Установка для исследования грунта ударно-вибрационным зондированием

Установка для исследования грунта ударно-вибрационным зондированием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 24.03.81 (21) 3265867/29-33 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Опубликовано 151082.Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования Описания 151082

Р М.g> 3

02 0 1/00

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (331 УДК 624. 131 ° . 35(088.8) Б.М.Ребрик, Н.И.Тычина, В.A.Áàðàøêîâ, Г. A.N.Bîëêîâ . и В.И.Кузнецов (72) Авторы изобретения

Московский ордена Трудового Красного Знаме геологоразведочный ичститут им. Серго Орд (71) Заявитель (54) УСТАНОВКА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУНТА УДАРНОВИБРАЦИОННЫМ ЗОНДИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к строительству, в частности к установкам для определения физико-механических свойств грунта путем ударно-вибрационного зондирования, и может быть использована при инженерно-геологических исследованиях.

Известна установка для исследова ния строительных свойств грунта динамическим зондированием, включающая базовую машину с генератором, мачтой и вибромолотом, на котором закреплен зонд, состоящий из колонны штанг и конического наконечника., измерительное;приспособление. в виде рейки с электросопротивлением, взаимодействующей с ним щетки, жестко соединенной с зондом источника тока, а также ин дикатор (11.

Недостатками этой установки являются низкая производительность и QI раниченная область как по глубине эондировочных скважин, так и по проходимым породам. Это объясняется тем, что масса ударной части в процессе погру-, 2 жения зонда остается постоянной.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемой является установка, содержащая базовую машину с генератором, мачтой, на которой закреплена измерительная рейка с контактами, вибровозбудителем с жестко закрепленной на нем контактной щеткой ударным патроном и колонной штанг с icoническим наконечником. Контакты рейки и контактная щетка электрическим кабелем связаны с регистрирующим электроблоком (2 1.

Основным недостатком укаэанной .установки для исследования грунта является снижение проиэводительности в процессе увеличения глубины скважины, что вызвано увеличением длины колонны штанг, являющейся проводником ударных импульсов от вибровозбудителя к конусу зонда. Ударная масса (масса вибровозбудителя) при этой конструкции установки остается постоянной в процессе зондирования, а энергия, идущая на преодоление сил сопротивления внедрению конического наконечника в грунт, с увеличением глубины зондировочиой скважины уменьшается. Этим объясняется то обстоятельство, что .существующие установки для ударно-вибрационного зондирования позволяют зондировать грунты на глубину не более 15-20 м и в породах не свыше Щ категории крепости.

Рост производительности и скорости

966144 зондирования из-за этого также ограничен.

Целью изобретения является повышение производительности и скорости зондирования, увеличение глубины эондировочных скважин путем увеличения энергии удара за счет снижения потерь энергии в колонне штанг и увеличения массы ударной части.

Поставленная цель достигается тем, что в. установке для исследования 1Î грунта ударно-вибрационным зондированием, включающей базовую машину с генера1ором, мачтой, на которой закреплена измерительная рейка с контактами, вибровозбудителем .с жестко закрепленной на нем контактной щеткой, ударным патроном и колонной штанг с коническим наконечником,при« чем контактная щетка и контакты рейки связаны электрическим кабелем с регистрирующим электроблоком, ударный патрон расположен непосредственно над коническим. наконечником в йижней части колонны штанг, à sepxняя часть колонны штанг жестко соеди-25 кена с вибровозбудителем посредством переходного устройства.

На чертеже представлена установка.

Установка для исследования грунта ударно-вибрационным зондированием включает беэовую машину 1 с генератором, мачту 2, на которой закреплена измерительная рейка 3 с контактами 4, вибровозбудитель 5 с жестко закрепленной на нем контактной щет» кой 6 и колонной штанг 7, верхняя 35 часть котОрой через переходное уст Фч ство 8 жестко соединена с вибро« ъьзбудителем 5, а нижний. конец коJIoHHH штанг 7 соединен с ударником 9. ударного патрона 10, наковальня 11 4Q которого жестко связана с коническюл наконечником 12. Контакты 4 рейкй 3 .и контактная щетка 6 электрическим кабелем 13 связаны с регистрирующим электроблоком 14. 45

Установка работает следующим образом.

Конический наконечник .12 с ударныл патроном 10, включающим наковальню 11 и ударник 9. Колонной танг 7. 50 переходным устройством 8 и вибровозбудителем 5 устанавливают на точку зондирования. При этом контактйая щетка б находится на каком-либо контакте .4 рейки 3 или в непосредственной близости от него.

