Устройство для отбора образцов грунта

 

Использование: отбор образцов песчано-глинистых грунтов из буровых скважин при инженерно-геологических изысканиях. Сущность изобретения: устройство для отбора образцов грунта включает грунтоотборник с трубчатым корпусом 1 и режущим наконечником 2. оснащенным внутренней геликоидальной лопастью 3, колонну штанг 6 и механизм заглубления, выполненный в виде вращателя 7 с цилиндрами подачи 8 и направляющей рамой 9. Механизм заглубления снабжен винтовой парой, состоящей из полого винта 11 с зажимным патроном 12, взаимодействующим с колонной штанг 6, и гайки 13 с хомутами 14, взаимодействующими с направляющей рамой, причем шаг и направление резьбь винтовой пары выполнены такими же. как шаг и направление геликоидальной лопасти режущего наконечниками и резьбы для присоединения этого наконечника к трубчатому корпусу 1. 2 ил. S S е

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 21 В 25/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ

6 (21) 4888943/03 (22) 06,12,90 (46) 07,01.93, Бюл, N 1 (71) Всесоюзное проектно-изыскательское и научно-исследовательское объединение

"Гидропроект" им. С,Я. Жука (72) В.А, Парфиянович и О.B. Парфиянович (56) Ребрик Б.М. Справочник по бурению инженерно-геологических скважин, M.: Недра, 1983, с. 283, рис„10.9.

Авторское свидетельство СССР

N 665235, кл, G 01 N 1/04, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ГРУНТА (57) Использовачие: отбор образцов песчано-глинистых грунтов из буровых скважин при инженерно-геологических изысканиях.

БЫ» 1786239 А1

Сущность изобретенная; устройство для отбора образцов грунта включает грунтоотборник с трубчатым корпусом 1 и режущим наконечником 2. оснащенным внутренней геликоидальной лопастью 3, колонну штэнг

6 и механизм заглубления, выполненный в виде вращателя 7 с цилиндрами подачи 8 и направляющей рамой 9, Механизм заглубления снабжен винтовой парой, состоящей из полого винта 11 с зажимным патроном

12, взаимодействующим с колонной штанг

6, и гайки 13 с хомутами 14, взаимодействующими с направляющей рамой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены такими же. как шаг и направление геликоидальной лопасти режущего наконечниками и резьбы для присоединения этого наконечника к трубчатому корпусу 1. 2 ил.

1786239 ния этой поверхности с образцом может произойти его скручивание и самопроизвольный отрыв от забоя, что также нарушает структуру и целостность образца грунта, Цель изобретения — повышение надежности отбора и сохранение естественной структуры образца грунта.

Достигается укаэанная цель тем, что в устройстве для отбора образцов грунта, содержащем грунтоотборник с трубчатым корпусом и режущим наконечником, выполненным с внутренней геликоидальной лопастью колонну штанг и механизм

10

Изобретение относится к горному делу, а более конкретно — к техническим средствам для отбора образцов песчано-глинистых грунтов из буровых скважин при инженерно-геологических изысканиях. 5

Известен обуривающий грунтонос института "ТОМСКГИПРОТРАНС" (см, Ребрик

Б,М, Справочник по бурению инженерно-геологических скважин, M,: Недра, 1983, с.

: 238, рис, 10.9), в котором отрыв и удержание 10 образца грунта при подъеме из скважины осуществляются с помощью опорного уступа", расположенного внутри коронки, и вакуумного разрежения, которые не всегда срабатывают, что нередко, приводит к выпа- 15 данию образца и повреждению структуры грунта.

Известен также грунтонос, состоящий из переходника и разъемного цилиндрического корпуса, наружная и внутренняя по- 20 верхности которого оснащены равными по углу захода и шагу резьбами (см, авт.св, М

665235, кл. G 01 N 1/04, 1976).

