RU207417U1

RU207417U1 - Device for safe sampling of soil samples from specified depths, including permafrost

Info

Publication number: RU207417U1
Application number: RU2020143448U
Authority: RU
Inventors: Константин Павлович Карасев
Original assignee: Акционерное общество "ЦНИИ "Электрон"
Priority date: 2020-12-25
Filing date: 2020-12-25
Publication date: 2021-10-27

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для безопасного бурения почвы, включая многолетнемерзлые породы, и может быть использована для безопасного отбора различных почвенных образцов в полевых условиях для проведения лабораторных исследований, как для научных целей, так и для оценки земель технологического назначения. Техническим результатом заявляемой полезной модели является высокая безопасность извлечения и исследования пробы грунта, а также повышение качества конечных результатов исследования отобранной пробы, снижение трудоемкости отбора пробы, универсальность и оперативность за счет компактности и мобильности заявляемой полезной модели. Устройство включает цилиндрическую трубу бура, которая содержит по всей длине с двух противоположных сторон направляющих стенок несколько сквозных отверстий, центры которых расположены на заданном расстоянии друг от друга и совпадают с центрами отверстий на противоположной направляющей стенке, на верхнем торце трубы установлена технологическая заглушка, а на нижнем торце - расположен резец, труба бура погружается и вынимается из грунта через термоблок с газовой горелкой, тепловым экраном и сборником зольного остатка.The utility model relates to devices for safe drilling of soil, including permafrost, and can be used for the safe selection of various soil samples in the field for laboratory research, both for scientific purposes and for assessing technological lands. The technical result of the claimed utility model is a high safety of extraction and research of a soil sample, as well as an increase in the quality of the final results of the study of a selected sample, a decrease in the labor intensity of sampling, versatility and efficiency due to the compactness and mobility of the claimed utility model. The device includes a cylindrical drill pipe, which contains several through holes along the entire length from two opposite sides of the guide walls, the centers of which are located at a given distance from each other and coincide with the centers of the holes on the opposite guide wall, a technological plug is installed on the upper end of the pipe, and on the lower end - a cutter is located, the drill pipe is immersed and removed from the ground through a thermoblock with a gas burner, a heat shield and a collector of ash residue.

Description

Полезная модель относится к устройствам для безопасного бурения почвы, включая многолетнемерзлые породы, и может быть использована для безопасного отбора различных почвенных образцов в полевых условиях для проведения лабораторных исследований, как для научных целей, так и для оценки земель технологического назначения.The utility model relates to devices for safe drilling of soil, including permafrost, and can be used for the safe selection of various soil samples in the field for laboratory research, both for scientific purposes and for assessing technological lands.

Микробиота многолетних мерзлых пород очень многочисленна и недостаточно изучена [Зотова Л.И. Мерзлотно-экологическая оценка состояния геосистем криолитозоны в результате антропогенных воздействий. - Москва, 1995. 24 с.]. При активном освоении криолитозоны существует опасность миграции ее на поверхность. Последствия этого процесса могут привести к наступлению чрезвычайных ситуаций технического и биологического характера. При этом надо понимать, что споры сибирской язвы хранятся в останках веками и остаются, так сказать, готовыми к использованию. И защищает от них именно промерзлая земля. Она их консервирует. И оттаивание почвы, в которой они лежат, или ее повреждение при проведении технических работ, означает вскрытие этих хранилищ.The microbiota of perennial frozen rocks is very numerous and insufficiently studied [Zotova L.I. Permafrost ecological assessment of the state of permafrost geosystems as a result of anthropogenic impacts. - Moscow, 1995. 24 p.]. With the active development of the permafrost zone, there is a danger of its migration to the surface. The consequences of this process can lead to the onset of technical and biological emergencies. It should be understood that anthrax spores have been stored in the remains for centuries and remain, so to speak, ready for use. And it is the frozen ground that protects from them. She preserves them. And thawing of the soil in which they lie, or damage to it during technical work, means the opening of these storages.

Процессы изменения климата - потепления, обуславливающие изменение границ вечной мерзлоты, для Роспотребнадзора означает - проблемы оценки риска угрозы таяния вечной мерзлоты в районах расположения скотомогильников, свалок бытовых и промышленных отходов, формирования эпидемиологического риска, так как основными источниками водоснабжения в Арктике являются открытые водоемы. Это ставит задачу обосновать требования к корректировке программ социально-гигиенического мониторинга с включением показателей, характеризующих содержание высокотоксичных загрязняющих веществ и возбудителей опасных инфекций и инвазий, передающихся по пищевой цепи через объекты традиционного промысла населения, а также социальные и климатические особенности региона [«Российская Арктика» 6/2019. Подготовлен при участии ученых ФБУН «Северо-Западный Научный центр гигиены и общественного здоровья» г. Санкт-Петербург].For Rospotrebnadzor, the processes of climate change - warming, causing a change in the boundaries of permafrost, mean - the problem of assessing the risk of the threat of melting permafrost in the areas where cattle burial grounds, dumps of domestic and industrial waste are located, the formation of an epidemiological risk, since the main sources of water supply in the Arctic are open water bodies. This poses the task of substantiating the requirements for adjusting social and hygienic monitoring programs with the inclusion of indicators characterizing the content of highly toxic pollutants and causative agents of dangerous infections and invasions transmitted along the food chain through the objects of traditional fishing of the population, as well as the social and climatic characteristics of the region ["Russian Arctic" 6/2019. Prepared with the participation of scientists from the North-West Scientific Center for Hygiene and Public Health, St. Petersburg].

Летом 2016 г. обстановка по данной инфекции резко осложнилась в связи с крупнейшей с 40-х годов прошлого столетия эпизоотией среди северных оленей (Rangifer tarandus в Ямало-Ненецком автономном округе (ЯНАО), повлекшей за собой и эпидемические осложнения. В период с 25 июля по 2 августа в Ямальском районе ЯНАО было зарегистрировано 36 случаев заболевания людей сибирской язвой из числа 97 госпитализированных [Попова А.Ю., Демина Ю.В., Ежлова Е.Б., Куличенко А.Н. и др. Вспышка сибирской язвы в Ямало-Ненецком автономном округе в 2016 г., эпидемиологические особенности // Пробл. особо опасн. инф., 2016. Вып. 4. С. 42-46.].In the summer of 2016, the situation with this infection became sharply complicated due to the largest epizootic among reindeer since the 40s of the last century (Rangifer tarandus in the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug), which also entailed epidemic complications. on August 2 in the Yamal region of the Yamalo-Nenets Autonomous Okrug, 36 cases of human anthrax infection were registered out of 97 hospitalized [Popova A.Yu., Demina Yu.V., Yezhlova E.B., Kulichenko A.N. and others. An outbreak of anthrax in Yamalo-Nenets Autonomous Okrug in 2016, epidemiological features // Problems of especially dangerous inf., 2016. Issue 4. P. 42-46.].

