NO321212B1 - Anordning for a ta en jordprove - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å ta en jordprøve, innbefattende et borerør (1), et første drivutstyr for å føre borerøret (1) inn i jorden (3), en prøvetakingshylse (8) som bevegelig passer inn i borerøret (1), og et andre drivutstyr (4) for å føre prøvetakingshylsen (8) inn i jorden (3)

Description

Anordning for å ta en jordprøve, og en prøveinnretning som kan nyttes i denne.

Oppfinnelsen vedrører en anordning for å ta en jordprøve, innbefattende et borerør, et første drivutstyr for å føre borerøret inn i jorden, en prøvetakingshylse som bevegelig passer inn i borerøret og et andre drivutstyr for å føre prøvetakingshylsen inn i jorden. Mer spesifikt vedrører oppfinnelsen en anordning som angitt i ingressen til krav 1.

En slik anordning er kjent i praksis. En slik anordning tjener til å ta jordprøver for å bestemme de fysiske og mekaniske egenskapene til jorden med for eksempel det formål å konstruere fundamenter, bestemme jordforurensning, undersøke jordens geologiske utviklingshistorie og liknende. Slike undersøkelser blir utført blant annet ved hjelp av å bore hull og ta prøver av sedimentet i bunnen av hullet. Å regelmessig øke dybden til borehullet gir adkomst til stadig dypere jordstrata hver gang det tas prøver for å oppnå en kontinuerlig jordprofil i henhold til kravene.

For å ta prøvene skilles det mellom to typer sedimenter: mineraliserte sedimenter og ikke-mineraliserte sedimenter. Oppfinnelsen har til hensikt å tilveiebringe en prøvetakingsanordning som er egnet for å ta en prøve av ikke-mineraliserte sedimenter. Ofte blir prøver av ikke-mineraliserte sedimenter tatt ved å drive et rør inn i bunnen til borehullet og så trekke ut røret med den oppnådde prøven fra jorden. Imidlertid er mulighetene for å drive et rør ned i bakken i et stort mangfold av sedimenttyper på en måte som gjør at kjernen blir hentet opp relativt intakt, begrenset.

Blant de tidligere kjente fremgangsmåtene for å ta en jordprøve i ikke-mineraliserte sedimenter er de følgende.

Borehullet kan bli boret ved å rotere et stålrør som i sin ende er tilveiebragt med en skjæresko, hvor en kompressiv kraft blir påtrykt skjæreskoen for skjæreprosessen. Under rotasjon blir væske pumpet ned gjennom røret og tar bort det kuttede materialet via det ringformede rommet mellom borerøret og veggen til det borede hullet. Skjæreskoen i den nedre enden av borerøret har en midtre åpning (eller kan bli åpnet ved å fjerne en midtre del av skjæreskoen for å underlette prøvetakingsprosessen) for å tillate prøvetakingsutstyret adkomst til sedimentet nedenfor nivået til skjæreskoen. For bruk på land er den aksielle linjen til borerørets indre vanligvis begrenset til 75 til 200 mm, og i sjøen til 75 til 100 mm. Som et resultat, kan prøvetakingsapparaturene bare ha en liten diameter. Bruk av større aksielle linjer øker kostnadene betraktelig siden det involverer tyngre boremaskiner, mer rom og til slutt, i sjøen, at de påkrevede fartøy må ha større dimensjoner. Jordprøver blir tatt ved å skyve eller drive et åpent rør (prøvetakingshylse) inn i bunnen av hullet på en av de følgende måter.

I en første kjent metode er prøvetakingshylsen forbundet med en rekke forlengelses-stenger, mens overflaten til stengene blir slått for å drive stengene ned i bakken, se for eksempel US-A-5.211.248. Denne teknikken blir også benyttet for subakvatisk jord, der hammeren opererer inne i en hylse for å sikre funksjonen til hammeren, se for eksempel WO 94/23181. Med denne operasjonsmåten kan et mangfold med maskiner bli benyttet som for eksempel er basert på hydrauliske eller pneumatiske hammere med høy frekvens og effektivitet. Denne teknikken er begrenset til en dybde der energien fremdeles kan bli overført effektivt via forlengelsesstengene mellom overflaten og bunnen av hullet til prøvetakingshylsen. I praksis er denne dybden flere titalls meter i forbindelse med energirefleksjoner i skjøtene mellom enkelte stenger, den begrensede stivheten til stengene, deres følsomhet for bøying, og liknende.

