Боковой грунтонос Советский патент 1982 года по МПК G01N1/04 E21B49/06 

(54) БОКОВОЙ ГРУНТОНОС

.. I

Изобретение относится к технике производства инженерно-строительных изысканий, в lacTHocTH к устройствам для отбора монолитов грунтов от твердой до мягкопласткчной консистенции методом задавливания из стенок шурфов-дудок и скважин большого дна-, метра для исследования физико-механических свойств грунтов.

Известно устройство дпя отбора проб методом задавливания, включающее корпус, зубчато-реечный задавливаюЩий механтам, пря-. водвой вал и приевшую гильзу Ц.

Недостаток известного устройства заклютается в том, что при внедрении толстостенной приемной гильзы, выполненной вместе с зубчатыми рейками, в стенку горной выработки нарушается естественная структура грунта в отбираемых монолитах в требуются значительные задавливаюшие усилия..

Наиболее близким к предлагаемому является боковой грунтонос, включающий корпус, приводной вал, приемную гильзу с режущим башмаком и механизм подачи пртемной гильзы 2.

Недостаток известного грунтоноса заключается в том, что он незффектвен для отбора монолитов грунтов от твердой до мяпсопластичной консистенции, так как не обеспе швает сохранность естественной ст{ уктуры труптов в отбираемых монолитах.

Цель изобретения - повышеюсе эффектявности грунтоноса.

Указанная цель, достягается тем, что в боковом грунтоносе, включающем корпус, нря10водной вал, приемную гильзу с режущим башмаком и мехажам подачи приемвой гильзы, механизм оодаяи артемной гильзы выполнен в виде траверсы с туш гайкшми, установлешшми паралле шю П1яюмж й попэе

15 на ходовых вантах, шарпнрао закрешшшьос в корпусе и соедошетшх цетаой цереяпей со звездочкой с валом, соединениым с при- водным валом.

