SU1656380A1

SU1656380A1 - Device for taking soil samples

Info

Publication number: SU1656380A1
Application number: SU894701041A
Authority: SU
Inventors: Николай Алексеевич Перетрухин; Василий Алексеевич Кукушкин; Виктор Васильевич Гулецкий
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский институт транспортного строительства
Priority date: 1989-05-04
Filing date: 1989-05-04
Publication date: 1991-06-15

Abstract

Изобретение относитс к строительству железных и автомобильных дорог, а именно к исследованию методом зондировани и опробовани вечномерзлых глинистых, торф ных и песчаных грунтов в основании земл ного полотна. Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы устройства. Устройство дл отбора проб грунта состоит из цилиндрического полого разъемного корпуса с полым наконечником, с режущей кромкой, соединенной с корпусом винтовой резьбой, штока с конусным наконечником, снабженным лопает ми-сто- порами, и удлинител , сочлененного со штоком пружиной. Внутренн сторона стенки корпуса выполнена с двум сегментными выступами, расположенными диаметрально противоположно, и одним призматическим выступом, расположенным под краем одного из сегментных выступов, а также с кольцевой полкой, на которой шарнирно закреплены ножи-отсекатели и жестко соединенные с ними ножи-включатели. Шток снабжен двум сегментными выступами, а также двум кольцевыми проточками и двум вертикальными попарно диаметрально противоположно размещенными прорез ми . 5 ил. (ЛThe invention relates to the construction of railways and highways, namely, the study by the method of probing and testing permafrost clay, peat and sandy soils at the base of the earth bed. The aim of the invention is to increase the efficiency of the device. The soil sampling device consists of a cylindrical hollow split housing with a hollow tip, with a cutting edge connected to the housing by a screw thread, a rod with a conical tip, equipped with a burst in peace, and an extension cord coupled to the stem by a spring. The inner side of the housing wall is made with two segment protrusions located diametrically opposite, and one prismatic protrusion located under the edge of one of the segment protrusions, as well as an annular shelf on which the cutter knives and the knives-switches rigidly connected to them are fixed. The rod is equipped with two segment protrusions, as well as two annular grooves and two vertical pairwise diametrically opposed slots. 5 il. (L

Description

Изобретение относитс к строительству железных и автомобильных дорог, а именно, к исследованию методом зондировани и опробовани вечномерзлых глинистых, торф ных и песчаных грунтов в основании земл ного полотна.The invention relates to the construction of railways and highways, namely, the study by the method of sounding and testing permafrost clay, peat and sandy soils at the base of the earth bed.

Цель изобретени - повышение эффективности работы устройства.The purpose of the invention is to increase the efficiency of the device.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство , общий вид с разрезом (при нижнем положении сердечника); на фиг. 2 - то же, при верхнем положении сердечника; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.5 - разрез 8-8 на фиг.2.Figure 1 shows the proposed device, a General view with a cut (with the lower position of the core); in fig. 2 - the same, with the upper position of the core; on fig.Z - section aa in figure 1; figure 4 - section bb in fig 1; figure 5 - section 8-8 in figure 2.

Устройство дл отбора проб грунта состоит из цилиндрического полого разъемного корпуса 1 с полым наконечником 2, выполненным в виде усеченного конуса, в торце которого расположено окнаЗ, выполненное с режущей кромкой 4 корпус 1 соединен винтовой резьбой с крышкой 5 с переходником 6 и снабжен штоком 7 с конусным наконечником 8. при этом наконечник 8 снабжен лопаст ми - стопорами 9, а шток 7 сочленен с удлинителем 10 посредством пружинь 11. Внутренн сторона стенки корпуса 1 выполнена с двум сегментными выступами 12, расположенными диаметрально противоположно , и одним призматическим выступом 13, расположенным под краем одногоThe device for soil sampling consists of a cylindrical hollow detachable body 1 with a hollow tip 2, made in the form of a truncated cone, at the end of which there is a window 3. Made with a cutting edge 4, body 1 is screwed to cover 5 with adapter 6 and provided with a rod 7 s a conical tip 8. while the tip 8 is provided with blades - stoppers 9, and the rod 7 is articulated with the extension 10 by means of springs 11. The inner side of the wall of the housing 1 is made with two segment projections 12 located diametrically Counterface and one prismatic projection 13 disposed under the edge of one

