RU2049853C1 - Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте - Google Patents
Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049853C1 RU2049853C1 SU5047963A RU2049853C1 RU 2049853 C1 RU2049853 C1 RU 2049853C1 SU 5047963 A SU5047963 A SU 5047963A RU 2049853 C1 RU2049853 C1 RU 2049853C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- energy
- cocking
- dynamic
- tip
- energy accumulator
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
Abstract
Использование: в строительстве для исследования физико-механических свойств грунтов. Сущность: способ заглубления устройства для образования скважин в грунте, преимущественно для его исследования, заключается в совершении удара по наконечнику грузом, расположенным внутри корпуса устройства, и перемещении корпуса под действием энергии, накопленной в аккумуляторе энергии. Новым является то, что энергию накапливают перед совершением удара грузом по наконечнику, причем часть ее расходуют на совершение этого удара, а часть резервируют в виде энергии поднятого груза, используя затем на перемещение корпуса. Устройство для образования скважин в грунте включает корпус 1, подвижный вдоль него наконечник 2, механизм динамического нагружения корпуса с ударником, аккумулятором энергии и приводом-редуктором II. Механизм динамического нагружения снабжен динамической опорой 4 с гайкой-копиром 8 и взводяще-спусковым механизмом в виде тянущего одновиткового винта 7 с продольной канавкой. Аккумулятор энергии выполнен в виде пружины сжатия 6. Механизм динамического нагружения имеет упругий элемент-пружину 10, соединенную с верхним торцом корпуса для ограничения ее хода вверх. Одновитковый винт взводяще-пускового механизма соединен одним концом с приводом, а другим с ударником, и взаимодействует на участке, имеющем продольную канавку, с гайкой динамической опоры, выполненной с частью витка. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к способам и устройствам исследования физико-механических свойств грунта.
Известен способ исследования грунта, заключающийся в динамическом периодическом ударном нагружении стандартного конусного наконечника при его внедрении в грунт. Измеряя количество ударов и глубину его погружения, определяют физико-механические свойства грунта при его естественном залегании [1]
Описанный способ исследования предполагает заглубление конусного наконечника под действием ряда ударов свободно падающего молота. Достижение необходимой глубины обеспечивается за счет наращивания длины свинчивающихся друг с другом буровых штанг.
Описанный способ исследования предполагает заглубление конусного наконечника под действием ряда ударов свободно падающего молота. Достижение необходимой глубины обеспечивается за счет наращивания длины свинчивающихся друг с другом буровых штанг.
Недостаток этого способа заглубления в том, что с ростом глубины погружения неопределенным образом возрастает сопротивление движению за счет трения о боковые стенки, так как увеличивается боковая поверхность трения по мере заглубления. Кроме того, достижение сравнительно больших глубин ограничено продольной жесткостью конструкции.
Известен способ заглубления пенетрометра в грунт путем задавливания конусного наконечника [1] с. 45. Недостатки этого способа те же. Он также предполагает, что большое усилие давления должно обеспечиваться тяжелой и громоздкой конструкцией, установленной на поверхности земли, укрепленной на ней дополнительными анкерами.
Известна конструкция пенетрометра ударного действия, которая состоит из конусного наконечника, ударника определенной массы, обладающего дозированной энергией, [2]
Измеряя величину хода наконечника и подсчитывая производное число ударов, определяют физико-механические характеристики грунта.
Измеряя величину хода наконечника и подсчитывая производное число ударов, определяют физико-механические характеристики грунта.
Конструкция состоит из металлической вышки, легкой лебедки, свайного молота, головки и комплекта свинчивающихся друг с другом буровых штанг, на заглубленном конце которого установлен конусный наконечник.
Недостаток конструкция в ее больших габаритах и массе, в опасности продольного изгиба штанг при большой глубине погружения, а также в неточности измерения из-за неопределенности величины боковой силы трения.
Известен способ погружения в грунт устройства для образования скважин, имеющего подвижный относительно корпуса наконечник [3] Он включает совершение удара по наконечнику грузом, расположенным в корпусе и последующее перемещение корпуса под действием этой энергии.
Данное изобретение по своей технической сущности является прототипом предлагаемому.
Преимущество нового способа заглубления устройства для образования скважин, заключающегося в совершении удара по заостренному наконечнику грузом, расположенным внутри корпуса устройства, достигается тем, что перед совершением удара сначала накапливают дозированное количество потенциальной энергии в аккумуляторе энергии, затем часть энергии расходуют на совершение удара по наконечнику, а другую часть энергии резервируют, например, в виде энергии поднятого груза, которую в дальнейшем расходуют на перемещение корпуса пенетрометра.