For større dybder beskriver en andre kjent teknikk prøvetaking ved bruk av en svært enkel rammingsmetode, nemlig ved å bruke en fallvekt som blir heist opp og ned ved hjelp av en vinsj i overflaten, og la denne vekten falle på en ambolt festet på den øvre siden av prøvetakingshylsen.

Massen til fallvekten er begrenset av den lille diameteren til borerøret. Vekter i størrelsesorden 50 til 100 kg blir vanligvis benyttet. Fallhastigheten blir bestemt av jordens gravitasjonskraft på massen, redusert av retarderende påvirkninger slik som den motstanden fallvekten utsettes for fra borevæsken. Væsken under fallvekten må forflyttes, og må flyte oppover forbi fallvekten. Denne motstanden er vesentlig, siden fallvekten må bevege seg i et trangt rom. Kraften som kreves for å imøtegå massetregheten til vinsjtrommelen og å trekke kabelen av vinsjen, og motstanden som vinsjkabelen utsettes for fra borevæsken, spiller også en rolle. Praksis har vist at i svært grunne borehull kan det leveres betraktelig energi pr. slag. Imidlertid avtar dette sterkt med lengden til vinsjkabelen og følgelig med dybden til borehullet, og ved boring i sjøen, dybden av borehullet øket med avstanden fra skipet til sjøbunnen. I en dybde på 150 til 250 meter, avhengig av massen benyttet for fallvekten og vinsjen som benyttes, blir energien redusert i en slik grad at det med denne typen operasjon bare er mulig å ta prøver av myke sedimenter.

Et annet aspekt ved denne fremgangsmåten ved operasjon i sjøen vedrører effektiviteten til slagkraften. Grunnet rullebevegelsen til fartøyet, varierer heisehøyden til fallvekten, og således fallhøyden til fallvekten. Siden den tilgjengelige heisehøyden i forbindelse med den totalt tillatte lengden til anordningen er begrenset til 1 til 2 meter, hender det hyppig ved heising av fallvekten at den øvre hindringen til heisehøyden blir nådd, og som fører til at det blir utført et oppoverrettet slag. Dette oppoverrettede slaget har en svært ugunstig effekt på kvaliteten til prøven som blir tatt. En annen opptreden ved bruk av denne teknikken i sjøen er at den nøyaktige inntrengningsdybden på et tidspunkt bare er tilnærmelsesvis kjent, slik at etter å ha blitt fullstendig fylt med sediment, hender det ofte at prøvetakingshylsen blir drevet enda dypere inn i jorden, som også har en svært ugunstig effekt på prøven som allerede har blitt tatt.

En annen ulempe med denne metoden er at slagfrekvensen er svært lav grunnet det faktum at slagfrekvensen blir levert ved heising av vekten i overflaten ved hjelp av en vinsj, og hver gang vente lenge nok til å være sikker på at fallvekten har nådd hindringen. I praksis kan det bare leveres et slag per 5 - 15 sekunder.

I en tredje kjent teknikk blir prøver tatt ved å drive prøvetakingshylsen inn i sedimentene ved hjelp av en hydraulisk jekk. Jekken er midlertidig forankret i den nedre enden av borerøret, og drevet av en væske pumpet ned gjennom røret. Grunnet den lille diameteren er det mulig med de vanlige væsketrykkene å realisere en kompresjonskraft på 50 til 100 kN.

I en alternativ fremgangsmåte for denne kjente teknikken blir borevæsken benyttet som trykkmedium. I denne teknikken er borerøret forseglet fra den nedre enden av prøvetakingsanordningen, og borevæsken blir komprimert ved hjelp av en pumpe i overflaten for å drive den hydrauliske trykkanordningen. I denne fremgangsmåten blir det foretrukket at trykkanordningen er ubevegelig i forhold til bunnen av hullet. I sjøen må derfor borerøret som prøvetakingsanordningen er forankret i bli vertikalt stabilisert uavhengig av rullebevegelsen til fartøyet. Tilstrekkelig reaktiv kraft må også bli tilført. Et stillas av passende tykkelse blir senket ned til sjøbunnen, og under prøvetaking er borerøret klemt fast i dette stillaset. Samtidig blir den øvre enden av borerøret holdt i kommunikasjon med heiseanordningen om bord i fartøyet via en dønningskompensator.

