Грунтонос для вращательного бурения

 

Класс 5а, 24,в

М 94747

СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

К. И. Тыльчевский

ГРУНТОНОС ДЛЯ ВРАЩАТЕЛЬНОГО БУРЕНИЯ

Заявлено 26 июля 1951 г. за М 445120/1129 в Минис ерс-во строительства предприятий машиностроения СССР с присоединением заявки от 26 июля 1951 г. за М 1138

Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ЛЪ 12 за 1952 г.

Имеющиеся приборы для отбора из буровых скважин образцов грунта ненарушенной структуры имеют существенные недостатки, а именно: затрачивается много времени на разборку и сборку прибора при взятии образцов грунта, поворачивание внутреннего стакана при вращении корпуса и происходит большая потеря выбуренного грунта при выемке прибора из буровой скважины.

В предлагаемом грунтоносе указанные недостатки устранены 1ем, что у внутреннего стакана внизу. выполнена съемная часть с тормозными кернорвателями в виде пластинок, расположенных параллельно продольной оси грунтоноса и выступающих за пределы нижнего края его корпуса, а также шарового клапана, помещенного внутри вилкообразного наконечника. Такая конструкция ускоряет извлечение керна, удерживает от вращения внутренний стакан и облегчает доступ к шаровому клапану для очистки его при засорении. Такой грунтонос предназначен для взятия отдельных образцов грунта.

У грунтоноса, предназначенного для отбора всей колонки гр,:нта ненарушенной структуры, взамен внутреннего стакана с гильзой в нижней части корпуса, установлена на шарикоподшипниках обойма с пластинками-кернорвателями, а самый корпус имеет съемнуFo часть для отбора образцов грунта.

На фиг. 1 изображен грунтонос для взятия отдельных ооразцов (вид сбоку); на фиг. 2 — то же, в продольном осевом разрезе; на фиг. 3 — грунтонос для отбора всей колонки грунта (вид сбоку): на фиг. 4 — то же, в продольном осевом разрезе.

Грунтонос состоит из металлического коопуса 1 цилиндрической фоРмы, K ни;иней IIBcTH IIQTQP01 о HPHBBPcllbl Bocellb BHHTOBBIx:10IIBOTeil

2 и прикреплен фрезер 8 с зубьями, между которыми в теле корпуса имеются вырезы 4. Нижняя съемная часть 7 корпуса соединяется с № 94747 основной его частью ленточной резьбой б. В верхней части корпус заканчивается крышкой 7 с отверстием 8. К корпусу присоединен наконечник 9 вилкообразной формы с верхней конической частью, имеющей резьбу 10 для присоединения к буровой штанге. Внутри наконечника над отверстием 8 помещен шаровой клапан 11. Шарик клапана во избежание выпадания удерживается держателями 12, каждый из которых представляет собою ввинченный в крышку 7 корпуса стержень с з а гнутым концом.

Для подливания через штангу воды, с целью облегчения взятия образцов плотных связных пород, в теле вилкообразного наконечника установлен тройник 18 с трубками 14. Вода попадает через штангу в тройник 18, а оттуда по трубкам 14 в разрыхленную породу между стенками скважины и корпусом грунтоноса.

Внутри корпуса 1 помещен внутренний стакан 15 с нижней съемной частью 16, к которой приварены тормозные лопасти-кернорватели

17, представляющие собою стальные пластинки, расположенные параллельно продольной оси грунтоноса. Втыкаемые в грунт кернорватели, выступающие за нижний край грунтоноса, удерживают внугрепнии стакан от вращения при вращении корпуса грунтоноса.

Внутренний стакан 15 в верхней части имеет крышку 18 с отверстием, соответствующим отверстию 8 крышки 7 корпуса. Во внутреннем стакане установлена разъемная гильза 19. Нижняя часть 16 внутреннего стакана соединена с остальной его частью без резьбы и легко снимается.

После забуривания и выемки грунтоноса из скважины выемка керна из него производится следующим образом.

Отвинчивается и снимается нижняя часть 5 корпуса 1 и таким образом открывае.ся нижняя часть 1б внутреннего стакана. При снятии нижней части 1б с кернорвателями (7 обнажается внутренняя разъемная тонкостенная гильза 19 с керном. Затем гильза 19 вынимается из внутреннего стакана. Если она по каким-либо причинам не будет выдвигаться из стакана, можно использовать имеющиеся в нижней ее части небольшие отверстия для принудительной выемки гильзы с керном.

При взятии образцов плотных связных пород может быть допущена подливка через штангу одного-двух литров воды в скважину.

