Устройство для исследования донных грунтов зондированием — SU 875243 (original) (raw)
) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛБДОВА 11 ИЯ Д 011 НЬИ ГРУНТОВ ЗОНДИРОВАНИЕМ Изобретение относится к исследий бал;закрепл ласт.Кр ции свя енного на раме оме того, слож зана с необходи всех элементо дистанционног нес занию донных грунтов морских акваторий, преимущественная область использования - суда для инженерно-гео ость конструк мостью гермепри сложной тнэаци систем логических изыскании.Известны устройства для исследования донных грунтов при помощи вдавливаемого зонда,оснащенного датчиками дляпвпучения информации, характеризующей свойства, состав и состояние10 грунтов. Устройства состоят из механизма для вдавливания зонда, который выполнен в виде гидроцилиндра с авточатическим зажимным механизмом, несущей рамы с балластом, электро 1 гидравлического привода и дистанционной системы управления 1.Недостатком такого устройства является значительная масса погружных управления на дно моря,в этом случае,реактивногоеподвижногоо устройствЕ,авливающе положе грегатов, опускаемых которые используются, только для восприятия усилия и обеспечения н Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому является устройство для исследования донных грунтов зондированием, содержащее колонну буриль ных труб, закрепленную на компенсаторе вертикальных перемещений, корпус с цанговым зажимом, штангу с кабелем и зондом и трубу крепления скважин.Корпус пенетрометра весом 30 т опускается на дно моря при помощи бурильной колонны, корпус соединен с судном при помощи направляющих тросов для попадания, в забой бурильной скважины. Пенетрационная штанга длиной цо 30 м с зондом на конце вводится через внутреннюю полость бурильной ко:ЭО доны при помощи троса при остановленном бурении.В нижней части бурильной колонныимеется специальное электрическоезажимное устройство, которое сочленяет зонд с бурильной трубой. Вдавливание зонда осуществляется гидравлическим механизмом от забоя яа величинухода гидроцилиндров 2 1,Недостатком этого устройства является наличие подводной конструкциибольшой массы, содержащей сложныйгидравлический механизм, управляемый с поверхности, что приводит кудлинению процесса исследования донного грунта на каждой точке акватории .Цель изобретения - упрощениеконструкции и сокращение времениисследования грунта.20Поставленная цель достигаетсятем, что в .устройстве для исследования донных грунтов зондированием,содержащем колонну бурильных труб,закрепленную на компенсаторе вертикальных перемещений, корпус с цанговым зажимом, штангу с кабелем изондом и трубу крепления скважин,бурильная колонна выполнена из внешней трубы, соединенной с корпусомцангового зажима, й внутренней трубы, соединенной с цангой, штанга скабелем и зондом расположена внутрибурильной колонны и трубы крепленияскважин, корпус цангового зажимасоединен со штоками,. й труба крепления скважин снабжена водяными цилиндрами с рабочими полостями и соединенным с ними каналом, снабженнымневозвратным клапаном и дроссеМем.На фиг.1 изображено устройствов процессе сборки, общий вид; нафиг.2 - устройство при,постановке надно центральной наибольшего диаметратрубы; на фиг.3 - узел А на фиг.2;на фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2, 45Устройство устанавливается на судне 1 для инженерных изысканий, которое имеет буровую вышку 2 и спуско-подьемный агрегат 3. Спуско-подъемныйагрегат 3 содержит лебедку 4, талевую 50систему 5, компенсатор 6 вертикальных перемещений, который состоит изполиспаста 7, неподвижный блок закреплен на корпусе судна, а к подвижномублоку через клеть 8 прикреплен груз 559, соединенный с емкостью 10, плаву-;честь которой может изменяться подачей и вытеснением воды сжатым воздухом, поступаюшим по рукаву 11.Компенсатор 6 собран в клети 9,которая перемещается в вертикальной шахте 12.Устройство пропускается на дно моря через буровую шахту 13, Устроя- ство состоит из бурильной колонны 14, выполненной яз внешней трубы 5, соединенной с корпусом цангового .зажима 16 и внутренней трубы 7, соединенной с цангой 8, Внутри бурильной колонны 14 пропущена штанга с кабелем 19, на конце которой закреплен зонд 20.