Большинство захоронений не обследованы в виду труднодоступности к местам захоронения, в связи с отсутствием указания точного расположения мест (известна только местность), отсутствие автомобильной дороги, вездеходной техники и авиатранспорта. В период эпизоотии сибирской язвы среди домашних животных и дикой фауны трупы павших животных сжигались на местах обнаружения, продукты горения после обработки гипохлоридом закапывали в ямы глубиной до 1 метра и не документировались как полагается. Наиболее характерные нарушения, выявленные в ходе обследований сибиреязвенных захоронений в том, что отсутствуют: изгороди, траншеи по всему периметру, таблички с надписью «Сибирская язва». [ACTUAL SCIENTIFIC RESEARCH 2018 материалы XXXVII Международной научно-практической конференции / 2018. С. 626-627)].Most of the burials have not been examined due to the inaccessibility to the burial places, due to the lack of an indication of the exact location of the places (only the terrain is known), the absence of a road, all-terrain vehicles and air transport. During the period of anthrax epizootic among domestic animals and wild fauna, the corpses of dead animals were burned at the places of detection, the products of combustion after treatment with hypochlorite were buried in pits up to 1 meter deep and were not documented as expected. The most typical violations identified in the course of surveys of anthrax burials are that they are absent: hedges, trenches along the entire perimeter, tablets with the inscription "Anthrax". [ACTUAL SCIENTIFIC RESEARCH 2018 materials of the XXXVII International Scientific and Practical Conference / 2018. S. 626-627)].

Не исключено, что ряд токсических веществ и микроорганизмов может обладать способностью разрушать материалы, из которых строятся различные объекты инфраструктуры, и даже непосредственно представлять опасность для здоровья людей [Ганова, 2008; Malchevskiy et al., 2016].It is possible that a number of toxic substances and microorganisms may have the ability to destroy the materials from which various infrastructure objects are built, and even directly pose a danger to human health [Ganova, 2008; Malchevskiy et al., 2016].

В связи с этим, актуальность разработки устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы, для оценки показателей, характеризующих содержание высокотоксичных загрязняющих веществ и возбудителей опасных инфекций, представляющих токсическую или бактериологическую опасность на территории предполагаемого проектирования и строительства технологических объектов в зоне, в том числе в криолитозоне, учитывая вышеизложенные обстоятельства, не подлежит сомнению.In this regard, the relevance of the development of a device for the safe selection of soil samples from given depths, including permafrost, to assess indicators characterizing the content of highly toxic pollutants and pathogens of dangerous infections that pose a toxic or bacteriological hazard in the territory of the proposed design and construction of technological facilities in the zone , including in the permafrost zone, taking into account the above circumstances, there is no doubt.

Известно устройство для отбора проб почвы (патент РФ №2534139, опубликован 27.11.2014), включающее цилиндрическую трубу с заостренной режущей кромкой, трехстержневую вилку, ручки, отличающееся тем, что оно снабжено заборным цилиндрическим стаканом с заостренной режущей кромкой в нижней его части и приспособлением для извлечения пробы, содержащем выталкиватель, расположенный внутри заборного стакана, жестко соединенный вилкой из трех стержней, свободно проходящих через отверстия крышки стакана к фланцу с втулкой над стаканом под углом 120° относительно друг друга, имеющим возможность перемещения вдоль стержня устройства, причем установку на поверхности почвы и извлечение из нее осуществляют посредством ручек ударного наконечника, закрепленного в верхней части стержня устройства, а наполнение заборного стакана пробой и ее удаление производят за счет ударов по наконечнику стержня и по фланцу приспособления для извлечения пробы, фиксируемые по нижней кромке его втулки относительно рисок мерной шкалы, нанесенной на стержне устройства.A device for sampling soil is known (RF patent No. 2534139, published on November 27, 2014), including a cylindrical pipe with a sharpened cutting edge, a three-rod fork, a handle, characterized in that it is equipped with a cylindrical intake nozzle with a sharpened cutting edge in its lower part and a device for extracting a sample, containing a pusher located inside the intake cup, rigidly connected by a fork of three rods freely passing through the holes of the cup cover to the flange with a sleeve above the glass at an angle of 120 ° relative to each other, having the ability to move along the rod of the device, and the installation on the surface soil and extraction from it is carried out by means of the handles of the impact tip fixed in the upper part of the rod of the device, and the filling of the sampling cup with the sample and its removal is carried out by striking the tip of the rod and along the flange of the device for extracting the sample, fixed along the lower edge of its sleeve relative to the marks of the a scale printed on the rod of the device.

Недостатком данного устройства является невозможность безопасного отбора проб в условиях многолетней мерзлоты.The disadvantage of this device is the impossibility of safe sampling in permafrost conditions.

Данное устройство принято нами за прототип.We took this device as a prototype.

Из уровня техники известен патент РФ №2673571 (опубликован 28.11.2018) на Способ ручного бурения мерзлых горизонтов в почвах и верхнем слое многолетнемерзлых пород с одновременным отбором ненарушенных проб почвогрунтов, в котором бурение осуществляют тем, что на поверхность почвы вертикально устанавливают устройство для бурения многолетних мерзлых пород, бурение осуществляют до уровня заложенного почвенного разреза, в процессе бурения через 10-15 см периодически осуществляют извлечение проб, при этом используют устройство для бурения многолетних мерзлых пород, выполненное в виде металлической стальной трубы длиной 1,5-3 м с внутренним диаметром 40-45 мм с толщиной стенок 3-4 мм, в верхней части наружная поверхность трубы сочленена с наголовником для защиты стенок от удара, бурение осуществляют путем забивки трубы в грунт шанцевым молотком умеренными ударами, после бурения на глубину 10-15 см трубу извлекают из скважины вращательными движениями, определяют глубину пробоотбора путем установки рулетки, извлекают почвенную пробу из трубы, при возникновении смятых краев трубы от ударов их срезают ножовкой и продолжают бурение скважины до требуемой глубины.From the prior art, RF patent No. 2673571 (published on November 28, 2018) is known for a Method for manual drilling of frozen horizons in soils and the upper layer of permafrost with simultaneous sampling of undisturbed soil samples, in which drilling is carried out by vertically installing a device for drilling perennial permafrost, drilling is carried out to the level of the laid soil section, during the drilling process, samples are periodically extracted after 10-15 cm, while using a device for drilling permafrost rocks, made in the form of a metal steel pipe 1.5-3 m long with an inner diameter 40-45 mm with a wall thickness of 3-4 mm, in the upper part, the outer surface of the pipe is articulated with a cap to protect the walls from impact, drilling is carried out by driving the pipe into the ground with a trench hammer with moderate blows, after drilling to a depth of 10-15 cm, the pipe is removed from wells with rotary movements, determine the depth of sampling by means of new tape measure, remove the soil sample from the pipe, when crumpled edges of the pipe appear from impacts, they are cut off with a hacksaw and the well continues to be drilled to the required depth.

