Устройство для статического зондирования слабых грунтов

Устройство для статического зондирования слабых грунтов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистические

Республик

ОП ИСАНИЕ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву(22)Заявлено 14.03 ° 80 (21) 2894243/29-33 с присоединением заявки J4— (23) Приоритет—

Опубликовано 30 ° 11 ° 81 Бтоллетейь и 44 (5l)M. Кл.

Е 02 0 1/00

Гесударстеенный квинтет

СССР вв лелем изобретений н втерытнй (53) УДК 624.131.381(088.8) Дата опубликования описания 30. 11.81

ЗСБСОВ3тЛ.":

g и ЖУЩйсов",.

ТЕХНИ%ЕСЫА>! "" l

БИБЛИОTEV.::„. (72) Авторы изобретения

Н.Д.Черкасов, А.В.Черкасова, В.В.Окат (7 l ) Заявитель

Кировский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАТИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

СЛАБЫХ ГРУНТОВ

Изобретение относится к строительству, а именно к устройствам для исследования слабых по прочности грунтов, прежде всего торфяных залежей, а также заторфованных и водонасыщенных минеральных грунтов, и может быть

5 использовано в разведке торфяных месторождений, в мелиорации, в инженерных изысканиях под различного рода строительства на слабых грун Щ тах и др.

Известны устройства и установки для статического зондирования грун-. тов, содержащие зонд. штангу, механизмы погружения и записи измеряемых параметров, привод, станину, шасси11 ).

Однако устройство из-эа их громоздкости и большого веса нельзя использовать для изучения торфяных месторождений. Вызвано это тем, что известные устройства предназначены для изучения минеральных грунтов, прочность которых во много раэ превосходит прочность водонасыщенных торфяных зележей. Учитывая, что торфяные месторождения, как объекты исследований, отличаются значительной оводненностью, малой несущей способностью, эалесенностью и сложностью микрорельефа, то изучать естественные торфяные месторождения какими-либо машинными техническими средствами весьма затруднительно. Поэтому успех инженерных изысканий в такой сложной природной обстановке BO многом зависит от портативности применяемого оборудования и трудоемкости операций по его использованию.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для зондирования грунта, вкла" чающее штангу с зондом, опорную раму с анкерами, механизм погружения, привод. Механизм погружения состоит из ходового винта, гаек подачи с захватами. Привод представляет собой систему секторных шестерен, обеспечивающих реверсирование ходового винта, в результате чего гайки подачи с захватами автоматически перехватывают штангу и тем самым непрерывно погружают ее в грунт(2).

К недостаткам устройства относятся малая скорость погружения и извлечения штанги, отсутствие механизма автоматической записи измеряемых величин по глубине залежи, сложность конструкции, ненадежность ее работы из-за отсутствия устройства, предохраняющего механизм погружения и привод от поломки при внезапной оста-. новке движения штанги.

Цель изобретения - упрощение конструкции „ повышение производительности и качества зондирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для статического зондирования слабых грунтов, вклю» чающем штангу с зондом, опорную раму с анкерами, связанный со штангой механизм погружения и привод, механизм погру жения выполнен в виде ведущих дисков сроликами,,ведомых дисков и натяжного приспособления, связанного с ведомыми дисками, а штанга выполнена с поперечными пазами с одной стороны, причем штанга одной стороной взаимодействует с ведомыми дисками, а другой стороной, выполненной с поперечными пазами, — с роликами ведущих дисков, установленными по окружности последних.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, общий вид, на фиг. 2 - вид по стрелке А на .фиг. 1, на фиг. 3 - сечение 6-6 на фиг. 1, на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3.

Устройство содержит зонд 1, штангу 2, опорную раму 3 с анкерами,механизм погружения, состоящий из ведущих 4 и ведомых 5 дисков, натяжного устройства 6 (фиг.1), привод, включающий зубчатые шестерни 7, редуктор 8 и электродвигатель 9 (фиг.2). В желобах ведущих дисков по их средней окружности размещены на осях 10 вращающиеся ролики 11 фиг. 3 и 4).

Устройство работает следующим образом.

