Пробоотбойник донных отложений

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 п 1 608920 Союз Советских Социалистических Республик1) 1685504 аявкирисоединением Государственный комитет Совгта Министров СССР по делам изобретенийи открытий(088.8) 5.78. Бюллетень К Опубликовано ата опубликования описания 12.05.78 72) Авторы изобрстеи) Заявитель 54) 11 РОЬОО 1 ЬОРНИК Д 1 Х ОТЛО является созда нина колонковую труберна путем создания Изобретение относится к устроиствам, предназначенным для производства геологоразведочных работ на дне моря. Исследования, проводимые пробоотборниками различных конструкций, представляют собой один из прямых методов решения задач по изучению дна морей и океанов с целью получения сведений о составе и стратиграфии донных отложений и выявлению промышленных россыпей полезных ископаемых.Известен пробоотборник донных отложений, включающий колонковую трубу и движитель в виде пневмокамеры с реактивнымп соплами 11. Внедрение пробоотборника в грунт происходит за счет реактивной силы.Недостатки этого пробоотборника заключаются в том, что одноразового реактивного воздействия бывает недостаточно для внедрения в блоковые донные отложения на всю длину колонковой трубы, при вибропогруже.нии слои отбираемой пробы грунта перемешиваются, вследствие чего невозможно детальное изучение стратиграфии донных отложений, а также ряда других свойств. Кроме того, для извлечения пробоотборника требуются большие усилия.Известен также пробоотборник донных отложений, включающий колонковую трубу и движитель в виде двух пневмокамер с реактивными соплами, направленными в противоположные стороны 12. Это устройство позволяет производить отбор проб донных отложений при задавливанип колонковой трубы в дно реактивной силой, возникающей при истечении сжатого газа из камеры через реактивные сопла, Сжатый газ образуется в камере за счет сгорания твердого ракетного топлива.Однако данный пробоотборник не позволяет реализовать многократное приложение импульса реактивной силы к погружаемой в донный грунт колонковой трубе. Это ограничивает глубину внедрения пробоотборника и возможную длину отбираемой геологичсскои пробы. Нежслатсльпым является также применение взрывчатых веществ (ракетное топливо) в конструкциях подводных технических средств,Целью изобретенияе многоразовых нагрузоки повышение выхода кподсоса.Это достигается тем, что в пробоотборнике сопла расположены концентрично с колонковой трубой, а пневмокамеры снабжены концентричными относительно колонковой трубы поршнями для периодического выпуска сжатого газа в сопла, причем верхняя кромка сопла расположена ниже верхнего торца колопковой трубы.45 50 55 60 На чертеже представлена общая конструктивная схема пробоотборника донных отложений,Пробоотборник состоит из движителя 1 иколонковой трубы, состоящей из двух коаксиально расположенных труб - наружной 2и внутренней (керноприемной) 3. Движительпрочно крепится на наружной трубе с помощью соединения 4. Внутренняя труба 3центр ируется относительно оси внешнейкольцами 5 и б, Внизу к наружной трубе прикреплена коронка 7 с кернорвателем 8. Движитель состоит из пневмокамер - нижней 9и верхней 10, к которым крепятся направляющие сопла 11 и 12. Каждая из пневмокамерразделена на две полости поршнями 13 и 14.Магистраль 15 служит для заполнения верхних полостей 16 и 17 камер, а магистрали 18и 19 - нижних. Необходимые уплотнения осуществляются резиновыми кольцами 20.Наружная труба 2 имеет сверления 21, через которые при вскрытии камеры 9 частьвоздуха протекает в кольцевой канал междутрубами 2 и 3 и далее сквозь отверстия вцентрирующем кольце 5 подается в основание коронки по каналу 22, При повторномзаполнении водой реактивного сопла 11 воздух вытесняется по каналу между наружнойтрубой 2 и поршнем 13 и далее через сверления 23,Отбор донных геологических проб с помощью описанного устройства производитсяследующим образом.Устройство опускается с обеспечивающегосудна на дно и устанавливается в точке отбора геологической пробы. Направляющиереактивные сопла 11 и 12 заполняются водой.От компрессора или от баллона со сжатымвоздухом через магистраль 15 высокого давления наполняются до необходимого давления верхние полости 16 и 17 пневмокамер,При этом поршни 13 и 14 плотно прижимаются вниз. По магистрали 19 заполняется сжатым воздухом нижняя полость верхнейпневмокамеры, По достижении в этой полости определенного расчетного давленияпоршень движется вверх и вскрывает ее. Вырвавшийся из полости сжатый воздух выбрасывает воду из направляющего сопла 12, создавая гидрореактивную силу, задавливающуюустройство в грунт. После спада давления внижней полости верхней камеры, поршень 14возвращается вниз в исходное положение, ивода заполняет соило 12. Вновь подаетсясжатый воздух по магистрали 19, и процессзадавливания устройства в грунт повторяется.С целью улучшения условий забора грунтаверхнее основание колонковой трубы пробоотборника выступает над основанием стенкисопла 12 настолько, что при максимальномперерасширении воздуха, выброшенного изкамеры 10, граница воздух - вода не достигает 5 10 15 20 25 30 35 40 конца трубы, 11 ри выбросе воды из сопла 12 у верхнего основания груитоприемника устроиства создастся разряжсние, способствующее лучшему забору грунта.После заглубления пробоотборника в грунт по магистрали 18 сжатый воздух подается в нижнюю полость пневматической камеры 9. Работает камера 9 аналогично камере 10. Г 1 ри каждом ее вскрытии вырвавшийся сжатый воздух выбрасывает воду из направляющего сопла 11, что создает гидрореактивную силу, вырывающую устройство из грунта. Одновременно при этом часть воздуха через сверления 21 в наружной трубе 2, коаксиальный канал между трубами и отверстия в центрирующем кольце 5 подается к коронке 7 и далее по каналу 22 к забою. Это уменьшает разрежение в основании забоя и соответственно силу, необходимую для вырыва пробоотборника. После извлечения пробоотборника из грунта он поднимается со взятой колонкой пробы на обеспечивающее судно.Г 1 реимущества предлагаемого пробоотборника по сравнению с известными подобными устройствами заключается в том, что при сравнительной простоте и надежности конструкции он может быть применен для отбора проб донных отложений, представленных плотными грунтами,. Возможность многократного повторения импульсов гидрореактивной силы позволяет отобрать колонку геологической пробы со дна моря значительно большей длины, чем при работе с пробоотборниками, основанными на одноразовом силовом воздействии на керноприемное устройство. Отбор геологической пробы происходит без существенного нарушения естественной послойной структуры донных отложений,Формула изобретения Пробоотборник донных отложений, включающий колонковую трубу и движитель в виде двух пневмокамер с реактивными соплами, направленными в противоположные стороны, отличающийся тем, что, с целью создания многоразовых нагрузок на колонковую трубу и повышения выхода керна путем создания подсоса, сопла расположены концентрично с колонковой трубой, а пневмокамеры снабжены концентричными относительно колонковой трубы поршнями для периодического выпуска сжатого газа в сопла, причем верхняя кромка сопла расположена ниже верхнего торца колонковой трубы,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Великобритании Мо 1030298, кл. Е 1 Р, опублик. 1966,2. Патент Великобритании Мо 1088294, кл. Е 1 Г, опублик, 1965.608920 Корректор 3. Тарасова Рсдактор Д, Павлова Заказ 682/8 Изд.426 Тираж 734 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5