Устройство для исследования грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, а частности к устройствам для определения физико-механических свойств грунта, и может быть использовано для прогнозных расчетов длительной устойчивости и смещений оползневых откосов и склонов.

Известно устройство для испытания грунтов на сдвиг в шурфах, состоящее из установленного в щурфе домкрата, передающего усилия на боковую поверхность целика грунта, заключенного в обойму 1.

Недостатком известного устройства является низкая точность определения параметров прочностных характеристик грунтов.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для исследования грунта,., содержащее раму со стойками, направляющими и распорными винтами, обойму, состоящую из нескольких металлических колец, связанных посредством трособлочной системы с прогибомерами, вертикальный и горизонтальный домкраты, каретку, размещенную на направляющих ригеля pj,

мы 2.

Недостатком этого устройства является то, что оно не обеспечивает получения характеристик сдвиговой ползучести при объемном перекашивании целика грунта, моделирующем смещение оползневых откосов и склонов.

Цель изобретения - определение характеристик сдвиговой ползучести грунта при объемНом перекашивании целика грунта.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования грунта, содержащем раму со стойками, направляющими и распорными винтами, обойму, состоящую из нескольких металлических колец, связанных посредством трособлочной системы с прогибомерами, вертикальный и горизонтальный домкраты, каретку, размещенную на направляющих ригеля рамы, горизонтальный домкрат связал с верхним металлическим кольцом обоймы, вертикальный домкрат снабжен сферическим элементом и в каретке образовано гнездо под сферический элемент вертикалького домкрата, а распорные винты соединены посредством втулок со стойками и снабжены шарювыми элементами я плитами с гнездами под шаровме элементы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое УСТство, разрез; на фиг. 2 - то же, вид в плане; на фиг. 3 - схема нагружения целика грунта.

Устройство содержит обойму, состоящзто из чередующихся металлических колец 1, резиновых прокладок 2 и круглого штампа 3, установленного на целик грунта 4. Металлическое кольцо 1, примыкающее к штампу 3 снабжено упорной пластиной 5. Пластина 5 взимодействует со связанным с ней штоком горизонтального домкрата 6. На штампе 3 установлен вертикальный домкрат 7, головка которого снабжена сферическим злементом 8 и установлена в сферическом гнезде 9 передвижной каретки 10, перемещающейся по направляюшим 11 упорной рамы 12. Упорная рама 12 установлена на вертикальных стойках 13 и снабжена горизонтальными распорными винтами 14 и прикреплена к ним с помощью втулки 15. Свободные концы распорных винтон 14 снабжены шаровыми злементами 16, размещенными в вогнутых сферических гнездах, образованных в распорных плитах 17, упирающихся в стенки щурфа.

Горизонтальный домкрат 6 смонтирован на раме 18, установленной на дне шурфа и снабженной боковым упорным шитом 19, в который он упирается.

Каждое металлическое кольцо 1 снабжено тросом 20, огибающим съемные ролики 21 укреш1е1шые на стенде 22 в шахте, и связанным с прогибомерами 23, укрепленными на дополнительном стенде 24.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

На забое щурфа вырезают целик грунта, который заключают в чередующиеся цилиндрические металлические кольца 1 и резиновые прокладки 2. На поверхность целика 4 устанавливают штамп 3. Прикладывают к целику вертикальную нагрузку Рверт. Домкратом 7 до стабилизации вызванных его деформаций. Затем включают в работу домкрат 6 и прнкладьтают горизонтальную нагрузку Pj-op. к верхнему металлическому кольцу 1 целика 4.

Горизонтальная нагрузка увеличивается ступенями, что дает возможность регистрировать неустановивигуюся и установивщуюся . ползучесть породы. Остановивщзтося ползучесть определяют при длительном проведении опыта (несколько суток). Далее нагрузку увеличивают до значения, при котором наступает стадия прогрессирующей ползучести, завершающаяся разрушением грунта, что позволяет определить предел его длительной прочности. Деформацию на каждом кольце фиксируют, прогибомерами.

По мере перекашивания целика домкрат 7 перемещается вместе с кареткой 10 по направляющей И до разрушения образца.

Устройство позволяет исследовать прочность грунтов во времени, определить его реологические характеристики для обеспечения достоверности прогнозных расчетов, длительной ус тойчивпсти и смещений оползневых откосов и склонов.

Формула изобретения

Устройство для исследования грунта, содержащее раму со стойками,направляющими и распорными винтами, обойму, состоящую из нскольких металлических колец, связанных посредством трособлочной системы с прогибомерами, вертикальный и горизонтальный домкраты, каретку, размещенную на направляющих ригеля рамы, отличающееся 1ем, что, с целью определения характеристик сдвиговой ползучести грунта при объемном перекашивании целика грунта, горизонтальный домкрат связан с верхним металлическим кольцом обоймы, вертикальный домкрат снабжен сферическим злементом и в каретке образовано гнездо под сферический элемент вертикального домкрата, а распорные винты соединены посредством втулок со стойками и снабжены шаровыми элементами и плитами с гнездами под шаровые элементы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Бондарик Г. К. и др. Полевые методы инженерно-геологических исследований. М., Недра, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР ff 410289, кл. Е 02 D 1/02, 1971 (прототип).

Ьерт.

нг.д