Устройство для измерения удельного сопротивления грунта

(51)М. Кд.6 01 У 3/18// Е 21 В 47/00 Гкудврствокьй юарт СИР м дюжи юййвтаин и вткритвй(5 З) УДК 550,837. ,622.241(088. 8) Дата опубликования описания 28, 1 О. 79(72) Авторы изабретеиия В. И. Карелии и В. И. Шуцкий Якутский филиал Института "Красноярский промстройНИИпроект"(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ГРУНТАИзобретение относится к области геоэлектроразведки методом погружного пробного электрода в буровых скважинах при предпроектных изысканиях дпя сооружения заземлений ипи других целей.5 Известны способы измерения удельного соцротивпения грунта, в частности вертикального электрического зондирования (ВЭЗ), основанный на измерениях тока в питающей линии, проходящей через токовые электроды в землю и разности потенциалов между потенциальными электродами. Интерпретация указанных многократных измерений при постепенном раэносе эпектродовпо определенной системе позволяет получить послойные удельные сопротивления грунта и мощности этих слоев 11, Токовые электроды для измерений представляют заостренные стальные стержни диаметром 16-20 мм и дпиной 60-80 см; потенциапьные электроды таких же размеров, но из латуни ипи меди,Интерпретация ВЭЗ пр спожкых геоэпектричсских разрезах весьма затруднптельна,. а субъективные суждения, вкладываемые в резупьтат интерпретации, могут привести к грубым ощибкам., В некоторых случаях из-за ощибочных резупьтатов ВЗЗ, испопьзс,.аццых в проекте, возникают значитепытые бросовые капитапьные затраты. Результаты ВЗЗ нуждаются в уточнении, особенно при сооружении ответственных объектов.Известен метод пробного электролапри котором на исспедуемую глубину грунта погружается стержневой ипи трубчатый электрой. Зная дпину, диаметр электрода и глубину его погружения в грунт,по известным Формулам электротехники вычисляется действующее удельное сопротивление грунта на глубине погружения пробного электрода- 1.,Измерения пробным зпектродом не дают возможнссти подучить послойные удельные сопротивления грунта на глубине исспедования и характер его изменения.6933 20 4рительцого прибора 9 и 10 (напримерМС). К клеммам 11 ц 12 присоеди-цяются электроды 13 и 14.При свободном положении распорцого ой 5 каната 6, с помощью каната 5 электродопускается на нужную глубину, соответт ствуюшую выбранному иагу измере:;ий.При спуске груз 4 сжимает половинки ж- электрода распорцым механизмом 3 и е электрод свободно пооходит в канале скважины. гг2 й,Б где Ц -Паиболее близким техническим реше -нием, к данному изобретению является ностепепцо погружаемый пробный электрод,в котором для измерения удельного сопротивления труцта по глубине стержневили трубчатый электрод, выполненный изотрезка металлической трубы, погружаюв грунт це сразу всю глубину, а отдельными участками е, е, е . е и в кадом положении измеряют его сопротивлние, Электрод связан с измерительнымприбором и вспомогательными электродами на поверхности 3, При этом грунтнеоднороден по удельному сопротивлениюи число слоев грунта принимается равнымчислу измерений условно считается, чтов пределах каждого слоя его удельноесопротивление постоянно) . Используяметод средневзвешенных значений, вычис ляют действующее удельное сопротивле 2 ание слоев,К недостаткам метода относится г:.роизвольное распределение грунта по глубинена отдельные слои и невозможность уче 25та неоднородности (по удельным сопротивлениям) многих из измеренных отдель-,но взятых слоев. Полученный геоэлектрический разрез является приближенным,.без детальной характеристики его изме -ЗОнений по глубине,Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений.Указанная цель достигается тем, чтоскважинный электрод устройства выпол 35нен в виде двух полуокружностей, междукоторыми расположен распорно-сжимающиймеханизм, связанный с грузом,На чертеже показана схема устройства, размещенного к буровой скважине впроцессе измерения по известной трехэлектродной схеме,Электрод выполнен из стальной трубыв виде двух уменьшенных полуокружностей - половинок 1, представляющих собственцо электрод. Половинки электрода соединены между собой верхним гибким шарниром 2 и распорным шарнирным механизмом 3, к распорному механизму подвешенгруз 4. Для опускания электрода в скважину и подъема его из скважины к верх,нему шарниру 2 прикреплен подъемныйдиэлектрический мерный канат 5 (с делениями в ед. длины); к распорному механизму прикреплен диэлектрический канат 6.Канаты 5 и 6 выходят ца дневную поверхность, К металлу электрода припаиваются два изолированных проводника 7 и 8,которые присоединяются к клеммам изме.После установления электрода на нужной глубине канат 5 закрепляется на лебедке, расположенной на дневной поверхности. Затем канат 6 другой лебедкой поднимается до предела, когда распорный механизм 3 плотно прижмет половинки электрода к стенкам буровой скважины. Используя заранее установленные токоВый 14 и потенциальный 13 электроды с которыми соединены клеммы 11 и 12 измерительного прибора, производится измерение сопротивления растеканию "точечного" электрода, После чего электрод аналогичным порядком опускается вниз на очередной щаг погружения и производится очередное измерение его сопротивления. Диэлектрические канаты 5 и 6 могут быть заменены одножильными кабелями со стале-медными жилами и с прочной диэлектрической изоляцией. Б этом случае эти одцожильцые кабели мОгут служить электрическими проводниками, т, е. выполнять функции проводников 7 и 8.Действующее удельное сопротивление грунта по результату каждого измерения вычисляется по известной Формуле измеренное сопротивление растеканию "точечного" электрода, Ом;длина фточечного" электрода(0,1-0,2 м);диаметр "точечного" электрода, м;глубина расположения "точечцого электрода от поверхности земли при данном измерении м,Электрод позволяет измерениями получить геоэлектрический разрез с шагом измерений, равным длине "точечного" электрода.69,3320 раж 6 9/1 4 ИИПИ одписно коз роектная, 4 илиал ППП Патент", г, Ужга 5 Формула изобретенияУстройство для измерения удельного сопротивления грунта, содержащее скважинный электрод, выполненный из отрезка металлической трубы, электрически связанный с измерительным прибором и вспомогательными электродами на поверхности, а тросами со спускоподъемным механизмом и грузом, о т л и ч а ю щ е- О е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, скважинный электрод устройства выполнен в виде двух полуокружностей, между которыми расположен. аспорпо-сжимаюший механизм, связапнь 1 йс грузом,Источники информапии,принятые во внимание при экспертизе1. Федынский В. Б. Разведочная геофизика. М., фНедра 9 1967 с 296 356,2. ХЕурье А. И. Испытания заземжюших устройств электрических установок.Л-М+, Госэнергоиздату 1950, се 133-1363. Вайнер, Глубинные заземлители..Поклады Всесоюзной конференции по за-,землениям. Харьков, ноябрь 1966,с. 103-110 (прототий).