Известно устройство для отбора проб почвы (патент РФ №2674134, опубликован 04.12.2018), включающее заборный цилиндр с продольной прорезью, имеющей на одной из сторон отогнутую наружу заточку, набор съемных стаканов с прорезями, совмещенными с прорезью заборного цилиндра, и донцами, выступающими в прорези на величину диаметра заборного цилиндра, крышку и нижний центрирующий упор, установленный эксцентрично относительно продольной оси заборного цилиндра, отличающееся тем, что оно снабжено жестко закрепленным на крышке приводным хвостовиком с центрирующей ступицей, причем приводной хвостовик размещен эксцентрично продольной оси заборного цилиндра и соосно с нижним центрирующим упором, центрирующая ступица имеет консольные кронштейны с анкерами, а крышка ориентирована относительно заборного цилиндра.A device for sampling soil is known (RF patent No. 2674134, published on 12/04/2018), including an intake cylinder with a longitudinal slot having a sharpening bent outward on one side, a set of removable glasses with slots aligned with the intake cylinder slot, and protruding bottoms in the slot by the size of the intake cylinder diameter, the cover and the lower centering stop, installed eccentrically relative to the longitudinal axis of the intake cylinder, characterized in that it is equipped with a drive shank rigidly fixed to the cover with a centering hub, and the drive shank is located eccentrically with the longitudinal axis of the intake cylinder and coaxial with the lower centering stop, the centering hub has cantilever brackets with anchors, and the cover is oriented relative to the intake cylinder.

Известно устройство почвенный бур-пробоотборник (патент РФ №2657555, опубликован 14.06.2018), содержащий цилиндрическую штангу, на верхнем конце которой закреплен кривошип с рукояткой, а на нижнем - стакан с резцами и опорная площадка со штырями, отличающийся тем, что на цилиндрической штанге установлены с возможностью вращения удерживающая втулка, с возможностью перемещения и фиксации труба с отверстиями заданного шага и ограничительный узел, а на опорной площадке дополнительно закреплены направляющая гильза, фиксаторы для штырей, уровень и кронштейн с подковообразным упором, причем расстояние между опорной площадкой и подковообразным упором превышает высоту стакана, меньшего направляющей гильзы.A known device is a soil drill-sampler (RF patent No. 2657555, published on June 14, 2018), containing a cylindrical rod, at the upper end of which a crank with a handle is fixed, and at the lower end there is a glass with incisors and a support platform with pins, characterized in that on the cylindrical a holding sleeve is rotatably mounted to the rod, a pipe with holes of a given pitch and a restricting assembly are installed with the ability to move and fix, and a guide sleeve, clamps for pins, a level and a bracket with a horseshoe-shaped stop are additionally fixed on the support platform, and the distance between the support platform and the horseshoe-shaped stop exceeds the height of the glass smaller than the guide sleeve.

2. Почвенный бур-пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что ограничительный узел составлен из диска, втулки с отверстием и затвора с цилиндрическим корпусом, выступом, штифтом и пружиной.2. The soil drill-sampler according to claim 1, characterized in that the limiting assembly is composed of a disc, a sleeve with a hole and a shutter with a cylindrical body, a protrusion, a pin and a spring.

3. Почвенный бур-пробоотборник по п. 1, отличающийся тем, что в стакане выполнено разгрузочное окно с крышкой, подвижно в осевом направлении установленной через втулку с пластиной на цилиндрической штанге и в направляющих выступах стакана.3. Soil drill-sampler according to claim 1, characterized in that a discharge window with a cover is made in the glass, movably in the axial direction, installed through a sleeve with a plate on a cylindrical rod and in the guide protrusions of the glass.

Недостатками всех вышеизложенных способов является отсутствие безопасного извлечения пробы грунта, в том числе в многолетнемерзлых породах, и безопасной отправки его для дальнейшего лабораторного исследования в условиях, характеризующих содержание высокотоксичных загрязняющих веществ и возбудителей опасных инфекций и инвазий, передающихся по пищевой цепи через объекты традиционного промысла населения, а также социальные и климатические особенности региона.The disadvantages of all the above methods are the lack of safe extraction of soil samples, including in permafrost rocks, and safe sending it for further laboratory research in conditions characterizing the content of highly toxic pollutants and causative agents of dangerous infections and invasions transmitted along the food chain through objects of traditional fishing of the population as well as social and climatic features of the region.

При этом последствия такого события могут привести как к преждевременному разрушению материалов, из которых построен сам объект, так и к болезням или даже гибели людей. Кроме того, использование данных устройств трудоемко, и не позволяет провести исследование без извлечения керна, которое само по себе несет угрозу в случае попадания зоны бурения на захоронение токсических или биологических органических объектов, таких как, например, скотомогильники.Moreover, the consequences of such an event can lead both to the premature destruction of the materials from which the object itself is built, and to illness or even death of people. In addition, the use of these devices is laborious, and does not allow conducting research without core extraction, which in itself poses a threat if the drilling zone enters the disposal of toxic or biological organic objects, such as, for example, cattle burial grounds.

Заявляемая полезная модель свободна от указанных недостатков.The claimed utility model is free from these disadvantages.

Задача полезной модели - разработать новое устройство для бурения мерзлых горизонтов в почвах и верхнем слое многолетнемерзлых пород, с возможностью одновременного безопасного отбора образцов почвогрунтов, которые могут быть использованы для проведения лабораторных исследований, и выявления токсических и бактериологических загрязнений.The task of the utility model is to develop a new device for drilling frozen horizons in soils and the upper layer of permafrost, with the possibility of simultaneous safe sampling of soil samples that can be used for laboratory research and detection of toxic and bacteriological contaminants.