К корпусу цангового зажима 16 шарнирно прикреплены штоки 21, водяные цилиндры. 22, которые также шарнирно прикреплены к трубе 23 крепления скважин.Рабочие полости водяных цилиндров 22 объединены каналом 24, на котором установлены невозвратный.клапан 25 и дроссель 26. Труба 23 крепления скважин выполнена из трубы 27, имеющей по высоте две диафрагмы 28 с роликами 29, обеспечивающими направление штанги с кабелем 9.Сборка устройства проводится при выключенном компенсаторе 6 вертикальных перемещений неподвижный и подвижный блоки соединены). С помощью спуско-подъемного агрегата 3, талевой системы 5 собирается труба 27, в верхнюю часть которой предварительно вставлен зонд 20 с концевым участком штанги с кабелем 19. Труба 23 крепления скважин и штанга с кабелем 19 фиксируются элеваторами. На вертлюг подвешивает-, ся концевой участок внешней трубы 15 с внутренней трубой 17 ( цанга 18 открыта под действием веса трубы 177. Сборка талевой системой 5 опускается до достижения корпусом цангового зажима 16 штоков 21 и соединяется с ними, Затем вертлюг закрепляют на штангу с кабелем 19 и элеватор убирают. Всю сборку опускают в шахту 13 и фиксируют элеватором за внешнюю утяжеленную трубу 15. Вертлюгом наращивают последовательно штангу с кабелем 19, внешнюю трубу 15 и внутреннюю трубу 17. Сборку ведут до достижения грунта и погружения в грунт под весом бурильной колонны трубы 23 крепления скважин. После этого включают компенсатор 6 путем опускания клеги 8 под корпус судна 1. В таком поло.женин устройство подготовлено к работе.Устройство работает следующим обраэом 35 Вертлюг эакрепляют эа внешнюю тру бу 5 (под весом внутренней трубы 17 цанга 8 открыта) и поднимают бурильную колонну 14 на ход вдавливания, При подъеме штоки поднимаются вверх и через невозвратный клапан 25 вода О заполняет подпоршневую полость водяных цилиндров 22. Внешнюю утяжеленную трубу 15 фиксируют элеватором, а вертлюг закрепляют за штангу с кабелем 9. Убирают элеватор, устанав ливают компенсатором 6 вертикальных перемещений усилие вдавливания зонда 20 и начинают погружение зонда путем опускания сборки под весом бурильной колонны 4. Скорость погружения 20 устанавливается истечением воды из водяных цилиндров 22 путем соответствующей установки дросселя 26.После завершения хода погружения штангус кабелем 19 фиксируют элеватором исборку наращивают как указано выше .и повторяют цикл до достижения заданной глубины зондирования.Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит30 в упрощении механизма, осуществляющего вдавливание зонда, так как конструкция исключает погружение на дно сложных гидравлических, электропроводных механизмов с системами надводного управления. Также сокращается время проведения непосредственного зондирования ввиду исключения опера. ций по установке на морское дно балласта или других средств, воспринимающих реакцию усилия вдавливания. Компенсатор вертикальных перемещений может быть любой другой конструкции и устанавливается на судне для инженерно-геологических изысканий для выполнения всех операций, связанных с бурением инженерной скважины.формула изобретения. Устройство для исследования донных грунтов зондированием, содержащее колоннубурильных труб, закрепленную на компенсаторе вертикальных перемещений, корпус с цанговым зажймом, штангу с кабелем и зондом, трубу крепления скважин и штоки, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью. упрощения конструкции и сокращения времени исследования грунта, бурильная колонна выполнена из внешней трубы, соединенной с корпусом цангового зажима и внутренней трубы сое" диненной с цангой, штанга с кабелем и зондом расположена внутри бурильной колонны и трубы крепления скважин, корпус цангового зажима соединен со штоками,а труба крепления скважин снабжена водяными цилиндрами с рабочими полостями и соединенным с ними каналом, снабженным невозвратным клапаном и дросселем.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе. Марус Дж.Мее. Методы непосредственного исследования грунтов перед строительством морских платформ. "Инженер"нефтяник", май, 1976.2. Проспект фирмы "ИеС Ье 11 апд Епдпеегз ОеойесЬпса 1 Сопзоейапйз .опдоп ЫУ 1 се, "5 й 1 пдгау Со 1 е Репейгоаейег 5 узйеш Гог Ваз 1 с СеойесЬп 1 сапчезйдай 1 опз".