Глубоководный гидростатический пробоотборник Советский патент 1978 года по МПК E21B49/02 

Изобретение относится к горному делу и может найти применение для отбора проб донных отложений при поиске подводных месторождений полезных ископае мых глубоководных районов шельфа, инженерно-геологическом и геохимическом изучении донных грунтов, океанографических исследованиях шельфа и материкового склона. Известны глубоководные пробоотборники, принудительно погружаемые в донные отложения LIJ . Наиболее эффективнь1ми из них являются устройства, где для внедрения в донный грун.т используется сила гидростатического давления. Известен глубоководный гидростатиче кий пробоотборник, содержащий трубу с герметично закрывающими ее крышкой и поршнем. При погружении пробоотборни под действ ием разноЬти давления поровая вода грунта под трубой переходит из состояния покоя в движение, уменьшая прочность грунта и трение его о внутрен нюю стенку трубы 2 , Однако при работе на большой глубине чересчур большой перепад давлений вызывает мощный фильтрационный поток поровой воды, размывающий колонку грунта и приводящий к тому, что прежде, чем труба внедрится на сколько-нибудь значительную глубину, она оказывается заполненной смесью поровой воды с грунтом, взятых из самых верхних слоев дна Качество такой пробы невысокое. Целью изобретения является улучшение качества опробования посредством уменьшения (}я льтрационного потока поровой воды, разрушающего колонку г руита при погружении. Цель достигается тем, что поршень снабжен откидными планками для торможения последнего, причем, планки жестко соединены с поршнем посредством штока, пропущенного сквозь отверстие в крышке. На чертеже изображён предлагаемый пробоотборник. Пробоотборник содержит трубу 1, наконечник-башмак 2, лепестковый клапан 3, крышку 4 со штуцером 5, снабженным обратным клапаном, и поршень 6, снабженный штоком 7, Один конец штока 7 закреплен с возможностью перемещения между фиксирующими шти4 тами 8, вмонтированными в корпус наконечника-башмака 2, а второй пропущен сквозь отверстие в его цнише и на нем закреплена опорная пята 9. К поршню 6 прикреплен одним концом шток 10, конец которого пропущен сквозь отверстие, вьшолненное в крышке 4, и на нем закреплен поплавок 11 с откидными тормозными планками 12, снабженными ребрами жесткости 13,

Перед опусканием на ано пробоотборник приводят в состояние, показанное на чертеже, и из него через штущер 5 откачивают возаух. Во время опускания на пно тормозные планки 12 встречным потоком воды прижимаются к пЬплавку 11. В таком положении торможе ние планок о воду минимальное, а ребра жесткости 13, выполняя вместе с поплавком 11 функции стабилизирующего оперения, улучшают вертикальную стабилизацию пробоотборника.

При ударе пяты 9 о грунт она вместе со штоком 7 перемещается вверх и освобождает штифты 8, которые благодаря скосам выдавливаются из проточки в

башмаке 2 внутрь поршня 6. При этом поршень освобождается. Труба 1 под действием гидростатического давления, приложенного сверху к крышке 4 и не уравновешенного больше давлением, приложен- ным к поршню снизу, задавливается в грунт. Тормозные планки 12, двигаясь по инерции, откидываются вниз, занимая горизонтальное положение, при котором

ИХ лобовое сопротивление в воде наибольшее.

Торможение о воду поплавка 11 и планок 12 препятствует быстрому отскоку поршня 6 под действием гидростатического давления. Смешение поршня вверх происходит медленно, создавая в грунте фильтрационный поток поровой воды относительно небольшой величины. При этом фильтрационное давление воды достаточно для ослабления грунта и ликвидации свайного эффекта, но не мож привести к разрушению отбираемой колонки грунта. Предлагаемым пробоотбор,НИКОМ возможен отбор качественной колонк грунта на глубинах моря, составляющих сотни метров.

Формулаизобретения

Глубоководный гидростатический пробоотборник, содержащий трубу с герм&тично закрывающими ее крышкой и поршнем, отличающийся тем, .что, с целью улучшения качества опробсьвания посредством уменьшения фильтрационного потока поровой воды, разрушающего колонку грунта при погружении, поршень снабжен откидными планками для торможения последнего, причем, планки жестко соединены с поршнем посредством штока пропущенного сквозь, отверсти в крышке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Патент QUA N 3429388, кл. 175-345, 1969.

2.Авторское свидетельство СССР № 257858, кл. ( О1 N 1/02, 1968.

--1