Погружное устройство для вдавливания в грунт рабочих наконечников Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 G01N3/42 

Изобретение относится к исследованию свойств грунтов в условиях их естественного залегания и предназначено для инженерно-геологических изысканий в строительстве.

Известны устройства для вдавливания рабочих наконстНИКОВ как с дневной поверхности или поверхности дна аква тории, так и с забоя буровой скважины. Такие устройства включают корпус , силовой механизм и анкерующий механНЙЗГ.Т l7. .....

Недостатками этих устройств $шляютс ограниченная глубина погружения рабочег наконечника; большая масса силовых и анкерующих механизмов; значительная энергоемкость, габариты и масса привода; отсутствие универсальности т.е. невозможность присоединения любого из рабочих наконечников для вдавливания в грунт; сложность монтажа, демонтажа, транспортировки и обслуживания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является погружное устройство для вдавливания в грунт рабочих наконечников, содержащее корпус, силовой механизм в виде гидроцилиндра двухстороннего действия и анкерующий меха.« низм 2 .

Недостатками этих устройств явл5 ются ненадежность анкеровки в стволе буровой скважины, так как анкерование, осуществляемое упором распоров в стенки ствола скважины, сложеннью более слабыми грунтами чем тем, в которые вдавливают рабочий наконечник, приведет к тому что произойдет не вдавливание наконечнике., а перемещение анкер ующего механизма, контроль за возникновением которого отсутствует. Наличие в анкерующем механизме пружин и пружинных защелок снижает надежность его, а в случае отказа этих элементов, извлечение устройства из скважины будет щзедставлять большую трудность.

Кроме того, отсутствие зависимости между усилием сопротивления грунта внедрению рабочего наконечника и а керующим усилием ведет также к снижени надежности анкеровки; определение глубины погружения наконечника и количес венных характеристик сопротивления грунта вдавливанию рабочего шаконечника по натяжению тягового троса, который значительно растягивается в процессе работы, обуславливает низкую точность и н&дежность определения количественных ха

рактеристик свойств грунта на различной глубине вдавливания.

Цель изобретения - повышение достоверности исследований и повыщение надености работы устройства.

Поставленная цель достигается тем, что погружное устройство для вдавливания в грунт рабочих наконечников, содержащее корпус, силовой механизм в виде гидроцилиндра двухстороннего дейст ВИЯ, анкерующий механизм, снабжено трубчатой анкерной опорой, глубиномером и сменным герметичным силовоспринмающим узлом, причем последний связан со штоком гидроцилиндра двухс роннего действия и с рабочим наконечником, глубиномер - с рабочим наконечником, верхняя часть корпуса - с анкерующим механизмом, а нижняя часть корпуса с корпусом гидроцилиндра двухстороннего действия.

Кроме того, анкерующий механизм выполнен с роликами и клином, установленными с возможностью взаимодействия

На чертеже изображено погружное устройство, разрезл

Погружное устройство включает трубчатую анкерную опору 1 с резьбсй в верхнем, торце для присоединения к обсадным трубам, рабочий наконечник 2, сменный герметичный силовоспринимающий узел 3, глубиномер 4, корпус 5, силовой магсанизм 6 в виде гидроцилинира двухстороннего действия, анкерующий механизм 7. Силовоспринимающий узел 3 связан со штоком 8 цилиндра 6 и с рабочим наконечникоьй. Глубиномер смонтирован в корпусе 5 и кинематически связан с рабоч наконечником 2, верхняя часть корпуса 5 связана с анкерующим механизмом 7, а нижняя часть корпуса - с корпусом гидроцилиндра двухстороннего действия. Анкерный механизм 7 содержит ролики 9 и конусный клин 10, установленны с возможностью взаимодействия с анкерной опорой 1. Силовоспринимающий узел 3 и глубиномер 4 посредством , герметичного разъема 11 присоединены к контрольно-измерительным приборам, а гвдроцилиндр 6 посредством трубопро вода 12 присоединен к гвдроприводу. Анкерующий механизм 7 включает траверсу 13, соединенную с сепаратом 14, взаимодействующим с роликами 9, кото« рые в свою очередь, взаимодействуют с конусным клином 10 и трубчатой анкерной опорой 1.