а ел оand ate about

ооoo

0000

оabout

из сегментных выступов, а также с кольцевой полкой 14, на которой шарнирно закреплены можи-отсекатели 15 и жестко соединенные с ними ножи-включатели 16,from the segment protrusions, as well as with an annular shelf 14, on which the hinged cutters 15 and the knives-switches 16 rigidly connected with them are hinged,

Шток 7 выполнен размером, соответствующим проему окна 3, и снабжен двум сегментными выступами 17, а также двум кольцевыми, горизонтальными 18 и двум вертикальными 19 попарно диаметрально противоположно размещенными прорез ми , соответствующими по размеру ножам- включател м 16. Крышка 5 с переходником 6 снабжена сквозным вертикальным отверстием 20, предназначенным дл размещени с зазором удлинител 10, выполненного со сквозной продольной прорезью 21, а также сквозным горизонтальным отверстием 22, дл размещени шпильки, проход щей через прорезь 21 в удлинителе 10.The rod 7 is made in a size corresponding to the opening of the window 3, and is provided with two segment protrusions 17, as well as two annular, horizontal 18 and two vertical 19 pairs of diametrically oppositely arranged slots corresponding to the size of the knives-switches 16. The cover 5 with adapter 6 is equipped with a through vertical hole 20 designed to accommodate, with a clearance, an extension 10, made with a through longitudinal slot 21, and also a through horizontal hole 22 to accommodate a stud passing through the gap bond 21 in the drill collar 10.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед погружением в исследуемый грунтовой массив устройство привод т в исходное рабочее положение, дл чего: наконечник 2 навинчивают на корпус 1 и ножи-включатели 16 устанавливают в радиальном направлении, при котором ножи-от- секатели 15 наход тс на кольцевой полке 14; шток 7 с удлинителем 10, сочлененных пружиной 11, опускают в полость корпуса и полого наконечника 2 таким образом, что сегментные выступы 17 на штоке 7 проход т через промежутки между сегментными выступами 12 на внутренней стороне стенки корпуса 1, а вертикальные прорези 19 в нижней части штока 7 пропускают ножи- включатели 16, в результате чего шток 7 заполн ет проем окна 3, и поверхность конусного наконечника 8 шток 7 составл ет продолжение поверхности наконечника 2 корпуса 1: крышку 5 с переходником 6 накладывают на верх корпуса 1, предварительно пропуска удлинитель 10 через вертикальное отверстие 20, и в горизонтальное сквозное отверстие 22 в переходнике 6 вставл ют металлическую шпильку, пропуска ее вместе с тем через вертикальную прорезь 21 в удлинителе 10, после чего крышку 5 навинчивают на верх корпуса 1. При этом происходит закручивание пружины 11 и поворот штока 7 на 90°, такой поворот (вращение) штока 7 относительно неподвижного корпуса 1 оказываетс возможным вследствие наличи юризонталь- ных кольцевых прорезей 18, выполненных по размеру ножей-включателей 16. В результате этой операции сегментный выступ 17 на штоке 7 достигнет кра призматического выступа 13 на внутренней стороье стенки корпуса 1 а продолжение чавинвдвани крышки 5 на корпус 1 приведет к большему закручиванию (заводу) пружины 11.Before immersion in the soil massif under investigation, the device is brought to its original operating position, for which: tip 2 is screwed onto housing 1 and the knives-switches 16 are installed in the radial direction, at which the knives-cutters 15 are on the ring shelf 14; rod 7 with extension 10 articulated with spring 11 is lowered into the cavity of the housing and the hollow tip 2 so that the segment projections 17 on the rod 7 pass through the gaps between the segment projections 12 on the inside of the wall of the housing 1, and the vertical slots 19 in the bottom the rod 7 passes the knife-switches 16, as a result of which the rod 7 fills the opening of the window 3, and the surface of the cone tip 8 the rod 7 constitutes the continuation of the surface of the tip 2 of the housing 1: the cover 5 with the adapter 6 is superimposed on the top of the housing 1; down the extension 10 through the vertical hole 20, and a metal pin is inserted into the horizontal through hole 22 in the adapter 6, passing it along with it through the vertical slot 21 in the extension 10, after which the cover 5 is screwed onto the top of the housing 1. This causes the spring to twist 11 and the rotation of the stem 7 by 90 °, such a rotation (rotation) of the stem 7 relative to the stationary body 1 becomes possible due to the presence of legal horizontal annular cuts 18, made according to the size of the knives-switches 16. As a result of this radio segment projection 17 on the rod 7 reaches the edges of the prismatic protrusion 13 on the inner wall of the housing 1 storoe and continued chavinvdvani lid 5 on body 1 will lead to greater twisting (plant) 11 of the spring.

