专利名称：钻触震综合勘探仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于工程地质勘察的勘探设备，特别是一种钻探 触探震探组合勘探设备。
背景技术：
目前铁路工程勘察设计的发展，瓶颈在工程勘察，工程测绘与设计随 计算机的应用己有很大进步。但工程勘探设备的进步仍然缓慢，制约铁路 工程勘察设计整体的发展。工程勘探常用方法有钻探法、触探法和震探法 等不同方法。
1、 钻探法
钻探法，需进行钻探、取样、室内试验，程序繁琐、工期长、费用高， 所测试的参数是一个点的数据，质量差。钻探法的优点是勘探深度大，积 累了多年经验。目前我国已开始推广先进的潜孔锤钻探技术，加快了钻进 速度。
2、 触探法
触探法是用静力或动力通过触探杆(钻杆)将触探头连续贯入土中， 由贯入阻力确定土的物理力学性质，触探法精度高、速度快、费用低，所 测得的参数是一个孔的连续数据，地层软硬变化一目了然，可靠性高。目 前通用触探设备及测试方法是在地表加力，触探杆易弯曲，贯入摩擦阻力 大，不能穿过密实砂土， 一般贯入深度小，不能满足高层建筑、高速铁路 勘探深度的要求。
3、 震探法
震探法是地震勘探的简称，是地球物理勘探法之一，它利用人工激发 的地震波在不同弹性的地层内传播规律来探测地层地质情况，能较准确地测定地层界面的深度和变化形态，判断地层的岩性等问题，地震勘探所测 试的参数是一个断面或空间的连续数据。由于震探法有多解性， 一般需要 钻探法、触探法验证。工程地质勘探的发展趋势是将钻探法、触探法和物 探方法相结合，即综合勘探方法。
当前钻探、触探和物探仪器设备各自独立，分头由钻探、触探、物探 三个专业技术人员操作，不便综合利用，要发挥钻探、触探和物探三种方 法的长处，需要一种一体化的综合勘探设备。 发明内容
本实用新型的目的是研制一种钻触震综合勘探仪，以利于充分发挥钻 探、触探、地震勘探设备及勘探方法的优点，降低勘探成本，提高勘探目 标精度。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是提供一种钻触震综合 勘探仪，该勘探仪包括钻机、钻杆、潜孔锤、电测钻头、深度记录装置、 综合记录装置及检波器，其中所述钻机的电测钻头下端设有潜孔锤钻探 的钎头，电测钻头的上端安装有电测装置，所述电测钻头的电测装置、深 度记录装置、检波器及综合记录装置相互电连接并通过有线或无线传输数 据；通过计算机进行数据处理和分析，达到综合勘探的目的。
所述电测钻头的电测装置包括有相互电连接的测力传感器、存储或发 射装置及电池。
所述综合记录装置为实时记录触探数据的无缆触探地面记录仪与工程 地震仪组合的装置。
本实用新型的有益效果和优点是
1、该勘探仪将原分属三个专业且各自独立的勘探方法一钻探法、触探 法和物探法组合为一体。使钻机、钻杆、潜孔锤及深度记录装置为钻探、 触探和物探设备共用，精减了设备；2、 该勘探仪将由不同专业人员分工单独操作变为统一操作，钻机实施 钻探及取样的同时，电测钻头探测潜孔锤冲击地层产生的阻力，实施电测 触探；潜孔锤与电测钻头冲击产生的地震波，成为地震勘探在钻孔内不同 深度上的震源，检波器及综合记录装置接收震动信号即实施地震勘探；
3、 潜孔锤冲击是一种非炸药震源，能量较大，又是可多次叠加的连续 震动源；
4、 该勘探仪为大型工程地质勘察实施综合勘探提供了实用仪器及其使 用方法，精度高、勘察周期短、勘探深度大、费用低。
图1为本实用新型的钻触震综合勘探仪结构示意图。 图中-
1、钻机 2、钻杆 3、潜孔锤 4、电测钻头
5、 深度记录装置6、检波器 7、综合记录装置8、计算机具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的钻触震综合勘探仪及其使用方 法作进一步的描述。
钻触震综合勘探仪，它包括钻机、钻杆、潜孔锤、电测钻头、深度 记录装置、检波器、综合记录装置及计算机等。该仪器是将我国目前最先
进的有关设备组合在一起，实现真正意义上的综合勘探，如
钻探我国地矿部门正在大力推广应用潜孔锤钻探技术，它利用潜孔锤 连续冲击钻进，钻探效果又好又快，目前的实践证明我国潜孔锤钻机性能 优于国外进口产品，技术上是可行的，且成本低。
触探国内外广泛使用有电缆的电测触探法，有电缆的电测触探法操 作不便。现在我国的无缆触探、旋转触探及潜孔缍触探等技术进步很大，己有多项专利，钻触震综合勘探仪采用我国的无缆触探技术，技术先进， 造价低。
震探震探中激发地震波的震源有两种 一是在地面上爆炸、人工锤 击或震动器震动，检波器放在钻孔内不同深度接收，但易塌孔、且检波器 安置困难；二是在钻孔内不同深度爆炸或电火花激震，检波器在地面上接 收，但爆炸作为震源不安全，孔内电火花激震器昂贵且操作不便。钻触震 综合勘探仪在钻探及触探的同时，以潜孔锤冲击电测钻头做作为震源，是 很方便的。
