Устройство для отбора проб грунта

Устройство для отбора проб грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскмк

Социалистическик

Республик

Опубликовано 231282 ° Бюллетень М 47, Дата опубликования описания 23 ° 12.82

Р М К з

С 01 И 1/02

С 01 И 1/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (33) УДК 543.053 (088.8) A. Е. Земляк, A. П. Завальный, И. К ° Лавринен

Н. Е. Масловский, П. А. Соляник, А. Х. Теплицк цкий,, овалов (72) Авторы изобретения

Ворошиловградский филиал Научно-исследовательского институт;а строительного производства, Ворошиловградский филиал

Восточно-Украинского государственного института инженерно-, технических изысканий и Харьковский отдел Всесоюзного научно-исследовательского института водоснабжения, канализации, / гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологин "Вщц ео" (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ГРУНТА

Изобретение относится к исследованию грунтов и может быть исполь зоваио в строительстве, геологии, горном деле и других отраслях народного хозяйства для отбора проб текучих и других неустойчивых грунтов.

Известно устройство для отбора проб грунта, состоящее из корпуса, жестко соединенной с ним при помощи винтов грунтоприемной гильзы, стакана с прорезями для винтов и пазами для фиксаторов, выполненных в виде конических секторов с пальцами, штока с наконечником, с внутренней стороны которого выполнена проточка для фиксаторов и сегментного затвора с фиксаторами (1).

Недостатком устройства является нарушение структуры грунта при его эадавливании.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для отбора проб грунта, содержащее корпус, грунтоприемную гильзу, стакан между ними,. ,шток-поршень с шайбой, затвор в виде шаровых сегментов, шарнирно со единенных со стаканом, штангу, приспособление для фиксации штока-поршня в виде подпружиненной чеки и приспособления для фиксации грунтопри-. емной гильзы, стакана и корпуса друг, относительно друга и штанги 12 $.

Недостатком устройства является уплотнение верхней части образца грунта в процессе отбора из-за давления незакрепленного поршня. Кроме того, шаровые сегменты шарнирно закреплены на стакане устройства, что обусловливает малое плечо снл, действующих на них при закреплении затвора и, в свою очередь, приводит к низкой надежности затвора. Это ведет к возможности попадания в отобранный образец частиц вмещакщего грунта, вытекания части образца из грунтоприемной гильзы. Малая жесткость шаровых сегментов не позволяет закрывать затвор и использовать устройство в более прочных грунтах.

Целью изобретения является повышение качества отбираемых образцов грунта, обеспечение воэможности отбора более прочных грунтов.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем корпус, грунтоприемную гильзу, стакан между ними, шток-поршень с шайбой, затвор в виде шаровых сегментов, шарнирно соединенных со стаканом, штангу, приспособление для фиксации штока983487 поршня в виде подпружиненной чеки и приспособления для фиксации грунтоприемной гильзы, стакана и корпуса друг относительно друга и штанги, шаровые сегменты затвора шарнирно соединены между собой, а со стаканом — с помощью стержней, корпус -снабжен наконечником с кольцевой проточкой, в которой установлены пальцы шарнирного соединения шаровых сегментов затвора, шток-поршень выполнен с отверстиями, приспособление для фиксации штока-поршня снабжено шариками, установленными в отверстиях штока-поршня, чека приспособления для фиксации штока-поршня установлена вертикально и выполнена с проточ15 кой в нижней части, приспособления для фиксации грунтоприемной гильзы, стакана и корпуса друг относительно друга выполнены в виде, двух пар фиксаторов, одна иэ которых сопряжена с проточками на стакане и штоке-поршне, вторая сопряжена с проточками на стакане и хвостовике грунтоприемной гильзы.

На фиг. 1 изображено устройство, 25 общий вид, на фиг. 2 и 3 — то же, в процессе отбора, на фиг. 4 — то же, после отбора, на фиг. 5 — разрез A-A на фиг. 1.

Устройство содержит корпус 1„ соединенный с наконечником 2, грунтоприемную гильзу 3, стакан 4, соединенный со штангой 5, шток-поршень 6 и затвор 7, который состоит из двух 35 сегментов-ножей с шаровой поверхностью, шарнирно соединенных пальцами 8 между собой. Пальцы 8 входят в кольцевую проточку 9, образуемую корпусом 1 и наконечником 2. Сегмен- 4р ты затвора 7 шарнирно соединены через стержни 10 со стаканом 4. В дне грунтоприемной гильзы 3 выполнены радиальные отверстия, в которых размещены с воэмежностью поступательно- 45 го перемещения фиксаторы 11. Между торцом грузоподъемной гильзы 3 и дном стакана 4 установлена шайба 1?„, жестко соединенная с корпусом 1 винтами, проходящими через прорези в стакане 4. В шайбе 12 выполнены радиальные отверстия, в которых размещены с воэможностью поступательного перемещения фиксаторы 1 3. В штоке.поршне 6, входящем в отверстия грунтоприемной гильзы 3 и стакана 4, выполнена проточка 14 и отверстия, в которых размещен фиксатор его крайних положений. Этот фиксатор состоит иэ чеки 15 с проточкой 16, поджимаемой пружиной 17 и соединенной с тро.60 сом 18, проходящим внутри штанги 5, и шариков 19. В торце грунтоприемной гильзы 3 выполнен хвостовик 20 с проточкой 21. Внутри стакана 4 выпол. иены кольцевые проточки 22 и 23, а 65 в его хвостовике 24 — кольцевые прот очки 25 и 26.

Отбор образцов текущих грунтов с помощью предлагаемого устройства оСуществляется следующим образом.