Выключателем запускается двигатель вибровозбудителя 5, затем замыкается цепь регистрирующего электроблока 14. Момент включения отмечается на ленте регистрирующего элект- 60 роблока 14 поперечным штрихом.li5, мере погружения наконечника 12 в грунт на ленте электроблока 14 чертитая прямая линия до тех пор, пока щетка 6 вибровозбудителя 5 не Кос 65 нется следующего контакта 4 рейки 3.

При замыкании щетки 6 с контактом 4 на ленте делается поперечный штрих.

Штрих означает конец первого интервала и начало следующего. При замыкании щеткой б вибровозбудителя 5 следующего контакта 4 работа регистрирующего электроблока повторяется, т.е. на ленте делается штрих.

При полном погружении колонны штанг 7 с коническим наконечником 12 и ударным патроном 10 в грунт щет-. ка 6 замыкается с последним, нижним . контактом и отключается питание от регистрирующего электроблока 10. Производится наращивание следующей штанги, после чего процесс повторяется.

При это 4 на ленте регистрирующего прибора 14 промежуток между штрихами.это время, на которое погружается конический наконечник 12 в грунт на определенную фиксированную глубину это. расстояние от одного контактл(4 до другого на измерительной рей« ке 3. По специальньэл палеткам определяются характеристики в зависимости от времени погружения конического наконечника, т.е. скорости зондиро- . иания.

Процесс погружения наконечника .12 в грунт происходит следующим обра- . зом.

КОлебания, создаваемЫе вибровозбудителем 5, передаются через переходное устройство 8, колонну штанг 7 в ударный патрон 10, где преобразуются в удары. По находящемуся на забое зондировочной скважины наконечнику 12 через жестко связанную с нйм наковальню 11 ударного патрона 10 наносятся удары,Под действием ударной нагрузки наконечник 12 погружается в грунт.

В начальный момент погружения .наконечника 12, когда глубина зондировочной скважины незначительная и упру гостью колонны штанг 7 можно пренебречь, процесс ударно-вибрационного зондирования происходит следующим . образом.

По жесткому находящемуся в грунте наконечнику 12 с массой а наносятся удары ударнчком, имеющим массу m>.

Масса m> - масса вибровозбудителя 5„ переходйого устройства .8 и колонны. штанг 7. Под воздействйем. Удара наконечник 12 приобретает запас кинетической энергии, которая расходуется на преодоление сопротивлений грунта..

В дальнейшеМ с ростом глубины зондировочной скважины увеличивается длина колонны штанг 1, что, в свою очередь, приводит к увеличению массы m„, Нри этом энергия удара. возрастает.

Это ведет к повышению производительности и скорости зондирования, а также увеличению глубины, зондировочной скважины и расширяет область исполь966144

Установка для исследования грунта ударно-вибрационным зондирова зования установки по зондируемьм груй- кием, включающая базовую машину с. .там. Эффект повышения производитель- генератором, мачтой, на которой заности и скорости объясняется тем, креплена измерительная рейка с кончто при нижнем расположении ударного тактами, вибровозбудителем с жестко патрона 10. энергия удара передается закрепленной на нем контактной щетнепосредственно на конический нако- 5 кой, ударным патроном и колонной нечник 12. штанг с коническим наконечником,приИспользование установки для иссле- чем контактная щетка и контакты рей-. дования грунта вибрационным зондиро- ки связаны электрическим кабелем ванием по сравнению с существующей с регистрирующим электроблоком, установкой повышает производительность!О отличающаяся тем, что, и скорость зондирования, расширяет с целью повьпаения производительнособласть применения ударно-вибрацион- ти и скорости зондирования, увеличе.ного.зондирования по проходимым грун- ния глубины зондировочных скважйн там, ведет к росту возможных глубин .путем увеличения энергии удара эа зондирования; позволяет в значитель» 35 счет снижения потерь энергии в колойной степени ускорить процесс ударно-. не штанг и увеличения массы ударной вибрационнаго зондирования.. части, ударный патрон размещен в ниж, Суммарный экономический эффект ней части .колонны штанг непосредст" от внедрения установки для исследова- венно над коническим наконечником, ния грунта ударно-вибрационньм зонди- рО а верхняя часть .колонны штанг жестрованием составляет 50 тыс.руб. в ко соединена с.вибровозбудителем год. посредством переходного устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

ФормУла изобретения, . 25 1. Авторское свидетельство СССР

9 394698, кл. 6 01 и 3f48, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР .Ф 737559, кл. E 02 0 1/00, 1976.

966144

Составитель В.Латушкин

Техред E.харитончик Корректор А.Ференц

Редактор Л.Повхан

Заказ 7789/39 Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4