Существенным недостатком этого устройства является то, что оно не содержит 25 приспособления, обеспечивающего постоянную осевую подачу за один оборот, равную шагу внутренней резьбы. Баз такого приспособления при отборе образца из рыхлого грунта подача может превысить 30 шаг резьбы, а это приведет к уплотнению грунта и нарушению структуры образца, что сделает его не пригодным для лабораторных исследований. В плотных грунтах подача за один оборот может быть меньше шага 35 резьбы, при этом витки резьбы будут срезать гребешки грунта на боковой поверхности образца, в результате чего при подъеме грунтоноса ничем не удерживаемый образец может остаться на забое скважины, 40

Кроме того, выполнение внутренней резьбы по всей длине цилиндрического корпуса и постоянство его внутреннего диаметра существенно увеличивают поверхность грунтоноса, контактирующую с образцом 45 грунта. При отборе образца из налипающего глинистого грунта в результате сцеплезаглубления в виде вращателя с цилиндрами подачи и направляющей рамы, механизм эаглубления снабжен винтовой парой в виде полого винта с зажимным патроном, взаимодействующим с колонной штанг, и гайки с хомутами, связанными с направляющей рамой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены одинаковыми с шагом и направлением резьбы геликоидальной лопасти режущего наконечника и резьбы для присоединения его к трубчатому корпусу, На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Устройство включает в себя грунтоотборник, состоящий из трубчатого корпуса 1, режущего наконечника 2 с внутренней геликоидальной лопастью 3 и переходника 4 с выпускным клапаном 5, колонну штанг 6, вращатель 7 с цилиндрами перемещения 8, раму 9 с винтовыми анкерами 10, и винтовую пару, состоящую иэ полого винта 11 с зажимным патроном 12 и гайки 13 с хомутами 14, Следует отметить, что некоторые из упомянутых элементов (вращатель, цилиндры перемещения, рама, колонная штанг) содержатся в выпускаемых серийно буровыхустановках типа УГБ — 1ВС, так что при подкомплектовании остальными элементами устройства упомянутые буровые установки могут применяться для отбора образцов грунта с помощью предлагаемого устройства, Устройство работает следующим образом, В скважину опускают на колонне штанг

4 грунтоотборник, закрепляют на колонне штанг зажимной патрон 12 полого винта 11, а гайку 13 с помощью хомутов 14 крепят к направляющей раме 9, винтовые анкера 10 предварительно заглубляют в грунт. Колон- ну штанг 4 присоединяют к вращателю 7 и включают его. При вращении колонны винтовая пара обеспечивает постоянную подачу грунтоотборника с шагом, равным шагу геликоидальной лопасти, Поступающий в грунтоотборник образец грунта вытесняет находящуюся в нем воду (или воздух) через выпускной клапан 5.

Внутренний диаметр режущего наконечника 2 выполняют несколько меньшим, чем внутренний диаметр трубчатого корпуса 1 (О < 0 ), так что образец поступает в корпус с зазором. После заглубления грунтоотборника на заданную глубину вращатель 7 отключают, от рамы 9 открепляют хомуты 14 гайки 13 и с помощью цилиндров перемещения 8 отрывают грунтоотборник от забоя, при этом происходит отделение образца

1786239

Составитель В,Парфиянович

Редактор Б,Федотов Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова

Заказ 236 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 грунта, подрезанного и удерживаемого геликоидальной лопастью 3, Подъем грунтоотборника производится цилиндрами перемещения 8 (или лебедкой буровой установки, на черт, не показана). У поднятого из скважины пробоотборника отвинчивают режущий наконечник, при этом геликоидальная лопасть перемещается по винтовой бородке, образованной на поверхности образца при заглублении пробоотборника, не производя деформацию образца. Затем образец грунта извлекают из трубчатого корпуса, обрезают, парафинируют и направляют на лабораторные исследования, За счет обеспечения постоянной подачи грунтоотборника, равной шагу геликоидальной лопасти исключаются случаи недопустимой деформации и оставление на забое образца грунта, а относительно небольшая площадь контакта элементов пробоотборника с отбираемым образцом грунта и наличие зазора между образцом и внутренней стенкой корпусной трубы уменьшают возможность налипания и скручивания образца. Все это повышает надежность отбора и сохранения естественной структуры образцов разнообразных песчано-глинистых грунтов, 5 Формула изобретения

Устройство для отбора образцов грунта, содержащее грунтоотборник с трубчатым корпусом и режущим наконечником, выполненным с внутренней геликоидальной лопа10 стью, колонну штанг и механизм заглубления в виде вращателя с цилиндрами подачи и направляющей рамы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности отбора и сохранения естествен15 ной структуры образца грунта, механизм заглубления снабжен винтовой парой в виде полого винта с зажимным патроном, взаимодействующим с колонной штанг и гайки с хомутами, связанными с направляющей ра20 мой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены одинаковыми с шагом и направлением резьбы геликоидальной лопасти режущего наконечника и резь, бы для присоединения его к трубчатому

25 корпусу,