Для реализации способа предлагается новая конструкция, содержащая корпус, наконечник с диаметром, большим диаметра корпуса, и подвижный вдоль него, расположенный в корпусе механизм динамического нагружения корпуса с ударником, аккумулятором энергии и приводом, причем механизм динамического нагружения конуса дополнительно снабжен динамической опорой с гайкой и взводяще-спусковым механизмом, при этом аккумулятор энергии соединен с взводяще-спусковым механизмом и расположен между ударником и динамической опорой, установленными подвижно в осевом направлении внутри корпуса и зафиксирован от вращения, а взводяще-пусковой механизм соединен с приводами.
На фиг.1 представлена кинематическая схема устройства; на фиг.2,3,4 фазы работ механизма при одном цикле передвижения; на фиг.5 динамическая модель устройства.
Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, на нижнем конце которого установлен подвижный в осевом направлении заостренный наконечник 2, наружной формой близкой к оживальной и диаметром, больше диаметра корпуса. Внутри корпуса 1 установлен ударник 3 и динамическая опора 4, подвижные в осевом направлении и зафиксированные от вращения шпонкой 5. Между ними установлен аккумулятор потенциальной энергии пружина 6, которая сжимается тянущим винтом 7, одним концом соединенным с приводом, а другим с ударником 3.
На цилиндрической поверхности винта 7 выполнена вертикальная продольная канавка, соединяющая начало и конец резьбы, взаимодействующей с гайкой-копиром 8, динамической опоры 4, корпус которой во время взведения механизма опирается на заплечики 9 корпуса 1, а в верхнем положении ограничивается пружиной 10. В качестве привода может быть использован электромотор редуктор 11, источник питания для которого может быть размещен как снаружи, и тогда электроэнергия будет подаваться по проводам с поверхности грунта, а так и внутри самого прибора. Взаимное перемещение наконечника 2 и корпуса 1 ограничено в осевом направлении упорами 12, а от вращения шпонкой 13.
Представленная на фиг.5 динамическая модель устройства состоит из корпуса, на одном конце которого установлен подвижно заостренный наконечник. Внутри корпуса установлена динамическая двухмассовая система: масса м и М, между которыми установлена пружина С1. В верхней части корпуса установлена пружина С2.
Модель работает следующим образом. Сжатая пружина С1 сообщает свою энергию массам м и М, которые разлетаются в разные стороны. Масса м устремляется вниз и производит удар по наконечнику, который заглубляется на величину Х. Масса М взлетает вверх, переводя свою кинетическую энергию в потенциальную или энергию сжатия пружины С2. Достигнув верхней точки, масса М падает обратно, ударяясь по заплечикам корпуса, досылая его вслед за наконечником. Затем цикл повторяется.
Предложенный способ реализуется следующим образом. Накопление дозированного количества потенциальной энергии производится путем сжатия пружины 6. При этом гайка-копир 8 взаимодействует с винтовой канавкой тянущего одновиткового винта 7. После достижения крайнего верхнего положения гайка-копир 8 попадает в вертикальную продольную канавку и при этом ударник 3 под действием пружины 6 устремляется вниз, переводя часть потенциальной энергии пружины 6 в энергию удара по наконечнику 2, который совершает перемещение Х относительно неподвижного корпуса 1, образуя скважину по диаметру большую, чем диаметр корпуса. Другая часть потенциальной энергии резервируется в динамической опоре 4, которая после освобождения пружины 6 устремляется вверх и, после достижения верхнего положения, ограниченного пружиной 10, падает вниз, ударяя по заплечикам 9 корпуса 1. При этом корпус 1, преодолевая трение грунта о боковые стенки, осаживается вниз. Форма заостренного наконечника выбрана оживальной оптимальной с точки зрения сопротивления движению и полезного объема.
Цикл повторяется снова. При этом электродвигатель работает постоянно, без реверса, в одну и ту же сторону.
Предлагаемый способ рекомендуется для геофизических исследований грунтов на большой глубине. Устройство для его реализации выполнено в виде автоматического пенетрометра, который может быть использован для исследования грунтов, в частности, на других планетах.