Et aspekt ved den kvasi-statiske drivningen av en prøvetakingshylse inn i sedimentet vedrører friksjonen som prøvetakingshylsen påfører det innkommende sedimentet. Denne friksjonen må bli begrenset slik at den ikke opprører prøven for mye. I praksis betyr dette at skjæredybden er begrenset til 0,5 til 1,5 meter, avhengig av sedimenttypen. I praksis tillater kraften som kan bli oppnådd vanligvis tilstrekkelig lange prøver å bli tatt i fast leire på tett sand. I svært harde leirer og svært tett sand oppnås imidlertid bare lett penetrering.

Fra GB-A-2.142.364 er det kjent en anordning for å ta en jordprøve innbefattende et borerør, et første drivutstyr for å føre borerøret inn i jorden, en prøvetakingsanordning innbefattende en prøvetakingshylse som bevegelig passer inn i borerøret, og en hammeranordning, hvor hammeranordningen er bevegelig i borerøret, og hvor det på toppen av prøvetakingshylsen er tilveiebragt en ambolt, der hammeranordningen er av den væske-drevne typen og fungerer som et andre drivutstyr for å innføre prøvetakings-hylsen i jorden.

Prøvetakingsinnretningen i denne kjente anordningen har den fordelen at den gir en høy slagfrekvens for å drive prøvetakingshylsen inn. Som et resultat genererer drivning av prøvetakingshylsene inn i leireaktige jordtyper med et øket vanntrykk i sedimentet som i stor grad kan redusere penetreringsmotstanden for prøvetakingshylsen og derved øke effektiviteten til anordningen. Det faktum at hammerinnretningen i henhold til oppfinnelsen er tilveiebragt direkte ovenfor prøvetakingshylsen ("nede i hullet"), gir en svært effektiv og rasjonell energioverføring som er uavhengig av dybden som prøvetakingen skal finne sted ved. I tillegg er denne anordningen velegnet for å ta lange prøver.

Anordningen for å ta en jordprøve i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at de i karakteristikken til krav 1 angitte trekk.

Hammeranordninginnretningen er tilveiebragt med innvendig forløpende tettbar gjennommatingskanal som blir åpnet når et hammerelement bevegelig i hammerinnretningen hviler på ambolten, og lukket når det bevegelige hammerelementet er i en fjern posisjon i forhold til ambolten. På denne måten virker trykket som blir bygget opp ovenfor hammerinnretningen samtidig som drivkraft for hammerinnretningen.

Hammerinnretningen er fordelaktig tilveiebragt utvendig med et tetteelement som fungerer sammen med innsiden av borerøret, og borerøret kan være tettet ved sin topp. Dette tillater et trykk å bli bygget opp inne i rommet definert av toppen av hammerinnretningen og borerøret som er tettet ved sin topp, som aktiverer hammerinnretningen. I tillegg tillater bevegeligheten til hammerinnretningen i borerøret dette trykket å forsterke drivningen av prøvetakningen inn i sedimentet. Fordelaktig er borerøret tilveiebragt på sin innside, i en forhåndsjustert høyde, med et spor for å avbryte effekten av tette-elementet. Når prøvetakingshylsen har nådd den ønskede penetreringsdybden i sedimentet, tillater denne tilveiebringelsen trykket ovenfor hammerinnretningen å falle ut, slik at prøvetakingshylsen blir fiksert i sin penetreirngsdybde som da har blitt nådd.

Det er videre nyttig at gjennommatingskanalen til hammerinnretningen løper gjennom hammerelementet, og at gjennommatingskanalen innbefatter en ventil som når hammerelementet er i den fjerne posisjonen hviler på hammerelementet for derved å stenge av gjennommatingskanalen, og at det inne i hammerinnretningen er tilveiebragt tapper på hvilke ventilen hviler når hammerelementet hviler på ambolten, hvorved gjennommatingskanalen så blir åpnet opp.

I enda et annet aspekt ved oppfinnelsen har prøvetakingshylsen, fortrinnsvis på sin øvre side, en eller flere utoverragende fremspring, og borerøret har i sin nedre ende en innoverrettet innsnevring. Etter at prøvetakingshylsen har fullført sin penetrering inn i sedimentet, kan prøvetakingshylsen så bli beveget ved helt enkelt å trekke den ut av bunnen av borehullet samtidig med løftingen av borerøret.