Поставленная задача решается тем, что устройство для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы, включает цилиндрическую трубу с заостренной режущей кромкой, и приспособление для извлечения пробы, при этом цилиндрическая труба бура содержит по всей длине с двух противоположных сторон направляющих стенок несколько сквозных отверстий, центры которых расположены на заданном расстоянии друг от друга и совпадают с центрами отверстий на противоположной направляющей стенке, на верхнем торце трубы бура установлена технологическая заглушка с отверстием для привода, а на нижнем торце расположен резец; приспособление для безопасного извлечения пробы выполнено в виде термоблока, содержащего обсадную трубу с двумя отверстиями, размеры и форма которых совпадают с отверстием на трубе бура, при этом к отверстию с одной стороны обсадной трубы жестко расположена горелка, с другой стороны обсадной трубы к отверстию подходит сборник зольного остатка, причем труба бура вставляется в обсадную трубу. Отверстия на трубе бура выполнены в форме прямоугольника, а расстояния между их центрами соответствуют шагу взятия пробы грунта. Резец содержит режущую кромку и стопора, расположенные по окружности. Длина обсадной трубы выбирается равной длине отрезка буровой трубы, содержащей одно отверстие на своих направляющих, размеры и форма которого совпадают с отверстием на трубе бура. Техническим результатом заявляемой полезной модели является высокая безопасность извлечения и исследования пробы грунта, а также повышения качества конечных результатов исследования отобранной пробы, снижение трудоемкости отбора пробы, универсальность и оперативность за счет компактности и мобильности заявляемой полезной модели.The problem is solved by the fact that the device for safe sampling from given depths of soil samples, including permafrost, includes a cylindrical pipe with a sharpened cutting edge, and a device for extracting a sample, while the cylindrical drill pipe contains several through holes, the centers of which are located at a given distance from each other and coincide with the centers of the holes on the opposite guide wall, a technological plug with a hole for the drive is installed at the upper end of the drill pipe, and a cutter is located at the lower end; the device for safe extraction of the sample is made in the form of a thermoblock containing a casing pipe with two holes, the dimensions and shape of which coincide with the hole on the drill pipe, while a burner is rigidly located to the hole on one side of the casing; on the other side of the casing, a collector fits to the hole bottom ash, and the drill pipe is inserted into the casing. The holes on the drill pipe are made in the form of a rectangle, and the distances between their centers correspond to the step of taking a soil sample. The cutter contains a cutting edge and stoppers located around the circumference. The length of the casing pipe is chosen equal to the length of the drill pipe segment containing one hole on its guides, the size and shape of which coincides with the hole on the drill pipe. The technical result of the claimed utility model is a high safety of extraction and research of a soil sample, as well as an improvement in the quality of the final results of the study of a selected sample, a decrease in the labor intensity of sampling, versatility and efficiency due to the compactness and mobility of the claimed utility model.

Заявляемое устройство для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы, схематично изображено на представленных чертежах:The inventive device for the safe selection of soil samples from given depths, including permafrost, is schematically shown in the presented drawings:

фиг. 1 - общий вид устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы; фиг. 2 - вид трубы бура 1 в разрезе по А-А; фиг. 3 - вид трубы бура с резцом 2; фиг. 4 - вид резца 2 с опущенными стопорами 10 (сверху и сбоку); фиг. 5 - вид термоблока 5 в трех проекциях.fig. 1 is a general view of a device for safe sampling from given depths of soil samples, including permafrost; fig. 2 - view of the drill pipe 1 in section along A-A; fig. 3 - view of a drill pipe with a cutter 2; fig. 4 is a view of the cutter 2 with the stoppers 10 lowered (top and side); fig. 5 is a view of the thermoblock 5 in three projections.

Устройство для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы (фиг. 1-3) содержит цилиндрическую трубу бура 1, имеющую на верхнем конце технологическую заглушку 2 с отверстием для стыковки с ручным или механическим приводом, а на нижнем конце резец 3, вдоль трубы 1 на противоположных направляющих расположены с заданным шагом (например, в 15, 20, 25 см и т.д.) продольные отверстия 4 и нанесена риска (не показана). Труба бура 1 входит в жестко закрепленый на земле термоблок 5, расположенный на огнеупорной подложке 6. На ней установлены баллоны с газом 7. Резец 3 соединяется резьбовым соединением 8 с трубой бура 1, имеет режущую кромку 9 и стопора 10, которые служат для задержки от выпадения грунта при его подъеме (фиг. 4). Термоблок 5 состоит из обсадной трубы 11 с двумя такими же отверстиями 4 как на трубе бура 1 и с такой же риской (не показана) на одной из направляющих, при этом, с одной стороны отверстия 4 обсадной трубы 11 жестко расположена горелка 12 с пьезоподжигом, направленная в отверстие защитного теплового экрана 13. Горелка 12 через два газовых шланга 14 со штуцерами 15 соединяется с газовыми баллонами 7. С другой стороны обсадной трубы 11 к отверстию 4 подходит сборник зольного остатка 16. Сбоку термоблок 5 имеет дверцу 17 для выемки сборника зольного остатка 16, а сверху - штуцер 18 для стыковки с газоанализатором (фиг. 5).A device for safe sampling from given depths of soil samples, including permafrost (Figs. 1-3) contains a cylindrical drill pipe 1 having a technological plug 2 at the upper end with a hole for docking with a manual or mechanical drive, and at the lower end a cutter 3, longitudinal holes 4 are located along the pipe 1 on opposite guides with a predetermined step (for example, 15, 20, 25 cm, etc.) and a risk is applied (not shown). The drill pipe 1 enters a thermoblock 5 rigidly fixed to the ground, located on a refractory substrate 6. Gas cylinders 7 are installed on it 7. The cutter 3 is connected by a threaded connection 8 to the drill pipe 1, has a cutting edge 9 and a stopper 10, which serve to delay soil fallout during its rise (Fig. 4). The thermal block 5 consists of a casing pipe 11 with two the same holes 4 as on the drill pipe 1 and with the same risk (not shown) on one of the guides, while on one side of the hole 4 of the casing 11, a burner 12 with piezo ignition is rigidly located, directed into the opening of the protective heat shield 13. The burner 12 is connected through two gas hoses 14 with fittings 15 to the gas cylinders 7. On the other side of the casing 11, the ash collector 16 fits to the opening 4. On the side, the thermoblock 5 has a door 17 for removing the ash collector 16, and on top - a fitting 18 for docking with a gas analyzer (Fig. 5).

Устройство для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы, работает следующим образом.The device for safe sampling from given depths of soil samples, including permafrost, works as follows.

