Устройство для испытания грунта на срез Советский патент 1988 года по МПК E02D1/00 G01N3/24 

в

2

(Л

00

,4;;з

.

кен четырьмя треугшл.чьми гя- ми 7, а верхний вал 6 - четырьм; прямоугольными лог;астямк 8, Зо з -:ут- енней полости ва/ia 2 устакс ле :i переключатель 9 вращения JIH: иег : 5 и верхнего 6 наружных полых вгсюв соедикенный тросом 10 с ро1чагом 4. Переключатель 9 вращения

П:;ужи)1Г1и -2. клк) - тель 9 уста- Н 1илои L ; ОЧ -1ОЖ 1СТ -.ю пертик; ,лыю- :Л1 :-е л;Г о;ления его нкутри зал;. В. И i : б; : 1Л - л.: лс ти лткет пг лить и iMOpeni e coi5pv i :Bnен чя ( тлт; г рук- Т1 -pt;:-; ллоск клгях: Г суи л i I, :й :зе, гих ijfbHcif i и гаклонЕшй , ui,

Изобретение относится к строительству и может использоваться для определения сопротивления срезу грунтов Б полевых условиях. Цель изобретения - повьппенич точности измерения и распшрение диапазона исследований. Устройство состоит из штанги 1 с внутренним полым валом 2 и двух наружных верхнего и нижнего полых валов 5 и 6. Нижний полый вал снаб

1

Изобретение относится к Л Олггглги строительства и может быть исиоль- зовано при инженерно-геологичес ких изысканиях под строительство для. опреде-ления сопротивления срезу грунтов в полевых условиях.

Целью изобретения является IJCBE/I-- шение точности измерений и рлс1чире- нение диапазона исследоиялпш ,

На фиг, 1 изображено устройство, общий вид; на фиг,. 2 - узел I iia фиг. на фиг. 3 - раз ре;; нл. фиг. 2; на фиг. 4 - разре:. Б-К на фиг. 2; на фиг. 5 - разраз Г-1 ия фиг. 2 .

Устройство включает шт;лч -у t: прикрепленными к ней а щ-г- Л ей -лк:-;-):- резьбозым соединением внутрслил-пч ПОЛЫМ; валом 2, а в верхнел - рукояткой 3 и рычагом 4. На втутренн.ем полом валу 2 установлень; с-.оосно один над другим с возможностьм вращения два наружных полых нала: ниж- ный 5 и верхний 6. Нижний иару, ный попьэд зал 5 снабжен четырьмя диаметрально устзновленныог гроуго.пь ньми лопастями 7,, а sepxi- i-tF - четыр мя прямоугольными; лонастя:л1 S, Вп внутренней полост; 2 ;; ны соосно переключатель -) ,л: нюкнего 5 и верхнего 6 н )иэ- лых валов, соединенньп тр-; с;,лм О с рьмагом 4 и сна5жен;г1ьгй Бе:;лмыо 1ал,;л цами 1 , установленньр-)и дк;:метр:чль 1;- двух его уровнях, На верхнем 1. ; pci,e переключателя 9 вращения у ;--л ;-Г ;1пле- на пружина 12, уттирающпяс ; ,;xb.tr4 концом в кольцевой вь. стуг; Ь ;з:- ут- реннего шшого вала 2.

В стенках внутреннег о итчлогл B,4j;i 2 вьтолнены в двух уровнях i;o чет; р вертикальных окна 14, мере которые

.

р л-содя ; пал;л;;ы i 1 поречлч ча ; еля 9 л);л 1слил; и сочлекяготс л л . в; ртикальР: л; лля.;| ;з, ььто:тнггшьзмк в ниж- .Л:;п , валу 5 а : epxнeм Л1ру;;;ном нл;7у 6 Причем иертлкаль- fibiii I 5 нижнего вала 5 зэкан гк- ;}аются и верхней честн кольп,еБОй ка- |-алк;1Й ;6; ;i л чолом валу 6 , дег /л канавка / сполс кен;1 по .к:с) л; 3 срсл,1-;ей час1Л1 ; ;; ;ЗОБ 15. Меж- С;й I л ;;et;ixHj-i;: ларуж: ьгм в;-- ( , и 1 илилм ;:;лп л(ны: 1 ;;алс:- 5 уста- Л ЛгллЛ,; ;лггИ рри;л;мо1 11;,1е шайГ. 8, Т у;СЛ}пл-;а i снабже};а измерителе; - 19 мо ;.1ечта ;;ру--енл:- . i iJ4ai; 4 -:;еЛ -. Г закрсчлсл; нл л;ЛчИЛ.н.л1 , л хут: ;,;Г1 г ри- vpp т,11,,,,:;,у -;я С1ЧЛТЯХ к bepxi:e; v кон-- пу лталги и с i :абже лт;ому фйкеатоoc N: 2 леое;ме;1кл;кя трока 10. Н ниж- :;ей части штаг ГГ 1 .аатчиком

12 iiep ;Л П альгюго уск.ьия ,

Ycrpf- HCTBO р- ботает сле,1;у;г-1уим об- ла;(;)м .