图1中，本实用新型的钻触震综合勘探仪包括钻机l、钻杆2、潜孔锤
3、电测钻头4、深度记录装置5、综合记录装置7及检波器6，通过钻杆2 与所述钻机1连接有潜孔锤3，潜孔锤3的下端设有电测钻头4，电测钻头 4下端设有潜孔锤钻探的钎头，电测钻头4的上端安装有电测装置，所述电 测钻头4的电测装置与深度记录装置5、检波器6及综合记录装置7相互电 连接并通过有线或无线传输数据，所述传输数据输入计算机8进行数据处 理和分析，达到综合勘探的目的。所述电测钻头4的电测装置包括有相互 电连接的测力传感器、存储或发射装置及电池；综合记录装置7为实时记 录触探和物探数据的装置。
本实用新型的钻触震综合勘探仪中钻机1 、钻杆2和潜孔锤3，可按工 程要求选用一般工程地质勘探通用钻机，配套钻杆2及潜孔锤3。电测钻头 4下端可选通用潜孔锤钻探的钎头，其上端安装有测力传感器、存储或发射 装置及电池，电测钻头4与深度记录装置5为无缆触探仪的配套设备，需 要触探专业加工。综合记录装置7是无缆触探地面记录仪与工程地震仪组 合，可用上述两种仪器组装，实时记录触探和物探数据。检波器6有多种 通用产品可供选用，以满足工程勘探要求为度。深度记录装置5在本实用 新型中与钻探、触探及地震勘探共用，即可自动记录钻探、触探及震探的勘探深度。
本实用新型的钻触震综合勘探仪功能是这样实现的
首先清理平整场地，钻机1按勘探要求垂直安置就位，并实测孔位坐 标及高程。在实测孔位口附近安置深度记录装置5 ，综合记录装置7及计
算机8 。在地表按地震勘探设计要求的数量和位置安置检波器6 ，将钻杆2、 潜孔锤3和电测钻头4用防震接头紧固连接，以防脱落；钻机1卡紧钻杆2。
然后，钻机1启动，且同步启动电测钻头4中的电测装置、深度记录 装置5、综合记录装置7及检波器6 。潜孔锤3连续冲击钻进、取样，钻 探记录员做工程地质记录，样品送试验室化验，即完成了钻探工作。
电测钻头4中的电测装置连续采集和存储岩土的贯入阻力数据,发射到 综合记录装置7或由通讯接口连接传输到综合记录装置7，实施电测触探。
潜孔锤3与电测钻头4冲击产生的地震波，成为地震勘探在钻孔内不 同深度上的震源，潜孔锤3开始冲击电测钻头4时，检波器6接收潜孔锤3 冲击电测钻头4产生的地震波信号，上传给综合记录装置7，综合记录装置 7再将信号传入计算机8，并由计算机8记录、存储和处理地震波数据，检 波器6及综合记录装置7接收信号即实施了地震勘探。
到达设计深度后关闭钻机l、深度记录装置5、检波器6及综合记录装 置7。最后整理资料，将钻探工程地质记录、取样化验报告、深度记录装置 5和综合记录装置7记录的数据输入计算机8，运行钻探触探震探综合分析 软件得出成果并打印。
权利要求1、一种钻触震综合勘探仪，该勘探仪包括钻机、钻杆、潜孔锤、电测钻头、深度记录装置、综合记录装置及检波器，其特征是通过钻杆(2)与所述钻机(1)连接有潜孔锤(3)，潜孔锤(3)的下端设有电测钻头(4)，电测钻头(4)下端设有潜孔锤钻探的钎头，电测钻头(4)的上端安装有电测装置，所述电测钻头(4)的电测装置与深度记录装置(5)、检波器(6)及综合记录装置(7)相互电连接并通过有线或无线传输数据，所述传输数据输入计算机(8)进行数据处理和分析，达到综合勘探的目的。
2、 根据权利要求1所述的钻触震综合勘探仪，其特征是所述电测钻 头(4)的电测装置包括有相互电连接的测力传感器、存储或发射装置及电 池。
3、 根据权利要求1所述的钻触震综合勘探仪，其特征是所述综合记录装置(7)为实时记录触探数据的无缆触探地面记录仪与工程地震仪组合的装置。
专利摘要本实用新型提供一种钻触震综合勘探仪，该勘探仪包括钻机、钻杆、潜孔锤、电测钻头、深度记录装置、综合记录装置及检波器，电测钻头的电测装置、深度记录装置、检波器及综合记录装置相互电连接并通过有线或无线传输数据；通过计算机进行数据处理和分析，达到综合勘探的目的。本实用新型的效果是将原分属三个专业且各自独立的勘探方法-钻探法、触探法和物探法组合为一体，使钻机、钻杆、潜孔锤及深度记录装置为钻探、触探和物探设备共用，精减了设备和有关人员；用钻探潜孔锤冲击电测钻头实施钻探及取样，电测钻头将阻力数据上传综合记录装置实施电测触探；利用潜孔锤与电测钻头冲击产生的地震波实施地震勘探。该勘探仪精度高、勘察周期短、勘探深度大、成本费用低。
文档编号E21B7/04GK201381802SQ20092009619
公开日2010年1月13日 申请日期2009年4月7日 优先权日2009年4月7日
发明者叶启民, 孟庆文 申请人:铁道第三勘察设计院集团有限公司