Грунтонос для отбора всей колонки грунта также имеет цилиндрический корпус 1 с лопастями 2 в нижней части, фрсзером 8 и вырезами 4 между его зубьями для облегчения проникания зубьев в грунт. В верхней части корпус также заканчивается крышкой 7 с отверстием 8 для шарового клапана 11. Поверх крышки к корпусу 1 также присоединен вилкоооразный наконечник 9 с верхней конической частью, имеющий нарезку 10 для присоединения к буровой штанге. Шаровой клапан 11 с держателями 12, тройником 18 и трубками 14 для смачивания грунта, находящегося между корпусом грунтоноса и телом буровой трубы, имеет такую же конструкцию, как и для взятия отдельных образцов грунта (фиг. 1 и 2).

Для отбора грунта в теле корпуса имеется окно, закрываемое съемной частью 20, которая прижимается барашком болта 21. Внутри нижней части корпуса 1 имеется обойма 22, к которой приварены шесть пластинок-кернорвателей 17. Эти пластинки предназначены для того, чтобы удерживать обойму 22 на месте при вращении корпуса 1 и, с другой стороны, препятствовать выпадению грунта при выемке наконечника грунтоноса из скважины (после забуривания). Чтобы свести к минимуму трение обоймы 22 о внутреннюю поверхность корпуса, эта обойма и верхней своей части имеет выточку, в которую укладыва;отся № 94747 — 3— стальные шарики 23. Г1ри опускании в забой тормозных пластиноккернорвателей обойма упирается не непосредственно в корпус, а в шарики 23.

Удержание грунта от выпадания его пз корпуса прп выемке наконечника грунтоноса из скважины обеспечивается также шаровым клапаном 11.

Для отбора образцов грунта из грунтоноса отвинчивается барашек болта 21 на крышке корпуса на величину, обеспечивающую выход съемной части 20 из своего гнезда. Затем нажимом на планку 24 выдвигается и снимается съемная часть, после чего можно приступить к описанию грунта и отбору образцов для определения его физических характеристикк.

Если данный керн (связного грунта) чеобходимо использоьать для определения механических свойств грунта, может потребоваться, чтобы образец имел площадь сечения больше, чем можне получить при отборе образцов через окно в корпусс, закрываемое съемной частью.

В этом случае керн можно вынуть полностью через верхнюю часть корпуса. Для этого вывинчивают все боковые шпильки 25, прикрепляющие крьппку к корпусу, затем крышку снимают l весь керн вынимают из корпуса.

При бурении этим грунтоносом связных грунтов получается длш,ный сголбик ненарушенной структуры грунта.

Для бурения очень плотных глин и суглинков производится подливка через штангу одного-двух литров воды, которая через трубки И попадает под фрезер наконечника грунтоноса и размачигает разрыхленную породу между корпусом грунтоноса и стенками скважины.

Предлагаемый грунтонос можно использовать как при ручном, так и при механическом вращательном бурении станком К-300 и К-500.

Предмет изобретения

1. Грунчонос для вращательного бурения, состоящий из наружного цилиндрического металлического корпуса, снабженного в нижней части винтовыми лопастями и фрезером с зубьями, и в верхней части— крышкой с присоедиченным к ней ьилкообразным наконечником; ВН1 треннего стакана с разъемной гильзой и крышкой, присоединенной к крышке корпуса; шарового клапана над совпадающими Отверстиями Б крышках, отличающийся тем, что внутренний стакан имеет Внизу съемную часть с тормозными кернорвателями в виде пластинок, расположенных параллельно продольной оси грунтоноса и выступающих за нижний край его корпуса, а шаровой клапан расположен внутри вилкообразного наконечника.

2. Грунтонос по п. 1, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью смачивания грунта при забуривании, в вилкообразном наконечнике помещен тройник с трубками, выступающими за наружное очертание грунтоноса.

3. Грунтонос по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что для ускорения отбора всей .:олонки грунта ненарушенной структуры, взамен внутреннего стакана с гильзой, в нижней части корпуса установлена на шарикоподшипнике обойма с пластинками-кернорвателями, а самый корпус грунто;оса имеет окно для отбора образцов грунта, закрываемое съемной частью. № 94747

Фие.3

Корректор И. А. Шпынева

Подп. к печ. 28/П вЂ” 64 г. Формат бум. 70Х108 /i6 Объем 0,44 изд. л.

Заказ 250/17 Тираж 200 Цена о коп.

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и открытий СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, д. 2

Редактор Г. Б. Субботина Техред А. Кудрявицкая

3 4

Фс/2 з