Fortrinnsvis er også hammerinnretningen i sin øvre ende tilveiebragt med en fiskehale for å tillate hammerinnretningen å bli fjernet fra borehullet med hjelp av en fiskeanordning.

I enda et annet aspekt ved oppfinnelsen er prøvetakingshylsen utført med et integrert retardasjonselement, og ovenfor retardasjonselementet er prøvetakingshylsen tilveiebragt med en eller flere utløpsåpninger. Med dette oppnås at væskespisstrykket i prøvetakingshylsen som utvikles når det blir drevet inn blir begrenset i prøvetakingshylsen, men ovenfor sedimentet. Effekten av dette spisstrykket er slik at det reduserer inndrivningseffektiviteten til prøvetakingshylsen. For å begrense spisstrykket sikrer retardasjonselementene at under inndrivning av prøvetakingshylsen kan væsken ovenfor sedimentet i prøvetakingshylsen forlate denne så raskt som mulig gjennom utløpsåpningene.

I enda et annet aspekt ved oppfinnelsen er prøvetakingshylsen tilveiebragt i sin øvre side med en enveisventil plassert nedenfor utløpsåpningene i prøvetakingshylsen, hvilken ventil stenges av når det eksisterer et undertrykk i prøvetakingshylsen. Dette sikrer at under fjerning av prøvetakingshylsen fra sedimentet vil den uttrukne sedimentprøven forbli så intakt som mulig grunnet det faktum at under uttrekning av prøvetakingshylsen forårsaker ventilen dannelse av et undertrykk ovenfor sedimentprøven.

Vanligvis er enveisventilen utført som et tungt kuleelement som hviler på et sete. Dette kombinerer effektivt den ovenfor beskrevne rollen til ventilen med den tidligere beskrevne funksjonen til retardasjonselementet for å begrense spisstrykket.

I en alternativ utførelsesform er enveisventilen utført som et kuleelement som hviler på et sete, og retardasjonselementet er koplet til kuleelementet. Fortrinnsvis definerer retardasjonselementet et gassfylt kammer.

En annen utførelsesform av anordningen er kjennetegnet ved at den er tilveiebragt med en stang som kan bli festet i borerøret og som strekker seg gjennom prøvetakings-innretningen, og som på den ene siden av prøvetakingshylsen er tilveiebragt med et stempelelement med en væske-sikker tetting, mens prøvetakingshylsen ovenfor stempelementet er tilveiebragt med åpninger. Når prøvetakingshylsen akselererer nedover, forblir stempelelementet på plass fordi stangen er fiksert i forhold til borerøret, og væsken ovenfor stempelementet blir drevet ut av prøvetakingshylsen via åpningene slik at spisstrykket ikke har noen effekt på det innkommende sedimentet.

I en mulig utførelsesform av anordningen i henhold til oppfinnelsen er kjennetegnet ved at prøvetakingshylsen og hammerinnretningen er utført slik at de er separate og separerbare.

Oppfinnelsen vil nå bli belyst med henvisning til tegningene, der

figur 1 viser et prinsippriss, delvis i tverrsnitt, av anordningen i henhold til oppfinnelsen;

figur 2 viser en utførelsesform av et borerør til bruk i anordningen i henhold til oppfinnelsen;

figur 3 viser mer detaljert en første utførelsesform av anordningen i henhold til oppfinnelsen;

7

figurene 4, 5 og 6 viser ulike utførelsesformer av prøvetakingshylsen i henhold til oppfinnelsen; og

figur 7 viser en andre utførelsesform av anordningen i henhold til oppfinnelsen.

Identiske deler er indikert med de samme henvisningstallene.

Ved først å henvise til figur 1, der et borerør 1 er vist som på sin underside er tilveiebragt med en skjæresko 2. Dette borerøret 1 kan bli innført i et jordsediment 3 på en måte som ellers er kjent. I dybden der prøven skal tas, blir boreoperasjonen med borerøret 1 stanset, og borerøret 1 blir på kjent måte hengt ned fra et fartøy eller jordoverflaten. En prøvetakingsinnretning 4, 8 kan så bli senket inn i borerøret 1 ved hjelp av fritt fall. Prøvetakingsinnretningen 4, 8 innbefatter en prøvetakingshylse 8 tilveiebragt med en ambolt 7 og en hammerinnretning 4. Prøvetakingshylsen 8 og hammerinnretningen 4 kan også være utformet som separate deler, adskilt fra hverandre. Utvendig er hammerinnretningen 4 tilveiebragt med et tette-element 6 som virker sammen med innsiden av borerøret 1. Borerøret 1 kan være tettet i toppen (ikke vist). I sin nedre side er prøvetakingshylsen 8 tilveiebragt med en skjæresko 9. Etter at prøvetakingsinnretningen 4, 8 har kommet til ro på bunnen av borehullet, blir borerøret 1 tettet i toppen, og borevæske blir pumpet ned i borerøret 1 for å tilveiebringe et trykk i rommet definert av borerøret 1 som er avtettet i toppen og hammerinnretningen 4. Hammerinnretningen 4 er tilveiebragt med midler som skal beskrives nedenfor, som hjelper væsken til å passere hammerinnretningen 4.

