Устройство для определения деформационных свойств грунтов Советский патент 1989 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к устройствам для определения механических свойств грунтов в массиве при инженерно-геологических изысканиях в строительстве.

Целью изобретения является повышение точности определения деформационных свойств грунта естественного залегания.

На фиг.1 изображен общий вид устройства при вьвдвинутом штампе} на фиг.2 - устройство, вид сбоку; на фиг.З - узел I на фиг.2 в разрезе.

Устройство содержит корпус 1, вьщ- вижной штамп 2 с установленным на нем .датчиком давления и упором 3 в виде стакана с закрепленными на нем противолежащими выступами 4 и 5. На стакане 3 смонтировано упругое уплотик- тельное кольцо 6, размещенное между съемной крышкой 7 корпуса 1 и жестким кольцом.8, взаимодействующим с выступами 4 и 5,

Выступы 4 выполнены с пазами под направляющие штыри 9 корпуса 1, а выступы 5 - со скосами под клиновидные

вертикальных пазах пластин 17, Фик- саторы 21 смонтированы по бокам уши- рения зубчатой рейки 12 с возможностью взаимодействия с плоской пружиной 23, установленной в зазоре между пластинами 17 и под планкой 24, неподвижно закрепленной в верхней части подвижной обоймЫо К гшанке 24 при

Изобретение относится к устройствам для определения механических свойств грунтов в массиве при инженерно-геологических изысканиях в строительстве. Целью изобретения является повышение точности определения деформационных свойств грунта естественного залегания. Устройство содержит корпус, выдвижной штамп с датчиком давления и упором, взаимодействующим посредством противолежащих выступов с направляющими корпуса и клиновидными концами нагрузочной вилки, в сквозных отверстиях которой с заданным шагом друг от друга в порядке уменьшения диаметра по направлению к концам размещены шарики. Вилка прикреплена к зубчатой рейке, имеющей уширение в верхней части, размещенной в неподвижной обойме, жестко соединенной с корпусом. Обойма состоит из двух соединенных между собой с зазором пластин с пазами, в которых размещены подпружиненные элементы захвата с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой. Уширение зубчатой рейки расположено внутри подвижной обоймы, состоящей из двух фигурных пластин с горизонтальными и вертикальными пазами, соединенных между собой с зазором, в котором смонтированы подпружиненные элементы захвата с возможностью взаимодействия с зубчатой рейкой. Вилка и подвижная обойма связаны с корпусом пружинами растяжения. Устройство содержит силовой пневмоцилиндр, связанный с источником давления, и устройство магнитной записи сигналов датчика давления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

концы вилки 10, в сквозных отверстиях JQ мыкает польш HITOK 25 поршня 26 пневкоторых с заданным шагом друг от друга, в порядке уменьшения диаметра по направлению к концам, размещены шарики 1 1 .

К вилке 10 прикреалена зубчатая рейка 12 с уширением в верхней части. Рейка размещена в неподвижной обойме., жестко соединенной с корпусом 1.

Неподвижная обойма состоит из двух соединенных между собой с зазором пластин 13, выполненных с пазами. В зазоре между пластинами смонтированы собачки 14, выполненные со скошенньми вырезами в верхней части и снабженные цилиндрическими штырьками 15, концы которых расположены в пазах пластин 13 При этом собачки 14 установлены с боков зубчатой рейки 12 с возможностью взаимодействия с ее скошенными зубьями и с отогнутыми концами пружин 165 прикрепленных к обойме, причем пружины 16 связывают обойму с вилкой 10.

: Уширение зубчатой рейки 12 расположено внутри подвижной обоймы, выполненной из двух фигурных пластин 17 с горизонтальными и вертикальными пазами, соединенных между собой с ; зазором. В зазоре между пластинами ; смонтированы сухарики 18 со скошенными выступами в нижней части, размещенными в скошенных вырезах в верхней части собачек 14 неподвижной обоймыо Сухарики 18 снабжены цилиндрическими штырями 19, концы которых расположены в горизонтальных пазах пластин 17, и смонтированы по обеим сторонам рейки 12 с возможностью взаимодействия с ее скошенными зубья- j-m и с отогнутыми концдми пружин 20, прикрепленных к подвижной обойме, причем пружины 20 связывают подвижную обойму с корпусом 1.

Между фигурными пластинами 17 с возможностью взаимодействия с сухариками 18, установлены фиксаторы 21, имеющие верхний и нижний выступы и снабженные цилиндрическими шпонками 22, концы которых размещены в

0

5

5

0

5

моцилиндра, смонтированного в верхней части корпуса. Поршень 26 снабжен упругими контактами 27, соединенными кабелем 28 с устройством 29 магнитной записи, к которому подключен датчик давления, установленный на штампе 2„ Упругие.контакты 27 смонтированы с возможностью взаимодействия с диэлектрическим кольцом 30, установленным внутри пневмоцилиндра под крьткой 31, к которой жестко прикреплена полая штанга 32

