Подводный колонковый пробоот-бОРНиК Советский патент 1981 года по МПК E21B49/02 G01N1/04 

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано для отбора проб большой длины из рыхлых донных осадков, а также из твердых донных грунтов. Известны подводные колонковые пробоотборники, внедряющиеся в морс кие осадки в результате ркализации кинематической энергии, накопленной в процессе спуска пробоотборника на дно, которые состоят из грунтоносац груза, жестко укрепленного на его верхнем конце. Поскольку вес и габа риты груза обычно ограничиваются дл удобства выноса трубки за борт и с лью предотвращения ее переворачивания вниз грузом во время спуска на дно, то част,о запасенной энергии ок зывается недостаточно для внедрения грунтоноса в плотные породы или в рыхлые осадки на большую длину 1. Для повышения глубины внедрения пробоотборников, в их конструкцию часто вводят добавочные узлы, обеспечивающие приданию грунтоносу до.полнительных внедряющих усилий, например, за счет нанесения ударов грузом на тросе. Известен также подводный колонковый пробоотворник, содержащий керноприемную трубу с башмаком, скользящий груз и стабилизатор 2. Однако известное устройство обладает недостатками, заключающимися в том, что, во-первых, из-за ограниченного веса груза энергия каждого из единичных ударов невелика, т.е. эффективность процесса забивки очень низка и недостаточна для внедрения в плотные грунты. При увеличении веса груза и высоты его сбрасывания затрудняется эксплуатация пробоотборника, а также возникает опасность переворачивания трубы грузом вниз во время ее спуска на дно. Во-вторых, использование поднимаемого судовой лебедкой груза практически невозможно при глубинах моря больше нескольких десятков метров из-за сильного воздействия на трос волн и подводных течений, а также«вследствие неиэбеж- ного сноса судна и невозможности точного определения высоты подъема, чрезвычайно малой соотносительно с глубиной моря. Цель изобретения - увеличение глубины внедрения пробоотборника за счет

использования энергии гидродинамического удара.

Указанная цель достигается тем, что керноприемная труба снабжена камерой с вакуумированной полостью, закрытой сверху крьпикой из быстрорастворимого материала.

Достижению цели способствует также и то, что крышка из быстрорастворимого материала снабжена расплавленным изолирующиь; слоем с электронагневательным элементом, связанным с источником электроэнергии проводником с выключателем, имеющим тяговый механизм включения.

Кроме того, для указанной цели выключатель установлен на скользящем грузе, а его тяговый механизм соединен гибкой тягой с башмаком керноприемной трубы.

.Для уменьшения габаритов данного устройства, камера с вакуумированной полостью имеет кольцевую цилиндрическую форму и расположена внутри стено керноприемной трубы.

На чертеже изображен предлагаемый пробоотборник.

Устройство включает режущий башма 1 с кольцевой канавкой по его верхнему торцу, причем форма канавки может быть различной. С башмака 1 крепится труба 2 и труба 3, образующие вместе керноприемную трубу. Между башмаком

1и трубой 2 помещен лепестковый клапан 4. Наружный диаметр башмака несколько больше наружного диаметра трубы 4. На верхних концах труб,укреплена герметическая кольцевая крышка 5, кольцевая перемлчка которой выгюлнена в виде плоского кольца 6, изготовленного из быстрорастворимого морской водой материала, изолированного сверху слоем легкоплавкого материала 7, например парафина. Снаружи трубы 4 размещен с возможностью продольного перемещения скользящий груз 8, на котором укреплен источник электроэнергии - электрическая батарея 9. Последняя через выключатель

10 соединена проводником И с электрюнагре вательным элементом 12, помещенным в слое легкоплавкого материала 7 крышки 5. Выключатель 10 имеет тяговый механизм, который гибкой тягой - тросиком 13 связан с башмаком 1. В верхней части наружной трубы установлен стабилизатор 14.

Соединенные друг с другом трубы

, башмак 1 и крышка 5 образуют камеру с вакуумированной полостью

15. Откачка воздуха из полости производится через клапан 16.

Устррйство работает следующим образом.

После его сборки на палубе судна, из камеры отсасывается воздух, создавая в ней необходимое по условиям

работ разряжение. Затем пробоотборник на тросе судовой лебедки опускают на дно, причем во время спуска груз 8 свободно висит на башмаке 1, обеспечивая вместе с стабилизатором 14 вертикальное положение всего снаряда. Ударившись о дно пробоотборник первое времяч внедряется за счет накопленной кинематической энергии. При этом груз 8 остается на поверхности грунта свободно перемещаясь вдоль внедряющейся в осадки наружной трубы 4. В результате, натянувшийся тросик, 13 замыкает контакт выключателя 10, подавая ток от батареи 9 к нагревательному элементу 12.. Последний нагреваясь расплавляет слой материала 7 (параЛина), морская вода входит в контакт с кольцом 6, растворяет его и под болыним напором устремляется в камеру 15, нанося удар по поверхности кольцевой канавки башмака 1.

Формула изобретения

1.Подводный колонковый пробоотборник, содержащий керноприемную трубу с башмаком, скользящий груз и стабилизатор, отличающийся тем, .что, с целью увеличения глубины внедрения пробоотборника за счет использования энергии гидродинамического удара, керноприемная труба снабжен.а камеррй с вакуумированной полостью, закрытой сверху крышкой из быстрорастворимого материала.

2..Устройство по п. 1, о т л и чающееся тем, что крышка из быстро.растворимого материала снабже расплавляет им изолирующим слоем с электронагревательным элементом, связанным с источником электроэнергии проводником с выключателем, имещим тягрвый механизм включения.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т личающееся тем, что BbiKJiiqчатель установлен на скользящем грузе, а его тяговый механизм соединен гибкой тягой с башмаком керноприемно й трубы.

4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью уменьшения габаритов камера с вакуумированной полостью имеет кольцевую цилиндрическую форму и расположена внутри стенок керноприемной трубы.

Источники информации, принятые во внимание приэкспертизе

1 .Патент Великрбритании №1,123,118, кл.Е 21 В 25/00, опублик. 1965.

-2. Авторское свидетельство СССР № 90975, кл. Е, 21 В 49/02, 1950 (поототип .