Устройство для определения фильтрационных свойств грунтов в подводном залегании Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к инежнерно- геологическим исследованиям, в частности к устройствам для определения фильтрационных свойств грунтов в подводном залегании.

Известно устройство для определения коэффициента фильтрации грунта, содержащее полую штангу, разделенную радиальной перегородкой на верхнюю и нижнюю камеры, причем верхняя камера соединена с входом, а нижняя - с выходом насоса, а стенки камеры выполнены из пористого материала и имеют скеозные капиллярные каналы.

Недостатком данного устройства является невозможность его использования для

исследования грунтов в подводном залегании

Известно также устройство для определения фильтрационных свойств грунтов в подводном залегании, содержащее герметичный корпус с перфорированным наконечником и подвижное кольцо, закрепленное на днище корпуса.

Недостатки устройства - оно работоспособно только на больших глубинах, т.е. при значительных перепадах давления внутри и снаружи герметичного корпуса, и забивание перфорации грунтом, что снижает точность измерений.

Целью изобретения является повышение точности измерений и надежности работы устройства на небольших глубинах.

0

Ус.ройство для определения фильтрационных свойств грунтов в подводном залегании, содержащее герметичный корпус, перфорированный наконечник и подвижное кольцо, закрепленное на днище корпуса, снабжено водонепроницаемой перегородкой с центральным отверстием, трубкой, ЗТГе ктрбма гнйтн ым датчиком, электромагнитным клапаном, датчиком наличия воды и блоком управления, при этом водонепроницаемая перегородка размещена внутри-кор- пуса, образуя в нем две камеры, трубка соосно размещена внутри перфорированного наконечника и закреплена на днище корпуса, а электромагнитный клапан закреплен на водонепроницаемой перегородке над ее центральным отверстием и соединен электрической связью с блоком управления, который соединен с датчиком наличия воды и электромагнитным датчиком, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с подвижным кольцом.

На чертеже схематически изображено предлагаемое устройство.

Устройство имеет герметичный корпус 1, разделенный водонепроницаемой перегородкой на верхнюю 2 и нижнюю 3 камеры. В верхней камере 2 установлен блок 4 управления, который посредством коммуникаций связан с электромагнитным датчиком 5, датчиком 6 наличия воды и электромагнитным клапаном 7. Нижняя камера 3 при помощи трубки 8 связана со сменным перфорированным наконечником 9. В нижней части корпуса 1 при помощи специальных буртиков и пружины 10 установлено подвижное кольцо 11. Устройство имеет также штуцера 12 и 13 с обратными клапанами, предназначенными для заполнения верхней камеры 2 сжатым воздухом и нижней камерой 3 водой, и места крепления для подьемного каната 14.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерения устройство устанавливает б вертикальном положении и заполняют верхнюю камеру 2 сжатым воздухом через штуцер 12, а нижнюю - водой через штуцер 13 В исходном положении электромагнитный клапан 7 закрыт, поэтому верхняя 2 и нижняя 3 камеры корпуса 1 разобщены, а подвижное кольцо 11 под действием пружины 10 находится в крайнем нижнем положении. Устройство готово к работе.

Погружение и заглубление в грунт устройства осуществляется зч счет энергии свободного падения. При внедрении устройства в грунт на заданную глубину подвижное кольцо 11 сжимает пружину 10 и перемещается в крайнее верхнее положение, что приводит к срабатыванию электромагнитного датчика 5, сигнал от которого

поступает в блок 4 управления и открывает электромагнитный клапан 7. При этом сжатый воздух из верхней камеры 2 через элек- тромагнитный клапан 7 поступает в нижнюю камеру 3, вытесняя из нее воду,

которая через трубку 8 и радиальные отверстия сменного наконечника 9 начинает проникать в грунтовый массив.

По истечению определенного времени, заранее заданного в блоке 4 управления,

или когда уровень воды в нижней камере 3 опустится ниже уровня расположения датчика б наличия воды, электромагнитный клапан 7 закрывается и вытеснение воды прекращается. Выглубление устройства из

грунта и подъем его на поверхность осуществляется при помощи подъемного каната 14.

Зная время и объем вытесненной воды из нижней камеры 3, можно определить

фильтрационные свойства грунта Применяя сменные наконечники 9 с различным расположением радиальных отверстий и глубиной заглубления в исследуемый грунт, можно более точно оценить фильтрационные свойства различных слоев грунта. Циркуляция воды, направленная от устройства к грунту, препятствует процессу забивания радиальных отверстий сменного наконечника 9, что повышает точность измерений, а

наличие камеры, заполненной сжатым воздухом, позволяет работать на незначительной глубине с грунтом, имеющим ненарушенную структуру.

40

Формула изобретения

Устройство для определения фильтрационных свойств грунтов в подводном залегании, содержащее герметичный корпус,

перфорированный наконечник и подвижное кольцо, установленное снаружи корпуса, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и надежности работы устройства на небольших глубинах, оноснабжено водонепроницаемой перегородкой с центральным отверстием,трубкой,электромагнитным датчиком, электромагнитным клапаном, датчиком наличия воды и блоком управления, при этом водонепроницаемая

перегородка размещена внутри корпуса, образуя в нем две камеры, трубка соосно размещена внутри перфорированного наконечника и закреплена на днище корпуса, а электромагнитный клапан закреплен, на водонепроницаемой перегородке над ее

центральным отверстием и соединен электрической связью с блоком управления, который в свою очередь соединен с датчиком

наличия воды и электромагнитным датчиком, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с подвижным кольцом

Использование: инженерно-геологические исследования. Сущность изобретения: устройство снабжено водонепроницаемой перегородкой с центральным отверстием, трубкой, электромагнитным датчиком, электромагнитным клапаном, датчиком наличия воды и блоком управления. Водонепроницаемая перегородка размещена внутри корпуса, образуя в нем две камеры, трубка соосно размещена внутри перфорированного наконечника и закреплена на днище корпуса, а электромагнитный клапан закреплен на водонепроницаемой перегородке над ее центральным отверстием и соединен электрической связью с блоком управления. Последний соединен с датчиком наличия воды и электромагнитн IM датчиком, установленным на корпусе с возможностью взаимодействия с п движ- ным кольцом Применение устройства позволяет повысить точность измерений, а наличие камеры, заполненной сжатым воздухом, позволяет работать на незначительной глубине с грунтом, имеющим ненарушенную структуру. 1 ил. (Л

4