Устройство работает следующим образом,

3 собранном виде зонд посредством полой штанги 32 внедряют в массив исследуемого грунта на заданную глубину. От источника давления (не показан) подают сжатьш воздух в пневмо- цилиндр, поршень 26 которого посредством штока 25 перемещает подвижную обойму. При этом упругие контакты 27 замыкаются и включают, устройство 29 магнитной записи, а пружинь; 20 растягиваются

Зубчатая рейка 12, находясь в зацеплении с подпружиненными сухарика- ьда 18, вместе с подвижной обоймой перемещается вниз через неподвижную обойму, а скошенные выступы в нижней части сухариков 18 свободно входят в скошенные вырезы собачек 14 неподвижной обоймы. При этом подпружиненные собачки 14 расходятся в стороны до момента, пока не войдут в зацепление со скошенными зубьями переместившейся вниз рейки 12, а подвижная обойма упрется в неподвижную. В этот момент вилка 10 с установленными на ее клиновидных концах шариками 11 переместится под скошенными выступами 5 штампа 2, вдавливая его в исследуе. йш грунт на заданную величину, упругое уплотнительное кольцо 6 сожмется, а пружины 16 растянутся.

Датчик давления, установленный на штампе 2, воспримет отпор грунта под штампом, величину которого зарегистрирует устройство 29 магнитной записи. Затем сбрасывают давление в пнев- моцилиндре. При этом поршень 26 под действием пружин 20 вместе с подзиж- ной обоймой возвратится в исходное положение, скошенные выступы сухариков 18 выйдут из скошенных вырезов собачек 14, а упругие контакты 27 разомкнутся, прерывая магнитную запись, .Подпружиненные сухарики 18 войдут в зацепление со следующей парой зубьев рейки 12. Вновь подают давление в пневмоцилиндро Операхщю нагружения пневмоцилиндра и сброса в нем давления осуществляют до тех пор, пока последняя пара шариков 11 не окажется под боковыми выступами 5 стакана 3 и штамп 2j перемещаясь ступенями, внедрится в исследуемый грунт на максимально заданную величину деформаи 1и „ При последуюш;ем сбросе давления в пневмоцилиндре сухарики 18 вступят во взаимодействие с уширением зубчатой рейки 12 и раздвинутся в стороны до

1 о Устройство для определения деформационных свойств грунтов, включающее корпус с полой штангой, размещенные в корпусе направляющие элементы, вьщвижной штамп с упором, механизм нагружения, силопередающий элемент, механизм вьщвижения и возврата штампа и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности определения деформационных свойств грунта естественного залегания, силопередающий элемент выполнен в виде зубчатой рейки с уширением в верхней части, упор штампа выполнен в виде

момента, когда фиксаторы 21 под давле- 25 стакана, механизм вьщвижения и возвранием плоской пружины 23 опустятся и войдут в зацепление с сухариками 18 нижниг 1и выступами.

При очередном нагружении поршня 26 пневмоцилиндра и перемещении подвижной обоймы вниз скошенные выступы в нижней части зафиксированных сухариков 18 вступят во взаимодействие со скошенными вырезами собачек 14 неподвижной обоймыо При этом собачки 14 отойдут в стороны от зубчатой рейки, выйдут из зацепления с ее скошенными зубьями и рейка 12 под действием пружин 16 переместится вверх до соприкосновения с верхними выступами фиксаторов 21. При ударе фиксаторы 21 получат перемещение вверх и их нижние выступы выйдут из зацепления с сухариками 18, При этом сухарики 18 и собачки 14 снова войдут в зацепление с зубьями рейки 12, которая после очередного сбрасывания давления займет первонача,льное положение относительно подвижной и неподвижной обойм и корпуса 1, а концы вилки 10 с шариками 11 выйдут из-под выдвижного , который под действием упругого уплотнительного кольца 6 займет свое первоначальное положение.

5

0

После зтого устройство погружают на другую глубину исследуемого массива грунта или извлекают на поверхность и приступают к обработке результатов измерений,

Формула изобретения

1 о Устройство для определения деформационных свойств грунтов, включающее корпус с полой штангой, размещенные в корпусе направляющие элементы, вьщвижной штамп с упором, механизм нагружения, силопередающий элемент, механизм вьщвижения и возврата штампа и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повьш1ения точности определения деформационных свойств грунта естественного залегания, силопередающий элемент выполнен в виде зубчатой рейки с уширением в верхней части, упор штампа выполнен в виде

5 стакана, механизм вьщвижения и возвра0

5

0

5

0

та штампа - в виде подпружиненной вилки с клиновидными концами и подвижной и неподвижной обойм, каждая из кото- рых состоит из двух пластин со сквоз- нымк пазами, неподвижно соединенных между собой с зазором, при этом в пазах неподвижной обоймы размещены подпружиненные собачки, выполненные со скошенным вырезом в верхней части и снабженные направлягси1Ц1ми штьфями для удержания их в пазу, в зазоре между пластинами подвижной обоймы размещены фиксаторы и уширенный конец зубчатой рейки5- а в пазах - подпружиненные сухарики со скошенным выступом в нижней части.

26

28

Физ.1

Редактор О.Спесивых

Составитель Н.Евстигнеев Техред А.Кравчук

Фиг.З

Фи2.г

Корректор ЭоЛончакова