孔内电视线缆从杆外走很容易被磨断，只能从钻杆内穿线。从钻杆内穿线时，又考虑到数据在线缆传输中的信号衰减现象，故不能将孔内电视线缆在每根钻杆端口处都设置一个接头，否则可能会信号衰耗严重，穿出数据与实际相差较大。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供了一种基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法，以解决孔内电视仪器在水平定向钻勘察孔中的穿线问题，节约孔内电视仪器在水平定向钻勘察过程中的穿线时间，使孔内电视仪器在水平定向钻勘察孔中顺利进行。
为了实现上述的目的，本发明采用以下技术措施：
本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置，包括钻机、钻机动力头和钻杆，所述钻机和钻机动力头之间设有一电滑环，所述钻机动力头的外表面固定有一线盘，所述钻杆的前端与孔内电视仪器相连；所述钻机动力头和钻杆之间连接有短接头，所述短接头与所述钻杆连接的前端设有一开槽，孔内电视线缆的入口段从短接头的开槽处引出，缠入所述线盘后与所述电滑环相连，再通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接；孔内电视线缆的出口段从所述钻杆的内部穿过后与所述孔内电视仪器连接。
进一步的，所述开槽穿过所述短接头的螺纹部，孔内电视线缆可从该螺纹部处直接拿出。
优选的，孔内电视线缆从所述开槽穿过后通过填充部进行补位。
进一步的，所述电滑环连接在所述孔内电视数据采集设备与线盘之间，用于防止钻杆往里推送时，孔内电视线缆缠绕至钻杆上。
本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装方法是：
首先，将孔内电视线缆按最短距离分成若干段，在钻机动力头和钻杆之间设置短接头，拿出其中一段线缆，用铁丝穿入钻杆内，将线缆从钻杆后端穿入，并从前端穿出，使线缆从钻杆内部穿过；线缆的入口段从短接头的开槽处引出，缠入钻机动力头上的线盘，将线盘上的线缆与电滑环相连，再通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接；线缆的出口段与孔内电视仪器连接，将钻机动力头、短接头、钻杆依次连接好后，便可将孔内电视仪器往里推送；
当一根钻杆推送完毕后，将短接头与钻杆断开，将线盘内的线缆完全解开后，将填充部从短接头的补位处抽出，将线缆从短接头的开槽处移出，同样用铁丝将剩余长度的线缆从钻杆的前端拉入，从后端拉出，并从短接头的开槽处引出，缠绕至线盘上，并通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接，继续钻进；
当一段孔内电视线缆推送完毕后，另拿一段线缆接入，继续钻进。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置和方法解决了孔内电视在水平定向钻勘察孔中的走线、穿线的问题，及保护电视线缆不被井壁磨损，又节约了穿线时间，可广泛用于水平定向钻勘察孔中的孔内电视仪器工作。
附图说明
图1为本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置的结构示意图。
图2为本发明的短接头开槽示意图。
图3为本发明的短接头的开槽处补位示意图。
图4为图3中经过开槽的截面图。
图5为原穿线方案未设计开槽短接头时的穿线示意图。
图6为原穿线方案增加钻杆的示意图。
其中：1-钻机，2-孔内电视数据采集设备，3-电滑环，4-线盘，5-孔内电视线缆，6-钻机动力头，7-短接头，8-开槽，9-钻杆，10-孔内电视仪器，11-填充部，12-钻杆，13-未开槽的穿线孔。
具体实施方式
如图1至图4所示，本发明的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置包括开槽8的短接头7，短接头7前端的开槽处将螺纹开通，短接头7的开槽8处在与钻杆9进行连接前，要先通过填充部11进行补位。短接头7的后端与钻机动力头6相连，钻机动力头6的外表面固定有一线盘4，钻机动力头6的底部有一电滑环3，电滑环3固定在钻机1上。孔内电视线缆5通过电滑环3与孔内电视数据采集设备2连接，短接头7的前端进行补位后与钻杆8相连，钻杆9前端与孔内电视仪器10相连。
电滑环3连接在孔内电视数据采集设备2与钻机动力头6上的线盘4之间，是旋转机械的固定部分与转动部分之间传递信号的装置，可以防止钻杆往里推送时，孔内电视线缆5缠绕至钻杆9上。
本发明的短接头7的长度尽量缩短，在其前端开槽，一直把前端螺纹处完全开通，使孔内电视线缆5从螺纹处可直接拿出，保证每钻进一根钻杆时，线缆只需穿入一次，无需来回穿入。
