Забивной грунтонос

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 11,05,78 (21) 2614789/22-03 (53)М. КЛ. с присоединением заявки Мо Е 21 В 49/02С 01 Я 1/04 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 230581(72) Автор изобретения Г.И.Антонов Туркменский научно-исследовательскими геоЛогораэведочныйинститут Управления геологии Совета МинистровТуркменской ССР(7 ) Заявитель 54) ЗАБИВКОЙ ГРУНТОНОС Изобретение относится к горному делу, к средствам для отбора образцов породы при инженерных изысканиях.Известны забивные грунтоносы, содержащие корпус с переходником, режущим наконечником и двухстворчатым клапаном 1.Недостатком таких грунтоносов является низкая надежность клапана перемещаемого только весом породы внутри грунтоноса.Более совершенными при бурении по слабосвязанным породам являются грунтоносы, где перемещение створок клапана осуществляется принудительно.Известный грунтонос содержит спускаемый на штангах корпус с переходником и режущим наконечником, установленный внутри корпуса керноприемник, а также клапан с принудительно перемещаемыми створками 2,Однако бурение таким устройством и отбор пробы требует последовательных рейсов,с извлечением породы или предварительной проходки скважины до заданного интервала, что в слабосвязанных породах сопряжено с осложнениями из-за прихватов и отвалов.Цель изобретения - повышение эффективности бурения в слабосвязанньц породах за счет погружения грунтоноса до заданного интервала без отборапробы.Указанная цель достигается тем,что известный грунтонос снабжен соединенным с переходником ступенчатымштоком с пружиной сжатия и двумявзаимодействующими друг с другом ипружиной упорами, установленными наступенях штока с воэможностью осевого смещения, при этом нижний упорсоединен с керноприемником и выполнен с диаметральным пазом, а верхнийснабжен пружиной растяжения для по ворота его вокруг штока и выполненс выступом под паэ Нижнего упора. Для достижения указанной цели режущий наконечник снабжен диаметраль но расположенной между створками клапана пластиной, а в керноприемнике вы" полнен продольный паэ под диаметральную пластину.На фиг. 1 изображен общий вид забивного грунтоноса в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - забивной грунтонос в рабочем положении, разрез; на фиг. 4разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - вйд 30 В на фиг. 3.Забивной грунтонос имеет керноприемник 1, подвижной в осевом направлении относительно керноприемника кольцевой режущий наконечник 2, двух- створчатый клапан 3, диаметральную пластину 4, укрепленную концами в режущем наконечнике 2, и сопряженный с корпусом керноприемника 1 посредством пазов 5. В нижней части режущего накбнечника 2 установлена диаметральная пластина 6 с вертикальными направляющими пластинками 7. Переходник 8 соединен со ступенчатым штоком 9, на котором установлены верхний упор 10 и нижний упор 11.Нижний упор 11 выполнен в виде цилиндрической вставки, имеющей центральное отверстие - под ступень штока 9 и диаметральный паз. Упор 11 соединен с верхней частью корпуса 1 и сопрягается со штоком 9 с возможностью относительного перемещения в осевом 20 направлении. Верхний упор 10 имеет выступ, выполненный по форме паза упора 11, и центральное отверстие, посредством которого упор сопрягается со штоком 9 с возможностью поворо та вокруг оси последнего. В верхней части упор 10 соединяется с переходником 8 посредством пружины растяжения 12, установленной в поперечной плоскости грунтоноса. Между нижчей ступенью штока 9 и нижним упором 11 установлена пружина сжатия 13. Глубина диаметрального паза нижнего упора 11 и высота выступа верхнего упора 10 больше величины хода режущего наконечника 2 относительно корпуса керноприемника 1.Керноприемник 1 размещается в полости корпуса 14, который своим нижним срезом соединен с режущим наконечником,2, а верхним взаимодейству ет с переходником 8. Керноприемник 1 в нижней части имеет кольцевой упор 15, ниже которого симметричными вырезами от плоскости упора 15 образованы диаметрально расположенные направляющие 16, в которых выполнены пазы 5 под концы диаметральной пластины 4. Под пазами 5 укреплена концаминаправляющих 16 що ось 17 двухстворчатого клапана 3.