NO133571B - - Google Patents

Description

Den. foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for generering av seismiske vibrasjoner, særlig til bruk i terreng med myk overflate, omfattende en grunnplate som danner den øvre flate i et luftkammer som er åpent mot jordflaten og som inneholder en luftpute som opprettholdes ved hjelp av en trykkluftkilde som er forbundet med luftkammeret via minst en øvre åpning i grunnplaten samt organer for endring av lufttrykket i kammeret i samsvar med de seismiske vibrasjoner som skal genereres.

Det er tidligere blitt konstruert forskjellige anordninger for frembringelse av vibrasjonsenergi for overføring til jorden, vanlig kalt "vibratorer" som er blitt benyttet for seismiske undersøkelser. En løsning er beskrevet i US-patentskrift 2.668. 128. Noen vibratorer er blitt konstruert for utvikling av seismiske bølger i et vann-medium, for eksempel som beskrevet i US-patentskrift 3-482.648, og det er også blitt konstruert vibratorer for anvendelse i sump- eller myrområder, for eksempel som beskrevet i TJS-patentskrift 3.365-019. En utførelse av en seismisk vibrator er i det siste blitt foreslått hvor luft blir tilført et samlekammer til et luftputefartøy gjennom et luftmodulerende apparat, idet samlekammeret og det luftmodulerende apparat er innrettet til å frembringe en modulert trykkbølge som tilføres jordoverflaten.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe et apparat som er økonomisk i fremstilling og drift og som er effektivt ved kopling av en kraft til en jordflate via en luftpute.

Apparatet ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at organene for endring av lufttrykket i luftkammeret består av en vibrator som er forbundet med grunnplaten og påtrykker denne en bevegelse stort sett vinkelrett på jordflaten.

Fig. 1 viser et sideriss av et apparat for generering av

seismiske vibrasjoner.

Fig. 2 viser et planriss fra undersiden av bunndelen og kappen til apparatet ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et perspektivriss av apparatet ifølge fig. 1,

idet det bæres av et luftpute-fartøy.

Det henvises til tegningen generelt og særlig til fig. 1 og 2, Zivor det er vist et apparat 10 for generering av seismiske vibrasjoner, som er innrettet slik at det genererer, over-fører og kobler seismiske krefter til en jordflate 12 og som generelt omfatter: en grunnplate 14^ med en' overside 16, en under-side 18 og en ytre omkrets 20, en kappe 22 som er forbundet

rundt en del.av undersiden18 til grunnplaten 14, slik at det sammen med grunnplaten 14 og den underliggende jordflate 12 dannes et samlekammer 24, enbevegelsesinnretning 26, som er forbundet med grunnplaten 14, samt en luftkilde 28 som er forbundet med apparatet 10 for tilførsel av trykkluft generelt mellom grunnplaten 14 og jordflaten 12 eller med andre ord frem til samlekammeret 24, slik at det dannes en luftpute 30. Grunnplaten 14 bæres en strekning 32 over'jordflaten 12 på grunn av luftputen

30, og den drives stort sett i vertikal retning av bevegelsesanordningen 26 på en slik måte at grunnplaten 14 virker på luftputen 30 og utvikler en kraft som overføres til jordflaten 12, idet kraften er koblet til jordflaten 12 via luftputen 30. Selv om-apparatet 10 er innrettet til å danne en anordning for generering av seismiske vibrasjoner, som kan benyttes effektivt og virksomt i forskjellige typer bløtt og ujevnt terreng, kan apparatet 10 også benyttes effektivt for overføring av seismiske vibrasjoner til andre terrengtyper, idet betegnelsen "jordflate"-- her blir benyttet til å betegne overflaten til ethvert slikt

-terreng.

Grunnplaten 14 er i en foretrukket utførelsesform fremstilt av et relativt stivt, lett materiale for å redusere bøyingen i vesentlig grad og for å maksimalisere den vertikale bevegelse som oppstår på grunn av en bestemt kraft som påtrykkes platen fra bevegelsesanordningen 26 under driften av apparatet 10. Luft-" kilden 28 omfatter en trykkluftgenerator 34 som tilfører trykkluft med et bestemt trykk og. en bestemt strømningshaetighet slik at den nødvendige luftpute 30. dannes og bærer grunnplaten 14 en strekning 32 over jordflaten 12. Trykkluftgeneratoren 34 er koblet til grunnplaten 14. via et par fleksible kanaler 36, idet hver kanal 36 er koblet til en luftåpning 38 i grunnplaten 14 slik at luftgeneratoren tilfører trykkluft til rommet mellom grunnplaten 14 og jordflaten 12 gjennom kanalene 36 og luft-åpningene 38.

