Устройство для определения размеров полости в грунтовом массиве Советский патент 1981 года по МПК E21C39/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАЗМЕРОВ ПОЛОСТИ В ГРУНТОВОМ МАССИВЕ

Изобретение относится к области инженерно-геологических изысканий и может быть использовано для определения размеров полости в грунтовых массивах, в частности подземных выработок. Известны устройства для определения размеров полости в грунтовом массиве, включающие различные механические шаблоны, например, пантографического типа 1. Эти устройства имеют ограниченный диапазон измерения размеров полости. Известно также устройство для определения размеров полости в грунтовом массиве, включающее направляющую трубу, щарнирно соединенную с направляющим патрубком, механизм изменения положения патрубка, выдвижной многозвенный щарнирно сочлененный механизм, датчик и реверсивный привод 2. Недостатком этого устройства является его сложность, а также наличие погрещности за счет прогиба выдвижного механизма при больщих линейных размерах полостей в грунтовом массиве, что снижает точность. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности определения размеров полости в грунтовом массиве. Поставленная цель достигается за счет того, что звенья выдвижного механизма выполнены трубчатыми, а щарниры установлены на их наружных поверхностях, при этом механизм изменения положения направляющего патрубка выполнен в виде двух гибких тяг, связанных с приводом натяжения, одна из которых проходит внутри звеньев выдвижного механизма, а другая - через кольцо на направляющей трубе. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Устройство состоит из направляющей трубы 1 и направляющего патрубка 2, щарнирно соединенных между собой. Внутри направляющей трубы 1 находится выдвижной механизм, состоящий из трубчатых звеньев 3, соединенных между собой при помощи щарниров 4. На наличном звене 5 выдвижного механизма установлен наконечник 6 с тензодатчиком. Наконечник 6 соединен с тросом 7, проходящим внутри звеньев 3 выдвижного механизма. Тензодатчик соединен с измерительным пультом, находящимся на поверхности, при помощи электрического кабеля 8, проходящего внутри звеньев 3. К направляющему патрубку 2 одним концом присоединен трос 9, нроходящий через кольцо 10, закрепленное на направляющей трубе 1. Второй конец троса 9 по скважине выводится на поверхность. Устройство работает следующим образом. В начальном положении I звенья 3 выдвижного механизма вдвинуты в направляющую трубу так, чтобы наконечник 6 упирался в торец участка 2. При этом ось шарнира 4 совпадает с осью щарнира, соединяющего направляющую трубу 1 с направляющим патрубком 2. Направляющий патрубок 2 притянут к направляющей трубе 1 при помощи троса 9. Устройство, находящееся в положении I, опускают по скважине в полость. Трос 9 расслабляют, а трос 7 натягивают, в результате чего направляющий патрубок 2 поворачивается вокруг оси щарнира до упора и занимает положение II. Затем при помощи привода трубчатые звенья 3 выдвижного механизма перемещают по направляющим трубе 1 и патрубку 2. Под действием усилия привода и натяжения троса 7 выдвижной механизм после выхода из направляющей трубы становится прямолинейным, так как щарниры 4 закреплены на наружной поверхности звеньев 3. Выдвижение звеньев 3 продолжается до тех пор, пока наконечник 6 с тензодатчиком не соприкоснется со стенкой полости. При соприкосновении тензодатчика со стенкой полости (положение III) образуется электрический сигнал, регистрируемый измерительным пультом. Расстояние от оси скважины до стенки полости определяется по длине хода щтока привода. После определения расстояния звенья 3 вводят внутрь направляющей трубы. Для проведения измерений на следующем уровне или под другим азимутальным углом устройство перемещается в другое положение и выщеописанные операции повторяются. После окончания измерений звенья 3 вводят внутрь направляющей трубы, трос 7 расслабляют, трос 9 натягивают, в результате чего направляющий патрубок 2 занимает исходное положение II. Устройство извлекают из скважины. Направляющая труба и трубчатый выдвижной механизм изготавливаются составными для проведения измерения на различных глубинах. Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию и позволяет определять с минимальной погрешностью размеры полости в грунтовом массиве. Формула изобретения Устройство для определения размеров полости в грунтовом массиве, включающее направляющую трубу, щарнирно соединенную с направляющим патрубком, механизм изменения положения патрубка, выдвижной многозвенный шарнирно сочлененный механизм, датчик и реверсивный привод, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения точности измерений, звенья выдвижного механизма выполнены трубчатыми, а щарниры установ ны на их наружных поверхностях, при ЭТОМ механизм изменения положения направляющего патрубка выполнен в виде двух гибких тяг, связанных с приводом натяжения, одна из которых проходит внутри звеньев выдвижного механизма, а другая - через кольцо на направляющей трубе, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Егоров А. И. и др. Некоторые методы контроля качества изготовления буронабивных свай.- Энергетическое строительство, 1977, № 4, с. 48-50. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2516858/18-25, кл. Е 21 В 47/00, 1977.