Перед установкой устройства на предполагаемое место бурения, расчищают площадку, выравнивают поверхность грунта по размеру огнеупорной подложки 6, затем раскладывают ее на эту площадку, контролируя уровнем ее горизонтальность. Предварительно, по центру огнеупорной подложки вырезают отверстие диаметром, равным внешнему диаметру обсадной трубы 11. Через это отверстие сверху устанавливают термоблок 5, оказывая давление на него через верхний край обсадной трубы 11 и заглубляя ее нижний край в верхний слой почвы. Газовую горелку 12 через шланги 14 и штуцера 15 подключают к газовым баллонам 7. В качестве огнеупорной подложки можно использовать любой огнеупорный материал (огнеупорность до 1580-1770°С), основное качество которых: термическая стойкость, теплопроводность, температура начала деформации под нагрузкой и химическая стойкость в различных средах. Мы использовали при экспериментальных испытаниях коврик пожаробезопасный для сварщиков с диапазоном температур от -60°С до +1200°С.Before installing the device at the proposed drilling site, the site is cleared, the soil surface is leveled to the size of the refractory substrate 6, then it is laid out on this site, controlling its horizontal level. Preliminarily, a hole with a diameter equal to the outer diameter of the casing 11 is cut out in the center of the refractory substrate. A thermoblock 5 is installed through this hole from above, applying pressure on it through the upper edge of the casing 11 and deepening its lower edge into the upper soil layer. The gas burner 12 is connected to gas cylinders 7 through hoses 14 and fittings 15. Any refractory material (refractoriness up to 1580-1770 ° C) can be used as a refractory substrate, the main qualities of which are: thermal stability, thermal conductivity, temperature of the onset of deformation under load and chemical durability in various environments. In experimental tests, we used a fireproof mat for welders with a temperature range from -60 ° C to + 1200 ° C.

Через дверцу 17 вставляют в термоблок 5 сборник зольного остатка 16, дверцу плотно закрывают. Если имеется в наличии портативный газоанализатор, его подключают к штуцеру 18. Если газоанализатора нет, штуцер оставляют плотно закрытым. Через верхнее отверстие обсадной трубы 11 вставляют трубу бура 1 с технологической заглушкой 2 и резцом 3. Через отверстие в технологической заглушке 2 закрепляют либо ручное устройство вращения бура, либо механическое (например, низкооборотный мотоблок) (не показаны).Through the door 17, the ash collector 16 is inserted into the thermoblock 5, the door is tightly closed. If a portable gas analyzer is available, connect it to port 18. If no gas analyzer is available, the port is left tightly closed. A drill pipe 1 with a technological plug 2 and a cutter 3 is inserted through the upper hole of the casing pipe 11. Either a manual drill rotation device or a mechanical device (for example, a low-speed walk-behind tractor) (not shown) is fixed through the hole in the technological plug 2.

При вращении, труба бура 1 опускается на заданную глубину. При этом следует следить, чтобы горизонтальное положение термоблока 5 и вертикаль трубы бура 1 не нарушались. Устанавливают на баллонах 7 первоначально подачу газов (кислород и пропан) под низким давлением и пьезоподжигателем включают горелку 12. Когда пламя горелки 12 достигнет 200-500°С, медленно начинают поднимать трубу бура 1.When rotating, the drill pipe 1 is lowered to a predetermined depth. In this case, it should be ensured that the horizontal position of the thermoblock 5 and the vertical of the drill pipe 1 are not disturbed. Initially, the supply of gases (oxygen and propane) under low pressure is installed on the cylinders 7 and the burner 12 is turned on with the piezo igniter. When the flame of the burner 12 reaches 200-500 ° C, the drill pipe 1 is slowly raised.

Как только над обсадной трубой 11 появится первая спецметка-риска, подъем трубы бура 1 останавливают и совмещают метку на трубе бура 1 с риской на обсадной трубе 11. В этом положении парные отверстия 4 на боковых сторонах трубы бура 1 совпадают с отверстиями 4 такого же размера на боковых сторонах обсадной трубы 11. И проба грунта, находящаяся в трубе 1 с одной стороны попадает под пламя горелки 12. При этом защитный экран 13 из огнеупорного материала концентрирует пламя горелки на отверстие 4 с пробой грунта и не допускает попадания пламени на внутренние стенки термоблока 5.As soon as the first special risk mark appears above the casing pipe 11, the lifting of the drill pipe 1 is stopped and the mark on the drill pipe 1 is aligned with the risk on the casing pipe 11. In this position, the paired holes 4 on the sides of the drill pipe 1 coincide with holes 4 of the same size on the sides of the casing 11. And the soil sample in the pipe 1 on one side gets under the flame of the burner 12. In this case, the protective shield 13 of refractory material concentrates the burner flame on hole 4 with soil breakdown and does not allow the flame to hit the inner walls of the thermoblock 5.

После совмещения рисок увеличивают подачу газа до получения температуры горелки 12 в 800-1000°С в течение от 20 до 30 секунд. Этого достаточно, чтобы проба грунта, находящаяся в данном отрезке трубы бура 1, полностью выгорела и превратилась в зольный остаток.After aligning the marks, the gas supply is increased until the temperature of the burner 12 is 800-1000 ° C for 20 to 30 seconds. This is enough for the soil sample located in this section of the drill pipe 1 to completely burn out and turn into ash residue.

После этого медленно поднимают трубу бура 1 до совмещения верхнего края обсадной трубы 11 с верхним краем первого появившегося отверстия 4 на трубе бура 1. Выдерживают это положение 1,5-2 минуты.After that, the drill pipe 1 is slowly raised until the upper edge of the casing 11 is aligned with the upper edge of the first hole 4 that appears on the drill pipe 1. This position is maintained for 1.5-2 minutes.

Выключают полностью подачу газа, через 2-3 минуты открывают дверцу 17 термоблока, 5 и достают сборник зольного остатка 16 с полученной золой, и высыпают ее в стеклянную колбу, соблюдая меры предосторожности. Нумеруют колбу номером окна, из которого получен зольный остаток.Turn off the gas supply completely, after 2-3 minutes open the door 17 of the thermoblock, 5 and take out the collector of the ash residue 16 with the resulting ash, and pour it into a glass flask, taking precautions. The flask is numbered with the number of the window from which the ash residue was obtained.