Figur 2 viser sporet 13 som kan være tilveiebragt på innsiden av borerøret 1 i en forhåndsjustert høyde, som svarer til den ønskede penetreringsdybden til prøvetakingshylsen 8. Når prøvetakingshylsen 8 har nådd den ønskede dybden sikrer sporet 13 at tetteringen blir virkningsløs, slik at hammerinnretningen 4 ikke lenger er opererbar.

Funksjonen til hammerinnretningen 4 vil nå bli belyst med henvisning til figurene 3 og 7.

Etter tetting av toppen av borerøret 1, blir væske i rommet 26, vanligvis vann, satt under trykk. Under visse forhold er væsken i stand til å forlate rommet 26 via hammerinnretningen 4. Hammerinnretningen 4 er tilveiebragt med en innvendig forløpende, men tettbar gjennommatingskanal som blir åpnet når et hammerelement 25 som er bevegelig i hammerinnretningen hviler på ambolten 7, og som blir lukket når det bevegelige hammerelementet 25 er i en fjerntliggende posisjon i forhold til ambolten 7. Hammerinnretningen 4 er tilveiebragt med et ventillegeme 23 for å tette av gjennommatingskanalen som også strekker seg gjennom hammerelementet 25 når hammerelementet 25 er i den fjerne posisjonen, og som, når hammerelementet 25 hviler på ambolten 7, hviler på tapper 24 tilveiebragt på innsiden av hammerinnretningen 4, på en slik måte at gjennommatingskanalen ikke blir stengt av med ventilen 23. Væsken som er under trykk i rommet 26 er da, via åpninger 21, i stand til å fylle et rom 22 i hammerinnretningen 4, for, når ventilen 23 er lukket, å utøve et trykk på hammerelementet 25, som fører til at hammerelementet 25 blir beveget nedover. Grunnet anvendelsen av en tettende O-ring 14 på utsiden av hammerelementet 25, kan væske ikke strømme bort. Etter at hammerelementet 25 har beveget seg en viss avstand, kommer ventillegemet 23 til ro på et sete med tapper 24, som dermed tillater væske å strømme gjennom det indre av hammerelementet 25 nedover forbi tette-elementet 6 og via åpninger 20 inn i borehullet.

I fasen der ventilen 23 fremdeles er lukket, blir en rask nedoverrettet bevegelse så påført hammerelementet 25, der bevegelsen fortsetter etter at ventilen 23 har åpnet seg grunnet massetregheten til hammerelementet 25, som fører til at hammerelementet 25 treffer ambolten 7. Samtidig trykker denne bevegelsen ned en fjær 27 som er tilveiebragt mellom hammerelementet 25 og ambolten 7. Bremsekraften på ambolten 7 som oppleves av hammerelementet 25 får hammerelementet 25 til å rikosjettere oppover, forsterket av fjæra 27. Etter noe tid løfter denne oppoverrettede bevegelsen av hammerelementet 25 ventillegemet 23 bort fra tappene 24 og gjennommatingskanalen blir stengt, slik at en ny operasjonssyklus kan begynne.

Figur 7 viser anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse i en alternativ utførelsesform med en stang som passerer gjennom, som på sin øvre side er tilveiebragt med et konstruksjonselement 53 for låsing av stangen i et spor 52 i borerøret 1. På den nedre siden er stangen tilveiebragt med et stempelelement 55 som passer tett inn i kuttermunningen til prøvetakingsrøret 8 og er tilveiebragt med en væske-sikker tetting 56. Etter senking av hammerelementet 53 i borerøret 1, hviler konstruksjonselementet 53 på en rille 57 i borerøret 1. På en ellers kjent måte kommer mothaker så i operasjon, som rager inn i sporet 52 til borerøret 1. Under den nedoverrettede akselerasjonen til prøvetakingshylsen 8 forblir stangen som går gjennom og stemplet 55 ubevegelig på plass, med det resultat at væsken som er til stede i prøvetakingshylsen 8 blir drevet ut av det stasjonære stemplet 55 via åpninger 58.

