Способ определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов и устройство для его осуществления

Способ определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii> 737561

Союз Советских

Социалистических . Республнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт, свид-ву (22)Звявлено29.12.77 (21) 2560270/29-33 (51) Я. Кд.

Государстеенный комитет с присоединением заявки рй

Е 02 Д 1/02 (23) Приоритет. Опубликовано 30.05.80. Бюллетень JA 20 до делам изобретений и открытий (53) УДК 624 131.

551.34(088.8) Дата опубликования описания 02.06.80

А. В. Васильев и И. В. Шейкин (72) Авторы изобретения

Производственный и научив-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИС)

Госстром СССР (7!) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИБИЕНТА

ОТТАИВАНИЯ МЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВ1ЕНИЯ

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для оценки устойчивости мерзлых грунтов при их оттаивании в основаниях зданий и других сооружений.

Известен способ испытания мерзлых грунтов, заключающийся в образовании горной выработки, установке термометров и нагревателя, создании вертикальной нагрузки на забой, оттаивании и измерении глу- - = бины оттаивания 1).

Наиболее близким к изобретению техническим решением является способ определения коэффициента оттайвания мерзлых груп т5 тов, включающий бурение скважины, размещение в ней измерительного устройства с нагревателем, прогрев стенок скважины, измерение глубины оттаивания и рас кет ко эффициента оттаивания (1) .

Наиболее близким к изобретению техническим решением для осуществления способа является устройство, вилючающее электр рический нагреватель, соединенный с держателем устройства, подпружиненные рычаги и индикатор перемещений «21.

Недостатком известных способов и устройства для ei o осуществления является низкая точность измерений. Обусловлено это измерением осадки штампа под нагруэкой, невозможностью определения коэффициента оттаивания при цосадке $1) а также ограниченностью определения, направлений оттаивания «2).

Бель изобретении - повышение точнооти исследований.

Достигается это тем, что при способе определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов, включающем бурение скважины,paaMemeaae в ней измерительного ус геройства с нагревателем,: прогрев. стенок скважины, измерение глубины оттаивания и расчет коэффициента оттаивания, образуют зону уширения в скважине, уста навливаот в зоне уширения измерительное устройство с нагревателем, а прогрев сте нок скважины осуществляют под зоной уши3 737561 4 у оттаивания изме- Когда кулачки 6 достигают камеры, то они под действием давления, передаваемосуществления спосо- ro от плоских пружин 13 через стойки ический нагреватель, 11, начинают поворачиваться вокруг осей ем устройства, под- 5 и в последующем занимают нижнее край» индикатор церемоще- нее положение, показанное на фиг . 6. Стойства выполнен в ви- ки ll,сколмя по наклонным верхним граенной последователь- ням сегментов 3, под действием плоских над другом сегмен- пружин 13 поворачиваются вокруг своих той с осями, на ко- 10 осей 10 в противоположные стороны до ерительные рычаги, тех пор, пока верхние Г-образные оконжиной, причем муф чания стоек 11 не достигнут штанги 2. ой, форма которой Опускание устройства прекращается при втулки с пружиной» достижении верхней. части нагревателя 1

lS нижнего основания камеры и соприкосноэтом э ытрич нии ни, „рцо, по хно ек 11 с нижним основанием камеры.

Штанга 2 закрепляется около устья влено устройство, скваяяны, с помощью измерителя фиксиру- ф . - Р Рез А 20 ется началы ое положение муфты 8 со стойками 11 и включается нагреватель 1, 9 ф 1» процессе оттаивания мерзлоты грунтов регистрируется. величина перемещения муф»еРе пРо"эводством ты 8 относительно штанги 2. После пре

Реэ 25 крашения осадки стоек 11 в оттаявшем способление на чер- слое нагреватель 1 выключается, штанга

2 освобождается около устья скважины и еделения коэффици н перемещается вниз по скважине до моменгрунтов в скважи та вхождения кольца 4 в выточки 9 муф ческого нагРевателЯ 10 ты 8 и срабатывания кольцевой прул<иПри подъеме устройства из скважины уфт 8, находясь в ««zm со ш н гой 2 через кольцевую пружину 7 и коль5. цр 4, увлекает за собой парубок 12, ложенные на осях 10, В момент прохождения перехода верхней части камеры в а 4 к"оo "ь ц вой прумают плоские пружины 13 к пачрубку l 2. рения, при этом глубин ряют по вертикали.

В устройстве для о ба, включающем электр соединенный с держател пружиненные рычаги и ний, держатель устрой де полой штанги, снабж но установленными друг том с кулачками, муф тсрых размещены иэм а также втулкой с пру та выполнена с проточк соответствует форме и установлена с возм ного перемещения, нр кий нагреватель подве штанги.

На фиг. 1 предста продольный разрез; на на фиг. 1; на фиг. 3 » фиг. 1; на фиг. 4 - раз на фиг. 5 - разрез Гфиг. 6 - устройство и опыта, продольный раз

Измерительное при теже не показано.

Устройство для опр та отчаивания мерзлых не состоит иэ электри

1 и штанги 2, на кот лены сегменты 3 и ко тах 3 на осях 5 разм возможностью их пере ной плоскости. В выто ложена кольцевая пру ги 2 свободно переме ющая в верхней своей для размещения кольц жиной 7, и средней ча торых закреплены стойки 11 с возможнос тью их перемещения в вертикальной плоскости, в нижней части — патрубок 12 с плоскими пружинами 13, стремящимися развести стойки 11 в противоположные стороны от штанги 2.

Работа устройства для определения коэффициента оттаивания мерзлых грунтов в скважине осуществляется в следукашей последовательности.

Устройство медленно и осторожно опускают в предварительно пробуренную czaaжиьу с камерой, образованной с помощью расширителя на определенной глубине. Положение деталей устройства, опускаемого в скважину, показано на фиг. 1. При этом кулачки:скользят по стенкам скважины . и одновременно удерживают стойки 11 в сжатом положении.

После подъема из скважины устройство очищают от грунта и смазывают, При необходимости в этой же скважине для проведения нового опыта образуют новую камеру, расположенную выше первой камеры..

Изобретение позволяет упростить процесс проведения испытаний и одновременно повысить эффективность и качество работ при полевом определении коэффициента оттаивания.

Формула изобретения

l. Способ определения коэффициента ow таивания мерзлых грунтов, включающий бурение скважины, размещение в ней измери5 7378 тельного устройства с нагревателем, прогрев стенок скважины, измерение глубины оттаивания и расчет коэффициента оттаивания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследований, образуют зону уширения в скважине, устаНавливают s зоне уширения измерительное устройство с нагревателем, а прогрев стенок скважины осуществляют под зоной уширения, при этом глубину оттаивания из-lo меряют по вертикали.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, включающее электрический нагреватель, соединенный с держателем устройства, подпружиненНые рычаги и ин-. И ,дикатор перемещений, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, держатель, устройства выполнен в виде полой штанги, снабжен61 6 ной последовательно установленными друг над другом сегментом с кулачками, муфтой с осями, на которых размещены измерительные рычаги, а танке втулкой с пружиной, причем муфта выполнена с про точкой, форма которой соответствует форме втулки с пружиной, и установлена с возможностью вертикального перемещения, при этом электрический нагреватель подвешен к, нижней части штанги.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Руководство по определению физи ческих, теплофизических и механических характеристик мерзлых грунтов. М., Стройиздат, 1973, с, 109-117.

2. Авторское свидетельство СССР

И. 286308, кл. G 01 3/10, 1970, 11