Вставляют на место сборник зольного остатка 16, закрывают дверцу 17, включают подачу газа и пьезоподжигателем поджигают горелку 12, устанавливают 200-500°С и поднимают бур до появления следующей спецметки-риски, подачу газа доводят до температуры 800-1000°С и выдерживают 20-30 секунд, повторяя весь первоначальный цикл заново, соблюдая те же условия. Количество циклов повторяют столько раз, сколько отверстий 4 разместилось на заданной глубине бурения.The ash collector 16 is inserted into place, the door 17 is closed, the gas supply is turned on and the burner 12 is ignited with a piezo igniter, the burner is set at 200-500 ° C and the drill is raised until the next special risk mark appears, the gas supply is brought to a temperature of 800-1000 ° C and held 20 -30 seconds, repeating the entire initial cycle again, observing the same conditions. The number of cycles is repeated as many times as the holes 4 are located at a given drilling depth.

После прохождения необходимой глубины бурения вынимают трубу бура 1 с резцом 3 полностью из обсадной трубы 11 и выключают горелку 12. Отсоединяют газовые баллоны 7 от штуцеров 15. Устройство разбирают и переносят на очередное место исследования.After passing the required drilling depth, remove the drill pipe 1 with the cutter 3 completely from the casing 11 and turn off the burner 12. Disconnect the gas cylinders 7 from the fittings 15. The device is disassembled and transferred to the next research site.

Определение элементного состава зольного остатка позволяет выявить не только наличие скотомогильников, но и содержание высокотоксичных и бактериологических загрязняющих веществ. В этом случае производят закупоривание места взятия пробы грунта жидкой фракцией (например, бетоном). Устанавливают предупреждающую табличку и сообщают координаты обнаруженного очага в соответствующие органы санэпидконтроля.Determination of the elemental composition of the ash residue makes it possible to reveal not only the presence of animal burial grounds, but also the content of highly toxic and bacteriological pollutants. In this case, the place where the soil sample is taken is clogged with a liquid fraction (for example, concrete). A warning plate is installed and the coordinates of the detected focus are reported to the appropriate sanitary and epidemiological control authorities.

Пронумерованные колбы с зольными остатками либо направляют на исследование, либо, если имеется портативный химанализатор для определения Са₃(PO₄)₂ и Са₅(PO₄)₃(ОН), проводят исследование зольного остатка (ЗО) в полевых условиях. Если в полученных пробах содержание Са₃(PO₄)₂ или Са₅(PO₄)₃(ОН), на порядок отличается от пробы к пробе, можно сделать вывод, что мы наткнулись на скотомогильник.Numbered flasks with ash residues are either sent for research, or, if there is a portable chemical analyzer for the determination of Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ and Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (OH), the ash residue (BO) is investigated in the field. If in the obtained samples the content of Ca ₃ (PO ₄ ) ₂ or Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (OH) differs by an order of magnitude from sample to sample, we can conclude that we have stumbled upon an animal burial ground.

Если имеется портативный газоанализатор, то по спектрограмме остаточных следов различных видов бактерий можно сделать вывод о зараженности данного скотомогильника.If there is a portable gas analyzer, then from the spectrogram of residual traces of various types of bacteria, it can be concluded that this burial ground is contaminated.

В качестве значимой связи нами была выбрана группа Са-Р как одна из сильнейших связей в организме человека и животного, составляющая главный минерал костной ткани Са₅(PO₄)₃(ОН) - гидроксилапатит. Рентгеноструктурное исследование ЗО показало, что основным минералом матрицы исследуемого материала является гидроксилапатит - Са₅(PO₄)₃(ОН) (гидроксилапатит-1) [Mineralogical and geochemical characteristics of the human body ash residue / L.P. Rikhvanov, N.V. Baranovskaya, M.A. Deriglazova, A.B. Strelnikova // Procedia Chemistry. - 2014. - V. 10. - P. 454-459].As a significant bond, we chose the Ca-P group as one of the strongest bonds in the human and animal organisms, constituting the main bone mineral Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (OH) - hydroxylapatite. X-ray structural study of the ZO showed that the main mineral of the matrix of the material under study is hydroxylapatite - Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (OH) (hydroxylapatite-1) [Mineralogical and geochemical characteristics of the human body ash residue / LP Rikhvanov, NV Baranovskaya, MA Deriglazova, AB Strelnikova // Procedia Chemistry. - 2014. - V. 10. - P. 454-459].

Выбор температур при сжигании пробы грунта обусловлен едиными требованиями к работе при сжигании, в первую очередь, к температурному режиму, который составляет 872°С в начале процесса и 1000°С в конце. Такая температура сгорания обусловлена требованиями к качеству зольного остатка: при менее 1000°С костная ткань организма обугливается, а при большей температуре происходит остеклование костей - образование твердой корки фосфорнокислой извести, которая препятствует сгоранию [Рихванов Л.П., Дериглазова М.А., Барановская Н.В. Минералого-геохимический состав зольного остатка организма человека/ Известия Томского политехнического университета. Инжиниринг георесурсов. 2017. Т. 328. №9. 67-81.].The choice of temperatures during combustion of a soil sample is due to the uniform requirements for operation during combustion, first of all, to the temperature regime, which is 872 ° С at the beginning of the process and 1000 ° С at the end. Such a combustion temperature is due to the requirements for the quality of the ash residue: at less than 1000 ° C, the bone tissue of the body becomes carbonized, and at a higher temperature, vitrification of the bones occurs - the formation of a hard crust of phosphate lime, which prevents combustion [Rikhvanov LP, Deriglazova MA, Baranovskaya N.V. Mineralogical and geochemical composition of the ash residue of the human body / Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. Engineering of georesources. 2017. T. 328. No. 9. 67-81.].

Возникновение эпизоотий, вызванных трансграничным переносом возбудителей инфекционных заболеваний, связанных с естественными миграционными процессами, транспортировкой продуктов животноводства из регионов, подверженных эпизоотиям, а также активацией природных очагов экономически значимых заболеваний животных определяет необходимость повышения готовности уполномоченных служб к скорейшей локализации и ликвидации очагов, в том числе путем утилизации павших и вынужденно умерщвленных животных [Макаров В.В. Африканская чума свиней. М.: РУДЫ, 2011. 268 с.].The emergence of epizootics caused by the transboundary transfer of infectious agents associated with natural migration processes, the transportation of livestock products from regions prone to epizootics, as well as the activation of natural foci of economically significant animal diseases determines the need to increase the preparedness of authorized services for the early localization and elimination of foci, including by disposing of fallen and forcedly killed animals [Makarov V.V. African swine fever. M .: RUDY, 2011.268 p.].

