Лопастной прессиометр
Иллюстрации
Реферат
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (iii973701 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.01.8 1 (21) 3234603/29-33 с присоединением заявки ЭЙ (23) Ориоритет(51) М. Кл.
Е 02 0 1/00
G 01 М 3/24
9пударствснный комитет
СССР по делам нзобретеннй и открытий
Опубликовано 15 11.82. Бюллетень № 42 (53) УДК6. 4.131 (088.8) Датл опубликования описания (72) Автор изобретения
Л. С. Амарян
Проиввооственныр и научно-исслеловетельскии институЬ
f по инженерным изысканиям в строительстве (71) Заявитель ее.
1 е (54) ЛОПАСТНОЙ ПРЕССИОМЕТР
Изобретение относится к области строительства и предназначено для определения деформационных и прочностных характеристик грунтов в массиве при инженерно-геологических изысканиях.
Известно устройство для измеренття деформаций грунта, содержашее разрезной корпус по форме скважины с внутренним конусом. Разрезные части корпуса распирают в стенки скважины с помошью о клина и гидродомкрата. Деформацию грунта определяют по перемешению клина, а нагрузку — по усилию задавливания клиС1)
Недостатком устройства является слож15 ность интерпретации получаемых результатов из-за цилиндрической поверхности рабочих органов (полуцилиндров), а также отсутствие возможности испытания водонасышенных грунтов в неустойчивых грунтах>О
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является лопастной прессиометр, включаюший наружную неподвижную и внутреннюю подвижную колонны штанг, нагрузочное и измерительное приспособления, смонтированные на верхнем конце неподвижной штанги, рабочий наконечник с лопастями, выполненный в виде корпуса двутаврового сечения с режушими лезвиями и закрепленный на нижнем конце неподвижной штанги, шток, одним торцом закрепленный к лопасти, реечно-шестеренчатый редуктор и вертикальную зубчатую рейку, установленные внутри рабочего наконечника и взаимодействующие с подвижной штангой (2) .
Недостатки устройства следующие: необходимость в тяжелом оборудовании для задавливания в средние и плотные грунты при погружении более 10 м, так как прн . минимально необходимом ходе лопастей
40 - 50 мм на сторону конструктивно не удается уменьшить габариты сечения без ухудшения получаемой информации; при забивке резко снижается срок службы устройства; устройство не позволяет прово973701 дить испытание грунтов ниже грунтовых вод, так как габариты сечения не вписываются в просвет обсадных труб, которые можно устанавливать с помощью применяемого стандартного оборудования.
11ель изобретения - повышение производительности испытаний.
11ель достигается тем, что в лопастном прессиометре, включающем наружную неподвижную и внутреннюю подвижную колон-10 ны штанг, нагрузочное и измерительное приспособления, смонтированные на верхнем конце неподвижной штанги, рабочий наконечник с лопастями, выполненный в виде корпуса двутаврового сечения с ре>куп1ими лезвиями и закрепленный на нижнем конце неподвижной штанги, шток, одним торцом закрепленный к лопасти, реечно-шестеренчатый редуктор и вертикальную зубчатую рейку, установленные внутри рабочего наконечника и взаимодействующие с подвижной штангой, одна из лопастей выполнена неподвижной относительно рабочего наконечника, вертикальная зубчатая рейка выполнена в форме вилки с.воэ- 5 можнос тью зацепления с шес терням и редуктора, причем площадь неподвижной лопасти превышает плошадь подвижной., На фиг. 1 изображен лопастной прессиометр, об|ций вид; на фиг. 2 — наконечник, поперечное сечение; на фиг. 3 — торец наконечника со стороны подвижной лопасти, На верхнем конце наружной неподвижной колонны штанг 1 смонтировано нагруз очное прис и ос обление, с ос тояшее из кор35 пуса 2, шестерен 3, взаимодействующих с секторами 4 посредством шпонки 5, Нагрузку осуществляют с помощью грузов 6, навешиваемых на тросы 7, закрепленные на верхнпе части секторов. Шестерни 3
40 входят в зацепление с двухсторонней зуб-. чатой рейкой 8, закрепленной на верхнем . конце подвижной колонны 9. Измерение перемещения рейки осуществляют пригибомером 10.