Режущий наконечник 2 (фиг. 5). на внутренней поверхности имеет кольцевой выступ 18, ниже которого выполненф режущие кромки, расположенные в двух симметричных пересекающихся плоскостях. В нижней части режущие кромки разделены диаметрально расположенными направляющими 19, связанными диаметральной пластиной 6.Выше направляющих 19 своими концами укреп- о лена диаметральная пластина 4.Забивной грунтонос работает следующим образом.Перед началом бурения грунтонос переводится в транспортное положение(фиг. 1) . Цля этого упор 10 поворачивается вокруг оси вращения до совпадения его выступа с пазом упора 11,Под действием пружины 13 выступ упора 10 перемещается в полость пазаупора 11, а переходник 8 перемещаетвниз относительно корпуса керноприемйика наружную трубу 14 с режущим наконечником 2. При этом диаметральнаяпластина 4 раздвигает створки клапана 3, которые перекрывают входноеотверстие режущего наконечника 2.Грунтонос соединяют с источникомударных импульсов и приступают кбурению. После достижения грунтоносом заданной глубины выключаетсяударный механизм и дается натяжкагрунтоноса вверх. При этом переходник 8 перемещается вверх относительно керноприемника и корпуса 14, выступ упора 10 выходит из паза упора11 и пружиной 12 разворачивается относительно паза на некоторый угол(фиг. 3 и 4). Далее, снимается натяжка инструмента и включается ударныймеханизм.Так как в этом положении переходник 8 сопряжен с керноприемником посредством последовательно сопряженныхупоров 10 и 11, то ударные импульсыперемещают керноприемник вниз относительно корпуса 14 до сопряжения упоров 15 с выступами 18. Перемещаетсявниз относительно диаметральной пластины 4 и клапан 3, створки которогосвыкаются. Входное отверстие режущего наконечника 2 открывается (фиг.3)По мере перемещения грунтоноса взаданном интервале, полость корпусакерноприемника заполняется керном.В конце проходки выключается ударныймеханизм игрунтонос извлекается наповерхность. При этом, как только начнется перемещение переходника 8вверх, перемещается вверх относительно корпуса 14 керноприемник 1 и клапан 3 перекрывает входное отверстиережущего наконечника 2.Выполнение предлагаемого грунтоноса обеспечивает в течение одного рейса проходку скважины до заданногоинтервала без отбора керна и отборкерна в заданном интервале без применения обсадной колонны и беэ предварительного бурения,Формула изобретения1. Забивной грунтонос,содержащий спускаемый на штангах корпус с пере - ходником и режущим наконечником, установленный внутри корпуса керноприемник, а также клапан с принудительно перемещаемыми створками, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности бурения в слабосвязанных породах за счет погружения грунтоноса до заданного интер832 Ь 85 А иг. Ф вала без отбора пробы, он снабжен соединенным с переходником ступенчатым штоком с пружиной сжатия и двумя взаимодействующими друг с другом и пружиной упорами, установленными на ступенях штока с возможностью осевого смещения, при этом нижний упор соеди нен с керноприемником и выполнен с диаметральным пазом, а верхний снабжен пружиной растяжения для поворота его вокруг штока и выполнен с выступом под паз нижнего упора. 102. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что режущий наконечник снабжен диаметрально расположенной между створками клапанапластиной, а в керноприемнике выполнен продольный паз под диаметральнуюпластину. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ребрик Б.Ч. Ударное бурениегрунтов. ц., Недра, 1976, с, 165166.2, Толокнов Н.Н. и др. Опробованиегеологоразведочных скважин по шламу,Серия Х 1, М ВИМЭС; 1974, рис. 18.832085Вид д 14 6 М 16 Составитель В.Акслер Редактор А.Шандор Техред М, Голинка Корректор Н,Швидкая Заказ 3145/26 Тираж 627 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППППг, ужгород, ул, Пра 4