Figurene 1,3 og 7 viser ytterligere innsnevringen 11 på den nedre siden av borerøret 1, så vel som de utoverragende fremspringene 12 på den ytre omkretsen av prøvetakingshylsen 8. De utstrekkbare fremspringene 12 som kontakter innsnevringen 11 på den nedre siden av borerøret 1 gjør at når borerøret 1 blir trukket ut, blir prøvetakingshylsen 8 trukket ut sammen med det. Denne bevegelsen aktiverer visse anordningskomponenter på prøvetakingshylsen 8, som nå vil bli belyst med henvisning til figurene 4, 5 og 6. Samtidig blir virkningen til komponentene til prøvetakingshylsen 8 som er i operasjon når prøvetakingshylsen 8 blir drevet inn i jordsedimentet belyst.

I figurene 4, 5 og 6 blir prøvetakingshylsen 8 vist, innbefattende retardasjonselement 39, 40, og 47. Nær retardasjonselementet er det tilveiebragt utløpsåpninger 58. Som et resultat av slaget til hammerelementet 25 på ambolten 7, gjennomgår prøvetakings-hylsen 8 en nedoverrettet akselerasjon, som fører til penetrering inn i sedimentet 3. Væsken som er til stede i prøvetakingshylsen 8 ovenfor sedimentsøylen 10 ledes bort gjennom åpningene 58. Grunnet sedimentet som går inn i prøvetakingshylsen 8 fører den nedoverrettede akselerasjonen av prøvetakingshylsen 8 til et sterkt spisstrykk i væsken som er til stede i prøvetakingshylsen 8 ovenfor sedimentet 10, med mindre det blir gjort ytterligere tiltak. Dette hindrer sedimentet 10 fra å gå inn i prøvetakingshylsen 8. For å motvirke spisstrykket i væsken, er det for eksempel mulig, som vist i figur 4, å inkorporere et deklarasjonselement 39 i prøvetakingshylsen 8 som har en høy spesifikk tetthet. Når prøvetakingshylsen 8 akselererer nedover er retardasjonselementet 39 praktisk talt bevegelig på grunn av sin massetreghet, som dermed utøver en kraft på væsken som er til stede ovenfor retardasjonselementet 39, der væsken som et resultat av dette vil ledes raskere vekk gjennom åpningene 58. Som vist i figur 5, kan retardasjonselementet 39 også være utført som en tung kule 40 som hviler på et ventilsete 43.

Ventilen 40,43 som er vist i figurene 4, 5 og 6, har den følgende funksjonen. Mens prøvetakingshylsen 8 blir trukket ut fra sedimentet, gjennomgår sedimentsøylen 10 som befinner seg i prøvetakingshylsen 8 en nedoverrettet kraft grunnet suget i sedimentet i posisjonen til skjæreskoen 9. Ved uttrekking av prøvetakingshylsen 8 hviler kulen på setet 43, med det resultat at et vakuum blir dannet under ventilen 40,43, som dermed gir motstand mot vakuumet som dannes i posisjonen til skjæreskoen 9 på prøvetakingshylsen 8, og tillater prøven å bli fjernet uskadd fra borehullet. Effekten av avstengningsventilen 40,43 blir øket med en fjær 42 som tvinger kulen 40 ned på sitt sete 43.

Figur 6 viser en utførelsesform som på den øvre siden av prøvetakingshylsen 8 benytter et kammer 45 fylt med en gass med et trykk som er justerbart ved hjelp av en ventil 50, der trykket er litt lavere enn trykket som forventes å oppstå i væsken i prøvetakings-hylsen 8 mens prøvetakingshylsen 8 blir drevet inn. På sin nedre side er kammeret 45 tettet ved hjelp av et tungt deksel 47 laget av et høytetthetsmateriale. Kulen 40 er forbundet med det tunge dekslet 47. Siden bare en relativt liten kraft kreves for kompresjon av gassen som befinner seg i kammeret 45, er dekslet 47 praktisk talt ubevegelig under den nedoverrettede akselerasjonen av prøvetakingshylsen 8. Overskuddsvæske inne i prøvetakingshylsen 8 kan deretter ledes bort via åpningene 58.

