Устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине Советский патент 1978 года по МПК E02D1/00 

1

Изобретение относится к строительству, в частности к устройствам для определения деформативных характеристик грунта в скважине.

Известен прибор для определения упругих свойств горных пород в скважинах, включающий жесткий корпус с резиновой оболочкой, измерительный блок с двухходовым механизмом включения и тензобалочки 1.

К недостаткам этого прибора следует отнести зависимость замеров от наличия источника электроэнергии, влияние колебаний напряжения на точность замеров, низкую точность замеров и невысокую надежность работы прибора.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содержаш,ее зонд с корпусом и эластичной оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод н измерительные приспособления 2.

Недостаток такого устройства заключается в невысокой точности измерения деформативных характеристик грунтов.

Цель изобретения--повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содержащем зонд с корпусом и эластичной

оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод и измерительные приспособления, в качестве источника рабочего давления использован силовой цилиндр с плавающим порщнем, причем поршневая полость цилиндра гидравлически соединена с измерительным приспособлением, выполненным в виде оттарированного аксиальноПоршневого насоса.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Устройство включает зонд 1 с корпусом и эластичной оболочкой 2, подающий трубопровод 3 со сливным устройством 4 в

верхней части, снабженный запорными вентилями 5. В подающий трубопровод 3 встроены также перекрывающий вентиль 6, обратный клапан 7, регулирующий подачу жидкости к зонду 1, фильтр 8, оттарированный аксиально-лорщневой насос 9 и тахометр со шкалой 10. В качестве источника рабочего давления использован силовой цилиндр 11 с рабочей жидкостью и плавающим порщнем 12, пригружаемый

усилием Р н обеспечивающий необходимое давление в систе)Ме устройства, фиксируемое манометрами 13 и 14 разной чувствительности. Манометр 13, рассчитанный на меньшее давление, снабжен запорным вентилем 15. Аксиально-поршневой насос 9 предназначен для фиксирования расхода рабочей жидкости по числу оборотов тахометра и показаниям шкалы 10 и может быть применен также в качестве источника избыточного давления путем иодключения к нему редуктора с механизмом 16 вращения.

Работает устройство следующим образом.

Перед началом работы зонд 1, смонтированный на нижнем конце подающего трубопровода 3, опускают в скважину 17 на требуемую глубину. Силовой цилиндр

11заполняют рабочей жидкостью, которую при открытом перекрывающем вентиле 6 усилием Р через плавающий порщень

12и аксиально-поршневой насос 9 подают в полость зонда 1. При этом воздух из полости зонда 1 вытесняют по подающему трубопроводу 3 в открытый отводной патрубок сливного устройства 4. По окончании заполнения устройства рабочей жидкостью и вытеснения воздуха перекрывают запорные вентили 5 сливь ого устройства 4.

Изменение нагрузки проводят ступенями с помощью плавающего поршня 12, погружаемого усилием Р, соответствующей величины. Давление в системе фиксируют по соответствующему манометру. Величину перемещения стенки |Сква О-1иы определяют по расходу рабочей жидкости, закачанной под оболочку зонда, он определяется по числу оборотов (или углу оборота) оси аксиально-порщневого насоса 9 при заданном постоянном (для данной ступени) давлении рабочей жидкости.

По окончании измерений открывают запорные вентили 5 сливного устройства, перекрыв одновременно вентиль 6, и через верхний вентиль 5 по трубопроводу 3 опускают сливную трубку до нижнего .основания зонда 1. С помощью источника сжатого воздуха, подключеиного через боковой :(апорпый вентиль 5, 1 ытесняют рабочую жидкость из зонда 1 н подающего трубопровода 3. При этом снимают давление столба жидкости на эластичную оболочку 2 зонда 1, после чего зонд может быть извлечен из скважйны или перемещен на новое место в скважине для очередного замера.

Устройство позволяет существенно повысить точность определения деформативиых характеристик грунта.

Формула изобретения

Устройство для определения деформативных характеристик грунта в скважине, содержащее зонд с корпусом и эластичной

оболочкой, емкость с рабочей жидкостью, источник рабочего давления, подающий трубопровод и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью повышеиня точности измерений, источник рабочего давлення выполнен в виде силового цилиндра с плавающим порщнем, причем поршневая полость цилиндра гидравлически соединена с измерительным приспособлением, выполненным в виде оттарированного аксиально-поршневого насоса.

Источники ииформации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 278179, кл. G 01N 33/24, 1967.

2.Трофименко Ю. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. М., Стройиздат, 1974, с. 147.

J