Штанга 2 с зондом 1 непрерывно погружается в грунт вследствие ее фрикционного зацепления с вращающимися ведущими 4 и ведомыми 5 дисками, При этом ролики 11 входят в соответствующие пазы в штанге 2 (фиг. 4), 5426

Д в результате чего обеспечивается равномерность погружения штанги в грунт, так как исключается возможность проскальзывания ведущих дисков относительно штанги даже в случае резкого изменения усилий зондирования. Такое решение механизма погружения обеспечивает его работоспособность без проскальзывания при нагрузках на штангу до 400-500 кг. Усилие

l0 погружения может регулироваться подпружиненным натяжным устройством 6, позволяющим в большей или меньшей степени прижимать ведомыми дисками

5 штангу 2 к ведущим дискам 4. При попадании зонда 1, например, на камень, штанга 2 резко останавливаетдисков 4 осуществляется электродвигателем 9 через малогабаритйый семиступенчатый редуктор 8 и зубчатые шестерни 7, жестко связанные с дисками

Используется электродвигатель 9 с параллельным возбуждением (например Д-100-П), у которого жесткая скоростная характеристика и прямая пропорциональная зависимость между нагрузками на валу двигателя и током в цепи якоря, Это дает возможность использовать такой электродвигатель 9 не только в качестве силового элемента, но и в качестве элемента, измеряющего сопротивление грунта зондированию. С этой целью цепь якоря двигателя шунтируется и, параллельно шунту подключается самопишущая аппаратура (не показана). Таким образом, при измерении усилия на погружение штанги 2 с зондом 1 изменяется ток в цепи якоря электродвигателя, величину которого в виде диаграммы записывает самопищущая аппаратура при непрерывном погружении штанги в грунт. Реверсирование электродвигателя 9 при извлечении штанги 9 из грунта осуществляется переменой направления тока в его обмотках возбуждения. Питание электродвигателя 9 и самопишущей аппаратуры производится от аккумулятора напряжением 12 В. ся в своем движении, при этом возрастает усилие на ведущих дисках 4, которое отожмет подпружиненное натяжное устройство 6, и следовательно, произойдет пробуксовывание ведущих дисков 4 относительно неподвижной штанги 2. Таким образом, механизм погру2 -жения предохраняется от поломки при остановках штанги. Вращение ведущих

88S426

Использование предлагаемого устройства для изучения слабых по прочности грунтов позволяет в 4-5 раза повысить производительность. работ по сравнению с известным устройст-,. у вом. При этом существенно возрастает качество и достоверность получаемых материалов, поскольку осуществляется непрерывная запись сопротивлений грунта зондированию по глу- о бине изучаемого массива. Устройство просто по конструкции, надежно в ра- . боте, так как погружающий механизм при возникновении перегрузок на штанге имеет возможность " пробуксо- ts вывать относительно штанги. УстI ройство позволяет создать портативное полевое оборудование (весом не более 20 кг), применение которого наиболее перспективно на самых оводнен- . 20 ных и следовательно, недоступных для техники торфяных месторождениях.

В этом случае повышается технический уровень инженерйых изысканий с одновременным существенным снижением 2S стоимости и сроков их выполнения. формула изобретения

Устройство для статического зондирования слабых грунтов, включающее штангу с зондом, опорную раму с анкерами, связанный со штангой механизм погружения и привод, о т л и ч аю щ е е с,я тем, что, с целью упрощения конструкции, повышения производительности и качества зондирования, механизм погружения выполнен в виде ведущих дисков с роликами, ведомых дисков и натяжного приспособления, связанного с ведомыми дисками, а штанга выполнена с поперечными пазами с одной стороны, причем штанга одной стороной взаимодействует с ведомыми дисками, а другой стороной, выполненной с поперечными пазами,с роликами ведущих дисков, установленными по окружности последних.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Трофименков 10. Г. и др. Полевые методы исследования строительных свойств грунтов. И., Стройиздат, 1974, с.. 103-114.

2. Авторское свидетельство ССОР

N 631587, кл. E 02 З 1/00, 1978.

885426 дидЯ

В В

Составитель В.Латушкин

Техред И. Рейвес Корректор И Коста

Редактор Е.Папп

Заказ 10476/42

Тираж 696 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,Ж-35, Раушская йаб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4