Устройство для определения прочностных характеристик грунта

Устройство для определения прочностных характеристик грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11767615 (61) ???????????????????????????? ?? ??????. ????????-????????” (22) ???????????????? 060578 (21) 2614132>

G 01 и 3/24

Государственный комитет

СССР по дедам изобретений и открытий

Опубликовано 30.0980. Бюллетень g9 36

Ю) У4 624. 131 °.37(088.8) Дата опубликования описания 300980

З.Г. Тер-Мартиросян, Д.М. Ахпателов, Ю.С. Григорьев и В.А. Тищенко (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-строительный институт им. В.В; Куйбышева

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА

Изобретение относится к строительству, а именно к приборам для определения прочностных характеристик грунта.

Известен прибор для определения модуля сдвига грунтов, включающий обойму, состоящую из колец, на внутренней поверхности которых образованы шипы, служащие для сцепления грунта с кольцами при их вращении f1).: 1О

Кольца соединены гибкими тягами с вертикальными коромыслами для осуществления закручивания колец на заданный угол.

Однако такой прибор не позволяет достигнуть высокой точности .определения сдвиговых характеристик, так как в процессе испытания не обеспечивается горизонтальности и взаимной параллельности гибких тяг, большие 20 по размерам шипы на внутренней по- верхности колец создают неоднородное напряженное состояние образца, касательные напряжения в круговом сечении образца грунта распределяются 25 неравномерно по треугольному закону; невозможно учесть влияние больших деформаций на сдвиговые характеристики иэ-за ограниченности угла поворота жестких коромысел, предназна- 30

2 ченных для осуществления закручивания образца.

Известно также устройство для испытания грунта на сдвиг, включающее выдвижное среэное кольцо в виде опрокинутого стакана, на внутренней поверхности которого образованы продольные выступы, служащие для сцепления грунта с кольцом при его вращении (2) .

Указа ное устройство не позволяет достигнуть высокой точности определения прочностных характеристик вследствие того, что сдвиг производится не по строго фиксированной поверхности, так как при сдвиге кручением по круговой плоскости образуется рваная раковистая поверхность, особенно при испытании глинистых грунтов твердой консистенции; касательные напряжения в круговом сечении образца распределяются неравномерно по треугольному закону; выдвижное срезное кольцо не зафиксировано от случайных вертикальных и горизонтальных смещений; невозможно учесть влияние больших деформаций на прочностные характеристики грунта иэ-за отсутствия в устройстве механизма поворота, позволяющего осуществить

767615 еограниченную деформацию сдвига по епрерывной поверхности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату "является устройство для определения прочностных,характеристию грунта, содержащее приспособление для создания вертикальной нагрузки, верхнюю н нижнюю секции грунтоприемной камеры с кольцевой вставкой между ними, механизм поворота и измерительныЕ приспособления (31.

Однако точность опреДеления прочностных характеристик в данном прибо.,ре невелика вследствие того, что сдвиг происходит не по строго фиксированной поверхности из-за большого расстояния между торцами ребер, смонтированных на внутренней поверхности грунтаприемной камеры; касательные напряжения в поперечном сечении образца распределяются неравномерно, по трапециедальному закону; сложно приготовить однородный, ненарушенной структуры образец в виде палого цилиндра и, не повредив, установить его в грунтоприемную камеру; внутренний цилиндр грунтоприемной камеры не разделен на две секции кольцевыми вставками, вследствие чего возникает трение образца грунта о наружную поверхность внутреннего цилиндра.

Цель изобретения — павышейие точности определения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем приспособление для создания вертикальной нагрузки, верхнюю и нижнюю секции грунтаприемной камеры с кольцевой вставкой между ними, механизм поворота и измерительные приспособления, внутренняя поверхность кольцевой вставки снабжена зубьями высотой

0,02-0,04 и расстоянием между ними

0,04-0,06 диаметра образца, а механизм поворота связан с кольцевой вставкой.

На фиг. 1 показано устройство, продольный вертикальный разрез; на

Фиг. 2 - то же, продольный горизонтальный разрез.

Грунтоприемная камера устройства выполнена из верхней 1 и нижней 2 закрепленных от вращения секций с расположенной между ними кольцевой вставкой 3, имеющей возможность свободно вращаться, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнены прямоугольные зубья 4. На сплошной цилиндрический образец грунта 5 через зафиксировайный,от вращения рифлеиый перфорированный штамп б передается вертикальная нагрузка.

