Устройство для отбора проб грунта Советский патент 1991 года по МПК G01N1/04 

Изобретение относится к строительству железных и автомобильных дорог, а именно, к исследованию методом зондирования и опробования вечномерзлых глинистых, торфяных и песчаных грунтов в основании земляного полотна.

Цель изобретения - повышение эффективности работы устройства.

На фиг.1 показано предлагаемое устройство, общий вид с разрезом (при нижнем положении сердечника); на фиг. 2 - то же, при верхнем положении сердечника; на фиг.З - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг,1; на фиг.5 - разрез 8-8 на фиг.2.

Устройство для отбора проб грунта состоит из цилиндрического полого разъемного корпуса 1 с полым наконечником 2, выполненным в виде усеченного конуса, в торце которого расположено окнаЗ, выполненное с режущей кромкой 4 корпус 1 соединен винтовой резьбой с крышкой 5 с переходником 6 и снабжен штоком 7 с конусным наконечником 8. при этом наконечник 8 снабжен лопастями - стопорами 9, а шток 7 сочленен с удлинителем 10 посредством пружинь 11. Внутренняя сторона стенки корпуса 1 выполнена с двумя сегментными выступами 12, расположенными диаметрально противоположно, и одним призматическим выступом 13, расположенным под краем одного

а ел о

оо

00

о

из сегментных выступов, а также с кольцевой полкой 14, на которой шарнирно закреплены можи-отсекатели 15 и жестко соединенные с ними ножи-включатели 16,

Шток 7 выполнен размером, соответствующим проему окна 3, и снабжен двум сегментными выступами 17, а также двумя кольцевыми, горизонтальными 18 и двумя вертикальными 19 попарно диаметрально противоположно размещенными прорезями, соответствующими по размеру ножам- включателям 16. Крышка 5 с переходником 6 снабжена сквозным вертикальным отверстием 20, предназначенным для размещения с зазором удлинителя 10, выполненного со сквозной продольной прорезью 21, а также сквозным горизонтальным отверстием 22, для размещения шпильки, проходящей через прорезь 21 в удлинителе 10.

Устройство работает следующим образом.

Перед погружением в исследуемый грунтовой массив устройство приводят в исходное рабочее положение, для чего: наконечник 2 навинчивают на корпус 1 и ножи-включатели 16 устанавливают в радиальном направлении, при котором ножи-от- секатели 15 находятся на кольцевой полке 14; шток 7 с удлинителем 10, сочлененных пружиной 11, опускают в полость корпуса и полого наконечника 2 таким образом, что сегментные выступы 17 на штоке 7 проходят через промежутки между сегментными выступами 12 на внутренней стороне стенки корпуса 1, а вертикальные прорези 19 в нижней части штока 7 пропускают ножи- включатели 16, в результате чего шток 7 заполняет проем окна 3, и поверхность конусного наконечника 8 шток 7 составляет продолжение поверхности наконечника 2 корпуса 1: крышку 5 с переходником 6 накладывают на верх корпуса 1, предварительно пропуская удлинитель 10 через вертикальное отверстие 20, и в горизонтальное сквозное отверстие 22 в переходнике 6 вставляют металлическую шпильку, пропуская ее вместе с тем через вертикальную прорезь 21 в удлинителе 10, после чего крышку 5 навинчивают на верх корпуса 1. При этом происходит закручивание пружины 11 и поворот штока 7 на 90°, такой поворот (вращение) штока 7 относительно неподвижного корпуса 1 оказывается возможным вследствие наличия юризонталь- ных кольцевых прорезей 18, выполненных по размеру ножей-включателей 16. В результате этой операции сегментный выступ 17 на штоке 7 достигнет края призматического выступа 13 на внутренней стороье стенки корпуса 1 а продолжение чавинвдвания крышки 5 на корпус 1 приведет к большему закручиванию (заводу) пружины 11.

Устройство оснащают колонной штанг и

погружают в исследуемый массив грунта забивкой вручную или с применением виброударного оборудования. Динамическое воздействие на погружаемое устройство передается по схеме; штанга-корпус 1 - нако0 нечник 2 корпуса и сегментные выступы 12 на корпусе-сегментные выступы 17 на штоке 7 - конусный наконечник 8.

При достижении устройством глубины, на которой требуется отобрать пробу грун5 та, корпус 1 с помощью штанги поворачивают по часовой стрелке на 90°.

Повороту штока 7 вместе с корпусом 1 препятствуют лопасти-стопоры 9, погруженные в массив грунта, имеющего естест0 венное сложение.

Ножи-включатели 16 перемещаются по окружности совместно с корпусом 1 относительно неподвижного штока 7; их перемещение происходит по кольцевым го5 ризонтальным прорезям 18 в сердечнике 7. Достигнув конца кольцевых горизонтальных прорезей 18, ножи-включатели 16 занимают положение над вертикальными прорезями 19 и получают возможность перемещаться

0 по этим прорезям при дальнейшем погружении корпуса.

