Устройство для определения водо-проницаемости грунтов

Устройство для определения водо-проницаемости грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Севетскмк

Сециаиистическмк

Pecnyáàìê о)806853

It АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 140978 (21) 2664885/22-25 с присоединением заявкм Йт (23) Приоритет

Опублмковамо 230281. Бюллетень Йк 7

Дата опубликования описания 2 30281 (51Р К 3

Е 21 В. 47/00

Государствемиый комитет

СССР

Ilo дмам изобретеиий и открытий (53) УДК 550.84 (088;8) (72) Авторы изобретения

A.Ã. Гриценко, С.А. Тер-Саакян и А.Г. Че

1 !

1

I (71) Заявитель

Гидрогеологическая экспедиция а 30 Нроизво геологического объединения Гидроепец (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ВОДОПРОНИЦАЕМОСТИ ГРУНТОВ

Изобретение относится к исследова" тельским работам по гидрогеологии, а более конкретно к технике опытных работ для определения коэффициента фильтрации грунтов в полевых условиях.

Известно устройство для налива в шурфы и скважины, состояцее из двух герметичных бачков (сосудов Мариотта), штатива и ограждающих элементов (два кольца разного диаметра) .

Сосуды обеспечивают автоматическую подачу и поддержание заданного уровня воды в ограждаюцих элементах.

Расход воды в процессе фильтрации определяется визуальными отсчетами по

1 шкале через определенные промежутки времени (1).

Недостатками устройства являются необходимость постоянного присутствия наблюдателя в процессе налива, длительность которого в среднем сос" тавляет 48 часов, низкая точность измерений, сложность взятия отсчетов в шурфах глубиной более 2 метров.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство с поплавковыи поддержанием уровня водЫ над поверхностью почвогрунта, ограниченного ограждающнм элементом, и с регистрацией расхода воды с помощью самописца типа Валдаи (2) .

Применяемвй в этом устройств.е самописец отличается недостаточной чувствительностью и измеряемому параметру при часто встречающихся в практике расходах воды менее 0,5 л/ч.

Устройство обеспечивает измерение расхода воды через сечение одного ограждающего элемента, в то время как методикой гидрогеологическнх исследований предусматривается одновременное исследование в несколь15 ких горньк выработках (кусте, как правило, состоящем из 3-4 шурфов разной глубины и 1-2 скважин) .

Такт образом, для проведения кустового опыта необходимо 7-10 комп20 лектов указанного устройства (в каж:дом шурфе: устанавливается два ограждающих элемента) °

Цель изобретения — повышение точности и .снижение трудоемкости проN цесса измерения инфильтрационного расхода воды.

Поставленная цель достигается тем, что механизм для поддержания уровня в ограждающем элементе выполнен в

ЗЯ виде электромеханической системы, 8068 53 включающей дозатор с приводом, управляемый командами сигнализатора уровня, установленного в полости ограждающего элемента, а самописец посредством храпового механизма связан с доэатором так, что каждому цикл> качательного движения ковша довато,ра соответствует строго определенное перемещение диаграммной бумаги. Для обесПечения одновременности исследования во всех горных выработках кус та устройство может быть выполнено в виде системы идентичных вышеуказанных устройств с общим приводом, на валу которого юмются толкатели по числу каналов, причем ковши дозаторов..должны быть снабжены фиксатора- ми, позволяющими при помощи электро- магнитного реле осуществлять работу одного или одновременно нескольких доза торов, а маркировка диаграммы по оси времени осуществляется от 39 общего реле через фиксированные промежу тк и в ремен и.

Кроме этого, уровень воды .н рабочей емкости автоматически поддержи,вается постоянным с помощью регули- 25 руемого водовыпуска из резервной емк ос,ги.

Ба чертеже схематически изображена кинематическая схема устройства.

Устройство состоит из рабочей емкости с системой для поддержания пос то я нного уров н я воды н ней, механизма привода общего для всех каналов, дозаторов, самописцев, ограждающих элементов и сигнализаторов уровня воды н ограждающих элементах.

Рабочая емкость 1 предназначена для обеспечения дозаторов водой и одновременно является основой для крепления механизма привода, самописцев, дозаторов и других вспомогательных 4О элемен тон .

Система длн поддержания постоянного уровня воды в рабочей емкости содержит поплавок 2, регули руемый нодовыпуск 3, резервную емкость 4.

