Устройство для отбора образцов грунта

(5 ) 5 Е 21 В 25/00 БРЕТЕНИЯ ОПИСА ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) В.А, Парфиянович и О.В. Парфиянович (56) Ребрик Б,М. Справочник по бурению инженерно-геологических скважин, М,: Недра, 1983, с. 283, рис 10,9.Авторское свидетельство СССР К. 665235, кл, 6 01 К 1/04, 1976,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ГРУНТА Сущность изобретенная; устройство для отбора образцов грунта включает грунтоотборник с трубчатым корпусом 1 и режущим наконечником 2. оснащенным внутренней геликоидальной лопастью 3, колонну штэнг 6 и механизм заглубления, выполненный в виде вращателя 7 с цилиндрами подачи 8 и направляющей рамой 9, Механизм заглубления снабжен винтовой парой, состоящей из полого винта 11 с зажимным патроном 12, взаимодействующим с колонной штанг 6, и гайки 13 с хомутами 14, взаимодействующими с направляющей рамой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены такими же. как шаг и направление геликоидальной лопасти режущего наконечниками и резьбы для присоединения этого наконечника к трубчатому корпусу 1. 2 ил. образцов песцауровых скважинких изысканиях,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРния этой поверхности с образцом может произойти его скручивание и самопроизвольный отрыв от забоя, что также нарушает структуру и целостность образца грунта,Цель изобретения - повышение надежности отбора и сохранение естественной структуры образца грунта.Достигается укаэанная цель тем, что в устройстве для отбора образцов грунта, содержащем грунтоотборник с трубчатым корпусом и режущим наконечником, выполненным с внутренней геликоидальной лопастью колонну штанг и механизм 50 10 Изобретение относится к горному делу,а более конкретно - к техническим средствам для отбора образцов песчано-глинистых грунтов из буровых скважин приинженерно-геологических изысканиях. 5Известен обуривающий грунтонос института "ТОМСКГИПРОТРАНС" (см, РебрикБ,М, Справочник по бурению инженерно-геологических скважин, М,: Недра, 1983, с.238, рис, 10.9), в котором отрыв и удержание 10образца грунта при подъеме из скважиныосуществляются с помощью опорного усту" па",расположенного внутри коронки, и вакуумного разрежения, которые не всегдасрабатывают, что нередко, приводит к выпаданию образца и повреждению структурыгрунта,Известен также грунтонос, состоящийиз переходника и разъемного цилиндрического корпуса, наружная и внутренняя поверхности которого оснащены равными поуглу захода и шагу резьбами (см, авт,св, М665235, кл, 0 01 М 1/04, 1976).Существенным недостатком этого устройства является то, что оно не содержит 25приспособления, обеспечивающего постоянную осевую подачу за один оборот, равную шагу внутренней резьбы. Баз такогоприспособления при отборе образца изрыхлого грунта подача может превысить 30шаг резьбы, а это приведет к уплотнениюгрунта и нарушению структуры образца, чтосделает его не пригодным для лабораторных исследований. В плотных грунтах подача за один оборот может быть меньше шага 35резьбы, при этом витки резьбы будут срезать гребешки грунта на боковой поверхности образца, в результате чего при подъемегрунтоноса ничем не удерживаемый образец может остаться на забое скважины, 40Кроме того, выполнение внутреннейрезьбы по всей длине цилиндрического корпуса и постоянство его внутреннего диаметра существенно увеличивают поверхностьгрунтоноса, контактирующую с образцом 45грунта. При отборе образца из налипающего глинистого грунта в результате сцеплезаглубления в виде вращателя с цилиндрами подачи и направляющей рамы, механизм эаглубления снабжен винтовой парой в виде полого винта с зажимным патроном, взаимодействующим с колонной штанг, и гайки с хомутами, связанными с направляющей рамой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены одинаковыми с шагом и направлением резьбы геликоидальной лопасти режущего наконечника и резьбы для присоединения его к трубчатому корпусу,На фиг. 1 изображен общий вид устройства; на фиг. 2 - сечение А - А на фиг. 1.