Устройство для электромеханического зондирования грунтов

(19) 02 0 4ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗО Е ЛЬСГВУ К АВТОРСКО 121) 4874164 ЗЗ ".: ".-.:,:,.,.:",:.:; :.:;: ния при ст 22) 16,10.90.:; .;: дировани 46) 30.12,92; Бюл. Ф 48.; .: -.: ". роды зон (71) Одесский государственный универсИтет .: материал им. И.ИЯецникова; .: .:," .:.: ;: Ных четцр (72) В,С.Коломийцев и Ю,Н,Гудков ,. ;: :", ниями м (56)БоровчикМ,идр.Зонддля комплексно-половине, го изученйя физичеСких свойств грунта, ." теля. Уст /АЕ 1, ЯасИозо 1 орс и зтгцвеп 1 зи 1 пдизоу состальн апб ОеорЬузсз, чо 2, Чеппа, 1966, р.449), : дуэлектрВ.И,Лебедев и др. Полевые методы ин- диуса . женерно-геологических изысканий, М,; Не- . поверхно дра, 1988, с,55 - 64 : .: ;:, - -:. "потенциа (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕ КТРОМЕХАНИ- грунтов и ЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАЙИЯ ГРУНТОВ .:. медносул 57) Использование: область исследованйя : " стоянный грунтов, инженерно-"геологические. йзыска 2этическом йлйдинамическом зони. Сущность изобретения; электда выпблненц из износостойкого а и объединены в три симметрич-.ехэлектроднцх группыс расстояежду электродами равными радиусу и трех радиусам ушири-ройство содержит резистивиметр цм экраном и с расстояниямй межодйми, равными однойдесятой рауширителя В качестве стного электрода для измерения лов естественной поляризацииспол ьзуется неполяризующийся ьфатный электрод, имеющий по- электродный. потенциал, 2 ил.Изобретение относится к области исс-электроды соединяются посредством кабеледования грунтов и может быть исйользо- ля.вано в инжейерно-геологических. Недостатком устройства является завиизысканияхпри статическом или динамиче-: симость измеряемого сопротивления зазем-ском зондировании для определения грун- ления глубйнного электрода от тов по их геоэлектрическимсопротивления заземления"поверхностных характеристйкам (удельное электрическое электродов, которое не учитываетсяпри изсопротивление грунтов и грунтовых вод, по- мерениях и вносит погрешность"й определе- . тенциалы естественной поляризации грун- : ние удельного электрического тов). .:; :.;.:, . сопротивления грунтов,Известно устройство для изучения : Наиболее близким по технической сущсвойств грунта в процессе динамического ности к заявленному является устройство зондирования, в котором.глубинный метал- для электромеханического зондирования лический электрод цилиндрической формы грунтов, содержащее колонну штанг, зонд с находится между двумя изоляторами, ук-.,.уширителем,тензометрйческимдатчикомм репленными на погружаемом в грунт зонде, . электродами, изолированными от корпуса и а два других стержневых электрода распо- соединеннйми посредством многожильно-ложены на поверхности вблизи точки зонди- го кабеля через многопозиционный пере-: рования, С измерительными приборами1784714 3 4ключатель с измерительной аппаратурой и . соединений - с защитным патрубком 5 иповерхностный электрод зондировочными штангами 6. На цилиндриНедостатками устройства является то, ческий корпус надет первый эбонитовыйчто расстояние между глубинными электро-изолятор 7 с запрессованными в круговые дами в процессе измерений-остается неиз проточки электродами из двух полуколец, мейным и соизмеримым с диаметром выполняющий функции узла бокового элекуширителя, отСДтбТвует узел резистивимет- трического зондирования.рии для измеренйя удельного электрическо- Второй эбонитовый изолятор 9 меньше-госопротйвленйя грунтовых"вод, глубинные го диаметра с запрессованными аналогич. электроДы располЬжены эсимметрично от ными электродами 10 выполняет функцииносительно электропроводящей колонны узла резистивиметра й надет на цилиндризондировочных штайг и создаваемое ими ческий корпус за конусным ограничителем.электрическйе йоле не имеет круговой сйм- Электродызонда объедийены в три симметрии относительно оси зондирования, в метричных четырехэлектродных группы -качествеповерхностйого электрода для из (А 1 М 1 М 1 В 1; А 2 Мгй 2 В 2 и АзМзйзВз - фиг.2).мерения потенциалов естественной поля- Узел резистивиметра защищен от влияризации грунтов используется ния неоднородности грунтов экраном изметаллический электрод с нейостояййым стали 11 с отверстиями для поступления"электродным потенцйалом.. "грунтовых вод, закрепленном на цилиндри-.Отсутствует возможность измерения 20 ческомкорпусе с помощью резьбового сое" удельного электрического сопротивления динения.