具体测井穿线方法为：因为孔内电视信号在线缆中传输会发生信号衰减的现象，所以在保证孔内电视信号正常传输条件下，首先，将孔内电视线缆5按最短距离一段分成若干段，钻机动力头6和钻杆9之间设置短接头7，拿出其中一段线缆5，用铁丝穿入钻杆9内，将线缆5从钻杆9后端穿入，并从前端穿出，使线缆从钻杆9内部穿过，线缆的入口段从短接头的开槽8处引出，缠入钻机动力头6上的线盘4，将线盘4上的线缆与电滑环3相连，再通过电滑环3与孔内电视数据采集设备2连接。线缆的出口段与孔内电视仪器10连接，将钻机动力头6、补位后的短接头7、钻杆9依次连接好后，便可将孔内电视仪器10往里推送；
当一根钻杆9推送完毕后，将短接头7与钻杆9处的接头打开，将线盘4内的线缆完全解开后，将填充部11从短接头的补位处抽出，将线缆5从短接头的开槽8处移出，同样用铁丝将剩余长度的线缆从钻杆9前端拉入，从后端拉出，并从短接头的开槽8处引出，缠绕至线盘4上，并通过电滑环3与孔内电视数据采集设备2连接，继续钻进；当该段线缆5推送完毕后，另拿一段线缆接入继续钻进。
本发明的方法相比于原方法的优势为：原穿线方法由于孔内电视信号在线缆中传输会发生信号衰减的现象，故在进行孔内视频检测时无法把线缆一根钻杆设置成一个接头，若穿线孔未开槽，利用水平定向钻对钻孔进行视频检测时，当一根钻杆完全推入钻杆准备加下一根钻杆时(见图6)，需要线缆5从未开槽的穿线孔13内穿回后(见图5)，再依次从新加钻杆12和穿线孔内传入，再介入线盘上。这样由于线缆过长，增加钻杆时，来回传入、传出穿线孔所耗费的时间大多，严重影响测试进行。本发明的基于水平定向钻进工程地质勘察钻杆内线缆快速安装装置和方法就可以省去来回穿线时间，使水平定向钻孔内电视更顺利的进行。
本发明的穿线方法为孔内电视线缆5从前端孔内电视仪器10经过钻杆内部穿过，从短接头的开槽处穿出，经过线盘与电滑环相连，再从电滑环接入到孔内电视数据采集设备中，由于短接头7的特殊开槽方法，可使孔内电视线缆5在每钻进一根钻杆时，只需穿入一次，无需来回穿入、穿出，可大大节省孔内电视的穿线时间，使项目快速顺利的进行。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解得到的变换或者替换，都应该涵盖在本发明的包含范围之内。
Claims (4)
1.基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装方法，其特征在于：其所采用的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装装置包括钻机、钻机动力头和钻杆，所述钻机和钻机动力头之间设有一电滑环，所述钻机动力头的外表面固定有一线盘，所述钻杆的前端与孔内电视仪器相连；
所述钻机动力头和钻杆之间连接有短接头，所述短接头与所述钻杆连接的前端设有一开槽，孔内电视线缆的入口段从短接头的开槽处引出，缠入所述线盘后与所述电滑环相连，再通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接；孔内电视线缆的出口段从所述钻杆的内部穿过后与所述孔内电视仪器连接；其步骤是：
A、首先，将孔内电视线缆按最短距离分成若干段，在钻机动力头和钻杆之间设置短接头，拿出其中一段线缆，用铁丝穿入钻杆内，将线缆从钻杆后端穿入，并从前端穿出，使线缆从钻杆内部穿过；线缆的入口段从短接头的开槽处引出，缠入钻机动力头上的线盘，将线盘上的线缆与电滑环相连，再通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接；线缆的出口段与孔内电视仪器连接，将钻机动力头、短接头、钻杆依次连接好后，便可将孔内电视仪器往里推送；
B、当一根钻杆推送完毕后，将短接头与钻杆断开，将线盘内的线缆完全解开后，将填充部从短接头的补位处抽出，将线缆从短接头的开槽处移出，同样用铁丝将剩余长度的线缆从钻杆的前端拉入，从后端拉出，并从短接头的开槽处引出，缠绕至线盘上，并通过电滑环与孔内电视数据采集设备连接，继续钻进；
C、当一段孔内电视线缆推送完毕后，另拿一段线缆接入，继续钻进。
2.根据权利要求1所述的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装方法，其特征在于：所述开槽穿过所述短接头的螺纹部，孔内电视线缆可从该螺纹部处直接拿出。
3.根据权利要求1所述的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装方法，其特征在于：孔内电视线缆从所述开槽穿过后通过填充部进行补位。
4.根据权利要求1所述的基于水平定向钻勘察的钻杆内线缆快速安装方法，其特征在于：所述电滑环连接在所述孔内电视数据采集设备与线盘之间，用于防止钻杆往里推送时，孔内电视线缆缠绕至钻杆上。
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