Устройство для определения меха-нических свойств грунта

Устройство для определения меха-нических свойств грунта

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

< 850798 (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (51)M. Кл.

Е02 О 100 (22) Заявлено 03.10.79 (21)2836351/29 — 33/

Д 41467 с присоединением заявки М—

1евударатаеннь1й канитет

СССР (28) П рноритет но делам нзабретений к етхрьпий

Опубликовано 30.0.7.81. Бюллетень рй 28 (53) УД К 624.131. .382 (088.8) Дата опубликования описания 30;07.81 (72) Автор изобретения

Л. С. Амарян (71) Заявитель Производственный и научно-исследовательский институт по инженерным изысканиям в строительстве (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ГРУНТА

Изобретение относится к инженерным изысканиям в строительстве, а именно к устройствам для определения механических свойств грунтов в полевых условиях.

Известны устройства для определения сжимаемости и прочности грунтов в скважинах и шурфах (1).

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для определения механических свойств грунтов в полевых условиях, включающее корпус с гидроцилиндрами и перфорированными распорнымн штампами, связанными с иагруэочным, измерительным и замачивающим приспособлениями (2) .

Недостатком известных устройств является

15 наличие резиновой камеры, ограничивающей применение высоких давлений, а получаемые результаты не строго соответствуют реальной работе жестких систем в грунте.

Цель изобретения — расширение области применения путем обеспечения приложения стати- . ческой и сдвитающей нагрузок в скважине.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для опрелеле1п1я механических

2 свойств грунтов в полевых условиях, включающем корпус с гидроцилиндрами и перфорированными распорными штампами, связанными с нагруэочным, измерительным и эамачивающим. приспособлениями, оно снабжено механизмом сдвига и установленными по обоим концам корпуса центраторами с ножами, причем штампы выполнены с зубчатой рабочей поверхностью и связаны с механизмом сдвига.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство с гладкими штампамн для испытания грунтов на сжимаемость; на фиг. 2 -- то же, с зубчатыми штампами для сдвиговых испытаний; на фиг, 3 -- вид А на фиг. 1; на фиг, 4 — полые штампы для испытания грунтов с предварительным замачиванием.

Устройство состоит иэ корпуса 1 с гидроцилиндрами 2 и перфорированными распорны- . ми штампами 3, связанными с иагруэочным устройством, состоящим из гндроцилиндра 4, рейки 5, шкива 6, груза 7, измерительного приспособления, состоящего из тросовой петли 8, ролика 9, троса 10, измерителя 11, эамачивающего приспособления, состоящего из емкости 12, трубопровода 13, механизма сдвига, состоящего из груза 14, шкива 1S, соединенного со штангами 16, центраторами с ножами 18, причем штампы 3 оснащены зубчатой поверхностью 19, Устройство работает следующим образом.

Рабочий орган прибора со штампами 3, прижатыми к корпусу 1 (фиг. 1 и 3) погружают. в скважину через штанги 16, Так как корпус оснащен спереди подвижными зачистными ножами 18 (фиг, 1 и 2), являющимися одновременно направляющими центраторами, то при этом они срезают стенки скважины по форме рабочего органа (фиг. 3) и исключают уход в сторону устройстча от оси скважины, Внедрив рабочий орган в скважину до заданной глубины, тросик 10 прикрепляют к измерителю 11 и с помощью грузов 7 диска 6

И рейки S прикладывают первую ступень нагрузки на гидроцилиндр 4, поддерживая ее постоянной до стабилизации перемещения штампов 3, устанавливаемого по измерителю. Давление жидкости от гидроцилиндра 4 передается встроенным цилиндрам 2, штоки которых перемещают штампы 3, втягивая внутрь корпуса тросовую петлю 8, присоединенную обоими

«онцами к штампам и накинутую на ролик 9, что автоматически осредняет значения перемещений двух штампов через тросик 10 и измеритель 11.

После первой прикладывают вторую и последующие ступени нагрузки, устанавливая при каждой ступени величину стабилизированного перемещения штампов, используемого для подсчета величины модуля деформации грунта.

По окончании опыта снимают грузы 7, обратным вращением диска 6 перемещают рейку о вверх, возвращая и исходное положение штампы 3. При необходимости проведения испытаний ча другой глубине перемещают корпус I и производят опыт в указанной выше последовательности.

Испытания на сдвиг осуществляют штампами 3, оснащенными зубьями (фиг. 2). Нагружениа зубчатых штампов при сдвиге осуществляю-. также, как в предыдущем случае. После стабилизаши перемещений зубчатых штампов

3 при ностоянном на них давлении осуществля-. ют сдвиг nyrer перемещения рабочего органа вверх посредством штанг 16 и блочного механизма сдвига. Зтот процесс осуществляют медленным приложением. грузов 14 до возникновения прогрессирующего перемещения рабочего органа, Зная величину давления на зубчатые штампы 3, их площадь и максимальное усилие при сдвиге, определяют общее сопротивление сдвигу. C целью исключения трения зачистных ножей 18 о грунт последние имеют подвижность в осевом направлении. При погру0798

55

4 женин устройства в скважину они за счет сопротивлении грунта занимают верхнее положение по отношению к корпусу i, а в процессе сдвига остаются на месте, обеспечивая перемещение штампов 3 с зубьями без влияния дополнительного трения. Для определения угла внутреннего трения и сцепления проводят сдвиговые испытания при трех-четырех ступенях давлений (после предварительной зачистки зубьев штампов и стенки скважины) путем графического построения зависимости сопротивления сдвигу от давления.

При испытаниях просадочных грунтов на сжимаемость и прочность устройство имеет приспособления, состоящие из емкости 12 и трубопроводов 13, обеспечивающие предварительное замачивание зоны взаимодействия штампов 3 с грунтом водой через полые штампы с отверстиями (фиг. 4). В этом случае после погружения устройства на заданную глубину осуществляют нагружение по изложенной выше программе (сжатие или сдвиг), фиксируют величину стабилизированного перемещения штампов, после чего открывают краник емкости 12 воды, обеспечивая доступ ее к штампам 3 и в зону испытаний. При насыщении просадочного грунта водой происходит дополнительная просадка, фиксируемая измерителем 1 илн снижение прочности, устанавливаемое при сдвиге через диск 15, Эти процессы в достаточной мере обеспечивают определение показателей просадоч. ности и снижения прочности rpyffTa после замачивания. Характерными представителями просадочных грунтов являются лессовые грунты.

Формула изобретения

Устройство для определения механических свойств грунта в полевых условиях; включающее корпус с гидроципиндрами и перфорированными распорными штампами, связанными с нагрузочным, измерительным и замачивающим приспособлениями, о т л и ч а ю щ е е с я тем„что, с целью расширения области применения путем обеспечения приложения статической и сдвигающих нагрузок в скважине, оно снабо жено механизмом сдвига и установленными по обоим концам корпуса центраторами с ножами, приЧем штампы выполнены с зубчатой рабочей поверхностью и связаны с механизмом сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Трофимеиков 1О. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов.

М,, Стройиздат, 1974.

2. Грунты, Метод полевого испытания стати,ческими нагрузками. ГОСТ 12374 77.

850798

Составитель В. Х1атушкин

Редактор Т. Мермелипайн Техред Н, Ковалева Корректор М Коста

Тираж 693 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6265/39

Филиал ПЙП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4