Устройство оснащают колонной штанг иThe device is equipped with a column of rods and

погружают в исследуемый массив грунта забивкой вручную или с применением виброударного оборудовани . Динамическое воздействие на погружаемое устройство передаетс по схеме; штанга-корпус 1 - нако0 нечник 2 корпуса и сегментные выступы 12 на корпусе-сегментные выступы 17 на штоке 7 - конусный наконечник 8.immersed in the studied soil mass by manual driving or using vibro-impact equipment. The dynamic effect on the submersible device is transmitted according to the scheme; rod-body 1 - at the bottom of the body 2 and segment protrusions 12 on the body-segment projections 17 on the rod 7 - conical tip 8.

При достижении устройством глубины, на которой требуетс отобрать пробу грун5 та, корпус 1 с помощью штанги поворачивают по часовой стрелке на 90°.When the device reaches the depth at which it is necessary to take a sample of the soil, body 1 is rotated 90 ° clockwise with the help of a rod.

Повороту штока 7 вместе с корпусом 1 преп тствуют лопасти-стопоры 9, погруженные в массив грунта, имеющего естест0 венное сложение.The blades-stoppers 9, immersed in an array of soil that has a natural build-up, prevent rotation of the stem 7 together with the housing 1.

Ножи-включатели 16 перемещаютс по окружности совместно с корпусом 1 относительно неподвижного штока 7; их перемещение происходит по кольцевым го5 ризонтальным прорез м 18 в сердечнике 7. Достигнув конца кольцевых горизонтальных прорезей 18, ножи-включатели 16 занимают положение над вертикальными прорез ми 19 и получают возможность перемещатьс The knives-switches 16 are moved around the circumference together with the body 1 relative to the fixed rod 7; they move along annular horizontal slots 18 in the core 7. Having reached the end of the annular horizontal slots 18, the knives-switches 16 occupy a position above the vertical slots 19 and are able to move

0 по этим прорез м при дальнейшем погружении корпуса.0 along these slots with further immersion of the hull.

Отбор пробы грунта производ т посредством дальнейшего погружени устройства до заданного уровн при следующей схемеA soil sample is taken by further immersing the device to a predetermined level with the following scheme.

5 динамического воздействи на погружаемое устройство: штанга-корпус 1 - режуща кромка 4 окна 3 в торце наконечника 2. При этом шток 7, отключенный от внешнего динамического воздействи , наход щейс под5 of the dynamic effect on the submersible device: rod-body 1 - cutting edge 4 of the window 3 at the end face of the tip 2. At the same time, the rod 7, which is disconnected from the external dynamic action, located under

0 вли нием потенциальной энергии сжатой пружины 11, поднимаетс вверх (или останетс на прежнем уровне во врем дальнейшего погружени корпуса 1) и занимает в корпусе верхнее положение, освободив при0 by the influence of the potential energy of the compressed spring 11, rises up (or will remain at the same level during the further immersion of the housing 1) and takes the upper position in the housing, freeing

