PL68386Y1 - Urządzenie do pobierania monolitów glebowych o nienaruszonej strukturze - Google Patents

Description

Opis wzoru

Przedmiotem wzoru jest urządzenie do pobierania monolitów glebowych o nienaruszonej strukturze. W specjalistycznych badaniach gruntu (np. przewodność hydrauliczna, procesy sorpcji i ewapo-racji) pożądane jest dysponowanie kolumnami gruntu w stanie nienaruszonym (NN). Z powszechnego stosowania znany jest np. próbnik Shelby, który składa się z głowicy z zaworem oraz cienkościennej rury. Próbnik wciska się w grunt przy równomiernym nacisku, aż do wypełnienia rury. Po napełnieniu rurę odłącza się od głowicy i zabezpiecza się pobraną próbkę. Innym znanym przyrządem jest próbnik Denisona, który zawiera dwie współosiowe rury: zewnętrzną - obracającą się, zaopatrzoną w koronkę oraz wewnętrzną, z ostrzem tnącym, służącą do pozyskiwania próbki. Próbnik Osterberga jest wyposażony dodatkowo w tłok służący do wypychania próbki z rury wewnętrznej. Z opisu polskiego patentu PL109617 znane jest urządzenie do pobierania prób gruntu o nienaruszonej strukturze w otworach wiertniczych. Urządzenie ma próbnik do pobierania prób gruntu połączony rozłącznie z siłownikiem wyposażonym w sprężystą prowadnicę oraz kierujące urządzenie z ruchomymi szczękami opartymi o ściany otworu wiertniczego w wyniku oddziaływania siłownika i połączonymi z luzującą liną. Próbnik ma cylindryczne ostrze przymocowane gwintowo do cylindrycznej tulei. Próbnik wciskany jest w grunt na skutek wysuwania się tłocznika siłownika, opartego o zaklinowane na ściankach otworu wiertniczego szczęki rolkowego klinującego urządzenia. Opuszczanie i podnoszenie urządzenia w otworze wiertniczym wykonuje się urządzeniem dźwigowym na powierzchni. Z opisu zgłoszenia patentowego SU1649354 znany jest przyrząd do pobierania próbek gruntu, posiadający rurę z ostrzem tnącym zamocowaną do poprzecznej belki, która połączona jest z dworna wspornikami zakończonymi świdrami kotwiącymi. Żadne ze znanych urządzeń nie pozwala jednak na pobranie próbek gruntu o strukturze nienaruszonej o długościach znacznie przekraczających stosowane w procesach standardowych.

Celem wzoru było opracowanie urządzenia do pobierania próbek gruntu w formie kolumny o znacznej długości.

Urządzenie do pobierania monolitów glebowych o nienaruszonej strukturze jest wyposażone w rurę z nożem tnącym w kształcie cylindrycznym, połączoną z siłownikiem i według wzoru charakteryzuje się tym, że rura z ostrzem tnącym jest umocowana rozłącznie do poprzecznej belki zamocowanej rozłącznie pomiędzy dwiema pionowymi listwami przedłużającymi połączonymi z dwoma świdrami kotwiącymi. Nóż tnący o kształcie cylindrycznym montowany jest na rurze, która opiera się na fazie noża 0 szerokości równej grubości ścianki rury. Poniżej fazy średnica wewnętrzna noża jest równa średnicy wewnętrznej rury. Poniżej fazy przekrój podłużny przez ściankę noża ma kształt półklina. Rura może być wykonana z PCV.

Listwy przedłużające świdrów kotwiących posiadają otwory lub występy pozwalające na montowanie belki poprzecznej na różnych wysokościach, w zależności od długości pobieranego monolitu 1 fazy jego wciskania.

Belka poprzeczna łączy listwy przedłużające świdrów np. za pomocą bolców. Stanowi ona jeden punkt wsparcia siłownika hydraulicznego, drugi punkt wsparcia stanowi wciskana rura, która korzystnie jest wyposażona w osłonę.

Korzystnie świdry kotwiące charakteryzują się krótkim zwojem L = 30 cm o maksymalnej średnicy 0 = 25 cm.

Siłownikiem jest korzystnie słupkowy lewarek hydrauliczny - typowe urządzenie o udźwigu ok. 15 Mg.

