取芯鉆頭的構(gòu)造主要由鉆頭主體、切削部分和芯管組成。鉆頭主體一般采用高強度的合金材料，以確保在不同地質(zhì)條件下也能保持良好的耐磨性和強度。切削部分通常是鉆頭的*前端，形狀與實際使用的場所有密切關(guān)系。一般來說，切削部分的設(shè)計會根據(jù)不同的地層硬度、土壤類型及所需取出的芯樣類型進行優(yōu)化。
核心管是另外一個關(guān)鍵的組成部分，它的作用是收集到的巖心樣本。核心管的內(nèi)徑和外徑通常采取相同的設(shè)計，使得取出的巖心樣本能夠完整無損地保留。
取芯鉆頭的工作原理可以概括為兩個主要過程：切削與取樣。
在鉆探時，取芯鉆頭借助于鉆機的旋轉(zhuǎn)和下壓力，在切削部分的幫助下，逐層切削地層表面。鉆頭的旋轉(zhuǎn)速度、鉆壓、進給率等參數(shù)都會直接影響到切削的效率和質(zhì)量。通常情況下，鉆頭的旋轉(zhuǎn)速度越快，切削效率越高，但這也亟須平衡與鉆頭的耐磨性。在鉆探深度增加時，地層的硬度和巖石結(jié)構(gòu)往往會變得復(fù)雜，這就要求取芯鉆頭具備更高的切削能力，甚至在某些情況下需要更換不同類型的鉆頭。
隨著鉆頭不斷深鉆，巖石逐漸被切割并填充到芯管中。在達(dá)到預(yù)定深度后，鉆頭便會停止工作，并通過提升鉆具將芯管提取到地面。此時，巖心樣本就會被完整地保留在芯管內(nèi)，以便于后續(xù)的檢測與分析。在這個過程中，確保樣本的完整性至關(guān)重要，任何過程中的振動或沖擊都有可能影響到巖心的狀況。
根據(jù)不同的應(yīng)用需求，取芯鉆頭可以分為多種類型。以下是一些常見的取芯鉆頭類型及其特點：
金剛石取芯鉆頭因其超高的硬度而廣泛用于堅硬巖石的勘探。這種鉆頭表面鑲嵌了上等的金剛石顆粒，其切削性能和耐磨性非常出色，能夠應(yīng)對極為艱難的地質(zhì)環(huán)境。
合金取芯鉆頭一般采用整體焊接或表面噴涂合金材料，主要用于較軟的土層或不太堅硬的巖石。盡管其切削力不如金剛石鉆頭，但在成本和壽命上較為平衡，非常適合中等硬度地層的鉆探需求。
雙頭取芯鉆頭一般用于需要較大開口和更快取樣的情況。它的設(shè)計使得鉆頭可同時從兩個方向進行切削，能夠顯著提高取樣效率，但同時對鉆機的穩(wěn)定性要求更高。
