Устройство для отбора проб донных грунтов

Устройство для отбора проб донных грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

0

i с / I

ОПИСЛНИЕ Вазы

ИЗОБРЕТЕНИЯ

СОюз СОВетсхнх

Социглнстнчссхнх

Рессублхх

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29.05.74 (21) 2028341/33 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.01.77. Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 17.02.77 (51) М. Кл."- Е 21В 49) 02

Государстаенный комитет

Совета Мнннстроа СССР по делам изобретений и отхрытнй (53) УДК 622.243.68.05 (088.8) (72) Авторы изобретения

1О. Л. Гаранько (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ДОННЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к техническим средствам морской геологоразведки и предназначено для отбора колонок неконсолидированных донных грунтов.

Известно устройство для отбора проб донных грунтов, включающее грунтоприемное устройство, выполненное в виде полого цилиндра, оснащенного с одной стороны наконечником-башмаком (1). Недостатком его является сложность конструкции и низкое качество пробы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отбора проб донных грунтов, содержащее снабженную лепестковым клапаном керноприемную трубу, соединенную с нижним открытым концом полого штока с подвижно установленным на нем герметичным полым цилиндром (2).

Недостаток устройства — невозможность отбора донных отложений глубиной более 2—

3 м.

Цель изобретения — увеличить длину отбираемой колонки грунта.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя индукционными обмотками, жестко закрепленными соответственно па цилиндре и на штоке и соединеннымп с источником тока, а внутри штока установлен снабженный обратным клапаном поршень с закрепленным на нем кронштейном, взаимодействующим со скобой, прикрепленной к цилиндру.

На фиг. 1 приведена схема устройства в не5 рабочем положении (перед ударом), на фиг.

2 — то же, в момент удара.

Устройство содержит колонковую трубу, состоящую из штока 1 и керноприемной трубы

2, соединенных между собой муфтой 3. На

10 нижнем конце трубы закреплен наконечник 4, снабженный лепестковым клапаном 5.

На штоке подвижно установлен полый цилиндр б, герметизированный уплотнительиыми

15 кольцами 7. Внутри цилиндра жестко закреплена индукционная обмотка 8, соединенная кабелем 9 с генератором мощных элект1тпчсских импульсов. Другая индукционная обмотка 10 жестко закреплена на штоке 1 и кабе20 лем 11 также соединена с генератором электрических импульсов. Между якорем и цилпндром помещена пружина 12, предназначенная для возврата цилиндра после удара в исходное положение. Для смягчения возможных

25 ударов индукционной обмотки 10 о цилиндр предусмотрена амортизирующая прокладка 13.

Внутри штока установлен поршень 14, снабженный обратным клапаном 15 и кронштейном 1б. Последний оперт на концевые бурты

30 скобы 17, жестко соединенной с цилиндром.

542822

25 зю

Для обеспечегп!я вертикальной стабилизации на дне устройство снабжено поплавком 18

II опорной плитой 19 со сферическим вклады-!

Нсм 20.

Опускание и подъем устройства производят с помощью троса 21, закрепленного на скобе 17.

Устройство работает следующим образом.

Судовой лебедкой»а тросе 21 устройство опускают на дно. С помощью поплавка 18 обеспечивается вер!!!калы!ое положение размещенного на дне устройства, причем возможные неровности дна компенсируются поворотом сферического вкладыша 20 относительно пли-! ез! 1 9.

Подача электрического импульса на обмотки 8 и 10 сопровождается возникновением элсктродинампческого импульса силы (удара), с!!е!ц;!!ощего шток 1 вместе с колонковой трубой вниз, а цилиндр 6 со скобой 17, кронштейном 16 и поршнем 14 — вверх. Цилиндр 6 должен имсть минимальное смещение при ударе.

Этому способствует то обстоятельство, что при перемещении поршня 14 вверх под ним образуется вакуумная полость 1. Давление столба воды Р, пр!!ло>кенное к поршню сверху и пе уран!Нгвешс;!Ное больше таким же давлением сн!!зу, создает дополнительную нагрузку цпл!шдра, препятствуя его перемещению вверх.

Нагрузка цилиндра гидростатическим давлением и торможение его о воду позволяют существенно уменьшить инертную массу цилиндра, а следовательно габариты и вес устройства.

Вместе с тем, наличие вакуумной полости Л приводит к возникновению в толще грунта восходящего фильтрационного потока поровой воды, уменьшающего сопротивление грунта сдвигу и трение его о внутреннюю стенку трубы. Это способствует увеличению проходки за один удар и снижению свайного эффекта.

В период между ударами пружина 12 возвращает цилиндр в исходное положение.

Поршнем 14 через обратный клапан 15 излишек воды выдавливается из колонковой трубы, причем кронштейн 16 удерживается от проскальзывания по скобе 17 за счет плотной посадки на ее конусные бурты.

Повторными ударами керноприемная труба

2 полностью погружается в грунт.

Для извлечения керноприемной трубы из грунта меняют направление тока в одной из обмоток. Теперь при подаче импульса тока на обмотки шток 1 вместе с колонковой трубой смещается вверх, а цилиндр б с закрепленными на нем деталями — вниз. Шток 1, ударяя своим верхним торцом по кронштейну 16, снимает сго с конусных буртов скобы 17 и вместе с поршнем 14 перемещает вверх, предохраняя от выдавливания взятую колонку lpyíòà.

В паузе между ударами под действием IIoплавка 18 цилиндр возвращается в исходнос положение. Повторными ударами керноприемная труба извлекается из грунта на величину, начиная с которой дальнейшее извлечение возможно судовой лебедкой.

Формула изобретения

Устройство для отбора проб донных грунтов, содержащее снабженную лепестковым клапаном кернопрпемную трубу, соединенную с нижним открытым концом полого штока с

Г!Одв!!жпо установленныъ! на пем герметичным полым цилиндром, о т л и ч а ю III, е е с я тем, что, с целью увеличения длины отбираемой колонки грунта, устройство снабжено двумя индукционными обмотками, кестко закрепленными соответственно на цилиндре и на штоке, и соединенными с источником тока, а внутри штока установлен поршень с обратным клапаном и с закрепленным на нем кронштейном, взаимодействующим со скобой, прикрепленной к цилиндру.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР М 257858, кл. G 01N 1/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР №412372, кл. E 21В 49/02, 1971.

5-128о2

О

V б иг, Я

Составитель Ю. Лямин

Техред А. Камышникова

Редактор Э. Шибаева

Корректор Е. Хмелева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 202/9 Изд. № 127 Тираж 709 Подписное

Ц11ИИПИ Государственного комитета Совета Мшшстров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 4/5