SU1101697A1

SU1101697A1 - Device for testing ground

Info

Publication number: SU1101697A1
Application number: SU833572709A
Authority: SU
Inventors: Дмитрий Данилович Сапегин; Николай Михайлович Карпов; Анатолий Прокофьевич Екимов; Владислав Александрович Ногин
Priority date: 1983-04-06
Filing date: 1983-04-06
Publication date: 1984-07-07

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ГРУНТА, включающее рабочую камеру, нижний и верхний фланцы, эластичную оболочку, герметично закрепленнуй на верхнем и нижнем фланцах и окруженную наружными гибкими продсшьными пластина1 а1, нижние концыкоторых соединены с нижним фланцем, упругий элемент и измерительные приспособлени , отличающеес тем, что, с целью повьилени надежности в работе и расширени области применени , оно снабжено внутренними гибкими продольными пластинами, перекрывающими наружные гибкие продольные пластины, дополнительным фланцем и ограничителем хода упругого элемента , причем упругий элемент с ограничителем хода размещен между дополнительным и верхним фланцами и жестко соединен с ними, наружные 1ибкие продольные пластины верхними концами соединены с дополнительным фланцем, а внутренние гибкие продоль-й ные пластины верхними концами соеW динены с верхним фланцем. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с -тем, что упругий элемент выполнен в виде пружины.1. DEVICE FOR SOIL TESTS comprising a cooking chamber, and upper and lower flanges, an elastic membrane, sealingly fixed on the upper and lower flanges and surrounded by flexible outer prodsshnymi plastina1 a1, lower kontsykotoryh connected to the bottom flange, and a resilient element measuring device, wherein that, in order to improve the operation reliability and expand the field of application, it is provided with internal flexible longitudinal plates overlapping the external flexible longitudinal plates, an additional a lance and a travel stop of the elastic element, the resilient element with a travel stop is placed between the additional and upper flanges and rigidly connected to them, the outer flexible longitudinal plates with the upper ends are connected with the additional flange, and the inner flexible longitudinal plates with the upper ends are connected to the upper flange. 2. The device according to claim 1, of which is an elastic element made in the form of a spring.