Claims (5)
1. Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте преимущественно для его исследования, заключающийся в совершении удара по наконечнику грузом, расположенным внутри корпуса устройства, накапливании энергии в аккумуляторе энергии, расположенном в корпусе, и последующем перемещении корпуса под действием этой энергии, отличающийся тем, что накапливание энергии в аккумуляторе энергии осуществляют перед совершением удара грузам по наконечнику, при этом часть ее расходуют на совершении этого удара, а часть предварительно резервируют в виде энергии поднятого груза и затем используют на перемещение корпуса.
2. Устройство для образования скважины в грунте преимущественно для его исследования, включающее корпус, наконечник с диаметром, большим диаметра корпуса, и подвижный вдоль него, расположенный в корпусе механизм динамического нагружения корпуса с ударником, аккумулятором энергии и приводом, отличающееся тем, что механизм динамического нагружения корпуса дополнительно снабжен динамической опорой с гайкой и взводяще-спусковым механизмом, при этом аккумулятор энергии соединен с взводяще-спусковым механизмом и расположен между ударником и динамической опорой, установленными подвижно в осевом направлении внутри корпуса и зафиксированными от вращения, а взводяще-спусковой механизм соединен с приводом.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что взводяще-спусковой механизм выполнен в виде тянущего одновиткового винта с продольной канавкой, соединяющей начало и конец резьбы, взаимодействующей с гайкой динамической опоры, выполненной с частью витка, а аккумулятор энергии выполнен в виде пружины сжатия, при этом одновитковый винт соединен одним концом с приводом, а другим с ударником.
4. Устройство по пп. 2 и 3, отличающееся тем, что наконечник выполнен в форме, близкой к оживальной.
5. Устройство по пп. 2-4, отличающееся тем, что механизм динамического нагружения снабжен упругим элементом, соединенным с верхним торцом корпуса для ограничения хода динамической опоры вверх.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047963 RU2049853C1 (ru) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5047963 RU2049853C1 (ru) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2049853C1 true RU2049853C1 (ru) | 1995-12-10 |
Family
ID=21607123
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5047963 RU2049853C1 (ru) | 1992-04-14 | 1992-04-14 | Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2049853C1 (ru) |
-
1992
- 1992-04-14 RU SU5047963 patent/RU2049853C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. Санглера Г. Исследование грунтов методом зондирования, М., 1971, с.26. * |
2. Справочник по инженерной геологии, М, 1966, с.509. * |
3. Авторское свидетельство СССР N 694000, кл. E 21B 1/00, 1977. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104375167A (zh) | 基于弹簧激发震动波的井下煤层地震ct探测用可控震源和方法 | |
CN1017092B (zh) | 地震勘探声波发生改进装置 | |
US4159039A (en) | Method and an apparatus of driving an article and extracting by strain energy | |
RU2049853C1 (ru) | Способ заглубления устройства для образования скважины в грунте и устройство для образования скважины в грунте | |
US4770268A (en) | Device for generating acoustic waves by means of a falling mass striking a target element anchored in a well | |
Gromov et al. | The mobile penetrometer, a" mole" for sub-surface soil investigation | |
JPH0650033B2 (ja) | 射出体運転装置 | |
US20080307863A1 (en) | Penetrometer including a hammer and an automated actuator weight-supported by an anvil through the hammer | |
US3326303A (en) | Percussion hammer drill | |
Li et al. | Experimental research on the dynamic buckling of a tubular string when hitting the bottom of a vertical well | |
CN107748385B (zh) | 一种孔内剪切波震源及跨孔法波速测试方法 | |
CN114165547A (zh) | 一种复合型磁力调节钻头冲击减震装置及减震方法 | |
RU2101491C1 (ru) | Устройство для образования скважин в грунте | |
CN110284502A (zh) | 土木工程打桩机 | |
RU2114272C1 (ru) | Устройство для проходки скважин | |
RU40331U1 (ru) | Устройство ударного действия для забивания в грунт стержневых элементов | |
RU2186175C2 (ru) | Молот | |
CN216478627U (zh) | 一种复合型磁力调节钻头冲击减震装置 | |
RU25322U1 (ru) | Молот | |
SU597774A1 (ru) | Устройство дл динамического зондировани грунта | |
CN220301409U (zh) | 一种土工离心机中冲击打桩装置 | |
CN220019247U (zh) | 一种改良型地面强度试验装置 | |
DE3336813A1 (de) | Geraet zur wuehlmausbekaempfung | |
CN213517601U (zh) | 一种便于携带的地球物理勘探装置 | |
SU1293314A1 (ru) | Устройство дл ударного бурени скважин в слабых неустойчивых грунтах |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070415 |