Рабочий наконечник, смонтированный на нижней части неподвижной колонны 1, выполнен в виде двутаврового корпуса 11, одна из боковых лопастей 12 которого выполнена в виде неподвижной относитель- " но корпуса 11 боковой стенки. В средней полке двутаврового корпуса 11 размещена вертикальная зубчатая рейка 13, взаимодействующая с шестернями 14, выдвит аюшими горизонтальную зубчатую рейку
15 подвижной лопасти 16, которая выполнена заподлицо с другой неподвижной боковой стенкой 17 корпуса 11 в виде плоского распорного штампа площадью в 5раз меньше, чем площадь противоположной боковой стенки. Наконечник снабжен лезвиями 18.
Устройство работает следующим образом.
После погружения устройства монтируют на неподвижной колонне штанг 1 нагрузочное и измерительные приспособления и соединяют последние с подвижной колонной 9 путем свинчивания зубчатой рейки 8 корпуса 2 нагрузочного приспособления с колонной 9. Секторы 4 выводят в верхнее положение и фиксируют шпонкой 5. Навешивают грузы 6 íà тро сы, принятыми ступенями по известной методике испытания грунтов статическими нагрузками. Усилие от веса грузов 6 через секторы 4 и шестерни 3 передается на зубчатую рейку 8, далее через подвижную колонну 9 на рейку 13 и шестерни 14; выдвигающие упорной рейкой 15 подвижнюю лопасть 16 из корпуса 11 рабоче -о наконечника. Перемещение лопасти 16 через описанную взаимодействуюшую, механическую систему фиксируется прогибомером измерительного приспособления 10, связанного гибкой проволокой с перемещающейся вертикально зубчатой рейкой 8. Так как рабочий наконечник работает в массиве грунта, то конструкция предусматривает уплотнительные сис темы, исключающие попадание в него влаги и частиц грунта. Это достигается герметичностью его и малыми зазорами между рейкой 15 лопасти 16 и корпусом 11, а также резьбовых соединений штанг 1, кроме того, перед работой внутреннюю полость корпуса 11 набивают солидолом, также исключающим попадание частиц грунта
Расчет модуля деформации грунта по результатам испытаний ведут с учетом поправочного коэффициента, учитывающего неравномерность осадки подвижной и неподвижной лопастей, обратно пропорциональной отношению их плошадей., Устройство позволяет испытывать грунты ниже уровня грунтовых вод в скважинах малого диаметра при минимальных усилиях задавливания, так как сечение рабочих наконечников мало и позволяет получать надежную информацию при использовании стандартного оборудования. Исполнение одной лопасти рабочего наконечника подвижной, а другой неподвижной и значительно большей плошадью позволяет расширить диапазон сжимающего давления на грунт.
5 97370 1 d
Формула изобретения йовышения производительности испытаний, одна из лопастей выполнена неподвилеой
Лопастной прессиометр, включающий относительно рабочего наконечника, вер наружную неподвижную и внутреннюю под- тикальная зубчатая рейка выполнена в вижную колонны штанг, нагрузочное и из- Ф форме вилки с воэможностью зацепления мерительное приспособления, смонтирован- с шестернями редуктора, причем плошадь ные на верхнем конце неподвижной штанги, неподвижной лопасти превышает площадь рабочий наконечник с лопастями, выполнен- подвижной. ный в виде корпуса двутаврового сечения Источники информации, с режущими лезвиями и закрепленный Ha tO принятые во внимание при акспертизе нижнем конце неподвижной штанги, шток, 1. Патент США % 3349610, одним торцом прикрепленный к лопасти, кл. 73-84, 1967. реечно-шестереичатый редуктор и верти- 2. Рекомендации по применению поркальную зубчатую рейку, установленные тативной полевой лаборатории ПЛГ-?РМ внутри рабочего наконечника и взаимо- для исследования слабых грунтов. M., действующие с подвижной штангой, о т - изд-во ПНИИИС Госстроя СССР, 1979, личаюшийся тем,что, сцелью с.27.
973701
Составитель P. Погоснн
Редактор О. Колесникова Техред А. Бабинен Корректор Л. Бокшан
Заказ 8629/33 Тираж 709 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушскан наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4