Грунтонос для выемки проб грунта

Грунтонос для выемки проб грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

С CP Я дно с1,10СС 00, 1 Sic

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зарегиспгрировано в Бюро изобретений Госплана при CHK CCCF

:сс

Н. И. Фролов и Н. A. Зенков

Грунтонос для выемки проб грунта >.ÿâëåtto 16 мая 1941 года в Комитет по делам геологии пр л ги. и и СНК СССР за Л1 44819 (308990) Опубликовано 29 февраля 1944 ioäà

Уже .известны грунтоносы для выемки проб грунта, например, с забоя буровых и т. и. скважин, снабженные вставленными один в другой полыми цилиндрами, в зазоре между которыми помещены ножи для подрезания пробы грунта снизу, вь.двигасмые после надвнгания цилиндров на,вырезанпьш монолит грунта. Подобные грунтоносы, однако, не обеспечивают сохранения в пробе его грунта естественно о сложения.

Предлагаемый грунтонос, цель котс рого — устранить отмеченный недостаток уже известных конструкций грунтоносов того же типа, имеет ту отличительную особенность, что для автоматического в ыдв и же ни я ложей из з аз о ра между стенками цилиндров применена взаимодействующая с ножами винтовая пружина, снабженная спусковым приспособлением, и управляемая подвижно pa".положенным поршнем внутреннего цилиндра.

На чертеже фиг. 1 изображает продольньш разрез прпмернон формы выполнения грунтоноса по изобретению, фиг. 2 — другой продольный разрез грунтоноса по фиг. 1, а фиг. 3 — поперечньш разрез его.

Грунтонос состоит из внешнего

5 н внутреннего 8 полых цилиндров, в зазоре мехкд стенками которых помещена пара сферических ! ожей 19, подрезающих пробу грунвЂ,à снизу. Для взаимодействия с последними предназначено ударное кольцо i 6 винтовой пружины 14, -..оедпненное стержнями 7 с упорным кольцом 13, несущим на пружинах 26 защелки 12 спускового приспособления пружин 14. Снизу на,внешний цилиндр 5 навинчен режущий башмак 3, на которьш опирается внутренний цилиндр 8.

Башмак 3 снабжен направляющими прорезамп, по которым скользят сферические ножи 19 при подрезании пробы грунта. На внутреншш цилиндр 8 сверху навинчена крышка 10, входящая во внешний цилиндр 5. На верхний конец внешнего цилиндра, 5 навинчена головка

М. 63139

11 грунтоноса, служащая переходi:èêîè к рабочим штангам. Внутри цилиндра. 8 и башмака 3 грунтоноса помещено приспособление для вырезания, вмещения и сохранения монолита, состоящее из пробоприемного стакана 2, трех вкладываемых в него стаканов 21, 22 и 23 и поворотного ниппеля 17, охватывающего стакан 2. Снизу на стакан 2 авинчен башмак 1 с режущими кражи. Этот башмак служит одновременно и для опоры нижнего из стаканов 21 — 23. На верхшою часть стакана 2 навинчена головка 25, могущая свободно перемещаться по длине внутреннего цилиндра 8. Для

i:çáåæàíèÿ поворотов стакана 2 в его головке 25 сделаны прорези, в которые входят направляющие пластинки 9, имеющиеся на внутренней поверхности цилиндра 8, В верхней части стакана 2 расположен фиксатор, состоящий из конической головки 18 с шаровым клапаном 15, соединенной полым штоком 20 с поршнем 24. Шток может свободно перемещаться вдоль оси прибора через круглое отверстие в головке

25 стакана 2. Во внутреннем цилиндре 8 грунтоноса и в направля1ощих пластинках 9 проточены окпп, в которых на осях помещены: два упора 6, прижимаемые к головке

18 пластинчатыми пружинками 4.

Вращающийся пиппель 17 имеет окно, равное по длине окружности, а высотой несколько больше высоты среднего стакана 22, В стакане

2 на этом же уровне такжеимеется аналогичный вырез.

Действие грунтоноса выражается в следующем.

После зачистки заооя буровой скважины известными методами грунтонос на штангах опускается в скважину в положении, указанном па фиг. 1. При постепенном нажиме на штанги башмак 1 вдавливается в грунт и последний, входя в нутрь стаканов 21, 22, 23, достигает нижнего торца поршня 24, под влиянием чего последний перемещается вверх, отжимая упоры 6 в стороны. Воздух и вода проходят вверх через клапан 15. Головка 25 стакана 2 свободно проходит ввер. внутрь цилиндра 8 грунтоноса.

Благодаря большому юбовоиу сопротивлению грунта под стаканом

2, внешний цилиндр 5 вместе с подрезанощии механизмом начинает двигаться вниз, надвигаясь на стакан 2 с грунтом, который остается неподвижным. Упоры б при этом остаются отжатыми в стороны. В тот момент, когда коническая головка 18 дойдет до защелок 12. последние отодвинутся в стороны и соскочат с выступов внутреннего цилиндра 8. При этом винтовая пружина 14, скрепленная с защелками 12 пружинами 26, освобождается и начинает давить вниз через ударное кольцо 16 на сферические ножи 19. Последние выходят через прорези башмака 3 и врезаются в грунт. Длина стакана 2 сделана с таким расчетом, что в момент прикосновения головки 18 к защелкам 12 башмак 1 этого стакаIа 2 находится выше прорезей башмака 3 через которые проходят ножи 19.

