Устройство для определения фильтрации грунтов

ОП ИСАН ИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик 11763585 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 15.09.80. Бюллетень 34Дата опубликования описания 23.09.80 по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения А. К. Иванец и А. Е. Лагутин Ленинградский государственный институт по проектированию водохозяйственного и мелиоративного строительства(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЛЬТРАЦИИ ГРУНТОВ1Устройство относится к технике исследования водно-физических свойств грунтов, а именно к устройствам для определения фильтрационных свойств грунтов в полевых условиях свободным наливом воды в скважину, и может быть использовано в области гидрогеологии.В настоящее время определение фильтрационных свойств грунтов как в зонах аэрации, так и в водонасыщенных зонах сводится к замерам расхода воды скважиной при поддержании постоянного уровня воды в ней, 10Известно устройство, содержащее бочку емкостью, например 200 л, оборудованную в нижней части краном. Внутри бочки выполнена разметка от верха до уровня крана с ценой деления 1 - 5 л. С краном соединен шланг, который опущен в скважину, оборудованную обсадными трубами и колонной труб с фильтром 1.Из бочки с помощью крана вода наливается в скважину до верхней части фильтра и поддерживается на этом уровне до конца опыта, примерно в течение 6 - 8 ч.Все это время подача воды в скважину регулируется вручную краном с частыми замерами уровня воды в скважине, напри 2мер, хлопушкой со свистком. При этом замеры расхода воды из бочки очень неудобны,так как разметка находится внутри бочки,отсюда большие погрешности в замерах.Замеры уровня воды в скважине такжепроизводятся с большими погрешностями,связанными с постоянной подачей воды инепрерывным регулированием ее расхода,Все эти недостатки значительно увеличивают время проведения опыта и понижаютточность измерений,Известно устройство для определенияфильтрационных свойств грунтов в полевыхусловиях, например прибор для определенияводопроницаемости почвы 2, состоящееиз камеры, клапана и поплавка, управляющего клапаном. Прибор включает в себятакже ограждающий элемент, а регулирующее уровень воды устройство выполненов виде поплавка с запирающей иглой, смонтированной в понлавковой камере, жесткосвязанной с ограждающим элементом, выполненным в виде стакана.Этот прибор предназначен для определения водопроницаемости только поверхности грунтов и не пригоден для определенияводопроницаемости грунтов в скважине.Кроме того, он может работать только при малом расходе воды,Цель изобретения - повышение производительности испытаний.Поставленная цель достигается тем, что клапан снабжен штоком, размещенным в трубке, соединенной с камерой и имеющей прорезь для поперечины, закрепленной на штоке клаиана, а по высоте трубки установлены двухшкивный блок, направляющая планка и центрирующее кольцо, причем концы поперечины связаны с поплавком тросами, проходящими через блок, отверстия направляющей планки и центрирующее кольцо,С целью исключения динамического воздействия воды на поплавок камера снабжена наклонными радиальными каналами.На фиг. 1 показано устройство, размещенное в фильтровой трубе, общий вид; на фиг. 2 - то же, разрез А - А; на фиг. 3 - сечения В - В, Г - Г и Д - Д.Устройство размещено внутри фильтровой трубы 1, которая монтируется в скважине, и состоит из следующих основных частей: камеры 2 с фланцем 3, крышкой 4 и патрубком 5; трубки 6 с двухшкивным блоком 7, направляющей планкой 8 и центрирующим кольцом 9, троса 10 с разъемным узлом 11; позволяющим применять трос 12 от разъема до поплавка 13 разной длины. В камере 2 (см. фиг. 2 и 3) находится шариковый клапан 14 и уплотнительное кольцо 15. При открытом клапане 14 вода из камеры 2 в фильтровую трубу 1 поступает по четырем наклонным радиальным каналам 16, которые направляют поток воды на стенки фильтровой трубы, исключая динамическое воздействие воды на поплавок. Чтобы обеспечить вертикальное плавание удлиненного цилиндрического поплавка, последний имеет утяжеленное дно. Шариковый клапан 14 штоком 17 соединен с бобышкой 18 и поперечиной 19,Работает устройство следующим образом, Конец шланга, по которому подается вода из емкости (не показаны) в фильтровую трубу 1, соединяется с патрубком 5 камеры 2. Кран (не показан) на емкости закрыт, в скважине воды нет, поплавок 13 силой своего веса с помощью троса 12 и узла 11 через блок 7, поперечину 19 и шток 17 держит клапан 14 в верхнем положении.Открывают кран на емкости и в процессе проведения опыта он остается открытым,Вода из емкости по шлангу поступает в камеру 2 и через каналы 16 из камеры - в фильтровую трубу 1. Вода будет поступать в фильтровую трубу до тех пор, пока достигнет заданногоуровня, после чего поплавок всплывет иклапан закроется,При снижении уровня воды поплавок5 повисает на тросике, клапан открывается,после подъема воды до заданного уровняпоплавок всплывает, клапан закрываетсяи т. д.Таким образом, заданный уровень воды1 Вв фильтровой трубе будет поддерживатьсяавтоматически.Величина колебаний уровня воды от момента открытия до момента закрытия клапана определяется конструктивными характеристиками устройства (диаметром отверстияпод клапаном, величиной напора воды надклапаном, диаметром поплавка и др.) иустанавливается при тарировке устройства,Благодаря новому выполнению узла,регулирующего уровень воды в скважине,использование предлагаемого устройства2 ц для определения фильтрации грунтов в скважине позволяет значительно повысить производительность испытаний, Автоматическоеподдержание заданного уровня воды в скважине повышает точность замеров,25Формула изобретения 1, Устройство для определения фильтра 30 ции грунтов, состоящее из камеры, клапанаи поплавка, управляющего клапаном, отличающееся тем, что, с целью повышенияпроизводительности испытаний, клапан снабжен штоком, размещенным в трубке, соединенной с камерой и имеющей прорезь дляпоперечины, закрепленной на штоке клапана,а по высоте трубки установлены двухшкивный блок, направляющая планка и центрирующее кольцо, причем концы поперечинысвязаны с поплавком тросами, проходящими46 через блок, отверстия направляющей планкии центрирующее кольцо.2. Устройство по п. 1, отличающеесятем, что, с целью исключения динамическоговоздействия воды на поплавок, камера снаб 45жена наклонными радиальными каналами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Веригина Н. Н. Методы определенияфильтрационных свойств горных пород. М.,1962, с. 122.в 2. Авторское свидетельство СССРМо 316973, кл. 6 01 1 Ч 15/00, 07.10,71 (прототип).Я г ксеева емчи дактор Т. Орловскказ 6252/30 8 НИИПпо 313035, М лиал ППП Составитель О. А Техред К. Шуфрич Тираж 626 И Государственного к делам изобретений и осква, Ж - 35, Рауш а Патента, г. УжгоооКорректор М Подписноеомитета СССР открытийкая наб д. 4/5 ул. Проектная,