Прибор для определения сопротивления сдвигу грунтов в буровых скважинах

 

№ 119835

Класс 84с, 1

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К. И. Тыльчевский

ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ СДВИГУ

ГРУНТОВ В БУРОВЫХ СКВА)КИНАХ

Заявлено 28 января 1958 г. за № 591011/22 в Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Опмбликовано в «Б1оллетене изобретений» № 9 за 1959 г.

Приборы для определения сопротивления сдвигу грунтов в буровых скважинах, состоящие из четырех вертикальных стальных лопастей, имеющих крестообразное сечение, известны. Для определения сопротивления грунтов сдвигу такой прибор помещается на дно скважины и одним сильным ударом вдавливается в дно буровой скважины с последующим поворачиванием его при помощи наружной рукоятки. Однако известные приборы обладают многими недостатками, главнейшими из которых являются: невозможность испытывать грунты при заданном внешнем давлении и нарушение структуры грунта во время испытания.

Предлагаемый прибор для определения сопротивления сдвигу грунтов в буровой скважине устраняет эти недостатки, так как разрешает испытывать грунты не только в забое, но и в стенках скважины, при этом определение сопротивления можно производить при любой обжимающей нагрузке.

На чертеже изображен прибор, в общем виде.

Прибор состоит из корпуса, составленного из нижней 1, средней 2 и верхней 8 частей; четырех стальных лопастей 4 и 5 нижнего крестообразного забивного флюгера, который подвижно соединен сплошным или полым штоком 6 и соединительной втулкой 7 с поворотной нижней опорой 8 корпуса и четырех выдвижных лопастей 9 и 10, длина которых равна диаметру прибора. Лопасти 9 и 10 уложены в направляющие щелевые вырезы, имеющиеся в корпусе прибора, в нижней части которого помещены ролики шарикоподшипника ll. На середине каждой из лопастей имеется палец, на который надевается кольцо (на чертеже не показаны). Этот палец входит в спиральный паз, имеющийся в верхнем поворотном диске 12.

Прибор предназначен для определения сопротивления пород сдвигу нижним забивным флюгером в песчаных неслоистых грунтах, бурение которых должно осуществляться вращательным способом. № 119835

Сильным ударом прибор загоняют в забой скважины с таким расчетом, чтобы нижняя опора 8 была выше забоя на 2 — 6 см. Затем поворачивают внешние трубы до входа соединительной втулки флюгера в овальное отверстие днища корпуса прибора. Поворот самой крестовины при этом движении исключается в связи с тем, что нижняя часть корпуса опирается на нижнюю опору 8 через шарикоподшипник. В опору 8 вставлен корпус прибора. Опора удерживается на шпонках 18, которые входят в концентрический паз, имеющийся на боковой поверхности нижней части корпуса. После того, как соединительная втулка нижнего флюгера войдет в овальное отверстие в днище, прибор опустится на забой скважины и будет опираться на нижн.ою опору через шарикоподшипник.

При проходке песчаных и супесчаных грунтов допускается применение глинистого раствора для ускорения проходки, а также для крепления стенок скважины. В этом случае, пробурив скважину до проектной глубины и отодвинув буровой станок, опускают в скважину навинченный на внешние трубы прибор. Затем при помощи внутренних труб вдавливают лопасти в стенки скважины, производят поворот внешних труб и при помощи динамометров определяют максимальный крутящий момент. Вдавив лопасти в свои прорези, поднимают прибор до того горизонта, в котором будет производиться очередной опыт. Затем закрепляют железный хомут для обеспечения положения прибора в скважине.

Предмет изобретения

1. Прибор для определения сопротивления сдвигу грунтов в буровых скважинах, снабженный заглубляемым в грунт лопастным флюгером с крестообразно расположенными лопастями и вдавливаемыми в стенку скважины вертикальными металлическими лопастями, о тл и ч аю ш и и с я тем, что, с целью определения сопротивления сдвигу грунтов независимо от величины обжимаюшей нагрузки, забивной флюгер подвижно соединен сплошным или полым штоком и соединительной втулкои с поворотной нижней опорой корпуса, предназначенного для размещения в нем выдвижных лопастей, установленных в щелевых вырезах корпуса и радиально перемещаемых направляющими пальцами, скользящими в спиральных пазах верхнего поворотного диска прибора.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что выдвижные лопасти снабжены выступами, воздействующими при перемещении лопастей на фиксирующие сегментные щитки, прижимаемые к стенке буровой скважины.