На этом заканчивается процесс взятия пробы грунта монолитом и производится извлечение всего грунтоноса на: поверхность. Сферические ножи 19, олагодаря небольшой разнице диаметров, при работе не смыкаются «впритык», а заходят один за другой, однако, паверхпссти концов их плотно прилегаютдруг к другу, чем обеспечивается необходимая герметичность.

Для извлечения пробы грунта из прибора, последний отвертывается от рабочих штанг, переворачивается, устанавливается на головку 11, и башмак 3 со сферическими ножами 19 отвертывается. Стакан 2 с грунтом| вытягивается из внутреннего цилиндра 8. На чертеже не показано приспособление, удерживающее шаровой клапан 15 от выпадения из гнезда при переворачивании грунтонсса., но его сделать вообще не трудно. Не исключена возможность за мены шарового клапана тарельчатым. Вращающийся ниппель 17, ранее закрывавший окно в стакане 2, повертывается на 180, вследствие чего вырезы ниппеля и стакана совпадают и находящийся № 63139 напротив них средний стакан 2 »ожет быть извлечен. Перед этим верхняя и нижняя плоскости грунта в среднем стакане подреза!отся особыми плоскими тонкими металлическими ножами, изготовленными в виде лопаток. Вместе с лопатками средний стакан 22 с грунтом вытягивается сбоку из стакана 2 и парафинируется как сверху, так и снизу; в твкоы виде проба грунта отправляется в лабораторию. Размеры стакана 22 можно сделать такииБ, чтобы он служил кольцом компрессионного прибора. Если же стакан делать разрезным, то он может быть также без перегрузки пробы грунта помещен в приоор для производства сдвига. Следует отметить, что наличие вращающегося пиппеля 17 необязательно, особенно для взятия монолитов из связ!!ых грунтов, Обращается внимание на то, что в анализ идет средняя, наименее сжатая, часть грунта отобранного монолита.

Для зарядки прибора винтовая пружина 14 сжимается нажатием па ударное кольцо 16 специальным ключом, сделанны» из трубы. При этом защелки 12, доходя до окон во внутреннем цилиндре 8, заскакивг!от в эти окна, сдерживая в дальнейшем пружину 14 в сжатом состоянии. Стакан 2 отвертывается от головки 24, а стаканы 21 и 23 очищаются от оставшегося в них грунта. Зате повертывается башмак 3 грунтоноса вместе со сферическими ножами 19, последние заводятся в зазор между цилиндрами

5 и 8, а стакан 2 ввинчивается в головку 25. В вырез стакана 2встав ляется новый стакан 22, и вращающийся ниппель 17 повертывается обратно на 180, закрывая вырез в стакане 2. В таком виде грунтонос готов к спуску в скважину для взятия нового образца.

Предмет изобретения

1. Г,,;:!! онос для выемки проб= грунта, например, с забоя буровых т. п. скваж!ш, с применением двух вставленных один в другой

;о;!ых цилиндров, в зазоре между станкытн которых помещены ножи для подрезания пробы грунта снизу,. выдвигаемые после надвпгапня ц!!линдров на вырезанный монолит грунта, отличающийся тем,. что для автоматического выдвиже ия ножей из зазора .между стаканамн цилиндров применена действующая на ножн винтовая пружина

14, снабженная спусковым приспособлением, управляемым подвижным во внутреннем цилиндре поршпем.

2. Форма выполнения грунтоноса по п. 1, отличающаяся тем, что спусковое приспособление пружины 14 выполнено в виде удерживающих пружину в сжатом состоянии защелок 12, входящих в. отверстия внутреннего цилиндра 8 и взаимодействующих с конической плп т. п. головкой штока поршня 24.

3. Форма выполнения прибора по п. п. 1, 2 отличающаяся тем., что поршень 24 помещен внутри пробоприемного стакана н пропущен своим штоком, несущим коническую илн т. п. головку, через дно пробоприемного стакана.

4. Форма выполнения грунтоноса по п. п. 1 — 3, отлича!ощаяся тем, что шток 20 поршня 24 выполнен полым и снабжен шаровым кланг .ном.

5. В груптоносе по п. п. 1 применение пробоприе !ного стакана, передвижного вдоль оси внутри цилиндра 8 и удерживаемого в нижнем положении упорып! 6, отодвнгаемыми головкои штока поршня 24 при, его перемещешш.

К авторскому свидетельству № б3139

Фиг. 1

Фиг. 2

Отв редактор Д А Читой оз

Гос тданпздвт Твп. Госппзнпздятз, пм. Воровского,1(вптга Л45384. T. 500 экз. 3. 23Ф