Отбор пробы грунта производят посредством дальнейшего погружения устройства до заданного уровня при следующей схеме

5 динамического воздействия на погружаемое устройство: штанга-корпус 1 - режущая кромка 4 окна 3 в торце наконечника 2. При этом шток 7, отключенный от внешнего динамического воздействия, находящейся под

0 влиянием потенциальной энергии сжатой пружины 11, поднимается вверх (или останется на прежнем уровне во время дальнейшего погружения корпуса 1) и занимает в корпусе верхнее положение, освободив при

5 этом окно 3 и его режущую кромку 4,

Погружение корпуса 1 с открытым окном 3 обеспечивает поступление грунта в его полость с одновременным заглублением в грунт ножей-включателей 16. По дости0 жении устройства до заданного уровня отбирают пробу грунта. Для этого устройство посредством штанг поворачивают по часовой стрелке. Ножи-включатели 16, погруженные в грунт и лишенные вследствие

5 этого возможности перемещения вместе с корпусом 1 по окружности, поворачиваются еокруг оси их закрепления на кольцевой полке 14; поворот ножей-включателей 16 приводит к соответствующему повороту вокруг оС щей оси крепления жестко связанных с

ними обоюдозаостренных ножей отсекате- лей 15. выполненных серповидной формы с вогнутостью к центру устройства, с выведением острия ножей-отсекателей за пределы кольцевой полки 14. Указанный поворот но- жей приведет к их положению, при котором ножи-включатели 16 прилегают к стенке корпуса 1, а находящиеся к ним под углом 90° ножи-отсекатели 15, направлены к продольной оси корпуса; вращение корпуса по часовой стрелке с выдвинутыми ножами-от- секателями 15 обеспечивает отделение части керна грунта, по уровню размещения ножей-отсекателей 15. После одного-двух оборотов устройство вместе с пробой (чер- ном) грунта извлекают из скважины

Для извлечения пробы грунта из корпуса устройство отделяют ог штанги, вынимают металлическую шпильку из горизонтально- го отверстия 22, отвинчивают крышку 5 и наконечник 2, после чего выталкивают пробу грунта.

Надежность работы устройства обеспечивается за счет улучшенного принципа действия и конструкции деталей, непосредственно воздействующих на грунт ножи-отсекатели, ножи-включатели.

Предлагаемое устройство приспособ- лено для отбора проб из массивов вечномерзлых глинистых, торфяных и песчаных грунтов в основании дорожных насыпей Формула изобретения Устройство для отбора проб грунта, включающее цилиндрический корпус, размещенный внутри его шток с конусным наконечником и затвор, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности его работы, корпус выполнен разъемным с расположенными диаметрально на его внутренней поверхности двумя сегментными выступами и размещенным под краем одного на них призматическим выступом, и снабжен наконечником с режущей кромкой и кольцевой горизонтальной полкой на внутренней поверхности, а затвор выполнен в виде шзрнирно закрепленных и диаметрально размещенных на полке наконечника корпуса ножей-отсекате1ей с жестко соединенным и расположенными в перпендикулярной к ним плоскости ножами- включзтелями, при этом шток выполнен с сегментными выступами, расположенными с возможностью взаимодействия с сегментными выступами корпуса, двумя кольцевыми проточками и диаметрально размещенными вертикальными прорезями и снабжен расположенными на его нэкснечнике лопастями-стопорами и установленным с зазором с помощью пружины удлинителем, выполненным со сквозной продольной прорезью.

Изобретение относится к строительству железных и автомобильных дорог, а именно к исследованию методом зондирования и опробования вечномерзлых глинистых, торфяных и песчаных грунтов в основании земляного полотна. Целью изобретения является повышение эффективности работы устройства. Устройство для отбора проб грунта состоит из цилиндрического полого разъемного корпуса с полым наконечником, с режущей кромкой, соединенной с корпусом винтовой резьбой, штока с конусным наконечником, снабженным лопаетями-сто- порами, и удлинителя, сочлененного со штоком пружиной. Внутренняя сторона стенки корпуса выполнена с двумя сегментными выступами, расположенными диаметрально противоположно, и одним призматическим выступом, расположенным под краем одного из сегментных выступов, а также с кольцевой полкой, на которой шарнирно закреплены ножи-отсекатели и жестко соединенные с ними ножи-включатели. Шток снабжен двумя сегментными выступами, а также двумя кольцевыми проточками и двумя вертикальными попарно диаметрально противоположно размещенными прорезями. 5 ил. (Л

22

Фиг

А-А

П

5-6

15

Ю

Фиг. 5