грунтовыхвод, .:; . -;: : " . . :, Изолированные токонесущие проводаЦелью изобретения является повыше от электродов через отверстия в изолято ние точйости" определенйя геоэлектриче- рах проложены между их внутренними стен ских свойств грунтов в их естественном 25 ками и цилиндрическим корпусом взалеганий. . .: : .: .. . ; углублениях до отверстий в корпусе, черезДостйгается цель тем, что устройство которые соединены с многожильным кабедля электромеханического зондированиялем. Отверстия в изоляторах с токонесущигрунтов, содержащее колонну штайг, зондс ми проводами загерметизированыуширителем, тензометрическим датчиком и 30 эпоксидным клеем, а торцы изоляторов,электродами, изолированными от корпуса и . уширителя и защитного патрубка - уплотнисоединенными посредством многожильно- тельнйми резиновыми кольцами 13. Место го кабеля через многопозиционный пере-: герметичногосоединейиятоконесущих проключатель сизмерительной апйаратурой иводов с многожильным кабелем расположеповерхностный электрод, снабжено рези но.в защитном патрубке, Выход кабеля из стивйметром со стальным экраном с отвер- патрубка с внутренней части ограничен фикстиями для поступления грунтовой воды, сирующим поперечным стержнем 14, приэлектроды зонда выполнены из изйосостой- крепленнь 1 м к оболочке кабеля с помощью кого материала, например, бронзы и обье- шнура из шелка, а с наружной части загер диненыв три симметричных 40 метизирован резиновой лентой.четырехэлектродных группы с расстояния-.: -: Устройство работает следующим обраМи мЕжду электродами; равными половине, зОм, при статическом или динамическом порадиусу и трем радиусам уширителя, радиусгружении в "грунт колонны зондировочныхрезистивиметра равен одной трети радиуса штанг с тензометрическим датчиком, илиуширителя, а расстояние между электрода без него,изолятор с электродами, являю-.ми равны одной десятой радиуса уширйте- щийся одновременно и уширителем, сколь. - ля," прй этом в качестве поверхностного зит по стенке скважины, Электрическийэлектрода используется медно сульфатный контакт между электродами и грунтом доэлектрод.: ; . - ; : : .стигается поД действием нормально наНафиг.1 предСтавлена схема устройст правленной к оси уширителя силы упругогова, разрез; на фиг.2 - положение устройства отпора грунтов, Измерение удельного элекв скважине со схемой измерений, трического сопротивления грунтов произвоУстройство содержит стальйой цилинд- дят . при остановках тремярйческий корпус 1 и закрепленные на нем с четырехэлектродными симметричными помощью резьбовых соединений конусный 55 группами электродов А 1 МИ 181; А 2 М 2 М 2 В 2; уширитель 2 и конусный ограничитель 3, АзМзйзВз. ИзмеренияудельногоэлектричеУширитель соединен с тензометрическим ского сопротивления грунтовых вод, посту- датчикомстатического зондирования 4 по- пающих через отверстия защитного экрана средством резьбового соединения, а цилин- производят резистивиметром А 4 М 4 И 4 В 4, . дрический корпус с помощью аналогичных Ток в цепи питающихэлектродов - перемен5 1784714 6ный или постоянный. Измерение потенциа- ный электрод, отл и ча ю.щеес я тем, что,ловестественной поляризациигрунтов про- с целью повмшения точностй определения изводят между одним из глубинных зондов геоэлектрических свойств грунтов в их есте(Мпс), контактирующим со стенкой скважи- ственном залегании, устройство снабжено ны и поверхностным медно-сульфатным не.- 5 резистивиметром со стальным экраном с отп ол я р изую щи мся электродов (Ис). верстиями для постуйления грунтовой воды, Переключение зондов осуществляют с по-. - :.электроды зонда выполнены из изнОсостоймощью многопозиционного переключателя кого материала, найример бронзы, и обье- ПКЗ.. .:,. ,динены -в трисимметричныеф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я 1 О четырехэлектродные труппы с расстояния- Устройство для электромехайического Ми между электродами, равными половине, зондирования грунтов; содержащее колон-: . радиусу итремрадиусам уширителя, радиус ну штанг, зонд с уширителем, тензометри-резистивиметра равенодной трети радиуса . ческим датчиком и электродами, . уширителя; а расСтояйия между электрода- " изолированными от корпуса и соединенны ми равны одной десятой радиуса уширите.ми посредством многожильного кабеля че- ля; при этом в качестве поверхностного рез многопозиционный переключатель с электрода используется медно-сульфатный измерительной аппаратурой, и поверхност- . электрод.1784714 Редакт Егоров иям при ГК Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина Заказ 4352 ВНИИПСоставитель М.СлйнькоТехред М.МоргенталКорректор Л,Л Тираж Подписнударственного комитета по изобретениям и откр 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5