SE461236B - Anordning foer geoteknisk provtagning - Google Patents

Description

461 236 anordnade att ingripa i ett spår på insidan av röret. Klinkorna är reg- lerbara från ytan och det blir möjligt att lösgöra provtagarröret och föra upp detta till ytan under det att borröret är kvar i borrhålet. Det är önskvärt att kunna genomföra en löpande provtagning vid olika djup utan att man mellan provtagningstillfällena är tvungen att dra borröret ur hålet, eftersom man vill undvika, att material från väggarna rasar ned i hâlets botten och blandas in i prover tagna på andra nivåer. Ändamålet med uppfinningen är att anvisa en anordning för geo- logisk eller geoteknisk provtagning, vilken anordning möjliggör neddriv- ning av ett borrör medelst slagborrning och/eller rotationsborrning och upptagning av prover, under det att borröret förblir i borrhålet. Dessa ändamål uppnås enligt uppfinningen medelst en anordning, som utmärkes därav, att ett expanderbart organ är anordnat i anslutning till prov- tagarröret, att medel är anordnade för styrt alstrande av dels en tryck- ökning och dels en tryckminskning i det expanderbara organet, att det expanderbara organet är anordnat att vid tryckökningen gå till anligg- ning mot borrörets vägg för bildande av ett friktionsgrepp med denna och att organ är anordnade för avlägsnande av det expanderbara organet, varvid det expanderbara organet utgöres av en hylsa, som omfattar relativt stela lock- och bottenplattor, att dessa är fixerade i förhållande till varandra medelst ett avståndselement och att det expanderbara organet är försett med elastiska väggar. Övriga kännetecken på uppfinningen framgår av underkraven.

Uppfinningen skall i det följande närmare beskrivas med hänvis- ning till bifogade ritningar, varå fig. 1 visar ett längdsnitt längs linjen I-I i fig. 2 av ett borrörs nederände och den däri anbragta an- ordningen enligt uppfinningen med vidhängande provtagarrör. Fig. 2 vi- sar ett tvärsnitt längs linjen II-II i fig. 1 genom borröret och anord- ningen enligt uppfinningen. Fig. 3 och 4 visar längd- resp. tvärsnitt motsvarande fig. 1 och 2 av en alternativ utföringsform av uppfinningen.

Fig. 1 och 3 är delvis brutna för åskådlighets skull.

Vid geoteknisk provtagning medelst anordningen enligt uppfin- ningen drives ett borrör 10 ned i marken medelst slagborrning och/eller rotationsborrning. Borröret 10 är på konventionellt sätt försett med en hårdmetallskoning 12 (hårdmetalltänder) vid sin nederände. (Vid 461 236 rotationsborrning kan skoningen 12 innehålla diamanter). Vatten eller annat lämpligt medium spolas genom röret 10 för att föra bort lösslaget och krossat material under borröret 10. Spolmediet har markerats med fyllda svarta pilar på ritningarna.

En provtagare i form av ett provtagarrör 14 är anordnad i borröret 10 vid dettas nederdel. Provtagarröret 14 är vid sin nederdel' försett med en fångare 16. Denna kan ha ett antal uppåt/inåt böjda tänder 18. En spalt 20 för spolmediet lämnas mellan provtagarröret 14 och borrörets 10 vägg. Vid neddrivningen av borröret 10 i marken samlas material i provtagarröret 14. Materialet, som utgör det önskade provet, kvarhålles i röret 14 medelst fångaren, när provtagarröret 14 tas upp genom borröret 10.

Enligt uppfinningen är ett expanderbart organ anordnat i borröret. Det expanderbara organet har formen av en långsträckt cylindrisk hylsa 22 (22.1 i fig. 1 och 22.2 i fig. 3), vilken omfattar en ett lock bildande platta 24 (24.1 resp. 24.2) och en bottenplatta 26 (26.1 resp. 26.2) av ett relativt styvt material, såsom metall. Hylsan har en cylindrisk vägg 28 (28.1 resp. 28.2) av ett relativt elastiskt material, såsom gummi, plast etc. Hylsans 22 lock 24 och botten 26 är förbundna medelst ett stag 30 för att bottnen 26 och locket 24 skall hållas på konstant inbördes avstånd.

Provtagarröret 14 med hylsan 22 förs vid montering genom borröret 10 till vid dettas nederkant utformade stoppansatser 32.

Provtagarrörets 14 nederkant blir belägen ovanför och i skydd av hårdmetallskoningen 12. För fasthållning av provtagarröret i detta läge alstras ett övertryck i hylsan 22, så att dess vägg 28 expanderar och går till anliggning mot borrörets 10 innervägg. Provtagarröret hålles medelst detta sålunda bildade friktionsgrepp i önskat läge under neddrivningen i marken av borröret 10 och uppfångandet av material i provtagarröret 14. När den individuella provtagningen är slutförd och provtagaren fylld, minskas trycket i hylsan 22 och den dras tillsammans med provtagaren 14 ut genom borröret 10, under det att detta kvarstår i borrhålet. Provtagaren 14 tömmes och förs åter till sitt läge vid borrörets 10 nederände för ytterligare provtagning. 461 236 Man kan tänka sig olika utformningar av den expanderbara hylsan 22. Enligt det utföringsexempel, som visas i fig. 1, är en ledning 34 för tryckmedium ansluten till hylsan 22.1. Tryckmediet kan, såsom an- tydes i fig. 1, utgöras av luft eller någon annan gas, men det är även tänkbart att använda en vätska. Via ledningen 34 jedes tryckmedium till hylsan 22.1 för alstrande av ett övertryck och bort från hylsan 22.1 för minskande av trycket, så att hylsan 22.1 tillsanmans med provtagarröret 14 kan föras ut genom borröret 10.