Кроме того, механизм подача ориемиой

20 гильзы снабжен {шчагами-ограничителями neper мещешга пртемнс гильзы и зу11чатыми.{ нолумуфтами, установленными на валу звездочки с помощью щлицевого соединения и соединенными с рычагами-ограничителями, а звездо ка - полумуфтами, взаимодействующими с зубчатыми полумуфтами, установленными на валу звездочки, при этом приемная гильза вьшолнена из двух полуколец, связанных бай онетным соединением с траверсой и режущим башмаком. На фиг. 1 - изображен боковой грунтонос, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А на фиг. 1; га фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - приемная гильза в сборе, общий вид; на фиг. S - вид по стрелке В на фиг, 4. Боковой грунтонос состоит из корпуса 1, приемной гильзы 2, двух ходовых винтов 3, расположенных параллельно и симметрично относительно оси перемещения приемной гиль зы и сопряженных с ходовыми гайками 4, жестко закрепленными на силовой траверсе 5, корпуса б, зубчатой передачи, приводного вала 7, промежуточного вала 8, ведущей щестерни 9, ведомой щестерни 10, ведуп1ей звездочки 11, ведомых звездочек 12, цепи 13, подошпниковых опор 14. Ступица 15 ведущей звездочки 12 посажена на промежуточный вал щарнирио и зафик сирована от возможности перемещения вдоль оси вала стопорными кольцами 16. На торцах ступицы ведущей звездочки выполнены зубчатые полумуфты 17 и 18, постоянно сопряженные с ответными зубчатыми полумуфтами 19 и 20, свободно посаженными на шлицевую часть 21 промежуточного вала и щарнирно связанными с рычагами-ограничителями 22 и 23 крайних положений приемной гильзы, соответственно полумуфта 19 - с рычагом 23, полу «уфта 20 - с рычагом 22. Сопряжение полумуфт 19 и 20 с полумуфтами 17 и 18 ступицы ведущей звездочки обеспечивается пружинами 24, поджатыми дис ками 25. При зтом для упрощения и уско рения извлечения монолитов грунтов из приемной гильзы и предотвращения, их повре дения приемная гильза вьшолнена из двух . полуколец 26 и 27, имеющих с двух сторон байонетны пазы 28, а ступица 29 силовой траверсы и цапфа башмака 30 оснащены штифтами 31, с помощью которых гильза собирается и крепится к силовой траверсе. Для увеличения надежности скрепления и жесткости полуколец приемной гильзы на их торцах вьшолнена наклонная упорная фаска, а иа ступице силовой траверсы и цапфе башмака выполнен наклонный уступ. Режущее лезвие бащмака образует с внутренней поверхности приемной гильзы по всему периметру уступ, обеспечивающий удер жание монолита грунта в приемной гильзе при его отрыве и извлечении гильзы после задавливания. Размеры и форма приемной гильзы в поперечном сечении могут быть различны (круглая, квадратная и т.п.). Корпус грунтоноса состоит из упорных плит и горизонтальных поперечин. Горизонтальные поперечины, охватывающие силовую траверсу одновременно являются направляющими ее возвратио-поступательного перемещения. Для восприятия упорной нагрузки, передаваемой ходовыми винтами при задавливании и извлечении приемной гильзы, в каждой подшипниковой опоре 14 размещено по два упорных подишпника, охватывающих упорный выступ, вьшолненный на каждом ходовом валу. Регулировка натяжения цепи осуществляется прокладками 32, прокладываемыми между Корпусом грунтоноса и корпусом зубчатой передачи или натяжной звездочкой, устанавливаемой дополнительно в корпусе грунтоноса. Вращение ходовым винтом может передаваться как цепной передачей, так и шестеренчатой. При цепной передаче звездочки обоих ходовь1х винтов могут быть соединены одной цельной цепью с одной ведущей звездочкой промежуточного вала или двумя раздельными цепями, соединенными с двумя звездочками, неподвижно закреплен {ыми на одной ступице 15. Для предотвращения заклинивания ходовых винтов и обеспечения надежной работы грунтоноса при перекосах силовой траверсы, возникающих при возможных отклонениях от синхронного вращения ходовых винтов при неодинаковом растяжении цепей, вкладыщи ходовых гаек устшювлены в силовой траверсе по схеме самоустанавлйвающихся механизмов. Боковой грунтонос работает следующим образом. С помощью соединительных пальцев и буровых штанг приводаой вал 7 грунтоноса соединяют с вращателем буровой установки и затем грунтонос опускают на нужную глубину в щурф-дудку. Для предотвращения прокручивания грунтоноса в шурфе-дудке последний опускают до упора корпуса грунтоноса упорными плитами в забой, если отбор монолитов производят у забоя, или до упора балкой-траверсой, подсоединенной буровы штангами к Ш1Ькией части грунтоноса, если отбор монолитов производится в промежутке между устьем и забоем шурфадудки. Д17Я этой же на наружной стороне упорных плит MokyT быть прикреплены продольные ребра, образующие вместе с корпусом грунтоноса размер несколько больший размера диаметра шурфа-дудки. Включают вращатель буровой установки . Вращение приводного вала через шестерни 9 и 10, промежуточный вал 8, зубчатые муфты, звездочки 11 и 12 с помощью цепи 13 , передается винтам 3 и ходовыми гайками 4 преобразуется в поступательное движение силовой траверсы 5. При этом происходит выдвижение приемной гильзы 2 из корпуса 1 и внедрение ее в грунт. В крайнем выдвинутом положении приемной гильзы силовая траверса 5, нажимая на рычаг-ограничитель 23, выводит из зацепления зубчатую полумуфту 19 и задавливание приемной гильзы прекращается. Затем реверсированием направления вращения буровой установки изменяют направление вращения ходовых винтов, при котором происходит извлечение приемной гильзы, из стенки шурфа отрыв монолита из грунта и введение гильзы в корпус грунтоноса в исходное положение вместе с монолитом. В крайнем задвинутом положении прием11ой гильзы силовая траверса 5, нажимая иа рычаг-ограниЧитель 22, выводит из за цепления полумуфту 20 и перемещение прием ной гильзы прекращается. После поднятия бокового грунтоноса на поверхность шурфадудки приемную гильзу отсоединяют от стушщы 29 силовой траверсы, снимают башмак 20, раскрывают гильзу и извлекают монолит грунта. Затем приемную гильзу собирают, прикрепляют к силовой траверсе и таким образом грунтонос готов к очередному отбору монолитов грунтов. Использование в грунтоносе пары винтгайка, работающей от одного приводного вала через цепно-зубчатую передачу, позволяет при небольшой мощности внешнего привода развить значительные усилия задавливания приемной гильзы, плавно нарастающие по величине и обеспечивающее равномерное с небольшой скоростью вдавливание приемной гильзы в грунт, и тем самым обеспечивает сохранность естественной структуры грун тов в отобранных пробах монолитах, упрощает работу с грунтоносом, сокращает трудозатраты на различные вспомогательные операции по подключению и отключет1ю грунтоноса к внешнему приводу, сокращает при этом простои буровой установки и увеличивает производительность отбора монолитов. Наличие в грунтоносе двухсторонней зубчатой муфты, связанной с рычагами-ограничителями крайних положений гильзы позволяет ь крайних положениях приемной гильзы независимо 6 от действия бурового мастера останавливать ее перемещение, снимать с приемной гильзы и всех узлов грунтоноса задавливающее или вьщерживающее усилие, получаемое в крайних положениях приемной гильзы максимальное значение, и тем самым обеспечивает сохранность отобранных монолитов грунтов, уменьшает металлоемкость всех узлов грунтоноса, повьшхает его надежность и срок службы. Разборная конструкция приекшой гильзы позволяет ускорить и упростить операцию извлечения из нее монолитов грунтов, сокращает при зтом трудозатраты и обеспечивает сохранность отобранных монолитов. Таким образом, обеспечивается повышение зффективности грунтоноса. Формула изобретения 1.Боковой грунтонос, включающий корпус, приводной вал, приешсую гильзу с режущим башмаком и механизм подачи приемной гильзы, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности грунтоноса, механизм подачи приемной гильзы выполнен в виде траверсы с двумя гайками, установленными параллельно приемной гильзе на ходовых винтах, шарнирно закрепленных в корпусе и соединенных цепной передачей со звездочкой с валом, соединенным с приводным валом. 2.Грунтонос по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что мезанизм подачи приемной гильзы снабжен рычагами-ограничителями перемещения приемной гильзы и зубчатыми полумуфтами, установленными на валу звездочки с помощью шлицевого соединения и соединенными с рычагами-ограничителями, а звездочка - полумуфтами, взаимодействующими с зубчатыми полумуфтами, установленными на валу звездочки. 3.Грунтонос по п.. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что приемная гильза выполнена из двух полуколец, связанных байонетным соединением с траверсой и режущим башмаком. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 33103, кл. G 01 N 1/04, 1933. 2.Авторское свидетельство СССР № 69163, кл. Е 21 В 49/06, 1945. и fS ffiiS /# //8

6

28

фиг. 5 21