Способ создания сейсмических волн в грунте

 

Изобретение относится к сейсмоакустике рыхлых горных пород и может быть использовано для геофизических исследований и поиска малоразмерных объектов в грунте. Цель изобретения - повышение сейсмической эффективности путем подавления продольных волн за счет создания при излучении полости под режущими элементами . Устройство перемещают параллельно наземному профилю-и заглубляют режущие элементы в землю. По достижении заданной глубины перемещение прекращается и производится импульсное силовое воздействие на грунт выталкиванием вверх режущих элементов перпендикулярно наземному профилю и направлению движения устройства. Под режущими элементами образуется воздушная полость, которая снижает уровень продольных волн под режущими элементами . 4 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (! 9) (11) (51)5 G 01 V 1/053

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4749191/25 (22) 16.10.89 (46) 07.07.92. Бюл. № 25 (71) Ленинградский институт авиационного приборостроения (72) А.Г.Голубков, В,П.Григорьева, M.Ê.Àëåêсеева и Л.В.Семенов (53) 550.83(088.8) (56) Акустика дна океана. — М.: Мир,,1984, Лаврентьев Э.В., Кузян О,И, Взрывы в море. — Л;: Судостроение, 1977, Патент CLUA ¹ 4705131, кл, G 01 V 1/053, опублик, 1987. (54) СПОСОБ СОЗДАНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ

ВОЛН В ГРУНТЕ (57) Изобретение относится к сейсмоакустике рыхлых горных пород и может быть

Изобретение относится к сейсмоакустике рыхлых горных пород и может быть использовано для геофизических исследований и поиска малоразмерных объектов в грунте, Известны источники поперечных волн в грунте, которые смещают заглубленные элементы в направлении, параллельном поверхности грунта и перпендикулярном направлению распространения сейсмических волн.

Однако при этом одновременно происходит формирование продольных волн, которые, отражаясь от заглубленных предметов и неоднородностей, вносят помехи в полезный сигнал. Разделение сигналов, возникающих от поперечных и происпользовано для геофизических исследований и поиска малоразмерных объектов в грунте. Цель изобретения — повышение сейсмической эффективности путем подавле- . ния продольных волн за счет создания при излучении полости под режущими элементами. Устройство перемещают параллельно наземному профилю-и заглубляют режущие элементы в землю, По достижении заданной, глубины перемещение прекращается и производится импульсное силовое воздействие на грунт вытал кива нием вверх режущих элементов перпендикулярно наземному профилю и направлению движения устройства.

Под режущими элементами образуется воздушная полость, которая снижает уровень продольных волн под режущими элементами. 4 ил. дольных волн, требует сложной приемной и обрабатывающей аппаратуры. Применяе- Ф мые при этом методы, аналогично томогра- О" фии основаны на смещении точек излучения (ф) и приема и получения информации путем @ одновременной обработки всех полезных, а сигналов приводят к большому времени зондирования.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ создания сейсмических волн в грунте, включающий заглубление режущих элементов источника сейсмических колебаний на заданную глубину, перемещение источника параллельно наземному профилю с одновременным оказанием излучающего импульсного силового воздействия на грунт.

1746341

Недостатком этого способа является значительная интенсивность продольных колебаний, распространяющихся вдоль движения источника, т.е. способ обладает невысокой сейсмической эффективностью.

Целью изобретения является повышение сейсмической эффективности путем подавления продольных волн за счет создания при излучении полости под режущими элементами.

Цель достигается тем, что в способе создания поперечных сейсмических волн в грунте, включающем заглубление режущих элементов источника сейсмических колебаний на заданную глубину, перемещение источника сейсмических колебаний параллельно наземному профилю с одновременным оказанием излучающего импульсного силового воздействия на грунт, излучающее импульсное силовое воздействие на грунт, производят путем выталкивания режущих элементов вверх перпендикулярно наземному профилю и направлению перемещения режущих элементов.

На фиг.1 приведен источник с незаглубленными режущими элементами, общий вид; на фиг.2 и 3 — ааглубленный режущий элемент до и в момент действия вертикального выталкивающего усилия; на фиг.4 — положение режущего элемента в грунте к концу вертикального хода.

Устройство для создания волн, которое реализует способ, состоит из транспортного средства 1 соединенного стальными тягами 2, источником 3 сейсмических колебаний, содержащим заглубляемые при движении транспортного средства 1 режущие элементы 4. Выталкивание вверх источника сейсмических колебаний производится по сигналам задающего блока 5, выполненного в виде электронного ключа, запускающего привод 6, выполненный в виде электромагнита ударного механизма выталкивания. Привод действует на трос 7, проходящий через направляющий ролик 8, закрепленный на стреле, которая жестко закреплена на транспортном средстве.

Способ реализуется следующим образом.

Источнику сейсмических колебаний, содержащему режущие элементы 4, перемещают параллельно наземному профилю, при этом происходит заглубление режущих элементов 4 в землю. При достижении заданной глубины, которая зависит от скорости движения и формы режущих элементов 4, движение прекращается и производится импульсное силовое воздействие на грунт выталкиванием вверх режущих элементов 4.

5 При этом выталкивание происходит перпендикулярно наземному профилю 9 и направлению движения источника сейсмических колебаний. При вертикальном выталкивании режущие элементы 4 поднимаются и

10 под ними образуется воздушная полость 10.

Поперечные волны образуются и распространяются вдоль наземного профиля 9, а продольные могут возникать и распространяться только между поверхностью грунта и

15 полостью 10, При геофизическом исследовании грунта для предлагаемого способа возможно уменьшение до 2-3 раз количества параллельных проходов, так как не требуется до20 полнительных проходов для устранения мешающих отражений от местных предметов и неоднородностей с боковых направлений томографическим способом, что удорожает схему излучения, приема и обра25 ботки. В предлагаемом способе за счет ис, пользования выталкивания режущих элементов вертикально вверх значительно уменьшается уровень продольных волн.

Они возникают и распространяются лишь в

30 небольшом промежутке между поверхностью земли и полостью в грунте, т.е. интенсивность продольных колебаний значительно падает. Как показывает эксперимент уменьшение уровня продольной со35 ставляющей в грунте составляет более 30 дБ.

Формула изобретения

Способ создания сейсмических волн в.

40 грунте, включающий,заглубление режущих элементов источника сейсмических колебаний на заданную глубину, перемещение источника сейсмических колебаний параллельно наземному профилю с одно45 временным оказанием излучающего импульсного силового воздействия на грунт, отличающийся тем, что, с целью повышения сейсмической эффективности путем подавления продольных волн за счет

50 создания при излучении полости под режущими элементами, излучающее импульсное силовое воздействие на грунт производят путем выталкивания режущих элементов вверх перпендикулярно к наземному проф55 илю и направлению перемещения режущих элементов.

1746341

1746341

Составитель Н. Чихладзе

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор Г, Гербер

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101. Заказ 2394 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035,Москва,Ж-35, Раушская наб„ 4/5