169640. lajstromszámú szabadalom • Berendezés és eljárás szeizmikus hullámok keltésére

3 169640 4 ger és a dugattyú közé helyezett nagyméretű „0"gyűrű segítségével szivárgás ellen tömítik. A kis térfogatú robbanókamrába a verőlap és a dugatytyú közé robbanógázt, például propánt vagy hasonló gázt vezetnek, majd a gázt meggyújtják, és ennek hatására a verőlap gyorsan lefelé mozdul és energiáját a talajhoz továbbítja. A gázrobbanás ezzel egyidejűleg a dugattyút jellegzetesen 6,3-37 mm-es vagy még ennél is nagyobb távolságban felfelé kényszeríti, hogy ekkor a rá nehezedő súly ellenében mozogjon. Az ejtősúlyos és a gázrobbanásos rendszerekben sok esetben alkalmaznak visszatartó eszközöket is, hogy megakadályozzák a másodlagos földhöz ütődéseket, amelyek a detektorokban nemkívánatos zaj-jeleket kelthetnek. Az ejtősúlyos berendezésekkel kombinálva például így olyan rendszerek is kialakíthatók, amelyek a tömeg első földhöz csapódása után a tömeg helyzetét biztosítják és a tömeget emelve tartják, és így megakadályozzák a visszapattanást vagy egyéb módon történő ismételt földhöz csapódási. A robbanó gázt alkalmazó berendezésekben analóg módon gyakran alkalmaznak olyan szerkezeteket, amelyek „megfogják" a verőlapot és a visszarúgó tömeget, amelyek egyébként szabad állapotban a robbanás után „visszapattannának". Az ejtősúlyoknak, valamint a szeizmikus hullámokat keltő generátoroknak rendszerint viszonylag nagy mechanikai mérete van, és nem ritka a 900-3700 kp-os összsúly sem. Mivel a generátorokat szükségszerűen a különböző vizsgálati pontok között szállítani is kell, teherautó oldalán vagy rakfelületén a generátorokat gyakran kettesével függesztett formában szállítják a különböző egymástól távoli vizsgálati pontokra. A nagyméretű és súlyos generátorokat rendszerint terhelésük kiegyenlítése céljából a teherautó közép tengelyéhez képest szimmetrikusan kiegyensúlyozott módon helyezik el. A teherautó két oldalán például gyakran kettő vagy több gázrobbanásos generátort helyeznek egymással szimmetrikus helyzetű szorítószerkezetekbe, de még ezen elhelyezési mód is jelentősen akadályozza a tehergépkocsi kormányozhatóságát. A jelenleg alkalmazott gázrobbanásos generátorok és ejtősúlyos berendezések további jellegzetessége, hogy alkalmazásuk nedves, sáros vagy lápos területeken bonyolult, mivel nagy súlyuk miatt a szállítás nehezen megoldható, továbbá ütközés után a verőlap besüllyed abba a lágy felületbe, amelynek előzőleg neki ütközött. A berendezésnek az ütközést követő kivétele a felületük alatt a mocsaras földben kialakuló szívóhatás következtében csak nehezen megoldható. Ezen probléma lehetséges megoldásaként olyan hosszúkás szerkezetet alakítottak ki, amely csak kis felületen érintkezett a talajjal. Ismert már számos hosszanti kialakítású szerkezet is, de ezek közül egy sem volt alkalmas sáros vagy egyéb, például lápos területeken való használatra. A hosszúkás kialakítású szerkezetek egy fejlett típusát tárgyalja az R. A. Peterson által a 3 283 844 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett visszarugós típusú szeizmikus impulzuságyú. Ennél a kiviteli alaknál álló függőleges henger belsejében két dugattyú helyezkedik el, és a gázrobbanás a két dugattyú között következik be. és az ütközőhöz és verőlemezhez haladó lefelé mozgó dugattyú erőhatásának reakcióerejeként a második dugattyú felfelé irányuló mozgásra kényszerül. A dugattyúk viszonylag súlyosak, súlyuk 1700 kp és 910 kp között mozog, az ütköző súlya pedig körülbelül 450 kp. A verőlap, amely fölött az ütköző helyezkedik el, körülbelül 1820 kp súlyú. A Peterson-típusú ágyú összsúlya körülbelül 5000 kp. Megjegyezzük, hogy az 1700 kp súlyú dugattyú lökethossza 48 cm körül, a 910 kp-os dugattyú lökethoszsza pedig 56 cm körül van. Az előzőekhez hasonló, de visszarúgás mentes impulzuságyút ismertet R. A. Kirby a 3 215 223 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban, amely aktív és reaktív dugattyúkból áll, és ezen ágyúnál a dugattyúval hajtott ütköző helyett olyan dugattyúrudat alkalmaznak, amely a hajtott dugatytyúk egyikéhez van illesztve, és a dugattyúrúd a dugattyúhengeren kívül elhelyezett ütközőlapot tart. A Kirby-típusú ágyú is viszonylag súlyos, a dugatytyú és a dugattyútengely együttes súlya körülbelül 870 kp körül van. Az eddigiekben alkalmazott szeizmikus hullámokat keltő berendezések jelentős részénél szelepeket illetve szeleprendszereket alkalmaznak, amelyekkel a berendezésekbe áramló gáz vagy tüzelőanyag mennyiségét szabályozzák. A szelepek rendszerint egyutas kialakításúak, amelyek a tüzelőanyag áramlását csak egyetlen irányban, a berendezés robbanókamrája irányában teszik lehetővé, de egyszer sem engedik meg, hogy a gáz a kompressziós kamrából kiáramoljon. Az alkalmazott szelepek felépítése viszonylag bonyolult, karbantartást igényel és működésük sem zavarmentes. A tüzelőanyagbevezető szelepeket alkalmazó berendezések jelentős karbantartási igénye mellett rendszerint jelentős karbantartásra van szükség az eddig ismert egyéb berendezések esetében is. A kompressziós kamra belsejében bekövetkező robbantásokkal keltett igen jelentős rázóhatások nemcsak a talajra hatnak, és az energia egy részét a berendezés és az azt körülvevő elemek veszik fel. Még a nagyon rövid dugattyúlöketű berendezések esetében is, amelyek lökethossza 8 mm körül mozog, a dugattyú és a robbanókamra fala közötti gyors relatív elmozdulás jelentős súrlódóerőt, valamint hőt kelt, az alkatrészeket pedig fokozottan megviseli és rongálja. Ezen kedvezőtlen helyzetet az alkalmazott alkatrészek nagy súlya még tovább nehezíti. Célunk a találmánnyal olyan berendezés létrehozása, szeizmikus hullámok keltésére, amelyekben az ismert berendezések előzőekben tárgyalt hátrányos tulajdonságai közül néhányat vagy többet csökkenthetünk vagy megszüntethetünk. További célunk a találmánnyal olyan berendezés és eljárás létrehozása, amely alkalmas szeizmikus hullámok keltésére mocsaras vagy süppedő talajon is. A találmány szerint kialakított szeizmikus hullámokat keltő generátor az alábbi elemeket tartalmazza: alján és tetején zárt hosszúkás első csövet; az első cső belsejében elhelyezett dugattyút; a dugattyút tartó dugattyúrudat, amelynek belsejében teljes hosszban a gáz égéstermékeit kivezető lyuk 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2