Устройство включает в себя грунтоотборник, состоящий из трубчатого корпуса 1, режущего наконечника 2 с внутренней геликоидальной лопастью 3 и переходника 4 с выпускным клапаном 5, колонну штанг 6, вращатель 7 с цилиндрами перемещения 8, раму 9 с винтовыми анкерами 10, и винтовую пару, состоящую иэ полого винта 11 с зажимным патроном 12 и гайки 13 с хомутами 14,Следует отметить, что некоторые из упомянутых элементов (вращатель, цилиндры перемещения, рама, колонная штанг) содержатся в выпускаемых серийно буровыхустановках типа УГБ - 1 ВС, так что при подкомплектовании остальными элементами устройства упомянутые буровые установки могут применяться для отбора образцов грунта с помощью предлагаемого устройства,Устройство работает следующим образом,В скважину опускают на колонне штанг 4 грунтоотборник, закрепляют на колонне штанг зажимной патрон 12 полого винта 11, а гайку 13 с помощью хомутов 14 крепят к направляющей раме 9, винтовые анкера 10 предварительно заглубляют в грунт. Колон- ну штанг 4 присоединяют к вращателю 7 и включают его. При вращении колонны винтовая пара обеспечивает постоянную подачу грунтоотборника с шагом, равным шагу геликоидальной лопасти,Поступающий в грунтоотборник образец грунта вытесняет находящуюся в нем воду (или воздух) через выпускной клапан 5. Внутренний диаметр режущего наконечника 2 выполняют несколько меньшим, чем внутренний диаметр трубчатого корпуса 1 (ООт), так что образец поступает в корпус с зазором. После заглубления грунтоотборника на заданную глубину вращатель 7 отключают, от рамы 9 открепляют хомуты 14 гайки 13 и с помощью цилиндров перемещения 8 отрывают грунтоотборник от забоя, при этом происходит отделение образца1786239 50 Составитель В,ПарфияновичРедактор Б,федотов Техред М.Моргентал Корректор Н.Милюкова Заказ 238 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 грунта, подрезанного и удерживаемого геликоидальной лопастью 3, Подъем грунтоотборника производится цилиндрами перемещения 8 (или лебедкой буровой установки, на черт, не показана). У поднятого из скважины пробоотборника отвинчивают режущий наконечник, при этом геликоидальная лопасть перемещается по винтовой бородке, образованной на поверхности образца при заглублении пробоотборника, не производя деформацию образца. Затем образец грунта извлекают из трубчатого корпуса, обрезают, парафинируют и направляют на лабораторные исследования,За счет обеспечения постоянной подачи грунтоотборника, равной шагу геликоидальной лопасти исключаются случаи недопустимой деформации и оставление на забое образца грунта, а относительно небольшая площадь контакта элементов пробоотборника с отбираемым образцом грунта и наличие зазора между образцом и внутренней стенкой корпусной трубы уменьшают возможность налипания и скручивания образца. Все это повышает надежность отбора и сохранения естественнойструктуры образцов разнообразных песчано-глинистых грунтов,5 Формула изобретенияУстройство для отбора образцов грунта,содержащее грунтоотборник с трубчатымкорпусом и режущим наконечником, выполненным с внутренней геликоидальной лопа 10 стью, колонну штанг и механизмзаглубления в виде вращателя с цилиндрамиподачи и направляющей рамы, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышениянадежности отбора и сохранения естествен 15 ной структуры образца грунта, механизм заглубления снабжен винтовой парой в видеполого винта с зажимным патроном, взаимодействующим с колонной штанг и гайки схомутами, связанными с направляющей ра 20 мой, причем шаг и направление резьбы винтовой пары выполнены одинаковыми сшагом и направлением резьбы геликоидальной лопасти режущего наконечника и резь, бы для присоединения его к трубчатому25 корпусу,