Устройство для измерения послойных вертикальных и горизонтальных деформаций грунта Советский патент 1983 года по МПК E02D1/00 

о со

со

со

ел Изобретение относится к из%1ерительной технике и предназначено для проведения измерений и наблюдений за деформациями грун та в полевых условиях. По основному авт. св. № 756189 известно устройство для измерения послойных вертикальных и горизонтальных деформаций грунта, включающее марки со сквозными скользящими контактами, мерную проволоку с высоким удельным электросопротивлением и грузом, пропущенную через скользящие контакты и размещенную вместе с марками в эластичной оболочке, заполненной жидким агентом, и измерительные приборы, соединенные с марками, причем каждая марка выполнена из щарнирно соединенных между собой диска, снабженного контактом и имеющего продольную прорезь, и кольца, щарнирно закрепленного к эластичной оболочке, при этом контакт установлен на кромке диска с возможностью взаимодействия с внутренне й поверхностью кольца, выполненнои из материала с высоким удельным сопротивлением 1. Недостатком H3BecTtioro устройства является низкая точность измерения перемещения грунта. Цель изобретения - повьтщение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено неподвижной обоймой установленной под эластичной оболочкой, и блоком, за креплен 1ЫМ на крыщке, причем мерная проволока с грузом пропущена через блок и одним торцом прикреплена, к неподвижной обойме. Hi фиг. 1 изображено устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на „фиг. 3 - марка, разрез. Устройство содержит мерную проволоку 1 из материала с высоким удельным электрическим сопротивлением, которая одним концом 2 закреплена к неподвижной обойме 3, последовательно пропущена через группу скользящих электрических контактов 4, расположенных на марках 5, прикрепленных к эластичной оболочке 6, и переброщена через блок 7, закрепленный на верхней крышке 8 .устройства. Мерная проволока 1 последовательно проходит через группу скользящих электрических контактов 9, аналогичных скользящим контактам 4, и к ее нижнему свободному концу подвещен груз 10, обеспечивающий натяжение и протаскивание мерной проволоки 1 через скользящие контакты 4, 9 и блок 7. С помощью гибких проводов 11 и омметра 12 производят измерение сопротивлений отрезков мерной проволоки 1. Уст ройство устанавливают в скважину и внутреннюю полость эластичной оболочки б заполняют жидкостью. Верхнюю крыщку 8 устройства устанавливают на одном уровне с поверхностью массива грунта. Устройство работает следующим образом. При развитии деформаций в массиве происходят перемещения слоев грунта и его поверхности, что отражается на взаимном расположении марок 5, крыщки 8 и нижней обоймы 3 устройства. При развитии осадок и просадок происходит сближение марок 5, крыщки 8 и нижней обоймы 3, а так как груз 10 обеспечивает постоянное натяжение мерной проволоки .1 и один ее конец 2 закреплен неподвижно к обойме 3, то происходит относительное перемещение марок и мерной проволоки 1. Марки 5 перемещаются относительно отрезка мерной проволоки 1, заключенного между точкой 2 и блоком 7, а другой ее отрезок между блоком 7 и грузом 10 перемещается относительно этих марок 5, т. е. скорость и величина его перемещения вдвое превыщает перемещение крыщки 8. Крыщка 8 обладает наибольщей величиной перемещения, так как деформация поверхкости является суммой перемещении и уплотнений всех слоев грунта по глубине массива. По изменению величины сопротивления отрезков мерной проволоки I, заключенных между марками 5, определяют величину уплотнения каждого слоя грунта, а по, изменению величины сопротивления отрезка этрй проволоки между точкой 2 и скользящим электрическим контактом 9 на нижней марке 5 определяют перемещение крыщки 8 (поверхности массива грунта), так как это перемещение вдвое меньще перемещения груза 10 или величины уменьщения длины отрезка мерной .проволоки 1 между точкой 2 и скользящим контактом 9. Параллельное измерение перемещений марок 5 по изменению сопротивлений отрезков мерной проволоки 1 между скользящими электрическими контактами 4 (перемещение марок 5 относительно неподвижного отрезка мерной проволоки I) и между скользящими электрическими контактами 9 (перемещение отрезка мерной проволоки 1 относительно марок 5) повыщает точность измерения перемещений марок, а значит, и слоев грунта, так как измерение производится,одновременно на неподвижном участке, где одни и те же отрезки мерной проволоки 1 постоянно находятся между соседними марками 5, и на подвижном участке мерной проволоки 1, где между марками 5 отрезки этой проволоки смещаются. Смещение отрезков мерной проволоки 1 между марками 5 позволяет избежать систематической ощибки, вызванной неоднородностью свойств мерной проволоки,т. е. изменения ее поперечного сечения, а значит, и электрического сопротивления. При определении перемещений поверхности массива грунта также повыщается точность измерения, тг1к как величина yмeньнJeния длины отрезка

ме|эной проволоки I между точчой : и контактом 9 на нижней марке 5 в два раза превышает перемещеине крышки 8.

Применение предлагаемого устройства позволяет отказаться от периодической нивелировки устья скважины - поверхности массива грунта, что дает возможность производить детальные измерения в труднодоступных местах, напрйлтер под сооружением, и обеспечивает дистанционную регистрацию деформаций грунта с повышенной точностью и безопасностью при измерениях, так как регистрационный пульт отделен от исследуемого сооружения. Кроме того, в устройстве возможно создание автоматического сопоставлю ния величин послойных деформаций.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОСЛОЙНЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ И ГОРИЗОНТАЛЬНЫХ ДЕФбРМАЦИЙ ГРУНТА по авт. св. № 756189, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено неподвижной обоймой, установленной под эластичной оболочкой, и блоком, закрепленным на крышке, причем мерная проволока с грузом пропу дена через блок и одним торцом прикреплена к неподвижной обойме.