Устройство для отбора донных проб Советский патент 1993 года по МПК E21B25/18 

--jL

&

(Л

С

Изобретение относится к технике отбо- рд проб грунта и воды со дна водоемов. Преимущественная ;рбласть применения - теологические , геохимические, микробиологические исследования на континентальном шельфе и в океане методом отбора ненарушенных проб большого сечения в пограничном слое вода-грунт. ;/ : ; Цель изобретения-улучшение качества отбираемых проб и уменьшение веса уст-

рОЙСТВа./...,,. .:.;;. ..IV .- ,

Сущность изобретения поясняется чертежом, где дан разрез устройства в момент его внедрения.: ;

Устройство для отбора донных проб со- держит колонковую трубу 1 с установленными в ней керноподрезными элементами 2, выполненными, например, в: виде гибких стальных пластин, имеющих возможность продольного выдвижения по фигурным па- зам 3, сделанным в стенке колонковой трубы, Верхние концы кернопоДрезных элементов 2 жестко связаны с крышкой 4, перекрывающей верхний торец колонковой трубы 1, На крышке 4 размещен груз-бал- ласт 5, V:;--..--;;- .;... и../:. . . - . .- .

Устройство снабжено полыми штангами б с фиксаторами 7, выполненными, например, в виде шариков, свободно установленных в радиальные отверстия, сделанные в стенке штанг б. Концентрично наружной поверхности фиксаторов 7 размещены втулки 8, жестко связанные с крышкой 4 и у ста но в- ленные подвижноотносительно штанг 6.

В полости штанг б подвижно установле- ны штоки 9, выполненные с кольцевыми проточка ми. 10 под фиксаторы 7. Нижние концы штоков 9 набором вставок 11 соединены с опорной пятой 12. Изменением числа вставок 11 в наборе регулируют расположение по высоте опорной пяты 12, обеспечивая желаемое соотношение между высотой проб грунта и воды.

Верхние концы штоков 9 соединены с тросом 13, прикрепленным такелажной скобой 14 к планке 15, Шарнирно соединенной с вертлюгом 16 троса 17 судовой лебедки (на схеме не показана).

Для облегчения выхода воды из колон- ковой трубы в крышке 4 сделаны окна 18, перекрытые створками 19. Во время погружения на дно последние подняты вверх и удерживаются упорами 20, прикрепленными к косынке 21, жестко соединяющей вер- хние концы штанг 6.

К косынке 21 такелажной скобой 22 прикреплен строп 23, одетый на крюк 24, шар- нирно закрепленный на планке 15. В колонковой трубе 1 закреплен вкладыш 25,

облегчающий разгрузку Отобранных проб.

Устройство для отбора донных проб работает следующим образом, Перед погружением устройство приводят в положение, показанное на схеме. Во время опускания на дно строп 23 натянут, а трос 13 прослаблен. При внедрении вес крышки 4, утяжеленной грузами 5, через фиксаторы 7 и штанги 6 передается колонковой трубе 1.

После достижения опорной пяты 12 поверхности дна штоки 9 останавливаются, а фиксаторы 7 перемещаются по ним вниз, достигают кольцевых проточек 10 и выдавливаются в них, освобождая крышку 4. Вес последней мгновей но перестает действовать на колонковую трубу 1 и передается на керноподрезные гибкие элементы 2. Колонковая труба прекращает внедрение, а керноподрезные элементы 2 начинают перемещаться вниз под весом крышки 4, утяжеленной грузами 5.

Изгибаясь в фигурных пазах 3, керноподрезные элементы 2 смыкаются друг с другом, отделяя отобранную пробу грунта от пласта. В этот же моме нт крышка 4 ло- житря на верхний торец колонковой трубы 1,-а, створки 19 захлопываются, закрывая отобранную пробу сверху. :

Возможны случаи, когда колонковая труба внедряется в чересчур плотный слой осадков и останавливае тся в положении, при котором опорная пята 12 не касается дна. Вес устройства перестает действовать на строп 23. крюк 24 освобождается и под собственным весом поворачивается, выходя из зацепления с петлей стропа 23. Переключив судовую лебедку на подъем, медленно выбирают трос 17, натягивая трос 13 и приподнимая штоки 9. При совмещении проточек 10 с фиксаторами 7 последние выдавливаются внутрь штанг б и освобождают крышку 4, которая закрывает пробу сверху, а гибкие элементы 2 в это же время подрезают ее снизу.

При дальнейшем подьеме штоки 9 своими нижними буртами упираются во втулки 6 и устройство извлекается из грунта. Подняв устройство на палубу судна, ставят его на фигурный поддон (повторяющий форму фигурных пазов 3) и отсоединяют вкладыш 25 от колонковой трубы 1. Приподняв устройство за строп 23, размыкают керноподрезные элементы 2, оставляя вкладыш 25 с пробой грунта и воды в поддоне.

Положительный эффект изобретения заключается в гарантированной сохранности верхнего слоя грунта за счет остановки колонковой трубы после достижения заданной глубины внедрения. При этом возможно

получение желаемого соотношения между высотой пробы грунта и пробы придонной воды.

Кроме того, изобретение позволяет значительно уменьшить вес устройства за счет того, что один и тот же груз-балласт используется вначале для внедрения колонковой трубы, а затем для выдвижения кернопоД резных элементов, отделяющих пробу грунта от исследуемого пласта. Этот эффект изобретения особенно заметен при оснащении устройства короткой колонковой трубой с большим поперечным сечением, для которой усилия внедрения и подрезки пробы примерно одинаковы,

Формула изобретения Устройство для отбора донных проб, содержащее колонковую трубу с установленными в ней керноподрезными элементами, имеющими возможность продольного выдвижения, перекрывающую верхний торец колонковой трубы крышку, груз-балласт и

трос, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения качества отбираемых проб и уменьшения веса устройства, оно снабжено полыми штангами с фиксаторами, втулками, размещенными концентрично наружнойтюверхности последних, жестко связанными с крышкой и установленными подвижно относительно штанг, опорной пятой и связанными с ней штоками, подвижно установленными в полости полых .штанг и

выполненными с кольцевыми проточками под фиксаторы крышки, при этом штоки со- единегш с тросом, а верхние концы керно- подрезных элементов жёстко связаны с крышкой и на ней размещен груз-балласт.

Йспользбваййе: для отбора ненарушен- : ных проб грунта и придонной воды в рыхлых морских отложениях. Сущность изобретения: пробоотборник содержит груз-балласт 1 и четырехгранную колонковую трубу 2 с фигурными пазами 3 и подвижно установленными в них гибкими керноподрезными пластинами 4, прикрепленными к крышке 5, которая снабжена втулками б, скользящими по полым штангам 7, прикрепленным к колонковой трубе. В стенку штанг вмонтированы шарики 8, кинематически связанные посрёДствбм пЬдвиж- ных скалок 9с Опорной пятой ТО. Между скалками и опорной пятой смонтированы вставки 11 переменной длины. Груз-балласт закреплен на крышке и через шарики и штанги передает свой вес колонковой трубе. При контакте опорной пяты с дном шарики освобождают крышку. Вес груза с колонковой трубы мгновенно снимается и передается кернрподрезным пластинам, отделяющим пробу От пласта. Регулируя положение опорной пяты, можно останавливать колонковую трубу при заранее заданной глубине ее внедрения. 1 ил.