Крупнейшие эпизоотии на территории Российской Федерации в 2016-2017 г. [Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору: Эпизоотическая ситуация. URL: https://www.fsvps.ru/fsvps/print/press/453275.html], вызванные возбудителями сибирской язвы (Ямало-Ненецкий автономный округ (далее - ЯНАО), африканской чумы свиней [Федеральная служба по ветеринарному и фитосанитарному надзору: Эпизоотическая ситуация. URL: http://www.fsvps.ru/fsvps/news/22577.html] (Владимирская, Нижегородская и Омская области, 2017 г.), ящура (Республика Башкортостан, 2017 г.) повлияли не только на сельскохозяйственную деятельность, но и на вопросы продовольственной безопасности Российской Федерации, причинив существенный экономический ущерб.The largest epizootics on the territory of the Russian Federation in 2016-2017 [Federal Service for Veterinary and Phytosanitary Surveillance: Epizootic Situation. URL: https://www.fsvps.ru/fsvps/print/press/453275.html] caused by anthrax pathogens (Yamal-Nenets Autonomous Okrug (hereinafter - Yamalo-Nenets Autonomous Okrug), African swine fever [Federal Service for Veterinary and Phytosanitary Surveillance : Epizootic situation.URL: http://www.fsvps.ru/fsvps/news/22577.html] (Vladimir, Nizhny Novgorod and Omsk regions, 2017), foot and mouth disease (Republic of Bashkortostan, 2017) affected not only agricultural activities, but also on food security issues of the Russian Federation, causing significant economic damage.

Локализация и ликвидация очагов опасных заболеваний требует незамедлительного уничтожения источника инфекции, в том числе путем сжигания трупов животных [Journal of NBC Protection Corps. 2017. V. 1. №4 - С. 50-58]. В «Ветеринарно-санитарных правилах сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов» [Ветеринарно-санитарные правила сбора, утилизации и уничтожения биологических отходов, утв. Главным государственным ветеринарным инспектором Российской Федерации 4 декабря 1995 г. №13-7-2/469.], приведены способы утилизации методом сжигания трупов животных в траншеях (приведены различные конфигурации траншей с указанием их габаритов) с использованием в качестве горючих материалов дров, резиновых отходов и других твердых горючих материалов, а также описаны возможности по сжиганию трупов животных в специальных печах.Localization and elimination of foci of dangerous diseases requires the immediate destruction of the source of infection, including by burning animal corpses [Journal of NBC Protection Corps. 2017. V. 1. No. 4 - S. 50-58]. In the "Veterinary and sanitary rules for the collection, disposal and destruction of biological waste" [Veterinary and sanitary rules for the collection, disposal and destruction of biological waste, approved. Chief State Veterinary Inspector of the Russian Federation December 4, 1995 No. 13-7-2 / 469.], Methods of disposal by burning animal corpses in trenches are given (various configurations of trenches are shown, indicating their dimensions) using firewood, rubber waste and other solid combustible materials, as well as described the possibilities of burning animal corpses in special ovens.

Однако, как показывает практика, эти меры не гарантируют полной безопасности ликвидации очагов опасных заболеваний.However, as practice shows, these measures do not guarantee complete safety of elimination of foci of dangerous diseases.

В ходе обследования специалистами ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России моровых полей на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа (ЯНАО) в 2017 г. на предмет контаминации возбудителем сибирской язвы было отобрано 32 пробы с глубины почвенного покрова 15 см. В двух из них, №3 - зольный остаток с места сжигания трупа оленя, и №13 - биологический материал от трупа, не подвергшегося полному сжиганию, методом ПЦР в режиме реального времени обнаружены специфические фрагменты ДНК Bacillus anthracis. Из этих проб были получены чистые культуры возбудителя сибирской язвы. [А.В. Савиных, Д.Л. Павлов, А.В. Кузнецовский и др. «Результаты мониторинга сибиреязвенных моровых полей эпизоотии 2016 года на территории Ямальского района Ямало-Ненецкого автономного округа», Вестник войск РХБ защиты. 2017. Том 1. №3. С 18-29].In the course of a survey by specialists of the Federal State Budgetary Institution "48 Central Research Institute" of the Ministry of Defense of Russia of pest fields in the Yamal region of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug (Yamalo-Nenets Autonomous Okrug) in 2017, 32 samples were taken from a soil cover depth of 15 cm for contamination with the anthrax pathogen. , No. 3 - ash residue from the place of incineration of a deer carcass, and No. 13 - biological material from a corpse that has not been completely incinerated, specific fragments of Bacillus anthracis DNA were detected by real-time PCR. Pure cultures of the anthrax pathogen were obtained from these samples. [A.V. Savinykh, D.L. Pavlov, A.V. Kuznetsovsky et al. "The results of monitoring the anthrax pestilence fields of epizootics in 2016 on the territory of the Yamal region of the Yamal-Nenets Autonomous Okrug", Bulletin of the NBC Defense Troops. 2017. Volume 1. No. 3. 18-29].

Это еще раз подтверждает важность и актуальность разработки таких полезных моделей, как заявляемое устройство для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы.This once again confirms the importance and relevance of the development of such utility models as the claimed device for the safe collection of soil samples from given depths, including permafrost.

Все работы по забору, транспортированию и подготовке проб из объектов окружающей среды осуществляют в строгом соответствии с требованиями СП 1.3.3118-13 «Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности)» [СП 1.3.3118-13. «Безопасность работы с микроорганизмами I-II групп патогенности (опасности)». Санитарные правила. М., 2014. 197 с.], а также СП 1.2.036-95 «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности» [СП 1.2.036-95. «Порядок учета, хранения, передачи и транспортирования микроорганизмов I-IV групп патогенности». Санитарные правила. М.,1995. 81 с.].All work on the collection, transportation and preparation of samples from environmental objects is carried out in strict accordance with the requirements of SP 1.3.3118-13 "Safety of work with microorganisms of I-II pathogenicity (hazard) groups" [SP 1.3.3118-13. "Safety of work with microorganisms of I-II groups of pathogenicity (danger)". Sanitary rules. M., 2014. 197 p.], As well as SP 1.2.036-95 "Procedure for accounting, storage, transfer and transportation of microorganisms of I-IV pathogenicity groups" [SP 1.2.036-95. "The order of accounting, storage, transfer and transportation of microorganisms of I-IV pathogenicity groups." Sanitary rules. M., 1995. 81 s.].

