SU1427038A1

SU1427038A1 - Устройство дл отбора проб грунта

Info

Publication number: SU1427038A1
Application number: SU874213340A
Authority: SU
Inventors: Станислав Николаевич Гольцов
Original assignee: Всесоюзный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт "Гидропроект" им.С.Я.Жука
Priority date: 1987-03-24
Filing date: 1987-03-24
Publication date: 1988-09-30

Abstract

Изобретение.относитс к строительству и может, быть использовано дл отбора монолитов с забо скважин в рыхлых грунтах, в частности в глинистых породах. Цель изобретени - повьппение качества и представительности образцов, а также производительности устройства. Устройство содержит корпус, представл ющий собой стакан 1, в котором установлена грунтоприем- на гильза 3, выполненна из двух половин, разьемньк по образующей. Стакан имеет переходник 2, а гильза - режущий башмак, образованный двум полубашмаками. На гильзе свободно установлено кольцо 9, выступом на внутренней поверхности опирающеес на башмак. Наружный диаметр кольца превышает наружный диаметр корпуса и максимальньй башмака. К выступу кольца прикреплены грунтоподрезные гибкие пластины 10, проход щие через окна 11 внутрь грунтоприемной гильзы. В процессе работы кольцо выполн ет роль расширител скважины и привод а дл перемещени грунто- подрезных пластин. 2 ил. а S (Л

Description

ю

м

о со

00

. Изобретение относитс к строительству и может быть использовано дл отбора монолитов с забо скважин в рыхлых грунтах, в частности в глинистых породах о

Цель изобретени - повышение качества и представительности образ- . цов, а также производительности устройства .

На фиг. 1 представлено устройство дл отбора проб грунта, общий вид; йа фиг 2 - фрагмент нижней части устройства в процессе отбора грунта .

i Устройство дл отбора проб грунта содержит корпус, состо щий из двух частей: наружного стакана 1 с переходником 2 и опережающей стакан

грунтоприемной гильзы 3. Грунтоприем-2о Р° оно, погружа сь в грунт, башма25

30

35

на гильза 3 выполнена разъемной по образующей и состоит из двух полу- ; гильз 4. В нижней части каждой полугильзы 4 выполнен полубашмак 5, а в верхней - полуднище 6 с полустержнем 7. Грунтоприемна гильза 3 опережает стакан 1 таким образом, что между ним и бащмаком образован вертикальный зазор а. Дл закреплени грунтоприемной гильзы 3 в стакане 1 в переходнике 2 и полустержн х 7 выполнены соосно отверсти под крепежный болт 8. На грунтоприемной гильзе 3 между стаканом 1 и башмаком 5 установлено с возможностью свободного перемещени вдоль нее кольцо 9, имеющее снаружи бочкообразную форму, а внутри, в средней части, выступ. Наружный диаметр кольца больше на 2-3 мм, чем наружный диаметр стакана 1 и максимальный башмака 5 гильзы 3. С помощью внутреннего выступа кольцо опираетс на башмак. К выступу кольца прикреплены грунто- подрезные гибкие пластины 10, выполненные из пружинной стали. Нижние концы пластин заострены. Гибкие пластины 10 в зависимости от свойств отбираемых грунтов могут изготавливатьс с различными продольными и. попереч- ными размерами. В грунтоприемных полугильзах 4 непосредственно над башмаком выполнены пр моугольные окна 11 со скосом внутрь их нижней части, служащие дл прохода внутрь гильзы 3 грунтоподрезных пластин 10. В зависимости от способа погружени устройства в грунт переходник 2 соедин ют или с колонной штанг (при задавли40

45

55

ком вырезает столбик грунта (монолит который беспреп тственно заходит в нижнюю свободную часть грунтоприемной гильзы 3. Друга часть грунта наход щегос в начале погружени устройства в плоскости измен ющегос сечени тела башмака 5, сминаетс и направл етс вдоль наружной конус ной заточки бащмака в зазор между стенкой скважины и корпусом. При дальнейшем погружении устройства кольцо 9 своим нижним торцом достигает начального забо отбора моноли та и упираетс , в него. С этого момента , име упор, кольцо 9 остаетс неподвижным, в то врем , как все устройство, в том числе и грунтопри емна гильза 3, при следующе ударе продолжает заглубл тьс в грунт. Вследствие этого кольцо при ближаетс к нижнему торцу стакана 1 а грунтоподрезные пластины 10, соединенные с кольцом 9, после каждого удара и движени гильзы 3 вниз отно сительно забо выход т из внутренней полости последней, освобожда проход в нее дл грунта. Причем выход грун- топодрезных пластин 10 из грунтопри емной гильзы 3 осуществл етс несколько раньше, чем грунт монолита заполнит грунтоприемную гильзу 3 до нижнего уровн окон 11. Начало и конец выхода грунтоподрезных пластин 10 из грунтоприемной гильзы 3 определ ютс продольными размерами высту па кольца 9, которые подбираютс при проектировании. После выхода подрез ных пластин 10 из гильзы 3 грунт свободно проходит во внутреннюю по

Бающем способе погружени ), или с ударным патроном, присоединенным к рабочему канату (при забивном способе погружени ).

