ГРУНТОНОСЫ ЗАБИВНОГО И УДАРНОГО ДЕЙСТВИЯ
В отличие от стаканов или грунтоносов ударного действия забивные грунтоносы погружаются в породу на всю длину в результате ударов, наносимых специальным ударником. Сам пробоотборник при этом не отрывается от забоя до заполнения керноприемной части; при этом образец остается монолитным. Однако нанесение повторных ударов приводит к тому, что в поверхностной части монолитов возникают деформации. Толщина деформируемого слоя зависит от количества и силы ударов, а также от характера пород. К грунтоносам забивного действия относятся грунтоносы конструкции ВСЕГИНГЕО, А. М. Копачева (ГК-3), Карягина и др.
Грунтонос конструкции ВСЕГИНГЕО (рис. 56, а) предназначен для отбора образцов малосвязных сыпучих пород. Грунтонос состоит из керноприемной трубы с башмаком и кернозахва-тывающим устройством из пластинчатых пружин, соединительного ниппеля с наковальней и направляющей трубы, в которой перемещается ударник, подвешиваемый на канате. Вес ударника изменяется набором штанг по 8—10 кг. Для забивания грунтоноса в рыхлый сыпучий грунт достаточно одной штанги. Если скважина обводнена, то соединяют 2—3 штанги. Опущенный на забой грунтонос забивают на глубину 20—25 см, поднимая ударник на высоту 0,5—0,6 м и свободно сбрасывая несколько раз.
Грунтонос ГК-3 А. М. Копачева (рис. 56, б) состоит из керноприемной гильзы, наружной трубы и забивного устройства. Наружная труба оснащается башмаком с острым торцом. Забивное устройство включает полый ударник, движущийся по направляющей трубе, толстостенную трубу и переходник для канатного замка. Грунтонос спускают в скважину на канате до забоя и погружают в породу ударами, наносимыми ударником при подъеме его на 0,7 м и сбрасывании. Для увеличения силы удара к переходнику забивного устройства присоединяют ударную штангу. После заполнения гильзы столбиком породы грунтонос поднимают на поверхность. При этом ударник упирается в муфту направляющей трубы — штока и грунтонос подвешивается.
На поверхности из корпуса грунтоноса извлекается гильза с образцом породы. Предназначен такой грунтонос для взятия образцов достаточно вязких, липких пород.
Забивной грунтонос системы Карягина отличается тем, что после заполнения его керном ударами забивной штанги выдвигаются подрезные ножи, размещаемые в зазоре между керноприем-ной гильзой и наружной трубой — корпусом. Ножи подрезают керн у забоя и перекрывают выход из кер-ноприемника. Такое устройство гарантирует подъем керна на поверхность.
Для получения образцов с минимальной деформацией некоторые организации применяют грунтоносы ударного действия с небольшой толщиной башмака. Конструктивно такие грунтоносы представляют собой стакан длиной 25—30 см с острым торцом (рис. 56, в). Стакан присоединяется к ударной штанге или колонне бурильных труб и свободно сбрасывается на подготовленный забой. При ударе грунтонос внедряется в мягкую породу на 15—20 см, после чего его извлекают на поверхность. Внедрение грунтоноса в породу при одном ударе не вызывает заметных изменений—деформаций в отобранном монолите, особенно в лёссах и лёссовидных суглинках. В некоторых вариантах внутри грунтоносов размещают стандартные кольца от компрессионного прибора и получают сразу образцы, пригодные для испытаний (грунтоносы Д-2 конструкции Днепрогипротранса).
Рис. 56. Пробоотборники забивного и ударного действия.
а — конструкции ВСЕГИНГЕО: 1 — керноприемная труба, 2 — кернозахватывающие пружины, 3 — ниппель, 4 — ударник, 5 — труба, 6 — втулка, 7 — наковальня, 8 — сетка: б — конструкции А. М. Копачева: 1 — керноприемная гильза, 2 — полузамок, 3 — труба, 4, 11 — переходники, 5 — винт, 6 — шток, 7 — муфта, 8 — дно, 9 — ударник, 10 — труба, 12 — винт, 13 — шарик, 14 — резиновый диск, 15 — кольцо; в — грунтонос ударного действия: 1 — пробка, 2 — пружина, 3 — клапан, 4 — переходник, 5 — корпус.