В I-;-: холлом -; пстслпп- и 3 :;ри котором ;|лл;,|1ы I 1;ахо;-л тся т; нчллгем ч(л;;лксг.л; п окн .v. ч л 5, ус:

Кер ; лл;;льлое ус гг-л;; д;гг ;;.FaN:- 22.

С ,щJ,:c p - } : : fi r: :.Tn - .;лодя г ;-ргпце1Л-1е ;: ; а11ги 1 с фиксирс);злние кз- -черителем 19 мулсимлльного М „, :

/( - ( С j

;-i Г);-тчплу-а-юго lM,,j.,., крутяших мокен- Г ов . Bpaii;e;;;,iC г/анг; - нь-зьп-ае ; ттс;- орсг ин;/треллегс ;ь:;логл 2, к Л - ; 0р--, л ;;ь;зьпзлст --ращел л; пере лючй те- т;я 9 зра:иел 1я ; ;.ь- ,;к Г)а.; лл;ь; i лечеки, оччталл 9 нр;;.щечч; лл.л),;:;лге.л в

iK.. л 4, ;.i .;;ВЯЗН С Г л л, лтс ЛЛ.пЬJ.;ь; : . л;; Ч ГС h Н ;;C:4.. i Л р i-i vi С; ЛлрТИ -

кальньп-1и ri, i3as H И) верхнего i и нижнего 5 наружных колых рллов, последние также приходят во враа1ение, вь;- зывая соответственно п(5ворот прямоугольных 8 и треугольных 7 лопасте.

Такргм образом, момент кручения М.. затрачивается на срегч г-рунта по горизонтальной (М ; , вертикальной (Мй) и наклонной (M,J поверхностям.

Соответственно для M,, и М справедливы соотношения

rcs-t, I

,,г+ , М,-,;

e.t,,r .est,e- М

.alЗатем производят задавливание устройства на глубину, равную двойной высоте крыльчатки с фиксированием вертикального усилия задавли- вания датчиком 22. По усилию вдавливания устройства оценивается однородность грунта и идентичность результатов испытаний на двух указанных глубинах. С помощью рычага 4 и фиксатора 2 производят натяжение троса 10, сжатие пружины 12 и подъем переключателя

С

вращения на задан

ную высоту vБ среднее положение;, При этом пальцы 11, расположенные в верхней части переключателя 9, попадают в кольцевую канавку 17 верхнего наружного полого вала 6 и не входят в зацепление С ним. А пальцы 11, расположенные в нижней части пе- реключателя 9, остаются в вертикальных пазах 15 нижнего полого наружног вала 5 и входят в зацепление г. ним. Поэтому поворот штанги 1 вызывает вращение внутреннего полого вала 2, пе- реключателя 9 вращения и входящего с ним в зацепление нижнего наружного полого вала 5 с треугольными лопастями 7, При этом верхний наружный полый вал 6 с прямоугольными ло- пастями 8 не приводится во вращение. Трение между нижним 5 и верхним 6 наружными полыми валами снимается антифрикционными шайбами 18.

Таким образом, момент кручения М- затря.чивается нл срез грунта по го- ризг)нталъио1; (М-;;) и наклонной () поверхностя . Соответственно для 4,0КС г 1 Mp.j, -справедливы соотношения

, f .г - .мзкс.о; i V- ; rKi. - hest.d ( }

-esbb

30

35 о4045

После rvrorri iipotnBo.iHT легкое нл- тяжение троса 10 рычагом 4 с одновременным поворотом штанги 1 до тех пор, пока пальгф 11 не попадут из

кольцевой канавки 17 в вертикальные пазы i 5 верхнего нарух ного полого вала 6. Затем рычаг 4 опускают в крайнее нижнее положение, а переклю, чатело 9 поднимают в крайнее верхнее положение. При этом паль- Ц;1 11, расположенные в верхней части

переключателе 9 вращения, находятся в вертпкальньк пазах 15 верхнего наруж 15 ного полого Bajia 6 и входят в зацепление с ним , Л пальцы 1 , расположенные в нил;ней части переключателя 9 вращения, погтадают в кольцевую канавку 16 ншкнсго нар жного полого вала 5

20 и не входят в зацепление с ним. По- поворот штанги i вызывает вращение внутреннего) полого вала 6, переключателя 9 вращения к входящего с в зацепление верхнгто наружного г олого вала 6 с прямоугольньми лопастями В, При этом нижний наружный полый вал 5 с треугольньпчи лопастями не приводится во вращение.