5 этом окно 3 и его режущую кромку 4,5 this is window 3 and its cutting edge 4,

Погружение корпуса 1 с открытым окном 3 обеспечивает поступление грунта в его полость с одновременным заглублением в грунт ножей-включателей 16. По дости0 жении устройства до заданного уровн отбирают пробу грунта. Дл этого устройство посредством штанг поворачивают по часовой стрелке. Ножи-включатели 16, погруженные в грунт и лишенные вследствиеImmersion of housing 1 with an open window 3 ensures the entry of soil into its cavity while simultaneously inserting knives 16 into the soil. When the device reaches the specified level, a soil sample is taken. For this, the device is rotated clockwise by means of rods. Knives-switches 16, immersed in the ground and lacking as a result

5 этого возможности перемещени вместе с корпусом 1 по окружности, поворачиваютс еокруг оси их закреплени на кольцевой полке 14; поворот ножей-включателей 16 приводит к соответствующему повороту вокруг оС щей оси креплени жестко св занных с5 of this ability to move along with the housing 1 circumferentially rotated around the axis of their fastening on the annular shelf 14; rotation of the knives-switches 16 leads to a corresponding rotation around the axis of the fastening of the rigidly connected with

ними обоюдозаостренных ножей отсекате- лей 15. выполненных серповидной формы с вогнутостью к центру устройства, с выведением остри ножей-отсекателей за пределы кольцевой полки 14. Указанный поворот но- жей приведет к их положению, при котором ножи-включатели 16 прилегают к стенке корпуса 1, а наход щиес к ним под углом 90° ножи-отсекатели 15, направлены к продольной оси корпуса; вращение корпуса по часовой стрелке с выдвинутыми ножами-от- секател ми 15 обеспечивает отделение части керна грунта, по уровню размещени ножей-отсекателей 15. После одного-двух оборотов устройство вместе с пробой (чер- ном) грунта извлекают из скважиныthey are double-edged cutter knives 15. made crescent-shaped with a concavity to the center of the device, with the tip of the cutter knives out of the annular shelf 14. This rotation of the legs will lead to their position at which the knives 16 are adjacent to the wall of the body 1 and the cut-off knives 15 located at an angle of 90 ° are directed to the longitudinal axis of the body; Clockwise rotation of the body with extended cut-off knives 15 ensures separation of a part of the soil core, according to the level of placement of cut-off knives 15. After one or two turns, the device together with the breakdown (black) of the soil is removed from the well

Дл извлечени пробы грунта из корпуса устройство отдел ют ог штанги, вынимают металлическую шпильку из горизонтально- го отверсти 22, отвинчивают крышку 5 и наконечник 2, после чего выталкивают пробу грунта.To remove the soil sample, the device is separated from the boom rod, the metal stud is removed from the horizontal hole 22, the cover 5 and the tip 2 are unscrewed, and then the soil sample is pushed out.

Надежность работы устройства обеспечиваетс за счет улучшенного принципа действи и конструкции деталей, непосредственно воздействующих на грунт ножи-отсекатели , ножи-включатели.The reliability of the device operation is ensured due to the improved principle of operation and the design of parts directly affecting the ground knives-cutters, knives-switches.

Claims

The proposed device is adapted for sampling from arrays of permafrost clay, peat and sandy soils at the base of road embankments. Invention A device for sampling soil, including a cylindrical body, placed inside its stem with a conical tip and slide, characterized in that the purpose of increasing the efficiency of its work, the body is made detachable with two segment projections located diametrically on its inner surface and placed under the edge of one on them prismatic and the stopper has a tip with a cutting edge and an annular horizontal shelf on the inner surface, and the shutter is made in the form of a hinged and diametrically placed on the shelf of the tip of the body of knives-cutters with rigidly connected and located in the perpendicular plane to them, This rod is made with segmental protrusions arranged to interact with the segmental protrusions of the housing, two annular grooves and diametrically placed vertical slots provided located on its blades neksnechnike-stoppers and mounted with clearance by a spring extension formed with a through longitudinal slit.

22

Fig

Aa

P

5-6

15

YU

FIG. five