Urządzenie według wzoru jest przeznaczone zwłaszcza do pobierania kolumn gruntu w stanie nienaruszonym o długości 1,0 do 1,5 m (w zależności od rodzaju gruntu), co stanowi jego główną zaletę.

Urządzenie według wzoru zostało przedstawione na rysunku przedstawiającym przekrój poprzeczny urządzenia.

Urządzenie do pobierania monolitów glebowych o nienaruszonej strukturze przedstawione na rysunku jest wyposażone w rurę osłonową 6, wykonaną z PCV, z cylindrycznym nożem tnącym 5. Rura osłonowa 6 jest połączona ze słupkowym lewarkiem hydraulicznym 8 o udźwigu 15 Mg oraz jest umocowana rozłącznie do poprzecznej belki 4 zamocowanej rozłącznie pomiędzy dwiema pionowymi

Claims (6)

1. listwami przedłużającymi 2, połączonymi z dwoma świdrami kotwiącymi 1 za pomocą bolców 3 umieszczonych w otworach listew 2. Siłownik 8 wciska rurę osłonową 6 za pośrednictwem głowicy 7. Głowica wyposażona jest w otwór odprowadzający powietrze 9 i przystosowana jest do montażu na typowych rurach PCV o średnicy 0 = 144/160 mm lub 0 = 80/90 mm. Na styku belki poprzecznej i lewarka znajduje się kula stalowa 10 o średnicy 30 mm, która zabezpiecza korpus siłownika przed nierównomiernym rozłożeniem naprężeń w czasie wciskania rury osłonowej 6 w grunt. Urządzenie według wzoru działa w ten sposób, że świdry kotwiące 1 wprowadzane są do gruntu w sposób ręczny (za pomocą uchwytu niepokazanego na rysunku) na głębokość około 80 cm. Montowana jest belka poprzeczna 4 na listwach przedłużających 2 świdry kotwiące 1. Wysokość zamontowania belki poprzecznej zależy od długości rury osłonowej 6 opatrzonej nożem tnącym 5, która z kolei zależy od długości pobieranego monolitu gruntu, a także uwzględnia wysokość siłownika 8 z wsuniętym słupkiem. Rura 6 wraz z nożem 5 montowana jest pionowo, opierając się z jednej strony końcem wyposażonym w nóż o grunt, a z drugiej strony o siłownik 8 zamontowany na głowicy rury osłonowej 7 tak, aby jego słupek trafiał w belkę poprzeczną 4 w środku jej długości. Uruchomienie siłownika 8 będzie powodowało stopniowe zagłębianie się noża 5 wraz z rurą osłonową 6 w grunt. Po wykorzystaniu całej długości słupka siłownika 8 należy obniżyć belkę poprzeczną 4 i czynność powtórzyć. Ilość przestawień belki poprzecznej 4 jest zależna od długości pobieranego monolitu i charakterystyki siłownika. Po wciśnięciu rury osłonowej 6 na pożądaną głębokość należy usunąć ją z gruntu poprzez wykonanie wykopu do głębokości 5 cm poniżej krawędzi noża tnącego. Próby gruntu mogą być pobierane w rury osłonowe o średnicy 0 = 144/160 mm lub 0 = 80/90 mm np. typowe rury PCV. Zastrzeżenia ochronne 1. Urządzenie do pobierania monolitów glebowych o nienaruszonej strukturze, wyposażone w połączoną z siłownikiem rurę zamocowaną do poprzecznej belki, która jest połączona z dwoma wspornikami zakończonymi świdrami kotwiącymi, a na rurze jest zamontowane ostrze tnące w kształcie cylindrycznym, znamienne tym, że rura (6) z ostrzem tnącym (5) jest umocowana rozłącznie do poprzecznej belki (4), a belka (4) jest umocowana rozłącznie pomiędzy listwami przedłużającymi (2) posiadającymi otwory i/lub występy.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że rura (6) opiera się na fazie noża o szerokości równej grubości ścianki rury (6), a poniżej fazy średnica wewnętrzna noża (5) jest równa średnicy wewnętrznej rury (6).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 2, znamienne tym, że poniżej fazy przekrój podłużny przez ściankę noża (5) ma kształt półklina.
4. 4. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że siłownikiem jest słupkowy lewarek hydrauliczny (8).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że siłownik oddziaływuje na rurę (6) za pośrednictwem głowicy (7).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 6, znamienne tym, że głowica (7) ma otwór odpowietrzający (9).