Установка для исследования параметров донных грунтов Советский патент 1990 года по МПК G01N1/10 E21C45/00 

Изобретение относится к устройствам для исследования параметров грунтов в натурных условиях и может быть использовано для разведки полезных ископаемых на дне морей и океанов.

Цель изобретения - повышение надежности и точности измерения характеристик донных грунтов.

На фиг. 1 изображена схема установки для исследования параметров донных грунтов; на фиг. 2 - то же, при работе на твердом грунте; на фиг. 3 - то же, при работе на слабом грунте.

Установка для исследования параметров донных грунтов содержит опоры 1, выполненные в виде вертикальных пластин, раму 2, к которой при помощи параллело- граммной подвески 3 прикреплен с возможностью регулирования его плавучести поддон 4 с установленными на нем блоком контрольно-измерительной аппаратуры 5 и рабочими органами 6, которые установлены с возможностью демонтажа. Между опорной рамой 2 и параллелограммной подвеской 3 установлен датчик 7, посредством которого контролируется заглубление опор 1 в грунт. Установка прикреплена к буксировочному тросу 8, на котором установлен датчик тягового усилия. Установка снабжена набором балластных грузов (не показаны), которые при спуске устанавливаются на поддон 4.

Прикрепление поддона 4 к несущей раме 2 посредством параллелограммной подвески 3 обеспечивает возможность обхода твердых включений в слабых донных отложениях за счет изменения положения поддона 4 относительно рамы 2, а также позволяет устанавливать рабочие органы 6 и блок контрольно-измерительной аппаратуры 5 таким образом, что при выходе установки на скальный грунт при его поверхностном залегайии они всегда находятся выше опор 1. Установка рабочих органов 6 к поддону 4 с возможностью демонтажа позволяет использовать различного рода оборудование и контрольно-измерительную аппаратуру диктуемых целям исследования. Например, для забора образцов устанавливают нож с сеткой, а для определения сопротивления грунта срезу - датчики определения сопротивления грунта срезу и т. д.

Установка работает следующим образом.

Перед погружением установки на дно акватории производят предварительные исследования свойств грунта и в зависимости от полученных данных тарируют датчик 7. Затем производят установку балластных грузов на поддон 4, гарантируя тем самым его плотное прилегание к грунту в процессе буксировки установки по дну акватории. При погружении установки опоры 1 внедряются в донные отложения, а поддон 4,

имея достаточную большую поверхность контакта с грунтом, копирует рельеф грунта, скользя по его поверхности. Поддон 4 является фиксированной базой для измерения параметров грунта, выполняет роль копира, что позволяет получить карту рельефа дна. Опоры 1, прорезая слабые грунты, повторяют рельеф нижележащих грунтов. При работе на твердом грунте установка позволяет получить профили, показывающие глубины залегания плотных пород и мощность слоя слабого грунта. Глубина погружения опор 1 фиксируется аппаратурой 5 и по изменению разницы h-h можно сделать вывод о плотности нижних слоев. Причем при

более близком залегании плотных слоев разность уменьшается, а при их выходе на поверхность поддон 4 может свободно зависнуть на подвесках 3 и, наоборот, при большой толще слабых грунтов разность h-h увеличивается, и может наступить

такой момент, когда установка зависнет

на юддоне 4, так как опоры 1 полностью просядут в слабом грунте. Кроме того, глубина погружения опор 1 контролируется датчиком 9 тягового усилия. Определив

датчиком 9 усилие в тросе 8 и зная пло- ид,адь контакта опор 1 с грунтом, можно определить параметры сопротивления грунтов резанию, а поскольку значение угла внутреннего трения донных отложений изменяется в узком диапазоне, то можно определить значение сил сцепления грунтов.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой установки заключается в том, что при работе поддон с установленным на нем рабочим органом и блоком контрольно- измерительной аппаратуры выполняет функцию копира поверхности грунта, являясь фиксированной базой для измерений параметров грунта и позволяющей одновременно получить карту рельефа нижележащих плотных слоев по трасе движения установки, что гарантирует повышение точности

измерений и надежности работы установки за счет обеспечения сохранности рабочих органов в процессе буксировки ycтaкJBки.

Формула изобр тения

1. Установка для исследования параметров донных грунтов, включающая несущую раму, установленную на опорах, рабочий орган и блок контрольно-измерительной аппаратуры, отличающаяся тем, что, с целью

повышения надежности и точности измерения характеристик донных грунтов, несущая рама снабжена поддоном, шарнирно закрепленным на ней при помощи параллелограммной подвески, рабочий орган и блок контрольно-измерительной аппаратуры установлены на поддоне, при этом подвеска снабжена датчиком заглубления опор в грунт, а опоры выполнены в виде вертикальных пластин.

1612229

56

2. Установка по п. 1, отличающаяся ных грузов, а рабочий орган выполнен съем- тем, что поддон снабжен набором балластным.

ных г

ным.

Изобретение относится к устройствам для исследования параметров грунтов в натурных условиях и может быть использовано при разведке полезных ископаемых на дне морей и океанов. Цель изобретения - повышение надежности работы и точности измерения характеристик донных грунтов. Установка содержит опоры 1 с несущей рамой 2, к которой посредством параллелограммной подвески 3 шарнирно прикреплен поддон 4, установленный с возможностью регулирования его плавучести, что обеспечивает плотное прилегание поддона 4 к поверхности грунта, который выполняет функции копира поверхности и является стабильной базой отсчета параметров резания грунта. На поддоне 4 устанавливают блок контрольно-измерительной аппаратуры и рабочие органы. Между подвесками 3 и рамой 2 установлен датчик глубины погружения опор в грунт, а опоры выполнены в виде вертикальных пластин. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

.

Фиг. 2