Вакуумный грунтонос Советский патент 1992 года по МПК E02D1/04 

Изобретение относится к технике производства инженерно-геологических изысканий, в частности к устройствам для отбора монолитов мягко- и текучепластич- ных грунтов из скважин ниже и выше уровня подземных вод.

Цель изобретения - повышение качеству отбора монолита и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг. 1 схематично представлен грунтонос, общий вид; на фиг. 2 - узлы I и II на фиг. 1 (зубчатая нарезка на торцах полуци- диндрических вкладышей).

Вакуумный грунтонос содержит корпус 1 с крышкой 2 с центральным отверстием, приводной шток 3 с тарельчатым клапаном 4, размещенный с возможностью осевого перемещения в направляющей втулке 5, закрепленной с помощью фланца 6 на стойках 7, закрепленных на крышке 2. Фланец имеет некруглую форму, обеспечивающую съо- бодный проход воздуха, воды и

жидкотекучей массы из грунтоноса в скважину,i

Грунтонос содержит также грунтоприемную гильзу 8 с режущим башмаком 9, цилиндрический вкладыш 10, размещенный под крышкой, и полуцилиндрические вкладыши 11.

Для предотвращения смятия грунтоп- риемной гильзы 8 и нарушения естественной структуры грунта в отбираемых монолитах путем исключения возможности сжатия полуцилиндрических вкладышей 11 на их внутренней поверхности выполнены проточки для размещения фиксирующих колец 12.

Для повышения сохранности естественной структуры грунтов в отбираемых монолитах путем уменьшения трения грунта в грунтоносе при отборе монолитов полуцилиндрические вкладыши 11, грунтоприемная гильза 8, фиксирующие кольца 12 и цилиндрический вкладыш 10 установлены заподлицо с внутренней поверхностью корпуса.

СО

С

Ю

СО

ю ел

00

Для снижения требований к качеству очистки внутренних поверхностей режущего башмака 9 корпуса 1 и крышки 2 от налипшего грунта, упрощения и ускорения сборки деталей грунтоноса при наличии на них налипшего грунта путем самоочистки их поверхностей на торцах полуцилиндрических и цилиндрического вкладышей выполнена зубчатая нарезка 13. Башмак и крышка соединены с корпусом посредством байо- нетного соединения 14.

При использовании грунтоприемной гильзы из жестких материалов, обеспечивающих сохранение формы, ее внутреннюю поверхность прокладывают листовой полиэтиленовой пленкой 15,края которой загибают снаружи и обжимают полуцилиндрическими вкладышами.

Грунтонос комплектуют комплектом грунтоприемных гильз с крышками.

Грунтонос работает следующим образом.

Приводным штоком грунтонос закрепляют на буровой штанге, опускают в скважину и погружают в забой. При погружении грунтоноса башмак вырезает из грунта мо- нолит.который через его входное суженное отверстие поступает в полость грунтоноса, где свободно перемещается вдоль расположенных эа- подлицо с корпусом 1 внутренних поверхностей полуцилиндрических вкладышей 11, грунтоприемной гильзы 8, фиксирующих колец 12, корпуса 1 и цилиндрического вкладыша 10 без нарушения естественной структуры. После погружения грунтоноса на глубину, при которой нарушенный слой грунта на забое оказывается выше верхнего торца грунтоприемной гильзы 8, грунтонос поднимают за приводной шток 3 на дневную поверхность.

На поверхности скважины с грунтоноса снимают режущий башмак 9 путем разъединения байонетного соединения 14, разгерметизируют грунтонос путем незначительного утапливания приводного штока 3 и затем извлекают полуцилиндрические, вкладыши 11 вместе с грунтом, грунтоприемной гильзой 8 и фиксирующими кольцами 12. Снимают один из полуцилиндрических вкладышей извлекают кольца 12 и зачи- щают грунт с обеих сторон грунтоприемной гильзы. Последнюю с монолитом извлекают и упаковывают для отправки на лабораторные испытания. Если отбор монолита производится в нежесткую грунтоприемную . гильзу, например из ламинированной бумаги или металлической фольги, монолит вместе с грунтоприемной гильзой укладывают в специальный жесткий контейнер и закрывают герметизирующими крышками или парафинируют.

Если отбор монолита производится в жесткую грунтоприемную гильзу с полиэтиленовой пленкой 15, после извлечения грунтоприемной гильзы с монолитом края

полиэтиленовой пленки, загнутые снаружи грунтоприемной гильзы, отгибают и закрывают торцы монолита, а затем надевают крышки, обеспечивая жесткую герметическую упаковку монолита.

Детали грунтоноса очищают от налипшего грунта и после сборки грунтонос готов к отбору очередного монолита. При этом очистка деталей грунтоноса не вызывает затруднений, так как его конструкция обеспечивает свободный доступ ко всем поверхностям, и не требует тщательной очистки, так как в его конструкции предусмотрена самозачистка поверхностей при сборке,

Для очистки тарельчатого клапана 4 от

грунта с корпуса 1 снимают крышку 2 путем разъединения байонетного соединения 14, извлекают вкладыш 10 и очищают его и клапан от грунта.Самозачистка внутренних по верхностей грунтоноса и упорных уступов башмака 9 и корпуса 1 производится зубчатой нарезкой 13, выполненной на торцах полуцилиндрических 11 и цилиндрического 10 вкладышей.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Вакуумный грунтонос, содержащий корпус с крышкой, фиксирующие кольца, шток с тарельчатым клапаном, пропущенным через фланец, размещенный на стойках, закрепленных на крышке корпуса, и грунтоприемную гильзу с режущим башмаком, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отбора монолита и

улучшения эксплуатационных характеристик, грунтонос снабжен цилиндрическим вкладышем, размещенным под крышкой, и полуцилиндрическими вкладышами с проточками на внутренней поверхности для

размещения фиксирующих колец, при этом на торцах цилиндрического и полуцилиндрического вкладышей выполнена зубчатая нарезка, а вкладыши, грунтоприемная гильза и фиксирующие кольца установлены залодлицо с внутренней поверхностью корпуса.

Использование: инженерно-геологические изыскания монолитов мягко- и текучепластичных грунтов из скважин ниже и выше уровня подземных вод. Сущность изобретения: устройство содержит корпус с крышкой, грунтоприемную гильзу с режущим башмаком. Шток с тарельчатым клапаном пропущен через фланец, размещенный на стойках, закрепленных на крышке корпуса. Цилиндрический и полуцилиндрические вкладыши, грунтоприемная гильза и фиксирующие кольца установлены заподлицо с внутренней поверхностью корпуса. На торцах цилиндрического и полуцилиндрических вкладышей выполнена зубчатая нарезка. 2 ил.