Вакуумный грунтонос Советский патент 1981 года по МПК E02D1/04 G01N1/02 

(54) ВАКУУМНЫЙ ГРУНТОНОС

1

Изобретение относится к строительству и можетбыть использовано в инженерногеологических изысканиях при отборе мфюлита грунта из скважины,

Наиболее блнзкнм техническим решением к предлагаемому является вакуумный грунтонос, включающий корпус с направляющим фланцем и упорными стойками, тарельчатый клапан со щтоком, установленный между упорными стойками, разъемную керноприемную камеру с режущим башмаком, оснащенную шарнирными элементами, разрезную грунтопрнемную гильзу, выполненную нз гибкой тонколистовой заготовки, изогнутой в виде цилиндра 1.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает надежного забора в гильзе образцов слабых грунтов с ненарушенной структурой.

Цель изобретения - повышение качества отбираемых монолитов грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в вакуумном грунтоносе, включающем корпус с направляющим фланцем и упорными стойками, тарельчатый клапан со штоком, установленный между упорными стойками, разъемную керноприемную камеру с режущим башмаком, оснащенную шарнирными элементами, и разрезную грунтоприемную гильзу, выполненную из гибкой тонколистовой заготовки, изогнутой в виде цилиндра, его шарнирные элементы выполнены в виде сопряженных со стенкой керноприемной камеры прижимных полосок, торцы заготовки грунтопрнемной гильзы зафиксированы, а внешняя поверхность грунтоприемной гильзы выполнена шероховатой.

На фиг. I изображен вакуумный грунтонос, общий вид; на фиг. 2 - грунтоприемная гильза вакуумного грунтоноса, общий вид; на фиг. 3 - то же в момент забора грунта, разрез; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 3.

Грунтонос включает в себя переходник

15 1, выполненный совместно с резьбовым штоком 2, направляющий резьбовой фланец 3, закрепленный на стойках 4, тарельчатый клапан 5, седло 6 с большим проходным отверстием для выхода воздуха, воды и жндкотекучей массы. Стойка 4 и седло закреплены на крышке 7, жестко соединенной с корпусом 8, который сочленен посредством байонетного затвора 9 с разъемной керноЬриемной камерой 10, половинки которой выполнены совместно с разъемным peжyщн башмаком 11. Башмак И содержит прижи ,мные полоски 12, установленные на шарнн pax в прорезях 13 с возможностью плотного прижима нижнего края грнутоприемной гильзы 14 к внутренней поверхности керноприемной камеры 10. В башмаке 11 выполнены глухие гнезда 15 для специального ключа, используемого при разъеме байонетного затвора 9. Жестко закрепленные на внутренней. поверхности камеры Ю упориые полукольца 16 служат для фиксации верхнего края грунтоприемной гильзы 14 в полости грунтоноса. Грунтоприемная гильза 14 выполнена из прямоугольной заготовки, вырезанной из материала, у которого одна сторона гладкая, а другая - шероховатая, например из ваминированной бумаги, используемой при изготовлении мягкой оболочки для расфасовки молока. Соприкасающиеся по линии разре:за торцы 17 изогнутой в виде цилиндра загот9вки грунтоприемной гильзы 14 зафиксированы липкой лентой 18, наnpHivfep марки Л Т-19. Грунтонос работает след ующим образом. К месту отбора монолитов грунта транспортируют заранее нарезанные, из ваминированной бумаги прямоугольные заготовки и рулон липкой ленты марки ЛТ-19. Затем изгибают заготовку в виде цилиндра водонепроницаемой гладкой стороной внутрь и фиксируют соприкасающиеся торцы 17 линии разреза заготовки липкой лентой 18 с наружной и внутренней стороны. Изготовленную таким образом грунтоприемную гильзу 14 вставляют в одну из половинок разъемной керноприемной камеры 10 и фиксируют ее нижний край прижимными полосками 12. Верхний торец гильзы 14 при этом упирается в упорное полукольцо 16. После этого грунтоприемную гильзу 14 накрывают второй половинкой керноприемной камеры 10, собранный узел вводят в полость корпуса 8 грунтонбса и закрепляют его при помощи байонетного затвора 9. Посредством резь бового штока 2 и резьбового направляющего фланца 3 открывают проходное отверстие седла 6 тарельчатого клапана 5, а затем переходник 1 грунтоноса соединяют с рабочей штангой буровой установки. После указанных операций грунтонос опускают на забой скважины и производят его задавливание в грунт. При этом нижний торец корпуса 8 грунтоноса упирается в буртик разъемного режущего башмака И, а столбик грунта, входящий в полость грунтоприемной гильзы 14, воздействует на сопряженные со стенками керноприемной камеры прижимные полоски 12 и надежно прижимает их вместе с нижним краем грунтоприемной гильзы 14 к внутренней поверхности керноприемной камеры 10. Гладкая внутренняя поверхность грунтоприемной гильзы 14 при этом снижает величину бокового трения столбика грунта, входящего в полость гильзы 14, а шероховатая наружная поверхность гильзы 14 надежно сцепляется со стенкой керноприемной камеры 10, ограничивая тем самым подвижку гильзы 14 в осевом направлении. Липкая лента 18, фиксирующая соприкасающиеся торцы 17 заготовки 14 по линии разреза, ограиичи-. вает подвижку- гильзы и монолита грунта в радиальном направлении.. После заполнения полости грунтоприемной гильзы 14 грунтом с ненарушенной структурой тарельчатый клапан 5 прижимает к седлу 6, а затем производят отрыв монолита грунта от массива вакуумным способом путем поднятия грунтоноса на поверхность. Извлечение отобранного монолита грунта из керноприемной камеры 10 производят следующим образом. В глухне гнезда 15 вводят штифты специального ключа, выполненного из двух полухомутов с рукоятками, и производят разъем байонетного затвора 9, предварнтельно открыв клапан 5 грунтоноса. Затем из полости корпуса 8 извлекают разъемную керноприемную камеру 10 и разъединяют ее половинки, предварительно откинув прижимные полоски 12 от стенки камеры 10. Образец грунта, находящийся в грунтоприемной гильзе 14, свободно берут в руки, зачищают ножом его торцы, парафинируют, упаковывают и отправляют в лабораторию на исследование. . Конструкция вакуумного грунтоноса позволяет уменьшить технологическое время на отбор монолита грунта из скважины, значительно повысить качество отбираемых проб и увеличить объем забираемого в гильзу грунта. При использовании разрезных грунтоприемных гильз, торцы прорезей которых фиксируются липкой лентой, обеспечивается удобство их транспортировки, так как на скважину доставляются малогабаритные тонколистовые заготовки прямоугольной формы, при этом повышается их сохранность от случайных повреждений при перевозке. Формула изобретения Вакуумный грунтонос, включающий корпус с направляющим фланцем и упорными стойками, тарельчатый клапан со штоком. установленный между упорными стойками. разъемную керноприемную камеру с режущим бащмаком, оснащенную шарнирными элементами, и разрезную грунтоприемную гильзу, выполненную из гибкой тонколистовой заготовки, изогнутой в виде цилиндра, отличающийся тем, что, с целью повышения качества отбираемых монолитов грунта, шарнирные элементы выполнены в

йиде сопряженных со стенкой керноприемМой камеры прижимных полосок, торцы заготовки грунтоприемной гильзы зафиксированы, а внешияя поверхность грунтоприемной гильзы выполнена шероховатой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 491073, кл. Е 02 D 1/04, 1973 (прототип).

Фиг./

/

/7

W