本實(shí)用新型涉及巖土工程勘察鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置。

背景技術(shù)：

本專(zhuān)利涉及巖土工程勘察鉆探領(lǐng)域，主要是涉及在復(fù)雜地層情況下(如巨厚卵石層、砂層、斷層破碎帶等地層情況下)鉆孔施工深度較大時(shí)如何防止鉆桿擺動(dòng)過(guò)大，以致鉆孔偏斜、套管磨損、鉆進(jìn)效率低下。目前存在兩種提高方法：

一、在鉆進(jìn)過(guò)程中，鉆桿會(huì)在離心力的作用下產(chǎn)生擺動(dòng)，因此只要在一定鉆速下求出其擺動(dòng)的最大長(zhǎng)度，這樣就可以避免鉆桿擺動(dòng)過(guò)大，其中擺動(dòng)臨界長(zhǎng)度

公式：L_Rp臨界長(zhǎng)度，E彈性模量，I慣性矩，q單位長(zhǎng)度鉆桿重，ω角速度，g重力加速度；

二、取任意相鄰節(jié)點(diǎn)為一個(gè)鉆桿單元，通過(guò)相關(guān)的參數(shù)，確定該鉆桿單元受到的側(cè)向力；然后，根據(jù)該鉆桿單元的側(cè)向力，得出其受到的正壓力；再由鉆桿單元的受到的正壓力，利用等磨損原則，確定扶正器的個(gè)數(shù)，并對(duì)該鉆桿單元上已經(jīng)確定個(gè)數(shù)的扶正器進(jìn)行定位；最后可以根據(jù)彎曲梁理論校核相鄰兩個(gè)扶正器之間的間距。通過(guò)使用上述布置扶正器的方法，就可以實(shí)現(xiàn)防止鉆桿較大的擺動(dòng)。

2、現(xiàn)有技術(shù)的客觀缺點(diǎn)(通過(guò)本專(zhuān)利能夠解決或改善的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn))：

XY-100型鉆機(jī)目前仍廣泛用于巖土工程勘察工作，其具有移動(dòng)靈活、施工進(jìn)度快、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)；然而在復(fù)雜地層中，比如斷層破碎帶、卵(礫) 石層，當(dāng)施鉆深度較大(鉆孔深度大于50m)時(shí)，鉆桿會(huì)出現(xiàn)較大的擺動(dòng)，導(dǎo)致鉆孔偏斜、套管磨損、鉆進(jìn)效率低下，從而造成經(jīng)濟(jì)損失、工期延長(zhǎng)。

目前，為了改善XY-100型鉆機(jī)在復(fù)雜地層施工較深鉆孔時(shí)，產(chǎn)生的過(guò)大擺動(dòng)，大抵有兩種方式：

一，通過(guò)理論計(jì)算，確定在一定鉆速下產(chǎn)生鉆桿擺動(dòng)的臨界鉆桿長(zhǎng)度，這樣就可以通過(guò)鉆桿長(zhǎng)度來(lái)控制鉆桿擺動(dòng)；該方法的缺點(diǎn)在于過(guò)于理論化而忽略實(shí)際，當(dāng)XY-100型鉆機(jī)施工地層復(fù)雜時(shí)，鉆速的選擇往往是根據(jù)地層的情況去選擇的，以致于無(wú)法用任意改變轉(zhuǎn)速的方法來(lái)提高臨界深度，而且鉆桿擺動(dòng)不僅僅是由于離心力的原因，還因?yàn)榈貙釉?，比如軟硬互層、巖面傾斜。

二，根據(jù)等磨損原則及彎曲梁理論，確定扶正器的個(gè)數(shù)、角度及間距，以達(dá)到控制鉆桿因彎曲而產(chǎn)生的擺動(dòng)；該方法在理論和實(shí)踐方面都可以實(shí)現(xiàn)，但無(wú)法用于巖土工程勘探中，其缺點(diǎn)在于計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，而且每臺(tái)鉆機(jī)都需要一個(gè)扶正器布置方案，不同地層也需要不同的扶正器布置方案，這樣會(huì)嚴(yán)重影響工期，且對(duì)從業(yè)人員的技術(shù)要求過(guò)高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，包括鉆桿，所述鉆桿的外部套裝有管套，所述鉆桿和管套之間設(shè)有中空的圓柱橡膠套，所述中空的圓柱橡膠套的外壁與管套的內(nèi)壁相抵，所述鉆桿穿過(guò)中空的圓柱橡膠套的內(nèi)部。

