Прибор для выемки проб грунта с ненарушенной структурой, например, для производства компрессионных испытаний

Прибор для выемки проб грунта с ненарушенной структурой, например, для производства компрессионных испытаний

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 421, 17

СССР

X 686ÎÇ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3др едгграроико е Бюро изооретенш1 Гогплоиа СССР

Н. А. Цилюрик

Прибор для выемки проб грунта с ненарушенной структурой, например, для производства компрессионных испытаний

Заявлено 13 июня 1941 года в Народный комиссариат по строительству СССР за № 44734 (308922) Опубликовано 30 июня. 1947 года

13 свод в т

Прибор предназначен для отбора .проб грунта из естественного массива, подвергаемых лабораторному компрессионному испытанию на сжатие.

Данные подобных испытаний принимаются, как известно, в качестве исходных для расчета осадок оснований и фундаментов сооружений.

Существует много приборов для отбора проб грунта, но всем им присущ тот недостаток, что при отборе проб грунта они нарушают его естественную структуру.

Предметом изобретения является прибор для выемки проб грунта с ненарушенной структурой, выполненный в виде цилиндрического стакана, снабженного на нижнем конце кольцевым ножом. Для устранения при взятии пробы трения ее о стенки стакана и возможности проведения компрессионных испытаний пробы без ее перекладывания внутри стакана между его цилиндрической поверхностью и пробой помещена трубчатая резиновая оболочка. Полость между указанной резиновой оболочкой и стенкой стакана сообщается с трубкой для высасывания воздуха из полости при приеме пробы стаканом и для нагнетания воздуха или воды при обжатии пробы грунта во время проведения компрессионных испытаний или во время транспортирования пробы.

На фиг. 1 дан общий вид стакана грунтоноса, а на фиг. 2 — вид стакана с пробой грунта во время компрессионного испытания.

Прибор состоит из цилиндрического стакана 8 (фиг. 2) с загнутыми на конус верхними и нижним торцевыми краями. В стакан 8 впаяна трубка 5, соединяющая полость стакана с атмосферой.

В стакане помещена эластичная резиновая оболочка 9, притянутая своими краями к краям стакана 8, загнутым на конус, снизу — кольцевым ножом 10, а сверху — кольцом 4.

Нож 10 и кольцо 1 стянуты между собой болтами 1 с гайками 2.

Отверстие трубки 5 может быть прикрыто пробкой б с шариком 7 или соединено с резиновым шлангом для заполнения воздухом или жид193

Л бвбОЗ костью средней полости, образованной между стаканом 8 и оболочкой 9.

При сборке резиновая оболочка 9 вводится внутрь стакана 8. Концы оболочки завертываются наружу и натягиваются на конические концы стакана 8. К этим концам присоединяются кольцевой нож 10 и верхнее кольцо 4. Кольцевой нож 10 и верхнее кольцо 4 стягиваются болтами и прижимаются к коническим концам стакана 8 гайками 2, зажимая концы резиновой оболочки. В собранном приборе образуется герметически закрытая кольцевая полость между резиновой оболочкой 9 и стаканом 8. Эта полость сообщается с атмосферой только через трубку 5, на которую надевается резиновая трубка. Диаметр резиновой оболочки

9 берется несколько меньше диаметра станака 8, поэтому после сборки прибора резиновая оболочка имеет выпуклость внутрь, — т. е. форму, показанную на фиг. 1 пунктиром «положение первое».

В этой оболочке будет помещен образец грунта при отборе его из массива, и резина будет плотно охватывать его. Для того, чтобы образец грунта свободно и без трения вошел внутрь стакана-грунтонос а, резиновой оболочке придается положение выгнутое наружу, т. е. к стенкам стакана 8, как это показано на фиг. 1 пунктиром «положение второе».

Это положение придается оболочке путем создания вакуума в герметиче ской кольцевой полости между оболочкой 9 и стаканом 8. Вакуум создается отсасыванием воздуха из полости через резиновую трубку, соединенную с трубкой 5. Так как резиновая оболочка 9 имеет толщину 0,5—

1 мм, то отсасывание воздуха можно производить ртом, не прибегая к помощи насоса.

После отсасывания воздуха резиновая трубка зажимается.

Впуском воздуха можно придать любое положение резиновой оболочке и регулировать этим обжатие прооы грунта при отборе. Связные грунты (глинистые) лучше отбирать так, чтобы они совершенно не касались стенок прибора (кроме вырезаю)94 щего кольцевого ножа 10). Для мало связных и не связных грунтов (супеси, пески) применяется слабое обжатие резиновой оболочки с целью полного сохранения естественной структуры и пористости грунта.

Нож 10 при погружении грунтоноса (стакан), обрезая лишний грунт, формует пробу, которая свободно входит в прибор. Когда проба грунта заполнит стакан доверху, грунт подрезается снизу, сравнивается по краям и герметически закрывается крышками с резиновыми прокладками (на чертеже не показаны). Для лучшей сохранности пробы при транспортировании ее полость между резиновой оболочкой 9 и стаканом 8 заполняется водой и закрывается пробкой б.

Представленный на чертежах прибор имеет конструктивное оформление, удобное для отбора проб из шурфов. Для отбора проб из буровых скважин прибор конструктивно изменяется. Форма его делается более

«обтекаемой» снаружи, а сверху приспосабливается соответствующая шайба с муфтой для скрепления прибора с буровыми штангами.

Эта шайба имеет клапан для выхода воды и воздуха при отборе пробы.

При заполнении прибора грунтом последний будет удерживаться в приборе не только резиновой оболочкой (после впуска воздуха из кольцевой полости через трубку 5), но и разобщением его с атмосферой упомянутым клапаном.

Для компрессионных.",,. испытаний, стакан 8, заполненный пробой, устанавливается на диск 1б (фиг. 2) с неподвижной опорой и подвергается давлению поршня 15. Чтобы передать давление поршню от пресса служит шарик 14. Для измерения величины сжатия грунта поршнем 15 служит индикатор-мессур 17, посаженный на опору 13.

К трубке 5 может быть присоединен соответствующий манометр для определения бокового давления грунта, передаваемого через резиновую оболочку 9 и находящуюся в ней водяную среду. Вместо манометра может быть(присоединена узкая вертикаль¹ 68603

Фиг. 2

Фиг. 1 ная стеклянная труока, в которую будет выходить вода при расширении образца грунта под влиянием вертикального давления. По количеству вытесненной воды может быть измерено расширение образца, необходимое для определения коэфициента

Пуассона. Зазор между нижним диском 1б и кольцевым ножем 10 может быть герметически закрыт резиновой лентой, а через диск 1б подведена вода, как в обычном приборе для определения водопроницаемости. Таким путем можно определить коэфициент фильтрации пробы грунта. Обжав грунт при естественной влажности, а затем насытив его водой, можно определить просадочные свойства грунта.

Отв. редактор М. М. Акишнн

13*

Предмет изооретения

Прибор для выемки проб грунта с ненарушенной структурой, например, для производства компрессионных ис пытаний, выполненный в виде цилин-. дрического стакана для приема пробы грунта, снабженного на нижнем конце кольцевым ножем, о т л и ч а юшийся тем, что с целью устранения при взятии пробы трения последней о стенки стакана и возможности проведения компрессионных испытаний пробы без ее перекладывания внутри стакана 8 помещена трубчатая резиновая оболочка 9, служащая для обжима пробы грунта; кольцевая полость, образуемая между оболочкой и стенками стакана, сообщается трубкой для высасывания воздухаизполости при приеме пробы стаканом.

Редактор Н. 8. Веретенников

195