Ved en utførelsesform blir trykknivået og strømningshastig-heten til luften som blir tilført gjennom hver av kanalene 36 styrt atskilt, og ved en annen utførelsesform er hver av kanalene 36 en forlengelse av en hovedkanal som mates fra trykkluft-generatoren 34. Antaller luftåpninger 38, forbindelseskanaler 36 og plasseringen av dem på grunnplaten 14, kan varieres for de forskjellige formål, idet detaljene ved hver enkel utførelses-form blir bestemt slik at de fordeler jevnt trykkluften som danner luftputen 30.

Bevegelsesanordningen 26 omfatter en vibrator 40.som er forbundet med oversiden 16 av grunnplaten 14, en drivanordning 42 for vibratoren og en forbindelseskabel 44, idet kabelen 44 kan være en slange i de tilfeller vibratoren 40 er hydraulisk. Vibratoren 40 er virksomt forbundet med grunnplaten 14 slik at den påtrykker denne en vertikal bevegelse når den selv er i drift.

-Ved en utførelsesform er vibratoren 40 og dens drivanordning 42

■innrettet til å påtrykke en momentan, støtaktig kraft slik at grunnplaten 14 forskyves en bestemt strekning, og i en annen ut-førelsesform er den innrettet til å påtrykke en oscillerende kraft, slik at grunnplaten 14 beveges en bestemt strekning i vertikal retning i bestemte tidsintervaller. Vibratoren 40 kan være av enhver kjent type, for eksempel hydraulisk, pneumatisk, elektro-mekanisk, elektro-magnetisk, mekanisk, idet hovedforut-setningen er at vibratoren 40 overfører vertikal bevegelse til grunnplaten 14 under styring av drivanordningen 42.

.1 en foretrukket utførelsesform strekker kappen 22 seg i

en strekning ned fra grunnplaten 14 mot jordflaten 12, og den er framstilt av et relativt bøyelig materiale, slik at kappen 12 ikke ødelegges ved berøring av deler av jordflaten 12 under driften av apparatet 10. Kappen 22 reduserer luftlekkasjen fra saml-ekammeret 24 og har således til hensikt å opprettholde luftputen 30 selv om det er mulig å eliminere kappen 22 ved å dimen-sjonere luftkilden 28 slik at den gir en tilstrekkelig tilleggs-strøm av trykkluft for å kompensere for det økte lufttap.

Under driften av apparatet 10 for generering av seismiske vibrasjoner blir trykkluft ledet inn i samlekammeret 24 fra trykkluft-generatoren 34 med -et tilstrekkelig trykk og en tilstrekkelig strømningshastighet til å danne en luftpute 30 som nærer grunnplaten 14 og åe deler som 9r "'."brakt på denne, en-strekning 32 over jordflaten-12 og å '^Dmjansere for lekk-asjen av. luft som foregår gjennom ex ..uftgap 46 mellom kappen 22 og jordflaten 12. Mengden av seismiske vibrasjoner som genereres av apparatet 10 står i forhold til den relative forandring av

luftvolumet og den resulterende trykknivå-forandring av luften som' danner luftputen 30 når grunnplaten 14 forskyves en viss vertikal strekning ved hjelp av bevegelBesanordningen 26. Det skal også bemerkes at når strekningen 32 økes, eller med andre ord, tykkelsen på luftputen 30 økes, vil en større vertikal bevegelse av grunnplaten 14 kreves for å utvikle en viss trykknivå-forandring og å overføre en gitt seismisk kraft til jordflaten 12. Dessuten, siden den seismiske kraft som skal' overføres til

jordflaten 12 står i forhold til produktet av trykknivå-forandr-ingen til luftputen 30 og arealet til luftputen 30, må arealet til luftputen 30 og følgelig arealet til grunnplaten 14 økes

proposjonalt for å tilføre en større seismisk kraft, hvis man antar at det foregår en konstant trykknivå-forandring av luftputen 30. Disse generelle sammenhenger, sammen med andre'over-veielser ved utformingen, såsom omkostninger, lettvint fremstilling og montering av annet utstyr, bestemmer generelt den aktuelle størrelse, form og materiale som benyttes ved fremstilling av grunnplaten 14. Ved en foretrukket utførelsesform er imidlertid arealet til den del av grunnplaten 14 som danner luftputen 30 tilstrekkelig stort til å bære den statiske vekt av apparatet 10 ved et gitt statisk trykknivå i luftputen 30.