Устройство дл отбора проб грунта работает следующим образом.

Устройство, например, при ударно- канатном бурении вместе с ударным патроном на канате опускают на забой скважины. При этом кольцо 9 находитс на грунтоприемной гильзе 3 в своем нижнем положении (фиг.1), при кото- ром нижние свободные концы грунтопод- резных гибких пластин через окна 11 введены внутрь грунтоприемной гильзы 3. С помощью ударного патрона устройство ударами начинают погружать в грунт. Под действием сильных удао Р° оно, погружа сь в грунт, башма5

0

5

0

5

ком вырезает столбик грунта (монолит), который беспреп тственно заходит в нижнюю свободную часть грунтоприемной гильзы 3. Друга часть грунта, наход щегос в начале погружени устройства в плоскости измен ющегос сечени тела башмака 5, сминаетс и направл етс вдоль наружной конусной заточки бащмака в зазор между стенкой скважины и корпусом. При дальнейшем погружении устройства кольцо 9 своим нижним торцом достигает начального забо отбора монолита и упираетс , в него. С этого момента , име упор, кольцо 9 остаетс неподвижным, в то врем , как все устройство, в том числе и грунтопри- емна гильза 3, при следующем ударе продолжает заглубл тьс в грунт. Вследствие этого кольцо приближаетс к нижнему торцу стакана 1, а грунтоподрезные пластины 10, соединенные с кольцом 9, после каждого удара и движени гильзы 3 вниз относительно забо выход т из внутренней полости последней, освобожда проход в нее дл грунта. Причем выход грун- топодрезных пластин 10 из грунтоприемной гильзы 3 осуществл етс несколько раньше, чем грунт монолита заполнит грунтоприемную гильзу 3 до нижнего уровн окон 11. Начало и конец выхода грунтоподрезных пластин 10 из грунтоприемной гильзы 3 определ ютс продольными размерами выступа кольца 9, которые подбираютс при проектировании. После выхода подрезных пластин 10 из гильзы 3 грунт свободно проходит во внутреннюю полость гильзы 3 до конца отбора монолита . При продолжении забивки устройства в грунт в некоторый момент времени выступ ко:тьца 9 упретс в нижний торец стакана 1. В результате этого кольцо 9 начнет перемещатьс вниз вместе с устройством, смина грунт, который находитс впереди него, и расшир ствол скважины до размера своего поперечного сечени . -При этом в месте его прохода стенки скважины будут иметь волнистый профиль, что характерно дл ударного погружени в м гкие глинистые грунты различных наконечников переменного сечени .

После окончани рейса отбора монолита устройство с помощью лебедки, например, бурового станка начинают извлекать сначала из грунта, а потом из скважины. При извлечении устройства из грунта на кольцо 9 из-за соприкосновени его со стенками скважины начинает действовать сила трени , направленна в сторону, противоположную движению устройства, и кольцо тормозитс , остава сь на месте , в то врем как стакан с грунто- приемной гильзой 3 поднимаютс . В результате этого грунтоподрезные пластины 10 по скосам в окнах заход внутрь заполненной грунтом гильзы 3, внедр ютс в него, частично подрезают его, ослабл его поперечное сечение . Вследствие этого уменьшаетс необходимое усилие на разрыв поперечного сечени монолита в плоскости вх , да пластин 10. При дальнейшем извлечении устройства монолит в ослабленной плоскости отрываетс , удержива сь в грунтоприемной гильзе на пласт нах 10 до извлечени на дневную поверхность . На поверхности устройство

разбирают и образец грунта извлекают дл дальнейшей работы с ним. При этом за счет того, что гильза состоит из двух половин и пластины не сдавливают его, образец сохран ет свои свойства, не повреждаетс при извлечении .

Claims

0 Формула изобретени

Устройство дл отбора проб грунта, содержащее корпус, выполненный из наружной и внутренней цилиндрических частей, кольцо с упругими пластинами

15 на внутренней поверхности, режущий башмак, установленный на внутренней цилиндрической части корпуса, и переходник , отличающеес тем, что, с целью повышени качества и

0 представительности образцов, а.также производительности устройства, внутренн цилиндрическа часть корпуса выполнена в виде разъемных по образующей двух полугильз с .полубашмаками

25 в нижней части и снабжена расположенными на ее верхнем торце полуднищами и полустержн ми с соосными отверсти ми дл креплени , а полугильзы вьшол- нены с расположенными над полубашма0 ками окнами со скошенными внутрь

нижними кромками, при этом кольцо выполнено с внешней бочкообразной поверхностью и выступом на внутренней поверхности, опирающимс на башмак,

jg и установлено с возможностью перемещени вдоль внешней поверхности внутренней цилиндрической части корпуса до упора в торец его наружной , части, причем минимальный внешний

0 диаметр кольца превьшает внешний диаметр наружной части корпуса и макси- мальньм диаметр башмака, а переходник снабжен болтом дл креплени полугильз.

Фиг.2