Теки;-- образом, момент кручения М- затрачивается на срез грунта по двум горизонтальньп (М) и вертикальной (Кр поверхностям. Соответственно

ДЛЯ Mjy шения

,п и М

f-esf,

справедливы соотноI

,(| М„о(|(.г.+ - ««кс.в + М res-t, г (5) resbf 2 М,„,,,-М,е,. «

В формуле (5) , определяющей максимальный крутящий момент при срезе грунта прямоугольными лопастями, имеется крутящий момент обуславли- ваемьй предыдущим срезом грунта в горизонтальной плоскости треугольными лопастями.

Шесть уравнений ()-(6) содержат шесть неизвестных М.,.,; М,,;

fES-i.r rES-i,6) vest,о. Поэтому из решения уравнений (1) и (6) представляется возможным найти максимальные и остаточные усилия, затрачиваемые на срез грунта во всех трех плоскостях согл.сно уравнениям

AiCKC|Ci ,1лак

М

«olKc ,r

Устройство позволяет повторит -, ука занные операции на любой друг.ли глубь не массиа слябого грунта бе мч/злече- НИН его на поверхность,.Оля этого переключатель 9 вращения возврашают в кс- ходкое состояние nyret- оспаблекн нят жения троса 10 к медленного поворота штанги I ,: При врап|ении гзтанг-и i и вместе с ней переключателя 9 вращения наступит момект, когда г/. 5 совпадз т с пазами .5 нгокнегс нлрутягпк :-- го полого вала и под действр а- п-рутхм - ны 12 перек початель 9 опуст5 тся в исходное пололение. I

Увеличение глубины задавлинания устройства в массив грунта трсбуат наращивания штанги, Длг зтси о накладную обойму 20 с рьгчлгом i отсоединяют от штанги, а трос 10 отсоединяют от рычагов ( Производят наращивание штанги 1 и в обрат -том :::о- рядке нодсоединенио рычага- к штанге

Применение устройства позволит расширить диапазон исследоваг- чя свойств грунта за счет кчмеречия по полнительнот о параметра момв гггя вращения), а также (:. точность измерения со1гротк:злб;К {я сразу грунта за счет ,ел1;КО1 о определения момвнтоо вра1цения J затрачиваемых на срез грунта п трех тьтс- костях: горизонтальной;: вертикально;-; и наклонной. Налнчме набора крьшьча-- тэк с различными углами HaKjiosia тре... и

7/-

., -1

-1 ЬHiri

мч iii

V4 5

MU /

.: р i; т е н и я

Устройство для исп)1тания грунта ка , включающее штангу, соосно ус :: ;HC 3neHri.bie на ней внз Тренни и Енешнж полые валы, крыльчатку, и i-igi- SepFT .пьные присп 1собления, о т - л и ч а ю Щ е е с я тем, что, с де- г;ь:0 пооьяцения точности Езмерений и растирания диапазона исследований, устройство снабжено дополннтельнъм r oiibiM внешним ьалом., крь1ль 1атка т;Ь:1;олнена из двух частей с сосп вет- ст згкно, прямоугольными и треугольны- лопастями, внешние установ- :шны соосно один под другим,, а внут- ; Г: аи-гй вал жестко соединен со штан- ;;ри этом прямоугольные лопасти кр:1льчаткн закреги гСны диаметрально -fs верхнем внешнем валу, а треуголь- /нък: - на нижнем, внутрен -;ий вал ос- ;4wiier соосно -устанонленнык внутри л то переключателем вращения /:неганих в Еи,гге под11ру7КИ1-ениого пилинд- рс. с диаметрально выступаюши ш на iRM. в нерхяей и -щней ча.стях паль-- ,;г-1и S соединенЬ Огс с верхом Глосре/гством рычага с тросом, причем ); стенка-if внешних валон ьтолнены ;ir :;Ь1 к кольцевые канавки., а переклю -if: тель установлен с возможностью вертикального перемеш/ения и раздель- ого соединения с каждым из в ч em них залов посредством взаимодействия пал ц лз с пазами и кольдевымн канавками

4J J

ФиеЛ

Фие.5