Устройство для отбора проб донных грунтов

(51) М. Кл,з Е 21 В 49102 Государстаенный комнт та Мнннстроа СССРделам изобретений 622,243.68.0(71 Заявите 4) УСТРОЙСТВ ОТ ПРОБ ДОННЫХ ГРУНТОВ а нем кронштеином, в скобой, прикрепленной 1 МО к п,иа в неа фи трубу, трубы 3. На ник 4,строиств ложений Изобретение относится к техническим средствам морской геологоразведки и предназначено для отбора колонок неконсолидированных донных грунтов.Известно устройство для отбора проб дон ных грунтов, включающее грунтоприемное устройство, выполненное в виде полого цилиндра, оснащенного с одной стороны наконечником-башмаком 1. Недостатком его является сложность конструкции и низкое каче ство пробы.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для отбора проб донных грунтов, содержащее снабженную лепестковым клапаном керноприем ную трубу, соединенную с нижним открытым концом полого штока с подвижно установленным на нем герметичным полым цилиндром 2.Недостаток у а - невозможность 20 отбора донных от глубиной более 2 - 3 м.Цель изобретения - увеличить длину отбираемой колонки грунта.Поставленная цель достигается тем, что 25 устройство снабжено двумя индукционными обмотками, жестко закрепленными соответственно на цилиндре и на штоке и соединеннымп с источником тока, а внутри штока установлен снабженный обратным клапаном поршень с ЗО закрепленным ндействующим солиндру.На фиг. 1 приведена схема устройстврабочем положении (перед ударом), н2 - то же, в момент удара.Устройство содержит колонковуюсостоящую из штока 1 и керноприемной2, соединенных между собой муфтойнижнем конце трубы закреплен наконеснабженный лепестковым клапаном 5. На штоке подвижно установлен полый цилиндр б, герметизированный уплотнительными кольцами 7. Внутри цилиндра жестко закреплена индукционная обмотка 8, соединенная кабелем 9 с генератором мощных э;ектричсских импульсов. Другая индукционная обмотка 10 жестко закреплена на штоке 1 11 кабелем 11 также соединена с генератором электрических импульсов. Между якорем и цилиндром помещена пружина 12, предназначенная для возврата цилиндра после удара в исходное положение. Для смягчения возможных ударов индукционной обмотки 10 о цилиндр предусмотрена амортизирующая прокладка 13.Внутри штока установлен поршень 14, снабженный обратным клапаном 15 и кронштейном 1 б. Последний оперт на концевые бурты скобы 17, жестко соединенной с цилиндром.10 15 20 25 зо 35 4 О 45 Для обеспечегпя вертикальной стабилизации на дне устройство снабжено поплавком 18 и опорной плитой 19 со сферическим вкладыНсм 20,Опускание и подъем устройства производят с помощью троса 21, закрепленного на скобе 17.Устройство работает следующим образом. Судовой лебедкой на тросе 21 устройство опускают на дно. С помощью поплавка 18 обеспечивается вертикальное положение размещенного на дне устройства, причем возможные неровност дна компенсируются поворотом сферического вкладыша 20 относительно плиГя 19.Подача электрического импульса на обмотки 8 и 10 сопровождается возпикновенн элсктродинампческого импульса силы (удара), смещающего шток 1 вместе с колонковой трубой Ниэ, а цилиндр 6 со скобой 17, кронштейном 16 и поршнем 14 - вверх. Цилиндр 6 должен имсть минимальное смещение при ударе. Этому способствует то обстоятельство, что при псремсненни поршня 14 вверх под ним образуется вакуумная полость 1. Давление столба воды Р, прложенн к поршню сверху и пе уранНгвешс;Ное больше таким же давлением снзу, создает дополнительную нагрузку цплшдра, препятствуя его перемещению вверх. Нагрузка цилиндра гидростатическим давленисм и торможение его о воду позволяют существенно уменьшить инертную массу цилиндра, а следовательно габариты и вес устройства.Вместе с тем, наличие вакуумной полости Л приводит к возникновению в толще грунта восходящего фильтрационного потока поровой воды, уменьшающего сопротивление грунта сдвигу и трение его о внутреннюю стенку трубы. Это способствует увеличению проходки за один удар и снижению свайного эффекта.В период между ударами пружина 12 возвращает цилиндр в исходное положение. Поршнем 14 через обратный клапан 15 излишек воды выдавливается из колонковой трубы,причем кронштейн 16 удерживается от проскальзывания по скобе 17 за счет плотной посадки на ее конусные бурты,Повторными ударами керноприемная труба 2 полностью погружается в грунт.Для извлечения керноприемной трубы из грунта меняют направление тока в одной из обмоток. Теперь при подаче импульса тока на обмотки шток 1 вместе с колонковой трубой смещается вверх, а цилиндр б с закрепленными на нем деталями - вниз. Шток 1, ударяя своим верхним торцом по кронштейну 16, снимает сго с конусных буртов скобы 17 и вместе с поршнем 14 перемещает вверх, предохраняя от выдавливания взятую колонку грунта.В паузе между ударами под действием поплавка 18 цилиндр возвращается в исходнос положение. Повторными ударами керноприемная труба извлекается из грунта на величину, начиная с которой дальнейшее извлечение возможно судовой лебедкой. Формула изобретенияУстройство для отбора проб донных грунтов, содержащее спабжен лепестковым клапапом кернопрпемную трубу, соединенную с нижним открытым концом полого штока с ГОдВГГжпо установленныь 1 на пем герметичным полым цилиндром, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью увеличения длины отбираемой колонки грунта, устройство снабжено двумя индукционными обмотками, жестко закрепленными соответственно на цилиндре и на штоке, и соединенными с источником тока, а внутри штока установлен поршень с обратным клапаном и с закрепленным на нем кронштейном, взаимодействующим со скобой, прикрепленной к цилиндру,Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свидетельство СССР Мо 257858, кл. 6 01 М 1/02, 1968.2. Авторское свидетельство СССРМо 412372, кл. Е 21 В 49/02, 1971.127 Тираж 709нного комитета Совета Мшшстм изобретений и открытийва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 испо Типография, пр. Сапунова, 2 Составитель Ю. Лямин Редактор Э. Шибаева Техред А. Камышникова Корректор Е. Хмелев