Устройство для испытания грунта на сдвиг Советский патент 1987 года по МПК G01N3/24 

полуколец, начиная снизу, их устанавливают поочередно с эластичными прокладками 2, надвигая на образец грунта сбоку и совмещая их отверстия для

1

Изобретение относится к области испытаний механических свойств грунтов, в частности к устройствам для испытаний грунтов на сдвиг, и может быть использовано для исследования свойств грунтов до начала строительства.

Цель изобретения - повышение точности путем устранения горизонтальны деформаций в образце грунта и повышение производительности.

На фиг. 1 дано устройство, общий вид с частичным разрезом рабочей камеры устройства на фиг. 2 - разре А-А на фиг. 1; На фиг. 3 - вертикальное сечение стенки рабочей камеры по оси стержня, разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - форма отверстий в рамках

Устройство для испытания грунта на сдвиг (фиг. 1) содержит рабочую камеру для образца грунта, боковые стенки которой выполнены из металлических рамок 1 в виде полуколец, чередующихся с эластичными прокладками 2. Внутри рабочей камеры может быть установлена герметизирующая эластичная оболочка 3. Верхняя и нижняя кромка оболочки 3 плотно обжаты верхним и нижним кольцами 4 и гайками 5 на верхнем и нижнем штампах 6.

Для обеспечения фильтрации воды из образца в верхнем и нижнем щтам- пах 6 установлены перфорированные вкладыши 7. Внутри рамок 1 установлены вертикальные стержни 8, приспособленные для синхронного горизонтального перемещения рамок при сдвиге (фиг, 2 и 3). Оптимальное количество стержней 8 определяется чис- лом разрезов на каждой рамке 1 (два стержня на разрез). Концы стержней 8 имеют конусообразную форму. Вертикальные стержни8 шарнирнозакреплены наштампах бчерез кольца45на которых жестко закреплены верхние и ниж ние металлические полукольца рамок 1

стержней по вертикали. После установки стержней в отверстия рамок 1 их полукольца образуют боковые стенки, плотно обжимающие образец. А ил.

5

0 5 о

Q

5

Для приложения горизонтальных усилий на верхнем кольце 4 укреплена проушина 9; Устройство устанавливается на стол 10 рычажного устройства любого известного типа, позволяющего создавать вертикальные и горизонтальные усилия в рабочей камере. В верхнем и нижнем штампах 6 установлены штуцеры 11 для подвода и отвода воды из рабочей камеры.

Для обеспечения шарнирного соединения рамок 1 между собой с помощью стержней 8 в рамках 1 выполнены овальные отверстия 12, имеющие наклонную внутреннюю поверхность в направлении сдвига.

.Устройство работает следующим образом.

Перед установкой образца на столе 10 рычажного устройства устанавливают нижний штамп 6 с вкладьшем 7 с предварительно закрепленными на них кольцом 4 и гайкой 5. На штампе 6 размещают образец грунта ненарушенной структуры. Благодаря выполнению металлических рамок 1 разрезными в виде полуколец, начиная снизу, их устанавливают поочередно с эластичными прокладками 2, надвигая на образец сбоку и совмещая их отверстия 12 для стержней 8 по вертикали. При этом разрезы металлических рамок 1 каждого следующего слоя должны быть смещены относительно разрезов предыдущего слоя. Пользуясь тем, что концы стержней 8 конусообразны, встав- . ляют стержни 8 в отверстия 12, после чего полукольца оказываются скрепленными в цилиндр, плотно обжимающий образец по боковой поверхности. Устанавливают сверху на образец верхний штамп 6 с вкладышем 7.

Используя известные средства,прикладывают к верхнему штампу 6 вертикальную нагрузку, соответствующую программе испытаний. При этом за счет

3 , 13 сжатия эластичных прокладок 2 боковые стенки рабочей камеры сжимаются вместе с оседающим под действием вертикальной нагрузки образцом, чем обеспечивается отсутствие сил трения по боковой поверхности образца, т.е. обеспечиваются граничные УСЛОВИЯ, соответствуйщие однородному напряженному состоянию образца. .Затем извест- ными способами к проушине 9 прилагают сдвигающую нагрузку, под действием которой рабочая камера перекашива- ,ется вместе с образцом.

После приложения нагрузок регист- рирУют показания измерительных приборов, измеряющих вертикальные и горизонтальные перемещения верхнего штампа, и по известным формулам определяют модуль деформаций, модуль сдвига и другие характеристики.

В случае необходимости испытания образца в условиях его герметичности (без дренажа) внутрь рабочей камеры вставляют эластичную оболочку 3.

Применение устройства для испытания грунта на сдвиг дает экономический эффект, заключающийся в повьш1ении точности определения механических характеристик грунтов на порядок и в значительном уменьшении в 3-4 раза трудозатрат на под764

готовку прибора к производству испытаний образца. Формула изобретения

Устройство для испытания грунта на сдвиг, включающее верхний и ниж- НИИ штампы, рабочую камеру для размещения образца грунта, боковые стенки которой выполнены из металлических рамок, чередующихся с эластичными прокладками, и соединены с приспособлениями для синхронного горизонтального перемещения рамок при сдвиге, сдвигающее и измерительное приспособления, отличающее- с я тем, что, с целью повышения точности путем устранения горизонтальных деформаций в образце грунта и повышения производительности, металлические рамки выполнены разрезными по вертикали и с овальными отверстиями, имеющими наклонную внутреннюю поверхность в направлении сдвига, а приспособления для синхронно го- горизонтального перемещения рамок при сдвиге выполнены в виде вертикальных стержней с конусообразными концами, при этом металлические рамки установлены со смещением разрезов каждой последующей относительно предьщу- .щей, а вертикальные стержни установлены в овальных отверстиях рамок.

X сриг.г

(риг.з

Редактор В.Данко

Составитель Г.Мартынова

Техред Л.Сердюкоза Корректор М.Максимишинец

Заказ 5989/41

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

(

Изобретение относится к области строительства, к устройствам для испытания грунтов на сдвиг в лабораторных условиях. Целью изобретения является повьшение точности путем устранения горизонтальных деформаций в образце грунта и повышение произ води- тельности.Рабочая камера устройства имеет боковые стенки в виде металлических рамок 1, чередующихся с эластичными прокладками 2. Рамки 1 выполнены разрезными по вертикали в виде полуколец и с овальными отверстиями, имеющими Наклонную внутреннюю поверхность в направлении сдвига. Рамки 1 установлены со смещением разрезов каждой последующей относительно предыдущей и соединены между собой стержнями с конусообразными концами, установленными в отверстиях рамок 1. Благодаря выполнению рамок 1 в В1аде SS ( Y-n