Description

да со Изобретение относитс К строительству , а именно к устройствам дл определени деформируемости и прочности грунта с использованием геоло горазведочных скважин. Известно устройство дл испытани грунта, которое основано на измерении деформации стенок скважины под действием радиального давлени . Уст ройство содержит корпус, эластичную оболочку и защитные металлические пластины, концы.которых прикреплены к корпусу с. помощью фланцев ClJ. Это устройство примен ют в скважине , диаметр которой не превышает диаметра устройства более чем на 8-10 мм, Поэтому известные устройства не пригодны дл испытани скальных пород в обычных геологоразведочных скважинах (диаметром 60-240 мм), стен.ки которых разбиваютс при их проходке буровыми ;штангами до 40-50%. В таких скважи ,нах происходит чрезмерный изгиб, выт гивание и последующий разрыв пластин и эластичной оболочки. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс устройCTBcf дл испытани грунта, включающее рабочую камеру, нижний и верхний фланцы, эластичную оболоч ку, герметично закрепленную на верх нем и нижнем фланцах, и окруженную наружными гибкими продольными пласт нами , нижние концы которых соединен с нижним фланцем, упругий элемент и измерительные приспособлени C2J. В данном устройстве при создании давлени в рабочей камере возникает осевое усилие на фланцы, JcoTopoe вызывает дополнительное нат жение гибких продольных пластин. Поэтому устройство надежно работает при невысоких давлени х и может быть использовано дл испытани только . слабых грунтов. Это устройство, как и другие известные, не позвол ет ис пытывать скальные породы высокими давлени ми, достигающими 200 и более кгс/см. Цель изобретени - повышение надежности в работе и расширение области применени . Поставленна цель достигаетс тем,что устройство-дл испытани грунта, включающее рабочую камеру/ нижний и верхний фланцы, эластичную оболочку, герметично закрепленную на верхнем и нижнем фланцах и окруженную наружными гибкими продольными пластинами, нижние концы которых соединены с нижним фланцем, упругий эдемент и измерительные приспособлени , снабжено внутренними гибкими продольными пластинами, перекрывающими наружные гибкие продольные пластины, дополнительным фланцем и ограничителем хода упругого элемента, причем упругий элемент с ограничителем хода размещен между дополнительным и верхним фланцами и жестко соединен с ними, наружные гибкие продольные пластины верхними концами соединены с дополнительным фланцем, а внутренние гибкие продольные пластины верхними концами соединены с верхним фланцем. При этом упругий элемент выполнен в виде пружины. На чертеже изображено устройство дл испытани грунта, общий вид в разрезе. Устройство содержит рабочую камеру 1, нижний 2 и верхний 3 фланцы, эластичную оболочку 4, окруженную наружными гибкими продольнымипластинами 5, упругий элемент 6, внутренние гибкие продольные пластины 7, перекрывающие наружные гибкие продольные пластины 5, дополнительный фланец 8, ограничитель хода упругого элемента, выполненный в виде патрубка с резьбой 9 и гайки 10. Устройство содержит также индуктивные датчики 11 дл изменени деформации стенки скважины и кабель 12, который подключаетс к измерительной станции (не показано). Причем упругий элемент 6 с ограничителем хода размещен между дополнительным 8 и верхним 3 фланцами и жестко соединен с ними, наружные гибкие продольные пластины 5 верхним концом соединены с дополнительным фланцем 8, а внутренние гибкие продольные пластины 7 верхними концами соединены с верхним фланцем 3, а другие свободны . Устройство дл испытани грунта работает следукиаим образом. Устройство опускают в скважину и создают давление в рабочей камере 1,эластична оболочка 4 расшир етс и нажимает на гибкие продольные пластины 5 и 7. При этом внутренние гибкие продольные пластины 7, одни концы которых свободно отжимаютс и пригибаютс , не испытыва продольного нат жени , полностью передают радиальное давление на наружные гибкие продольные пластины 5, которалй по мере расширени эластичной оболочки 4 прогибаютс и сжимают упругий элемент 6, выполненный в виде пружины. Усилие сжати упругого элемента б и нат жение наружных гибких продольных пластин 5 зависит от величины деформации породы и холостого (не рабочего) хода устройства, т.е. от величины зазора между стенками скважины и устройством. После окончани испытаний грунта сбрасывают давление в рабочей камере 1 устройства. При этом упругий элемент б разжимаетс и выпр мл ет наружные гибкие продольные пластины 5, которые, в свою очередь , надавливают на внутренние гибкие продольные пластины 7 и привод т устройство в первоначальное сжатое положение.Yes The invention relates to the construction, in particular, to devices for determining the deformability and strength of the soil using geological exploration wells. A device for testing soil is known, which is based on measuring the deformation of the walls of a well under the action of radial pressure. The device comprises a housing, an elastic shell and protective metal plates, the ends of which are attached to the housing c. using flanges clj. This device is used in a well, whose diameter does not exceed the diameter of the device by more than 8-10 mm. Therefore, the known devices are not suitable for testing rock in conventional exploration wells (diameter 60-240 mm), the walls of which break when they are drilled. drilling rods up to 40-50%. In such wells, na excessive bending occurs, stretching and subsequent rupture of the plates and the elastic shell. The closest in technical essence to the proposed invention is an CTBcf device for testing soil, including a working chamber, lower and upper flanges, an elastic shell that is hermetically fixed on the top and bottom flanges, and surrounded by external flexible longitudinal layers by us, the lower ends of which are connected to the bottom flange, elastic element and measuring devices C2J. In this device, when pressure is created in the working chamber, an axial force is applied to the flanges. JcoTopoe causes additional tension in the flexible longitudinal plates. Therefore, the device works reliably at low pressures and can only be used for testing. weak soils. This device, as well as other known ones, does not allow the rock to be tested with high pressures, reaching 200 or more kgf / cm. The purpose of the invention is to increase reliability and expand the scope. The goal is achieved by the fact that the device for soil testing, including a working chamber / lower and upper flanges, an elastic shell, hermetically fixed on the upper and lower flanges and surrounded by external flexible longitudinal plates, the lower ends of which are connected to the lower flange, an elastic element and measuring equipped with internal flexible longitudinal plates overlapping the external flexible longitudinal plates, an additional flange and a travel stop of the elastic element, the elastic ement with the stroke limiter is arranged between the additional and the top flange and rigidly connected to them, the outer longitudinal flexible plate connected to upper ends of an additional flange, and the inner flexible longitudinal plate connected with the upper ends of the upper flange. In this case, the elastic element is made in the form of a spring. The drawing shows a device for testing soil, a general sectional view. The device includes a working chamber 1, lower 2 and upper 3 flanges, an elastic shell 4 surrounded by external flexible longitudinal plates 5, an elastic element 6, internal flexible longitudinal plates 7 that overlap the external flexible longitudinal plates 5, an additional flange 8, a stroke limiter of an elastic element made in the form of a threaded nozzle 9 and a nut 10. The device also contains inductive sensors 11 for changing the deformation of the borehole wall and a cable 12, which is connected to a measuring station (not shown). Moreover, the elastic element 6 with a travel stop is placed between the additional 8 and top 3 flanges and rigidly connected to them, the outer flexible longitudinal plates 5 with the upper end are connected to the additional flange 8, and the inner flexible longitudinal plates 7 with upper ends are connected with the upper flange 3, and the others are free. The soil testing device works in a follow up manner. The device is lowered into the well and creates pressure in the working chamber 1, the elastic shell 4 expands and presses on the flexible longitudinal plates 5 and 7. At the same time, the internal flexible longitudinal plates 7, one ends of which are freely pressed and bent, without longitudinal tension, completely radial pressure is transmitted to the outer flexible longitudinal plates 5, which, as the elastic sheath 4 expands, bend and compress the elastic element 6, made in the form of a spring. The compression force of the elastic element b and the tension of the outer flexible longitudinal plates 5 depends on the magnitude of the deformation of the rock and the idle (not working) stroke of the device, i.e. on the size of the gap between the walls of the well and the device. After completion of the soil tests, the pressure in the working chamber 1 of the device is released. At the same time, the elastic element b expands and straightens the outer flexible longitudinal plates 5, which, in turn, press against the inner flexible longitudinal plates 7 and bring the device to its original compressed position.

