Прибор для определения плотности грунта Советский патент 1987 года по МПК G01N33/24 E02D1/00 

Изобретение относится к инженерно-стро- итольным изысканиям и может быть использовано для определения физико-механических свойств грунтов, в частности суммарной п.ютности мерзлых грунтов в молевых условиях.

Целью изобретения является расширение области применения путем определения суммарной плотности образцов мерзлого грунта любой геометрической формы.

На фиг. 1 изображен предлагаемый прибор, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Прибор для определения плотности грунта включает корпус 1 с крышкой 2, в которой выполнено центральное отверстие 3 с направляющими прорезями 4. На крышке 2 жестко закреплены дополнительные шкалы 5.

В корпусе 1 размещен поплавок 6 с цилиндром 7, на боковой поверхности которого закреплены шкалы 8.

В цилиндре 7 размещена гильза 9 с буртом 10, посредством которого она оперта на цилиндр 7. Внутри гильзы 9 установлены верхний 11 и нижний 12 контейнеры. Нижний контейнер 12 соединен с гильзой 9 посредством штыря 13, а верхний оперт на нее буртом 14.

Каждый из контейнеров 11 и 12 выполнен в виде цилиндра 15 с днищем 16 и снабжен подпружиненным клапаном 17 со штоком 18, при этом в днище 16 выполнены центральное 19 и боковые 20 отверстия. Шток 18 подпружиненного клапана 17 пропущен через центральное отверстие 19 в днище 16 с возможност1 ю ограниченного осевого перемещения вдоль него.

Шкалы 8 цилиндра 7 размещены в направляющих прорезях 4 крышки 2. Корпус 1 в нижней части снабжен установочными винтами 21.

Прибор для определения плотности грунта работает следующим образом.

Корпус 1 заполняют диспергирующей жидкостью (маслянистой, обволакивающей образец мерзлого грунта, но не проникающей в его поры) до уровня, при котором отсчеты по шкалам 5 и 8 близки к нулевым

Установочными винтами 21 прибор при- водят в вертикальное положение. В гильзе 9 размещают верхний и нижний тарированные контейнеры 11 и 12, причем верхний контейнер 11 опирается своим буртом 14 на гильзу 9, а нижний контейнер 12 удерживается в гильзе 9 с помощью щты- ря 13. Гильзу 9 с контейнерами 11 и 12 опускают в цилиндр 7 с жидкостью, при этом поплавок 6 вытесняется жидкостью вверх. По двум подвижны. шкалам 8 и двум неподвижным щкалам 5 снимают отсчеты Но см.

В верхний контейнер 11 укладывают образец мерзлого грунта ненарушенной струк

0

0

5

туры любой геометрической формы, после чего по двум подвижным шкалам 8 и двум неподвижным шкалам 5 снимают отсчет (Ноб + HT) , см, где Ну относится к перемещению шкал от веса пустого нижнего контейнера 12.

Гильзу 9 с контейнерами 11 и 12 извлекают из цилиндра 7 и образец перекладывают из верхнего контейнера 11 в нижний 12, а гильзу 9 опускают в цилиндр 7. При этом образец мерзлого грунта давит на подпружиненный клапан 17, который, опускаясь, открывает доступ жидкости снизу в контейнер 12. При этом через отверстия 20 жидкость поступает в контейнер 12 и последний 5 полностью заполняется жидкостью, образец мерзлого грунта теряет в весе, меньше давит на клапан 17 контейнера 12 и клапан 17 возвращается в исходное положение.

Доступ жидкости в контейнер 12 через клапан 17 прекращается, что исключает размыв образца и вынос частиц грунта из контейнера 12. После полного погружения контейнера 14 в жидкость снимают отсчет (Hi -f- Hj,), где HT относится к перемещению шкал, см, от веса пустого контейнера.

Суммарную плотность мерзлого грунта определяют по фор.муле

S bl

2М;(Нрб-Но)

S(H,H,) (Hoff-HJ

0 5

0

5

0

Де Stot

Sn Но

-сум.марная плотность мерзлого грунта,

-масса тарированного контейнера, г;

-- поперечное сечение поплавка,

-начальный отсчет по шкале (арифметическое среднее из отсчетов по дум шкалам) после установки первого контейнера в нижнее положение, см;

HI - отсчет после установки второго контейнера в крайнее верхнее положение, см;

(Ноб +Hj) -отсчет после загружения верхнего тарированного контейнера образцом, см;

(Hj + HI) -отсчет после загружения нижнего тарированного контейнера образцо.м, см.

Формула изобретения

Прибор для определения плотности грунта, включающий корпус с крыщкой, цилиндр с поплавком, размещенный в корпусе и снабженный шкалами, и контейнеры, выполненные Б виде цилиндров с днищем, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения путем определения суммарной плотности образцов мерзлого грунта любой геометрической формы, прибор снабжен

гильзой с буртом наверху, контейнеры выполнены с центральным и боковыми отверстиями в днище и снабжены подпружиненным клапаном со штоком, а крышка корпуса выполнена с центральным отверстием и направляюш,ими прорезями и снабжена шкалами, жестко закрепленными на ней, при этом гильза концентрично размешена в

цилиндре и оперта на него посредством буртов, контейнеры соосно размещены в гильзе, шкалы цилиндра размещены в направляющих прорезях крыщки, а щток подпружиненного клапана пропущен через центральное отверстие в днище контейнера с возможностью ограниченного осевого перемещения вдоль него.

CQUZl

фиг.г

Изобретение относится к области инженерно-строительных изысканий и может быть использовано для определения физико-механических свойств мерзлых грунтов в полевых условиях. Целью изобретения является расширение области применения путем определения суммарной плотности образцов мерзлого грунта любой геометрической формы. Прибор состоит из корпуса с крышкой, поплавка с цилиндром, на боковой поверхности которого установлены шкалы. Внутри цилиндра размешена гильза с верхним и нижним контейнерами. Контейнер снабжен подпружиненным клапаном со штоком и отверстиями в днише для прохода жидкости. На крышке корпуса закреплены шкалы, размещенные в прорезях центрального отверстия крышки. 3 ил. 00 tc 00 со СП ел

20 18 1

20

(риг.з