Устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине

 

0 ПЪГ С А- Е

ИЗОБР Ет ЕН-И Я р 626l49

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.02.77 (21) 2454756/29-33 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (45) Дата опубликования описания 21.08.78 (51) М. Кл.-"

Е 02D 1/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 624.131. .382 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Ф. Т. Скуйбин, В. И. Тюрин и Г. А, Федотов (71) Заявитель Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов Министерства угольной промышленности СССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕФОРМАТИВНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИ К ГРУНТА В СКВАЖИНЕ

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для определения деформативных характеристик грунта в скважине.

Известен прибор для определения упругих свойств горных пород в скважинах, включающий жесткий корпус с резиновой оболочкой, измерительный блок с двухходовым механизмом включения и тензобалочки (1).

К недостаткам этого прибора следует отнести зависимость замеров от наличия источника электроэнергии, влияние колебаний напря>кения на точность замеров, низкую точность замеров и невысокую надежность работы прибора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содержащее зонд с корпусом и эластичной оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод и измерительные приспособления (2).

Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности измерения деформативных характеристик грунтов, Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содержащем зонд с корпусом и эластичной

5 оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод и измерительные приспособления, в качестве источника рабочего давления использован силовой цилиндр с пла10 вающим поршнем, причем поршневая полость цилиндра гидравлически соединена с измерительным приспособлением, выполненным в виде оттарированного аксиальнопоршневого насоса.

15 На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство включает зонд 1 с корпусом и эластичной оболочкой 2, подающий трубопровод 3 со сливным устройством 4 в

20 верхней части, снабженный запорными вентилями 5. В подающий трубопровод 3 встроены также перекрывающий вентиль

6, обратный клапан 7, регулирующий подачу жидкости к зонду 1, фильтр 8, оттари25 рованный аксиально-поршневой насос 9 и тахометр со шкалой 10. В качестве источника рабочего давления использован силовой цилиндр 11 с рабочей жидкостью и плавающим поршнем 12, пригружаемый

626149 усилием Р и обеспечивающий необходимое давление в систеМе устройства, фиксируемое манометрами 13 и 14 разной чувствительности. Манометр 13, рассчитанный на меньшее давление, снабжен запорным вен- 5 тилем 15. Аксиально-поршневой насос 9 предназначен для фиксирования расхода рабочей жидкости по числу оборотов тахометра и показаниям шкалы 10 и может быть применен гакже в качеств» источника 10 избьггочного давления путем подключения к нему редуктора с механизмом 16 вращения.

Работает устройство следующим образом. 15

Перед началом работы зонд 1, смонтированный на нижнем конце подающего трубопровода 3, опускают в скважину 17 на требуемую глубину. Силовой цилиндр

11 заполняют рабочей жидкостью, кото- 20 рую при открытом перекрывающем вентиле 6 усилием P через плавающий поршень

12 и аксиально-поршневой насос 9 подают в полость зонда 1. При этом воздух из полости зонда 1 вытесняют по подающему 25 трубопроводу 3 в открытый отводной патрубок сливного устройства 4. По окончании заполнения устройства рабочей жидкостью и вытеснения воздуха перекрывают запорпые вентили 5 сливного устройст- 30 ва 4.

Изменение нагрузки проводят ступенями с помощью плавающего поршня 12, погру>каемого усилием Р, соответствующей величины. Давление в системе фиксируют по 35 соответствующему манометру. Величину перемещения стенки скважины определяют по расходу;рабочей жидкости, закачанной под оболочку зонда, он определяется по числу оборотов (или углу оборота) оси 40 аксиально-поршневого насоса 9 при заданном постоянном (для данной ступени) давлении рабочей жидкости.

По окончании измерений открывают запорные вентили 5 сливного устройства, перекрыв одновременно вентиль 6, и через верхний вентиль 5 по трубопроводу 3 опускают сливную трубку до нижнего основания зонда 1. С помощью источника сжатого в<падуха, подключенного через боковой напорный вентиль 5, вытесняют рабочую жидкость пз зонда 1 и подающего трубопровода 3, При этом снимают давление столба жидкости на эластичную оболочку

2 зонда 1, после чего зонд может быть извлечен из скважины или перемещен на новое место в скважине для очередного замера.

Устройство позволяет существенно повн!сить точность определения деформативпых характеристик грунта.

Формула изобретения

Устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содер>кащее зонд с корпусом и эластичной оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, источник рабочего давления выполнен в виде силового цилиндра с плавающим поршнем, причем поршневая полость цилиндра гидравлически соединена с измерительным приспособлением, выполненным в виде оттарировапного аксиально-поршневого насоса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 278179, кл. G 01N 33/24, 1967.

2. Трофименко Ю. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 1974, с. 147.

626149

Составитель А. Афонин

Техред А. Камышникова

Корректор Л. Орлова

Редактор T. Кузьмина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1643/3 Изд. Ме 633 Тираж 778

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4!5