Таким образом, во внутренних и наружных гибких продольных пластинах 7 и 5 не возникают недопустимее раст гиваюище напр жени при расширении устройства, а после оконвThus, in the internal and external flexible longitudinal plates 7 and 5, an unacceptable stretching of the voltage does not occur during the expansion of the device, and after a window

чани опытов деформированные гибкие продольные пластины 5 и 7 вУпр мп ютс и привод тс в первоначальное положение упругим эле-. ментом б.The test tubes are deformed flexible longitudinal plates 5 and 7 in the adapter and are brought to their initial position by an elastic element. cop b.

Предлагаемое устройство можно использовать дл испытани физикомеханических характеристик скальных гр гнтов в скважинах с высоким давлением , чем обеспечиваетс расширение области применени его и надежность в работе.The proposed device can be used to test the physicomechanical characteristics of rock formations in high pressure wells, thus ensuring its wider application and reliability in operation.

юYu

1212

.11.eleven

-11-eleven

Claims

1. DEVICE FOR TESTING THE SOIL, including a working chamber, lower and upper flanges, an elastic sheath sealed on the upper and lower flanges and surrounded by external flexible longitudinal plates, the lower ends of which are connected to the lower flange, an elastic element and measuring devices, characterized in that that, in order to increase reliability in operation and expand the scope, it is equipped with internal flexible longitudinal plates overlapping the external flexible longitudinal plates with an additional flange and a travel limiter of the elastic element, the elastic element with a travel limiter being placed between the additional and upper flanges and rigidly connected to them, the outer flexible longitudinal plates with their upper ends connected to the additional flange, and the internal flexible longitudinal-plate plates with the upper ends connected to the upper flange. fj

2. The device according to p. 1, with t and - “more often with I - that the elastic element is made in the form of a spring.