Прибор для измерения касательных давлений грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 G01N1/22 

4 Фиг,1 1 /5 2 Изобретение, относится к строите ству и может быть использовано для иссяедования взаимодействия сваи с грунтом основания и определения характера изменения и величины сил трения по боковой поверхности и пя горизонтально нагруженных свай. Известен прибор для измерения н пряжений в массе грунта или по кон такту с сооружением, предназначенный для измерения нормальной и касательной составляющих давления гр та, включающий корпус, жесткий дис с опорами и измерительные приспособления в виде балочек на двух оп рах 1. Недостаток такого прибора-ниэкая точность измерения касательных давл ний грунта из-за перемещения его ж кого диска под действием нормальных и касательных составляющих дав ления и других факторов. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является лрибор для измерения касательных давлений грунта, включающий корпус с мембраной, состоящий из нижней и верхней крышек, жесткий диск, установленный на катковую опору, упруги измерительные элементы и тензопреобразователи 2. Недостатки указанного прибора за ключаются в том, что при действии нормальных давлений на контактную поверхность прибора с грунтом мембЕ на, которая занимает часть этой поверхности, прогибается по направлению этого давления. При перемещении мембраны в грунте в месте ее установки возникает арочный эффект, который будет значительно влиять на погрешность выполненных измереьзий касательных напряжений. Кроме того, пр.и прогибе мембраны контакт ее поверхности с грунтом ос лабляется, но не исчезает совсем, .в результате чего поибор будет имет не плоскую, а более сложную поверхность контакта с грунтом, что при осадках сваи будет вносить значител ные погрешности в приводимые .измерения касательных напряжений. Конструктивные особенности прибора таковы, что касательные усилия передаются на измерительные стержни со значительным эксцентриситетом. Возникающие при этом изгибающие моменты должны компенсироваться реакциями опор внутреннего кольца, выполненных в виде шарикоподшипников по краям колец корпуса. . Так как опорными поверхностями шарикоподшипников являются сами кольца корпуса прибора, то минимальные неравномерные деформации та ких опор под действием нормальных, к ательных и моментных усилий неизбежны. Эти деформации будут вносить значительные погрешности в измеряемые величины касательных напряжений, так как они будут способствовать некоторому повороту I колец корпуса бтносительно друг 1друга, который приводит к разгруз- ке измерительных стержней. Так как абсолютные деформации центрашьно растянутого металлического измерительного стержня очень малы, то погрешности за счет деформаций опор будут значительными. Цель изобретения повышение точности измерения и упрощение конструкции прибора. Указанная цель достигается тем, что в приборе для измерения касательных давлений грунта, включающем корпус с мембраной, состоящий из нижней и верхней крышек, жесткий диск, установленный на катковую опору, упругие измерительные элементы и тензопреЬбразователи, измерительные элементы выполнены в виде двух пар криволинейных брусьев или арок и установлены соосно с жестким диском, а катковая опора выполнена в виДе шариков, размещенных по всей площади жесткого диска. На фиг. 1 схематически показан прибор, продольный разрезj на фиг.2- то же, поперечный разрез. Прибор содержит корпус, состоящий из двух жестких крышек 1 и 2, внутри которого установлен жесткий металлический диск 3 на Катковой опоре из шариков 4 и измерительные элементы в виде двух пар криволинейных брусьев или арок 5. Прибор снабжен установочным винтом 6, прижимной защитной мембраной 7. Измерительные элементы крепятся к диску и корпусу прибора с помощью винтов 8. Мембрана 7 служит для удерживания жесткого диска в одном положении (для гидроизоляции прибора и крепится на верхней крышке прибора клеем с погЯОЩью прижимного кольца 9 и винтов 10. Измерение касательных усилий производят с помощью тензодатчиков 11 сопротивления, соединенных в мостовую схему и подключенных к регистрирующему прибору электрокабелем 12. Вывод электрокдбеля из корпуса прибора осуществляют через специальный патрубок 13. Для осуществления более полного контакта прибора с грунтом на его поверхности устраивают фактурный-слой 14. Крышки корпусакрепят друг к другу на эпоксидном клее 15. Прибор работает следующим образом. Прибор устанавливают в массиве грунта на заданном расстоянии от спытуемой сваи.

ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КАСАТЕЛЬНЫХ ДАВЛЕНИЙ ГРУНТА, вкл10Чающий корпус с мембраной, состоящий из. и верхней крышек, жесткий диск, установленный на катковую опору, упругие измерительные элементы и тензопреобразователи, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения конструкции приборка, измерительные элементы выполнены в виде двух пар криволинейных брусьев или арок и установлены соосно с жестким диском, а катковая опора выпол- . иена в виде шариков, размещенных по всей площади хсесткого диска.