Экспериментальная модель устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы была апробирована нами в полевых условиях с исследованием 3-х проб грунта полученных на различных заданных глубинах. На глубине 20 см 1-я проба: грунт 1, по составу приближенный к тундровому; на глубине 40 см 2-я проба: грунт 1 с добавлением 5% мела в качестве имитатора кальция и на глубие 60 см 3-я проба: грунт 1 с добавлением 5% костных останков СХЖ). Зольные остатки этих проб исследовались на химанализаторе в лабораторных условиях. В результате были получены данные о наличии Са₅(PO₄)₃(ОН) в пробе 3 на порядок отличающиеся от проб 1 и 2, что являлось достоверным признаком наличия в пробе грунта костных останков (признак скотомогильника).An experimental model of a device for the safe selection of soil samples from specified depths, including permafrost, was tested by us in the field with the study of 3 soil samples obtained at different specified depths. At a depth of 20 cm, 1st sample: soil 1, composition close to tundra; at a depth of 40 cm 2nd sample: soil 1 with the addition of 5% chalk as a simulant of calcium and at a depth of 60 cm 3rd sample: soil 1 with the addition of 5% of the bone remains of SCF). The ash residues of these samples were examined on a chemical analyzer under laboratory conditions. As a result, data on the presence of Ca ₅ (PO ₄ ) ₃ (OH) in sample 3 were obtained, which differed by an order of magnitude from samples 1 and 2, which was a reliable sign of the presence of bone remains in the soil sample (a sign of an animal burial ground).

Таким образом, заявленная полезная модель в экспериментальном выполнении показала полную применимость и работоспособность:Thus, the declared utility model in experimental execution has shown full applicability and efficiency:

1. безопасность, так как выброс опасной фракции предотвращается за счет высокой температуры сгорания керна,1.safety, since the release of the hazardous fraction is prevented by the high combustion temperature of the core,

2. устройство позволяет с высокой точностью и безопасностью для окружающей среды выявлять скрытые источники токсической и биологической опасности, в том числе, такие как скотомогильники,2.the device allows, with high accuracy and safety for the environment, to identify hidden sources of toxic and biological hazards, including such as cattle burial grounds,

3. универсальность (для отбора почвенных проб в широком диапазоне условий среды - от экстремальных условий высокоширотных регионов до объектов городской среды);3. versatility (for sampling soil samples in a wide range of environmental conditions - from extreme conditions of high-latitude regions to objects of the urban environment);

4. возможность получения проб не только для микробиологического исследования, но и для анализа состава материалов, загрязнений и других целей.4. the possibility of obtaining samples not only for microbiological research, but also for the analysis of the composition of materials, contamination and other purposes.

К преимуществам заявленной полезной модели можно отнести: Своевременное выявление на территории предполагаемых технических работ, в том числе в многолетних мерзлых породах, органических, бактериологических или токсических веществ, которые могут представлять опасность для людей и окружающей среды, что позволит аргументировано обосновать прекращение проектирование и строительство технических объектов на данной территории.The advantages of the declared utility model include: Timely identification on the territory of the proposed technical work, including in permafrost rocks, organic, bacteriological or toxic substances that can pose a danger to people and the environment, which will make it possible to reasonably justify the termination of the design and construction of technical objects in the area.

Заявляемая полезная модель позволяет производить послойный отбор равновеликих проб почвы, механизировать процесс отбора проб почвы и сократить физические затраты, упростить и удешевить отбора проб почвы, повысить достоверности результатов анализов проб почв за счет их равновеликости по различным слоям горизонтов.The claimed utility model allows for layer-by-layer sampling of soil samples of equal size, mechanization of the process of soil sampling and reduction of physical costs, simplify and reduce the cost of soil sampling, increase the reliability of the results of analyzes of soil samples due to their equal size in different layers of horizons.

Получена возможность оценки уровня потенциальной техногенной и биологической опасности выявленных органических, бактериологических или токсических веществ, в том числе реликтовой микробиоты многолетних мерзлых пород в районе проведения технических работ, за счет лабораторного исследования кернов, полученных на заданной глубине в результате безопасного бурения скважин и безопасного получения кернов.It is possible to assess the level of potential technogenic and biological hazard of identified organic, bacteriological or toxic substances, including relic microbiota of permafrost in the area of technical work, due to laboratory research of cores obtained at a given depth as a result of safe drilling and safe core sampling ...

Возможность получения проб не только для микробиологического исследования, но и для анализа состава материалов, загрязнений и других целей.The possibility of obtaining samples not only for microbiological research, but also for the analysis of the composition of materials, contamination and other purposes.

Получено сокращение времени пробоотбора, т.к. все процедуры выполняются с учетом максимальной оптимизации операций (от момента стерилизации до взятия и помещения пробы в колбу).A reduction in the sampling time was obtained, since all procedures are carried out taking into account the maximum optimization of operations (from the moment of sterilization to taking and placing a sample in a flask).

Компактные габариты и масса; простота и удобство в эксплуатации.Compact dimensions and weight; simplicity and ease of use.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства для безопасного отбора с заданных глубин проб грунта, включая многолетнемерзлые породы для оценки территории при проектировании и строительства объектов, в том числе в криолитозоне, обусловлена действенной профилактикой возникновения чрезвычайных ситуаций технического и биологического характера в районе строительства, позволяющей предотвратить многомиллионные расходы на их ликвидацию.The technical and economic efficiency of the proposed device for the safe selection of soil samples from given depths, including permafrost rocks for assessing the territory during the design and construction of facilities, including in the cryolithozone, is due to the effective prevention of emergencies of a technical and biological nature in the construction area, which makes it possible to prevent multimillion-dollar expenses for their liquidation.

Claims

1. A device for safe sampling from specified depths of soil samples, including permafrost, including a cylindrical pipe with a sharpened cutting edge and a device for extracting a sample, characterized in that the cylindrical drill pipe contains several through holes along its entire length on two opposite sides of the guide walls, the centers of which are located at a given distance from each other and coincide with the centers of the holes on the opposite guide wall, a technological plug with a hole for the drive is installed on the upper end of the drill pipe, and a cutter is located at the lower end; the device for safe extraction of the sample is made in the form of a thermoblock containing a casing pipe with two holes, the dimensions and shape of which coincide with the hole on the drill pipe, while a burner is rigidly located to the hole on one side of the casing; on the other side of the casing, a collector fits to the hole bottom ash, and the drill pipe is inserted into the casing.

2. The device according to claim 1, characterized in that the holes on the drill pipe are made in the form of a rectangle, and the distances between their centers correspond to the step of taking a soil sample.

3. The device according to claim 1, characterized in that the cutter comprises a cutting edge and a stopper located along the circumference.

4. The device according to claim. 1, characterized in that the length of the casing is selected equal to the length of the drill pipe segment containing one hole on its guides, the size and shape of which coincide with the hole on the drill pipe.