Сдвигающее усилие создается с помощью механизма поворота, состоящего иэ гибкой тяги 7 и оси 8, установленной на стайке 9 из материала с малым коэффициентом трения, на которой крепятся диск 10 с канавкой по наружному диаметру и жесткая тяга 11.

Гибкая тяга 7, концы которой крепятся к кольцевой вставке 3 шпильками

12, перед навивкой на вставку 3 проходит через промежуточный ролик 13.

Образец грунта 5 фиксируется от поворота рифлеными перфорированными штампом б и основанием 14. Вертикальные деформации образца грунта замеряются стрелочным индикатором 15, а, горизонтальные - индикатором 16.

Работает устройство следующйм образом.

На нижнюю, неподвижно закрепленную секцию 2 грунтоприемной камеры с риф t5 леным перфорированным основанием 14 устанавливается кольцевая вставка 3, на внутренней цилиндрической поверхности которой выполнены прямоугольные зубья 4 для зацепления образца грун20 та 5 вставкой 3 при,ее вращении. Затем устанавливается верхняя, крепящаяся от вращения секция 1 грунтоприемной камеры.

Заранее приготовленный сплошной цилиндрический образец исследуемого грунта 5 помещается в грунтоприемную камеру, при этом в него вреза-, ются прямоугольные зубья 4 кольцевой вставки 3. Сверху на образец грунта

5 устанавливается передающий вертикальную нагрузку и зафиксированный от вращения рифленый перфорированный штамп 6, который совместно с рифленым, перфорированным основанием 14 закрепляет образец грунта 5 от прокручивания.

Собранная грунтоприемная камера с образцом грунта 5 устанавливается пац нагрузочное приспособление, после чего к кольцевой сдвигающей

4О грунт вставке 3 с помощью гибкой тяги 7 присоединяется механизм поворота. Гибкая тяга 7, уложенная в канавку, огибает диск 10, проходит через промежуточный ролик 13, навивается s несколько оборотов вокруг кольцеобраэной вставки 3, к которой шпильками 12 крепятся концы .гибкой тяги 7.

К рифленому перфорированному штампу б прикладывается вертикальная нагрузка„ а к жесткой тяге 11 прикладывается горизонтальная нагрузка, которая посредством гибких тяг 7 соз-, дает крутящйй момент на кольцевой . вставке 3.

По строго фиксированной цилиндрической поверхности образца грунта 5 происходит неограниченная деформация сдвига при равномерном, по прямоугольной эпюре, распределении сдвигающих касательных напряжений. Строгая фиксация поверхности сдвига обеспечивается расчленением общей площади сдвиговой поверхности на малые участки, высота которых равна высоте кольцеобразной вставки, а ширина

767615

Формула изобретения

ВНИИПИ Заказ 7184/39 Тираж 1019 Подписное

Филиал ППП Патент, .г. Ужгород, ул, Проектная, 4 расстоянию между зубьями. Вертикальные деформации фиксируются индикатором 15 часового типа, горизонтальныеиндикатором 16.

Предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью определить прочностные характеристики грунта, при использовании для испытаний несложных в приготовлении и при установке в грунтоприемную камеру сплошных цилиндрических образцов грунта при ограниченном и цеогранйченном деформи- !О ровании по строго фиксированной непрерывной цилиндрической поверхности и равномерном прямоугольном распределении касательньы напряжений по поверхности сдвига. 15

Конструкция прибора позволяет определять прочностные характеристики не только грунтов, но и других материалов: гипсовых, известковых и цементных растворов, пластмасс, битумных мастик после их затвердевания в грунтоприемной камере.

Устройство для определения прочностных характеристик грунта, содержащее приспособление для создания вертикальной нагрузки, верхнюю и нижнюю секции грунтоприемной камеры с кольцевой вставкой между ними, механизм поворота и измерительные приспособления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, внутренняя поверхность кольцевой вставки снабжена зубьями высотой 0,02-0,04 и расстоянием между ники 0,04-0, 06 диаметра образца, а механизм поворота связан с кольцевой вставкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 55434, кл. G 01 Н 3/24, 1939.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 93046, кл. 6 01 И 3/24, 1950.

3. Авторское свидетельство СССР

9 410289, кл. 6 01 и 3/24, 1971.