Прессиометр Советский патент 1985 года по МПК E02D1/00 

00 4 СО

Изобретение относится к инженерно-геологическим изысканиям в строительстве и может быть использовано для изучения деформационных свойств грунтов на суше и грунтовых отложений мелководной зоны континентального шельфа.

Целью изобретения является повышение точности измерений путем сохранения естествен-ного-состояния исследуемого грунта, а такжеЛрц 1шен||е производительности труда при заглублении прессиометра в массив грунта; .- ; ;

На фис,,;.изображено предлагаемое устройство, общий вид; 5на фиг. 2 - вид А на фиг. I; нафиг. Э - сечение Б-Б на фиг. 1; №а фиг. 4 -- Сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Г-Г на фиг. 1.

Прессиометр включает полый цилиндрический корпус 1 со сквозными отверстиями 2 под штампы 3 и режущей насадкой в виде клиновых прорезей, кромки которых в своей нижней части снабжены породоразрущающими зубьями 4, а в верхней - зачистным лезвием 5, гидроцилиндры 6 перемещения штампов, обсадные трубы 7, шнек 8. В нижней части ствола шнека размещен гидроцилиндр 9, шток 10 поршня которого соединен с вытяжным стержнем 11, а вдоль шнековой навивки в стволе выполнены косые калиброванные отверстия 12 для гидроструй. Шнек закреплен в подшипниках 13, корпуса которых посредством растяжек 14 соединены с обсадной трубой. Предусмотрено наращивание шнека и обсадных труб. Нагрузочное приспособление содержит гидроцилиндр 15 с полым штоком 16 для пропуска вытяжного стержня 11, снабженным на свободном конце фиксатором 17, маслопроводную магистраль 18 и маслостанцию 19 с манометром. Измерительным приспособлением является индикатор 20 перемещений часового типа. Для задавливания прессиометра в массив грунта используется буровой станок типа УГБ-50 М-СЗ (не показан).

Шнек в своей нижней части закреплен с корпусом прессиометра, обеспечивая тем самым его свободное вращение относительно обсадных труб.

Прессиометр работает следующим образом.

Посредством вращателя-траверсы бурового станка задают вращение шнеку 8. При этом корпус 1 прессиометра вращается, разрушает породу зубьями 4 и, ввинчиваясь шнековой навивкой в грунт, под действием задавливающего усилия от траверсы бурового станка погружается в грунтовой массив, вынося с помощью шнека 8 шлам через сквозную полость на дневную поверхность. Вода, подаваемая под давлением в полость шнека, выходит из калиброванных отверстий 12 в виде гидроструй, которые под углом, совпадающим с направлением 5 витков щнековой навивки, дробят шлам и помогают выносить его на дневную поверхность. По мере заглубления корпуса прессиометра в массив грунта производят наращивание звеньев обсадных труб и шнека с вытяжным стержнем. В процессе погружения стенки скважины зачищаются лезвием 5 и притираются штампом 3, обеспечивая сохранность естественного состояния грунта.

При достижении требуемой глубины процесс бурения прекращается, отключают воду, верхнюю секцию обсадной трубы соединяют с нагрузочным приспособлением, вытяжной стержень 11 пропускают через полость штока 16 гидроцилиндра 15 и фиксируют гайкой 17. Устанавливают индикатор часового типа 20 в контакт со штоком 16. От маслостанции 19 по маслопроводу 18 под давлением подают масло в гидроцилиндр 15 и посредством вытяжного стержня 11 передают усилие на шток 10. При этом давление, возникающее в гидроцилиндре 9, передается на поршни гидроцилиндров 6, в результате происходит внедрение штампов 3 в массив грунта. По полученным данным определяют деформационные характеристики исследуемого грунта.

После измерений производят погружение прессиометра в следующую точку массива грунта или извлекают его на дневную поверхность.

Г

Фиг.1

Б-5

6-в

сриг.

фиг.Ъ

1. ПРЕССИОМЕТР, включающий цилиндрический полый корпус с режущей насадкой, жесткие штампы с цилиндрической поверхностью, секции обсадных труб, щнек с буровым наконечником, пропущенный через полость корпуса и обсадных труб, механизм перемещения щтампов в виде гидроцилиндров, нагрузочное и измерительные приспособления, отличающийся тем, что,с целью повыщения точности измерений путем сохранения естественного состояния исследуемого грунта, а также повыщения производительности труда при заглублении прессиометра в массив грунта, обсадные трубы снабжены растяжками, а ствол щнека - подщипниками и выполнен с косыми калиброванными отверстиями, режущая насадка выполнена в виде двух клиновых прорезей, кромки которых в своей нижней части до уровня щтампа снабжены зубьями, а в верхней - зачистным лезвием, при этом корпуса подщипников посредством растяжек соединены с обсадными трубами. 2. Прессиометр по п. 1, отличающийся тем, что механизм перемещения щтампов снабжен дополнительным гидроцилиндром, размещенным в нижней части ствола щне- g ка и расположенным перпендикулярно гидроцилиндрам перемещения щтампов, при /Л этом суммарный рабочий объем гидроцилиндров перемещения щтампов равен рабочему объему дополнительного гидроцилиндра, щток которого снабжен вытяжным S стержнем.

фиг. 5