Устройство для исследования грунта Советский патент 1987 года по МПК G01N3/00 G01N33/24 

1

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано для изучения влияния поверхностного волнения на донные грунты при исследовании их физи™ ко-механич еских свойств.

Целью изобретения является повышение точности исследований путем моделирования реальных условий волнового наГружения основания гидротехнического сооружения.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства, продольный разрез j на фиг. 2 - то же, в перпендикулярной рычагу плоскости.

Устройство включает рабочую камеру 1 для грунта с закрепленным на основании днищем 2 и подвижными бо- ковьпу1И стенками 3, выполненными в виде колец, между которыми оставлен зазор 4, что позволяет смещать по горизонтали и вертикали относительно днища штамп 5 к крьшке которого прикреплена обойма шаровогр шарнира 6, через которую на штамп передается давление от приспособления 7 для создания вертикальной нагрузки. Шаровой шарнир 6 имеет сквозное отверстие, через которое пропущен рычаг 8, одно плечо которого через шарнир 9- жестко связано с неподвижной опорой 10, а другое через подшипник 11 соединено с поршнем 12 нагрузочного пневмоцилиндра 13, которьй размещен в кольце 14, установленном с воз можностью вращения вокруг оси рычага 8, и через гибкий шланг 15 соединен с баллоном 16 сжатого воздуха. Устройство работает следующим образом.

Образец грунта помещают в рабочую камеру 1 и через приспособление 7 для создания вертикальной нагрузки нагружают давлением, равньм по величине природному давлению грунта на исследуемой глубине. Затем кольцо 14 с нагрузочным пневмоцилиндром. 13 и баллоном со сжатым воздухом 16 выводят в положение, при котором поршень 12 нагрузочного пневмогщлиндра 13 расположен вертикально (фиг, 2), После этого в нагрузочном пневмо- цилиндре 13 через гибкий шланг 15 создается такое же давление, как и в баллоне 1.6 со сжатым воздухом, которое 5 действуя через поршень 12 на рычаг 8, создает на образец грун450942

та нагрузку, равную .по величине гидродинамическому давлению, вызванному в дне проходящей волной. Одновременно с этим кольцо 14 приводится во вращение с частотой, равной частоте волны. При этом образец грунта испытывает действие сил, вызванных вертикальной нагрузкой и на- 10 грузкой с переменным направлением действия, равнодействующая которых также меняет направление своего действия, что и соответствует условиям ВОЛНОВОГО нагружения. 5 Использование предлагаемого устройства позволяет более точно определить возможное изменение прочностных свойств грунтов дна при волно- , вом воздейсгтвии, что имеет особое

20 значение при проведении гидротехнического строительства в условиях

континентального шельфа, так как данные об изменении прочностных свойств грунтов за период шторма дают возмож- 25 Яость уточнить глубину заложения подводных трубопроводов и размещения опор гравитационных платформ, что имеет немаловажное значение для опасной эксплуатации данных сооруже30

НИИ.

Формула изобретения

5

5

Устройство для исследования грунта, включающее рабочую камеру для грунта с подвижными стенками и штампом, установленную на станине, приспособление для создания вертикальной нагрузки и измерительные при- Q боры, о т л и ч а ю ш, е е с я тем, что, с целью повьш1ения точности исследований путем моделирования реальных условий волнового нагружения основания гидротехнического сооружения, устройство снабжено рычагом с шаровым шарниром и кольцом с закрепленным внутри него нагрузочным пневмоцилиндром с поршнем, при этом ры- чаг с помощью шарнира оперт на штамп, свободный конец одного плеча рычага при помощи шарнира соединен с опорой станины, а другое плечо через подшипник соединено с поршнем нагрузочного пневмоцилиндра, причем кольцо установлено с возможностью вращения вокруг оси рычага, а приспособление для создания вертикальной нагрузки оперто на штамп через шарнир рычага.

0

5

VV4

сриг2

12

Изобретение относится к области лабораторных исследований грунтов при инженерно-геологических изысканиях в гидротехническом строительстве на континентальном шельфе. Целью изобретения является повьшение точности исследований за счет моделирования реальных условий волнового нагружения основания гидротехнического сооружения. Устройство, содержащее рабочую камеру 1 для образца грунта с подвижными стенками 3 и штампом 5 и приспособление для создания вертикальной нагрузки 7, снабжено рычагом 8 с шаровым шарниром 6, посредством которого он опёрт на штамп 5. Одно плечо рычага 8 неподвижно прикреплено к опоре 10, а другое через шарикоподшипник связан с поршнем 12 нагрузочного пневмоци- линдра 13, установленного внутри кольца 14, которое может вращаться вокруг оси 1эычага 8 „ При исследованиях образец грунта помещают в рабочую камеру 1 и нагружают вертикальной нагрузкой. После этого кольцо 14 с пневмоцилиндром 13 выводят в положение, при котором последний располагается вертикально. В пневмоци- линдре создается давление, которое через поршень 12 и рычаг 8 передается на образец грунта и одновременно с этим приводится во вращение кольцо 14 с частотой, равной частоте волны. Такие условия испытаний позволяют наиболее полно отразить реальные процессы,происходящие в грунтах дна при волновом нагружении. 2 ил. (Л СлЭ сл о фиР1

Редактор А.Маковская

Составитель Г.Мартьшова Техред М.Ходанич

Заказ 4912/42

Тираж 776Подписное

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

Корректор А.Тяско