優(yōu)選的，所述中空的圓柱橡膠套的外徑R比管套的內(nèi)徑R大0.5cm，所述圓柱橡膠套的高h(yuǎn)在二十五至三十五厘米之間。

優(yōu)選的，所述中空的圓柱橡膠套的內(nèi)徑r比鉆桿外徑R大2cm。

優(yōu)選的，所述中空的圓柱橡膠套的外壁涂有黃油層或潤(rùn)滑油層。

優(yōu)選的，所述圓柱橡膠套的上端設(shè)有環(huán)形凸起。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，有效性強(qiáng)、裝配簡(jiǎn)單、操作技術(shù)要求低，有效的防止鉆桿擺動(dòng)過(guò)大，具有很強(qiáng)的適用性。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖2為本實(shí)用新型中空的圓柱橡膠套結(jié)構(gòu)剖面圖；

圖3為本實(shí)用新型中空的圓柱橡膠套結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1鉆桿、2管套、3中空的圓柱橡膠套、4環(huán)形凸起。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

請(qǐng)參閱圖1-3，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，包括鉆桿1，所述鉆桿1的外部套裝有管套2，所述鉆桿 1和管套2之間設(shè)有中空的圓柱橡膠套3，所述中空的圓柱橡膠套3的外壁與管套2的內(nèi)壁相抵，所述鉆桿1穿過(guò)中空的圓柱橡膠套3的內(nèi)部。

具體地，所述中空的圓柱橡膠套3的外徑R0比管套2的內(nèi)徑R1大0.5cm，所述中空的圓柱橡膠套3的高h(yuǎn)在二十五至三十五厘米之間。中空的圓柱橡膠套3的外徑R0比管套2的內(nèi)徑R1大，是中空的圓柱橡膠套3是軟性材料，可以通過(guò)擠壓的方式將橡膠套固定在管套2內(nèi)。

具體地，所述中空的圓柱橡膠套3的內(nèi)徑r比鉆桿1外徑R2大2cm。既能防止鉆桿1的擺動(dòng)過(guò)大，又不會(huì)對(duì)鉆桿1的轉(zhuǎn)動(dòng)造成影響。

具體地，所述中空的圓柱橡膠套3的外壁涂有黃油層或潤(rùn)滑油層。黃油層或潤(rùn)滑油層可減少鉆桿1與中空的圓柱橡膠套3間的摩擦，也方便中空的圓柱橡膠套3塞入管套2中。

具體地，所述圓柱橡膠套3的上端設(shè)有環(huán)形凸起4。環(huán)形凸起4方便中空的圓柱橡膠套3塞入管套2中。

該控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，在巖土工程勘察鉆探中，如遇復(fù)雜地層往往會(huì)用管套2進(jìn)行護(hù)壁，因此本發(fā)明通過(guò)在管套2內(nèi)設(shè)置中空的圓柱橡膠套3，固定鉆桿1從而起到防止鉆桿1擺動(dòng)過(guò)大的功效。首先，根據(jù)上述鉆桿1擺動(dòng)臨界長(zhǎng)度公式確定中空的圓柱橡膠套3的布置，但上述公式忽略了地層對(duì)擺動(dòng)臨界長(zhǎng)度的影響，因此在上述公式中添加一個(gè)折減系數(shù)λ，那么修正后的鉆桿1擺動(dòng)臨界長(zhǎng)度公式為其中λ的取值與地層引起鉆桿1擺動(dòng)的容易程度有關(guān)，一般取0.7-0.8。中空的圓柱橡膠套3配置的個(gè)數(shù)公式中的常數(shù)2表示鉆孔口處及鉆桿1與巖芯管接口處分別配置一個(gè)中空的圓柱橡膠套3。為了能保證中空的圓柱橡膠套3能固定住，其外徑R0一般要比管套2的內(nèi)徑R1大0.5cm，即R0＝R1+0.5cm，高h(yuǎn)取值范圍為25-35cm；在此同時(shí)，還要滿(mǎn)足中空的圓柱橡膠套3的內(nèi)徑r 大于鉆桿1外徑R2，一般r＝R2+2cm。

該設(shè)計(jì)與上述既存第一種方法相比，考慮了地層因素造成的鉆桿1擺動(dòng)，同時(shí)不用通過(guò)強(qiáng)制改變轉(zhuǎn)速來(lái)提高鉆桿1擺動(dòng)臨界長(zhǎng)度；與第二種方法相比，其不僅在理論與實(shí)踐方面都可以實(shí)踐，且配置簡(jiǎn)單，對(duì)施工人員的技術(shù)要求低，從而可以提高鉆探效益。

因此該控制XY-100型鉆機(jī)鉆桿擺動(dòng)過(guò)大裝置，有效性強(qiáng)、裝配簡(jiǎn)單、操作技術(shù)要求低，有效的防止鉆桿1擺動(dòng)過(guò)大，具有很強(qiáng)的適用性。

盡管已經(jīng)示出和描述了本實(shí)用新型的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本實(shí)用新型的原理和精神的情況下可以對(duì)這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。