Claims (13)

1. Anordning for å ta en jordprøve, innbefattende et borerør (1), et første drivutstyr for å innføre borerøret (1) i jorden, en prøvetakingsinnretning (4, 8) innbefattende en prøvetakingshylse (8) som bevegelig passer inn i borerøret, og en hammerinnretning (4), der hammerinnretningen (4) er bevegelig i borerøret (1), og der det på toppen av prøvetakingshylsen (8) er tilveiebragt en ambolt (7), der hammerinnretningen (4) er av den væske-drevne typen, og fungerer som et andre drivutstyr for å føre prøvetakings-hylsen (8) inn i jorden, karakterisert ved at hammerinnretningen (4) er tilveiebragt med en innvendig forløpende tettbar gjennommatingskanal som blir åpnet når et hammerelement (25) som er bevegelig i hammerinnretningen (4) hviler på ambolten, og lukket når det bevegelige hammerelementet (25) er i en fjern posisjon i forhold til ambolten (7).

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at hammerinnretningen (4) utvendig er tilveiebragt med et tette-element (6) som virker sammen med innsiden av borerøret (1), og at borerøret (1) kan bli tettet i sin topp.

3. Anordning i henhold til krav 2, karakterisert ved at borerøret (1) på sin innside i en forhåndsjustert høyde er tilveiebragt med et spor (13) for å avbryte effekten av tette-elementet (6).

4. Anordning i henhold til et hvilket som helst av kravene 1 - 3, karakterisert ved at gjennommatingskanalen til hammerinnretningen (4) går gjennom hammerelementet (25), og at gjennommatingskanalen innbefatter en ventil (23) som når hammerelementet (25) er i den fjerne posisjonen hviler på hammerelementet, og dermed stenger av gjennommatingskanalen, og at det på innsiden av hammerinnretningen (4) er tilveiebragt tapper (24) på hvilke ventilen (23) hviler når hammerelementet (25) hviler på ambolten (7), hvorved gjennommatingskanalen blir åpnet opp.

5. Anordning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at prøvetakingshylsen (8), fortrinnsvis på sin øvre side, har en eller flere utstrekkbare fremspring (12), og at borerøret (1) i sin nedre ende har et innoverrettet innsnevring (11).

6. Anordning i henhold til et av kravene 1-5, karakterisert ved at hammerinnretningen (4) på sin øvre ende er tilveiebragt med en fiskehale (5).

7. Anordning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at prøvetakingshylsen (8) er utført med et integrert retardasjonselement (39,40,47), og at nær retardasjonselementet er prøvetakingshylsen (8) tilveiebragt med en eller flere utløpsåpninger (58).

8. Anordning i henhold til et av kravene 1-7, karakterisert v e d at prøvetakingshylsen (8) på sin øvre side er tilveiebragt med en enveisventil (40,43) plassert nedenfor utløpsåpningene (58) i prøvetakingshylsen (8), hvilken ventil (40,43) stenges av når det er undertrykk i prøvetakingshylsen (8).

9. Anordning i henhold til kravene 7 og 8, karakterisert v e d at enveisventilen (40, 43) er utført som et tungt kule-element (40) som hviler på et sete (43).

10. Anordning i henhold til kravene 7 og 8, karakterisert v e d at enveisventilen (40,43) er utført som et kule-element (40) som hviler på et sete (43), og at retardasjonselementet (47) er koplet til kule-elementet (40).

11. Anordning i henhold til krav 10, karakterisert ved at retardasjonselementet (47) definerer et gassfylt kammer (45).

12. Anordning i henhold til et av kravene 1-6, karakterisert ved at denne er tilveiebragt med en stang som kan bli fiksert i borerøret (1) og som strekker seg gjennom prøvetakingsanordningen (4, 8), og som på den nedre siden av prøvetakingshylsen (8) er tilveiebragt med et stempelelement (55) med en væskesikker tetting (56), mens prøvetakingshylsen (8) ovenfor stempelelementet (55) er tilveiebragt med åpninger (58).

13. Anordning i henhold til et av de foregående krav, karakterisert ved at prøvetakingshylsen (8) og hammerinnretningen (4) er utført slik at de er separate og separerbare.