Ус хройство работает следующим образом.

К устройству присоединяют рабочий наконечник 2, налрим зонд, контрольноизмер1ггельные приборы, гидропривод и тяговый трос грузоподъемного механиэ ма. Устройство на тросе, присоединённом к траверсе 13, опускают на. забой жины, где предварите/шно установлена анкерная опора 1, и ослабляют тяговый трос ГЬсле того, как рабочей: накойечник 2 лрехрашает погружаться в грунт под действием собственного веса устройства, в поршневую полость гидроц линдра 6 нагнетают рабочую жидкость, и наконечник 2, связанный с роликами 3. вдавливается в rpywf Глубину погружения наконечника 2 сшределяют как сум марную величину глубины его от собственного веса устройства и показания глубины, зафиксйрованно11 глубиномером 4; величина лобового cqitpoi тивления и сопротивления пфения грунта вдавливанию наконечника 2 воспр нимается силовоспринимаюшим уэ- . лом 3 н фиксщ уется контррльно изме рительлолми приборами. После принудитешного погружения наконечника 2 на величину хода поршня гшфоцилиндра 6 {ptaбочий ход) и получения сигнала на .

контропьно-Измерительном приборе об окончании рабочего хода жидксхп ь направ ляют в штоковую полость гидроцилиндра 6 и осуществляют холостой ход, при котором происхояит разанкеровка устиройства с анкерной опекой 1 и его п&ремешенне вниз вдоль ашсерной опоры 1 на ход шфшня гидроцилшздра ,6. Ра анкеррвка осуществляется в резул1Угате того, что конусный клин 10, п емещаясь в составе анкерного механизма 7 одновременно с устройством вниз, освобождает ролики 9 от прижима к анкер ной опоре 1, и они, как и конусный клин 1О, связанные сепаратор 14 с анкерующим механизмом 7, одновременно с устройством перемеи-аются вниз Двухходовой цикл (рабочий и холостой) повторяют до тех пор, пока наконечник 2 не задавят на необходимую глубину. Извлечение устройства осуществляют тяговым тросом грузоподъекшого механизма после сброса давления в поршневой полости пщродилиндра 6. При этом разанкеровка происходит в результате того, что сепаратор 14 связанный с траверсой 13, освобождает ролики 9. kjT прижима к анкерной опоре 1 конусньЫ клином 1О.

При исследовании устройством несколких инженерно-геологических элементов большой мощности или инженерно-геологического элемента, залегающего на большой глубине, чередуют бурение и исследование, причем бурение проводят . с обсадной скважины трубами, на которых на йижнем конце присоединена тру&чатая анкерная опора 1, через которую проводится как бурение, так и вдавливание рабочего наконечника 1.

Использование получаемых с помощью предлагаемого устройства надежных по вышенной характеристик CBOJ|CTB rpyi тов при проектиррвании и строительстве оснований сооружений, особенно свайных, даст экономический эффект, выражающийся в снижении строительной стоимости свайных фундаментов фиентировочно на 5%.

IZ

%® 95«5Si®SS« iJS S i

1. ПОГРУЖНОЕ УСТРОЙСТВО. ДЛЯ ВДАВЛИВАНИЯ В ГРУНТ РАБОЧИХ НАКОНЕЧНИКОВ, содержащее корпус, силовой механизм в виде гидроцилиндра, j;iByxDTOpoHHero действия, анкеруюший механизь, отлич аюшеес я тем, что, с целью повьиыения достоверности исследований и надежности его работы, оно снабжено трубчатой анкераной )ой, .глубиномером и сменным герметичным Ъиловоспринимающим узлом, причем последний связан со штоком гидроцилиндра двухстороннего действия и с рабочим наконечником, глубиномер - с рабочим наконечником, верхняя часть кор пуса - с анкерующим механизмом, а ни}| няя часть корпуса - с ксрпусом гидроцилшздра двухстороннего действия. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что анкеруюший .механизм выполнен с роликами и кл § НОМ, установленными с соэможностью взаимодейслрвия... (Л