Перед отбором образца шток-поршень б фиксируется в крайнем выдвинутом положении. При этом шарики 19 введены в проточку 25 и их положение фиксируется чекой 15, поджимаемой пружиной 17. Грунтоприемная гильза 3 выдвинута из наконечника 2 так, что каждый из фиксаторов 11 входит одним концом в кольцевую проточку 22, а другим упирается в шток б. Ыайба

12, а значит и корпус 1 устройства зафиксированы относительно стакана

4 так, что каждый из фиксаторов 13 входит одним концом в кольцевую проточку ?3, а другим упирается в хвостовик 20 ° Устройство вводится в исследуемый массив текучего грунта по буровой скважине,.либо эадавливается в массив при помощи штанги 5 на требуемую глубину. При этом шток с поршнем 6 предотвращает попадание внутрь грунтоприемной гильзы 3 частиц грунта, находящихся вне исследуемого объема.

"".àòåì фиксируют трос 18 и продолжают задавливание устройства. При этом чека 15, сжимая пружину 17, перемещается относительно штока-поршня б до упора, проточка 16 располагается напротив отверстий с шариками 19, которые выходят иэ кольцевой проточки 25 и утапливаются в тело штока-поршня 6. Таким образом, послед ний раэобщается с хвостовиком 24 стакана 4. При дальнейшем задавливании устройства шток-поршнеь б остается неподвижным, а грунтопривмная гильза

3, перемещаясь относительно него, врезается в грунт и наполняется. Когда дно грунтоприемной гильзы 3 дойдет до поршня 6, проточка 14 располагается напротив фиксаторов 11 (фиг.2), которые наклонной стенкой проточки

22 вдаливаются в полость проточки 14, раэобщая стакан 4 с грунтоприемной гильзой 3. Так как наполнение грунтоприемной гильзы 3 к этому моменту закончено,. она остается неподвижной, а наконечник 2 с корпусом 1,.жестко соединенные со стаканом 4, продолжают внедряться в грунт до тех пор, пока шайба 12 не дойдет до упора в дно грунтоприемной гильзы 3 и проточка 21 ее хвостовика 20 не расположится напротив фиксаторов 13 (фиг. 3).

После этого, при вдавливании штанги

5 в грунт, наклонная стенка проточки 23, перемещаясь относительно неподвижной шайбы 12, вдавливает -фиксаторы 13 в проточку 21, разобщая стакан 4 с шайбой 12, а значит и с корпусом 1. Затем стакан 4, перемещаясь относительно корпуса 1 с на983487

Таким образом, изобретение обеспечивает повыаение качества отбираемых проб и расширение области применения. конечником 2 и грунтоприемной гильзы 3, толкает через стержни 10 шаровые сегменты-ножи затвора 7, которые, поворачиваясь вокруг пальцев, защемленных в неподвижной проточке 9, обрезают образец грунта и закрывают 5 внутреннюю полость грунтоприемной гильзы 3 (фиг. 4) . В этот момент шарики 19 расположены напротив проточки 26 хвостовика 24 стакана 4.

-При ослаблении натяжения троса 18 10 чека 15 под действием пружины 17 перемещается и своей конической частью утапливает шарики 19 в про. точку 26, соединяя таким образом шток-поршень 6 с хвостовиком 24 )5 стакана 4 и предотвращая самораскры.вание затвора 7. После этого устройство с образцом грунта извлекается из грунтового массива и образец анализируется.

Отбор последующих образцов производится аналогично.

Таким образом, в преддагаемом устройстве. закрытие шаровых сегментов затвора происходит под действием пары сил, направленных в проти воположные стороны, на значительно большем плече, чем в известном устройстве. Шаровые сегменты имеют боль.шую жесткость, что повышает надежность затвора, предотвращает нарушение естественной структуры отбираемой пробы s нижней ее части. Кроме этого, обеспечивается работа затвора в более прочных грунтах, что расширяет область применения устройства. З5

В предлагаемом устройстве исключено переуплотнение грунта в верхней части отбираемой пробы, так как поршень закреплен и его вес на образец не воздействует. 40

Формула изобретения

Устройство для отбора проб грунта, содержащее корпус, грунтоприемную гильзу, стакан между ними, шток-поршень с шайбой,,затвор в виде шаровых сегментов, шарнирно соединенных со стаканом, штангу, приспособление для фиксации штока-поршня в виде подпружиненной чеки и приспособления для фиксации грунтоприемной гильзы, стакана и корпуса один относительно другого и штанги, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества отбираемых образцов грунта и обеспечения возможности отбора более прочных грунтов, шаровые сегменты затвора шарнирно соединены между собой, а со стаканом - с помощью стержней, корпус снабжен наконечником с кольцевой проточкой, в которой установлены пальцы шарнирного соединения шаровых сегментов затвора, шток-поршень выполнен с отверстиями, приспособление для фиксации штока-поршня снабжено шариками, установленными в отверстиях штока-поршня, чека приспособления для фиксации штока-поршня установлена вертикально и выполнена с проточкой в нижней части, приспособления для фиксации грунтоприеМной гильзы, стакана и корпуса друг относительно друга выполнены в виде двух пар фиксаторов, одна из которых сопряжена с проточками на стакане и штоке-поршне, вторая сопряжена с проточками на стакане и хвостовике грунтоприемной гильзы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 767603, кл.. G 01 N 1/04, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 27239390, кл. G 01 N 1/02, 1979.

983487

Фм8

Составитель В. Дринь

Редактор О. Юрковецкая Техред М.Гергель Корректор Г. Реиетник

С

Заказ 9895/47 Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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