В отличие от песчаных грунтов глинистые грунты имеют чрезвычайно малый коэфициентфильтрации. В связи с указанным, существующие методы и приборы для определения уровня (напора) грунтовых вод для песчаных грунтов не могут быть применены для глинистых грунтов.
Предлагаемое устройство предназначено для установления с достаточной точностью напора грунтовой воды и в глинистом грунте. Устройство это отличается от известных устройств тем, что оно выполнено в виде цилиндра с каналом для помещения аэроманометра и с кольцевой выточкой для. образования замкнутой полости. При подаче жидкости в эту полость цилиндр автоматически крепится в скважине или в обсадной трубе.
На прилагаемом чертеже фиг. 1 изображает общий вид устройства, фиг. 2 и 3 - детали аэроманометра.
Устройство состоит из цилиндра 7, диаметр которого немного меньше обсадной трубы 16. Если диаметр обсадной трубы 16 равен, например, 114 мм, то диаметр цилиндра / равен 100 мм (при высоте цилиндра в 160 мм).
Средняя часть боковой поверхности цилиндра 7 имеет дополнительную выточку в виде полости 2. С наружной стороны эта полость закрыта эластичной, например, резиновой покрышкой /5. В средине цилиндра 7 имеется сквозной канал 4, который снизу закрыт пористым диском 5, сверху же специальным клапаном 6. Кроме того, над полостью 2 имеются еще два клапана, один из которых W служит для подачи в полость 2 воды, а другой 8 для выпуска ее наружу. Для спуска прибора в скважину, а также для его подъема наверх, имеется штанга 9. К клапану 10 прикреплен толстостенный резиновый шланг 7/, подводящий воду к клапану 10. В канале 4 помещен аэростатический манометр 7.
Последний имеет следующее устройство (фиг. 2 и 3). В металлическую коробку 21 продолговатой формы заложена стеклянная трубка 22 с каналом в середине. Один конец стеклянной трубки 22 залит сургучом. Диаметр канала трубки-0,5 мм. Коробка наполнена вязкой окрашенной жидкостью.
Температура жидкости соответствует температуре окружающей атмосферы.
Жидкость заполняет весь объем коробки. Верхняя часть ее закрывается резиновой мембраной и туго завязывается ниткой. Приготовленный таким образом манометр обертывается марлей и вводится снизу в канал 4 устройства. По окончании опыта манометр извлекается, вскрывается, стеклянная трубка 22 осторожно очищается снаружи от краски и делаются отсчеты.
Для установления возникшего в приборе давления необходимо произвести следующие .измерения.
1.Длину воздущного столба до опыта Z,Q (расстояние от края трубки до места запайки ее другого конца).
2.Длину воздущного столба во время опыта, LI (расстояние от места запайки до окращенной части).
Определить вторую величину не представляет затруднений, так как жидкость, будучи подкрашенной, оставляет хорошо заметный след в трубке.
Измерение указанных длин производится путем наложения стеклянной трубки на щкалу, имеющую миллиметровые деления. Расчет искомого давления производится по известной формуле:
U.
где Р(|-атмосферное давление вкг/смДля испытания прибора, по указанию заявителя, была сконструирована и выполнена специальная установка, состоящая из обсадной трубы /6 (фиг. 1) и резервуара /5, соединенных между собой резиновой трубкой 72. Низ трубы /б на высоту в 32 см с внутренней стороны смазывался тавотом и заполнялся водонасыщенной глиной J4. Снизу и сверху глины помещались металлические жесткие фильтры 77. Резервуар 73, почти доверху наполнялся водой, которая по трубке /2 соединялась с водой, находящейся в глине. В верхней части резервуара 75, для возможности создания необходимого давления на во°ду воздухом, имеется специальный клапан 7Р, а для измерения давления - манометр 75. Давление создавалось насосом 20.
При испытании прибора поступали следующим образом. В резервуаре 75 создавалось некоторое давление, фиксируемое манометром 75.- Естественно, что это давление вызывало в глине фильтрацию воды. Расход воды при этом находился в соответствии с коэфициентом фильтрации заложенной в трубу 76 глины 14. Поверх глины наливалась вода в количестве двух литров. Сверху в трубу на глину опускался прибор с заложенным в канал 4 манометром 7. При опускании прибора клапан 6 оставался открытым; это было необходимым условием для того, чтобы вода, вытесняя воздух через клапан б, заполнила канал 4. Затем по щлангу /7 насосом через клапан 7( в эластичную покрыщку 75 нагнеталась вода; при этом воздух выходил через клапан 8. После того, как воздух из резинового мешка (тампона) вытеснялся нагнетаемой туда водой, производилось закрытие клапана сверху длинным ключом. Затем нагнетание воды продолжалось до момента, когда ее давление в . тампоне становилось равным удвоенному давлению в покрышке 75. Последняя своим давлением удерживала цилиндр 7 в обсадной трубе 16 во время опыта. Во время нагнетания воды в тампон клапан б оставался обязательно открытым и только по окончании тампонирования клапан 6 закрывался, опять таки длинным ключом, сверху. Момент закрытия клапана 6 есть момент начала действия прибора.
При извлечении прибора из скважины соблюдались следующие условия:
1.Снижалось давление в тампоне, для чего ключом сверху открывался клапан 8.
2.Для сообщения канала 4 с атмосферой этим же ключом, сверху, открывался клапан 6.
3.За штангу 9 прибор извлекался наружу.
4.Из канала 4 осторожно вынимался манометр.
Предмет изобретения.
1. Устройство для определения давления грунтовых вод с применением
.аэроманометра, отличающееся тем, что оно выполнено в форме цилиндра 7, снабженного каналом 4 для помещения аэроманометра и кольцевой выточкой 2, окруженной эластичной покрышкой 13 для образования замкнутой полости, с целью, при подаче жидкости под давлением в указанную полость, автоматически укреплять цилиндр / в скважине или в обсадной трубе 16.
2. В устройстве по п. 1 применение управляемого извне клапана 6, с целью выключения канала от внешнего пространства во время измерения.
фиг1