Механизм привода состоит из реле

5, электродвигателя 6, сочлененного с кривошипно-шатунным механизмом

7, и вала 8 с толкателями 9..

Каждый из доваторов содержит ковш

10 со шпилькой 11, электромагнит 12, подпружиненный сердечник которого соединен . фиксатором 13, промежуточную ячейку 14 и рычаг 15, шарнирно укрепленный к корпусу. ковша.

Каждый ив самописцев размещен над

И дозатором соответствующего канала и состоит as магазинной кассеты 16, барабана 17 с храповым механизмом 18 и перфоратора 19, выполненного н виде электромагнйта,. сердечник ко- dO торогЬ служит для просечки отверстий (марок времени) 20 на. диаграммной бумаге 21. Все барабаны 17 расположены на общем валу 22. Самописцы снабжены переКлючателем 23 для из- 65 менения скорости протяжки диаграммной бумаги. Общим для всех самописцев является реле 24 времени.

Сигнализаторы 25 уровня крепятся во внутренней полости ограждающих элементов 26, устанавливаемых в шурфах 27 или в стноле скважины. Цланги

28 соединяют полости ограждающих элементов с промежуточными ячейками дозаторов соответствующих каналов.

Устройство работает следующим образом.

При понижении воды в полости ограждающего элемента 26 ниже заданного уровня над поверхностью грунта по команде сигнализатора 25 уровня через реле 5 включается электродвигатель б, в результате чего вал 8 начинает совершать качательные движения. Одновременно по той же команде электромагнит 12 притягивает фиксатор 13, приводя ковш 10 дозатора н рабочее состояние, который под действием собственного веса опускается и наполняется водой из рабочей емкости 1.

Толкатель 9, укрепленный на валу 8, приходя н зацепление со шпилькой 11 ковша 10, опрокидывает его, при этом порция воды сливается в промежуточную ячейку 14, откуда по шлангу 28 самотеком поступает н полость ограждающего элемента 26. При достижении заданного уровня ноды н огра.кдающем элементе 26 срабатывает сигнализатор

25 уровня, электромагнит 12 освобождает фиксатор 13 и ковш 10 фиксируется в исходном положении, при этом реле 5 обеслечинает выключение электродвигателя б, если ковши доэаторон всех каналов зафиксированы. Качательные дни>кения ковша 10 посредством рычага 15 и храмового механизма 18 приводят но вращательное прерывистое движение барабан 17 самописца соответстнующего канала .таким образом, что каждому циклу движения ковша соответствует строго определенное перемещение диаграммной бумаги. Перфоратор 19 .наносит на диаграммной бумаге

21 марки времени 20, по расстоянию мекду которыми определяется количество вода, поступившей н полость.ограждающего элемента. Марки времени наносятся на самописцах всех каналов одновременно по команде от реле 24 времени.

Ступенчатое изменение скорости протяжки диаграммной бумаги всех самописцев осуществляется переключате- лем 23, изменяющим редукцию храпового механизма 18.

В рабочую емкость 1 воды самотеком поступают из резервной емкости 4.

Постоянство уровня ноды в рабочей емкости обеспечивается регулируемым водоныпуском 3, свяханным с поплавком 2;

&06853

Формула изобретения

Предлагаемое Устройство обеспечивает более точное определение коэффициента фильтрации грунтов благодаря высокой точности дозировки доливаеьых порций воды и точности измерения расхода воды в широком диапазоне (например от 30 л/ч до 25 мл/ч

t и менее), причем, процесс замеров автоматизирован, результаты представляются в виде диаграмм, измерения производятся одновременно в нескольких горных выработках. устройство для определения водопроницаемости грунтов методом налива в шурфы и скважины, содержащее ограждающий элемент,.мехайизм для поддержания уровня в ограждающем элементе и самописец расхода воды, отличающееся тем, @то, с целью повышения точности и снижения трудоемкости процесса измерения инфильтрационного расхода воды, ме-. ханизм для поддержания уровня в ограждающем элементе вы: †:олцен в виде электромеханической сьстемы, включающей дозатор с приводом, управляемый командами сигнализатора уровня, установленного в полости ограждающего элемента, а самописец посредством храпового механизма связан с дозатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 23655, кл. 6 01 и 15/08, 1947.

2. Авторское свидетельство СССР

9 239448, кл. G 01 М 15/08, 1972 (прототип).

806853

Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 203/49

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Составитель 3. Волконский

Редактор Н. Лазаренко ТехредМ.Коштура Корректор. М. Вигула