Vid utföringsexemplet enligt fig. 1 och 2 är hylsans 22.1 vägg 28.1 utformad med en utåt veckad tvärsnittsform, så att kanaler 36 för spolmediet bildas mellan hylsan 22.1 och borrörets 10 vägg.

Det är möjligt att alstra ett övertryck i hylsan 22 genom att denna före sitt nedförande i borröret 10 prepareras med en tryckpatron, en tryckflaska eller liknande. När fångaren 16 nått önskat läge, aktive- ras tryckpatronen (t.ex. genom att en ventil öppnas) och ett övertryck alstras i hylsan 22. Trycket sänkes efter provtagningen i hylsan 22 medelst en fjärrstyrd ventil eller liknande i någon av plattorna 24.1 och 26.1.

I fig. 3 och 4 visas ytterligare en utföringsform av uppfin- ningen. Enligt denna utföringsform är inloppshål 38 upptagna i locket 24.2, genom vilka spolmediet ledes in i hylsan 22.2. Hylsans 22.2 bottenplatta 26.2 är försedd med utloppsöppningar 40 för spolmediet (vilket har markerats med fyllda pilar). Utloppsöppningarnas 40 samnan- lagda genomloppsarea är mindre än inloppsöppningarnas, så att en tryck- ökning alstras i hylsan 22.2 vid ledande av spolmediet genom denna. Hyl- san 22.2 fasthålles i önskat läge i borröret 10. Spolmediet strömmar vid detta utföringsexempel genom hylsan och dennas yttre vägg behöver därför inte veckas för bildande av kanaler utan kan utformas slät.

Trycket i hylsan 22.2 minskas genom strypning eller avstängning av spol- mediet.

För att uppnå bättre fasthållning av hylsan 22 i borröret kan dettas insida utformas med ytliga räfflor 42 (se fig. 3). Dessa räfflor innebär ingen försvagning av borröret och kan användas vid samtliga beskrivna utföringsformer av uppfinningen. 461 256 I fig. 1 och 3 visas principiellt organ 44 för manövrering av hylsan 22 med tillhörande provtagare 14. Dessa organ utformas lämpligen enligt känd teknik.

Utformningen av anordningen enligt uppfinningen medför, såsom har framgått av beskrivningen, att provtagaren 14 säkert fasthållas i borr- röret 10 under dettas neddrivande i marken medelst slag- och/eller rotationsborrning. Medelst den elastiska fastsättningen av provtagaren 14 uppnås ett förband, som tål slag bättre än ett stelt mekaniskt för- band och därför är bättre lämpat för användning vid slagborrning.

De ovan beskrivna utföringsformerna av uppfinningen är att betrakta endast som exempel och många andra utföringsformer är tänkbara inom ramen för efterföljande patentkrav. Val av spol- och tryckmedium kan göras efter de omständigheter som föreligger.

Claims (5)

461 236 P A T E N T K R A V

1. Anordning för geoteknisk provtagning, vilken anordning är av- sedd att monteras i ett borrör (10) och omfattar ett provtagarrör (14) för tagning av ett prov, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att ett expanderbart organ (22) är anordnat i anslutning till provtagarröret (14), att medel är anordnade för styrt alstrande av dels en tryckökning och dels en tryckminskning i det expanderbara organet (22). att det expanderbara organet (22) är anordnat att vid tryckökningen gå till an- liggning mot borrörets (10) vägg vid tryckökningen för bildande av ett friktionsgrepp med denna och att organ (44) är anordnade för avlägsnande av det expanderbara organet, varvid det expanderbara organet utgöres av en hylsa (22), som omfattar relativt stela lock- och bottenplattor (24 resp. 26), att dessa är fixerade i förhållande till varandra medelst ett avståndselenent (30) och att det expanderbara organet är försett med elastiska väggar (28).

2. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att det expanderbara organets (22.1) elastiska vägg (28.1) är utformad med en veckad utsida för bildande av kanaler (36) vid rörväggen för för- biledande av spolmedium.

3. Anordning enligt något av föregående krav, k ä n n e- t e c k n a d d ä r a v, att det expanderbara organet (22.2) är för- sett med inloppsöppningar (38) för spolmedium i sin lockplatta (24.2) och med utloppsöppningar (40) i sin bottenplatta (26.2) och att den sanmanlagda genomloppsarean på utloppsöppningarna (40) är mindre än på inloppsöppningarna (38).

4. Anordning enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att en separat ledning (34) för tryckmedium är anslu- ten till det expanderbara organet (22.1).

5. Anordning enligt något av kraven 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d d ä r a v, att det expanderbara organet är preparerat med en tryckpatron, att organ är anordnade att utlösa denna tryckpatron för alstrande av ett övertryck i det expanderbara organet. 'rf