Ved en utførelsesform kan trykkluftgeneratoren 34 og drivanordningen 42 for vibratoren bæres på grunnplaten ,14, og ved en annen utførelsesform kan disse deler være båret på et sep-arat bærefartøy som også frembringer den primære drivkraft for forskyvning og plassering av ett eller flere apparater 10. Ved denne sistnevnte utførelsesform av oppfinnelsen, må ikke utformingen av apparatet 10 ta hensyn til at vekten av trykkluftgeneratoren 34 og drivanordningen 42 skal bæres i tillegg. En utfør-elsesform av et slikt bærefartøy er vist skjematisk i fig. 3 hvor det er betegnet med henvisnings tall. 50.

Bærefartøyet 50 er et fartøy av luftpute-typen og omfatter: en hoved-lufttilførsel 52 som er en vanlig luftkompressor eller -blåser og som tilfører trykkluft til et samlekammer (ikke vist) som dannes av en grunnplate 54 og en omgivende kappe 56, idet

trykkluften i samlekammeret bærer bærefartøyet 50 på en luftpute.

Et par apparater 10a og 10b for generering av seismiske vibrasjoner, er båret på bærefartøyet 50 ved hjelp av bommer, henholdsvis 58 og 60, idet hver bom 58 og 60 er bevegelig festet til bærefartøyet 50 og strekker seg ut fra hver sin side av det-te. Nærmere bestemt bæres hvert apparat 10a og 10b ved enden av en kabel 62 som henger ned fra en av bommene, henholdsvis 58 og 60, idet disse er innrettet for å bevege og plassere apparatene 10a og 10b i bestemte stillinger over jordflaten. Apparatene 10a og 10b er innrettet stort sett som apparatet 10 som er "beskrevet nærmere ovenfor, idet betegnelsene 10a og 10b er benyttet av hensyn til klarheten i fremstillingen.

Ved denne utførelsesform frembringer hoved-lufttilførselen 52 også trykkluft for trykkluftkildene 34a til apparatene 10a og 10b, idet lufttilførslene og drivanordningen 42a for vibratoren er plassert på og båret av bærefartøyet 50. Selv om bærefar-tøyet 50 er vist med to apparater 10 (10a og 10b), kan flere eller færre apparater 10 benyttes på et slikt bærefartøy.

Apparatet for generering av seismiske vibrasjoner, som er beskrevet foran, danner således en økonomisk og effektiv anordning for produksjon av seismiske vibrasjoner og kobling av slike vibrasjoner til jorden via en luftpute, som er anvendlig over alle typer terreng,d.v.s. myk jordoverflate, betong eller stam-plet jDrd. De seismiske vibrasjoner som produseres av apparatet, kan frembringes støtvis eller oscillerende, avhengig av det aktuelle anvendelsesformål.

Claims (2)

1. Apparat for generering av seismiske vibrasjoner, særlig til bruk i terreng med myk jordflate, omfattende en grunnplate som danner den øvre flate i et luftkammer som er åpent mot jordflaten og som inneholder en luftpute som opprettholdes ved hjelp av en trykkluftkilde som er forbundet med luftkammeret via minst en øvre åpning i grunnplaten samt organer for endring av lufttrykket i kammeret i samsvar med de seismiske vibrasjoner som skal genereres, karakterisert ved at organene (26) for endring av lufttrykket i luftkammeret består av en vibrator (40) som er forbundet med grunnplaten og påtrykker denne en bevegelse stort sett vinkelrett på jordflaten (12).

2. Apparat i samsvar med krav 1,karakterisert v e d at vibratoren "(40) er innrettet til å påtrykke grunnplaten en momentan støtkraft eller vibrasjonskraft.