Устройство для измерения напряжений и деформаций в грунте Советский патент 1987 года по МПК E02D1/00 

сложения. Устройство содержит корпус 1 с установленными в нем механизмом внедрения и анкером 2, вьшолненным крестообразным,, На противоположных концах вертикальной перекладины анкера 2 консольно закреплены тензоэле- менты 4, на одном конце горизонтальной перекладины установлена мессДоза 3, а другой взаимодействует с меха1

Изобретение относится к строительству, в частности к измерению напряжений и деформаций в массиве грунта.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На чертеже изображено устройство в рабочем положении, разрез.

Устройство включает цилиндрический корпус 1, размещенные внутри не- го механизм внедрения,, взаимодействующий с крестообразным анкером 2, снабженным мессдозой 3 и тензоэле- нентами 4, и установочное приспособление 5. Механизм внедрения выполнен в виде винта 6, в нижней части которого закреплен рычаг 7, соединеннькй иарнирно посредством шатуна 8 с одним концом горизонтальной перекладины анкера 2, установленного с возмож- ностью горизонтального перемещения в направляющих 9. На противоположном конце горизонтальной перекладины анкера 2, вьтолненкой в виде штыря с режущей кромкой, установлена мессд за 3, а Тензоэлементы 4 консольно закреплены на противоположных концах вертикальной перекладины анкера 2 и расположет,1 в одной плоскости с мессдозой 3. Корпус 1 имеет прямо- угольные отверстия в боковой поверхности для прохода тензоэлементов 4 и мессдозы 3, В верхней части корпуса I закреплен штырь 10 с заточкой для захвата установочного приспособ- ления 5, Последнее выполнено в виде корпуса 1I с отверстиями для штыря 10, для крепления полой установочной штанги 12 и установки фиксатора в виде фигурного рычага 13, установлен- ного на оси 14, Фиксатор имеет пласнизмом внедрения. Тензоэлементы 4 и мессдоза 3 могут выходить за пределы корпуса 1 и внедряться в грунт. Измерение напряженно-деформированного состояния грунта осуществляют путем одновременного измерения относительного перемещения (деформации) участков грунта опорнымитензоэлементами 4 и напряжения между ними - мессдозой 3.1 ил.

тинчатую пружину 15 для поджатия ег к штырю 10. На противоположном конце рычага 13 имеется отверстие 16 для крепления троса 17. В полости установочной штанги 12 размещен торцовый ключ 18 для поворота винта 6 Тензоэлементы 4 и мессдоза 3 соединны с измерительными приборами (не показаны проводами, помещенными в кабель 19,

Устройство работает следзпощим образом.

Установочное приспособление 5 надевают на штырь 10 и блокируют с корпусом 1, С помощью установочно штанги 12 устройство погружают в заранее подготовленную скважину, выполненную по размеру корпуса I, При этом в нерабочем положении в процессе погружения в скважину опорные Тензоэлементы 4 и мессдоза 3 находяся внутри корпуса 1 и не выступают за его боковую поверхность. Глубину погружения определяют по отметке, заранее сделанной на установочной штанге 12, Устанавливают торцовый ключ 18 на головку винта 6 механизма внедрения и, поворачивая его, внедряют в грунт Тензоэлементы 4 и мессдозу 3 до упора анкера 2 в корпус 1, При этом вращательное движение винта 6 преобразуется с помощью рьгчага 7 и шатуна 8 в поступательное перемещение анкера 2 в направляющих 9, Опорные тензоэлемен- ты 4 и мессдоза 3 выходят за пределы корпуса I через отверстия в его боковой поверхности обеспечивая в рабочем положении надежный механический контакт с исследуемым участком грунта. Затем натягивают трос

17, расцепляют фиксатор со штырем 10 и извлекают установочное приспособление 5 из скважины. При установке каждого последующего устройства . по глубине скважины провода в кабеле 19 от предыдущих устройств удерживают в натянутом состоянии вдоль.боковой поверхности скважины. После установки последнего устройства кабели 19 укладывают в траншею на поверхности грунта и засьтают песком для защиты от повреждения. Свободное пространство в скважине над верхним установленным устройством на всю глубину закрывают пробкой из эластичного материала, например поролона.

Затем грунт нагружают путем ударного поверхностного уплотнения или i мащинами в соответствии с програм- мой испытания и измеряют величину деформации грунта.

Измерение величины деформации грунта (относительного перемещения) на базе, определяемой начальным рас стоянием между опорными тензоэлемен- тами, осуществляют путем измерения величины относительного изгиба опорных тензоэлементов 4. Это достигается тем, что расположение тензопре- образователей на опорных тензоэле- ментах 4 и их схема соединения выбраны таким образом, что они регистрируют лишь противофазные перемещ.ения связанных с ними участков грунта и не чувствительны к синфазным перемещениям .

Измерение величины напряжения (давления), которое развивается при деформации грунта в объеме, заклю- ченном между опорными тензоэлемен- тами 4, осуществляют мессдозой 3, которая является грунтовым динамометром.

Регистрацию процесса измерения осуществляют многоканальной тензоРедактор Е.Копча

Составитель Г.Мартынова Техред И.Попович

Заказ 1123/29 Тираж 607Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д,4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

метрической системой (2 канала ,на каждое устройство).

Для извлечения устройства из скважины все операции проделывают в обратной последовательности.

Измерение напряженно-деформированного состояния грунта предлагаемым устройством производят в условиях естественной работы, поскольку снятие напряжения компенсируется боковой поверхностью корпуса. При этом величина напряжения измеряется в средней части исследуемого объема грунта, что повышает достоверность и точность измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения напряжений и деформаций в грунте, включающее установочное приспособление с тросом, механизм внедрения с направляющими, анкер с мессдозой, установленный в нацравлякщих с возможностью горизонтального перемещения, и измерительные приборы, отличающееся тем, что, с целью ; повышения точности измерения, устройство снабжено цилиндрическим корпусом с отверстиями на боковой поверхности и опорными тензоэлемента ми, а анкер выполнен крестообразным, при этом один конец его горизонталью ной перекладины взаимодействует с механизмом внедрения, на другом, выполненном в виде штыря с режущей кромкой, установлена мессдоза, а на противоположных концах вертикальной перекладины консольно закреплены тензоэлементы, расположенные в одно вертикальной плоскости с мессдозой, причем механизм внедрения и анкер размещены в корпусе и установлены с возможнрстью выдвижения тензоэле- ментов и мессдозы из отверстий корпуса.

Корректор М.Самборская

Изобретение относится к измери- тельной технике и предназначено для использования в строительстве при исследовании деформативных характеристик связных грунтов в реальных условиях нагружения. Целью изобретения является повышение точности измере -: ния напряженно-деформированного состояния в массиве грунта как естественного, так и условно нарушенного 0 11 15 & (Л 19 00 /. fffffffffffffffrffffffffffffffff fffffffffffff г.