Устройство для испытания грунта Советский патент 1991 года по МПК E02D1/00 

И

Изобретение относится к инженерной геологии и может быть использовано для определения прочностных и деформационных характеристик грунтов. Целью изобретения является повышение надежности работы устройства. Устройство для испытания образца грунта содержит корпус, размещенную в нем тороидальную камеру с обратным клапаном и патрубком. Приспособление для создания вертикальной нагрузки на образец выполнено в виде штампа, соединенного с приспособлением для его перемещения, содержащим гайку с зубом и винт с опорным диском, подпружиненным относительно штампа. Гайка с зубом коаксиально размещена во втулке с пазом, размещенной на муфте, укрепленной внутри корпуса устройства. 3 ил.

Изобретение относится к инженерной геологии и может быть использовано для определения прочностных и деформационных характеристик грунтов.

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания грунта, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство содержит корпус 1, замкнутую тороидальную камеру 2, снабженную обратным клапаном 3 и выпускным патрубком 4 с вентилем 5 и гибкой сифонной трубкой 6.

Внутри корпуса 1 закреплена муфта 7, на которой размещена втулка 8 с вертикальным пазом 9.

Приспособление для создания вертикальной нагрузки выполнено в виде штампа 10, соединенного с приспособлением для его перемещения, содержащим винтовую пару, гайка 11 которой имеет зуб 12, а винт 13 снабжен опорным диском 14, подпружиненным относительно штампа 10 пружиной 15.

Тороидальная замкнутая камера соединена с источником давления, например, пневмогидравлической системой 16, содержащей соединенные между собой трубопроводами баллон 17 со сжатым воздухом и баллон 18 с рабочей жидкостью, газовый редуктор 19, манометр 20, измеритель изменения объема образца-волюмометр 21 и вентили 22-26.

О

VJ о о GJ

00

Устройство работает следующим образом.

Внутри корпуса 1 устанавливают тороидальную камеру 2 с обратным клапаном 3 и патрубок 4 с вентилем 5.

Выбуренный с заданной глубины и отобранный для испытаний керн после выравнивания его торцовых поверхностей помещают в центральную часть тороидальной камеры 2. Над камерой размещают муфту 7 и на образец устанавливают штамп 10 с приспособлением для его вертикального перемещения, состоящим из гайки 11 с зубом 12, винта 13 с опорным диском 14.

После этого вращением винта 13 и нагнетанием воздуха в камеру 2 насосом через обратный клапан 3 создают ступенями осевую нагрузку Р GBJT R 2и боковое давление q Gr AGB (где GB, Gr - соответственно вертикальные и горизонтальные естественные напряжения грунта на глубине отбора образца, R - радиус поперечного сечения глубине отбора образца, Я Gr/GB - коэффициент бокового давления). В зависимости от типа грунта и глубины отбора образца величину ступени осевого сжатия принимают как некоторую часть максимальной осевой нагрузки, т.е. Pi P/k, а ступень бокового давления определяют из выражения qi - -APi.

О величине создаваемой осевой нагрузки судят по осадке пружины 15, а боковое давление контролируют при помощи манометра насоса. После достижения осевой нагрузки и бокового давления на образец, соответствующих вертикальным GB и горизонтальным Gr напряжениям, закрывают крышки корпуса 1. Подготовленный таким образом и размещенный в устройстве образец грунта может транспортироваться в лабораторию и сохраняться до начала испытаний.

При проведении испытаний может быть использован лабораторный пресс. Для этого открывают крышки корпуса 1, винт 13 закрепляют на верхнем захвате пресса, а корпус 1 на нижнем,и после этого камеру 2 подключают к источнику давления 16.

Открывают вентиль 22 м, при помощи регулятора на редукторе 19 в полости волюмометра 21 создают давление, равное давлению в камере 2, и после этого открывают вентиль 5.

Закрывают вентиль 22, плавно открывают вентиль 23 и, постепенно выпуская воздух при помощи вентиля 24, заполняют камеру 2 полностью и цилиндр волюмомет- ра 21 до необходимого уровня рабочей жид- костью из баллона 18. Закрывают

последовательно вентили 24 и 5 и при помощи вентиля 25 понижают уровень рабочей жидкости в мерной трубке волюмометра 21 и приводят его в рабочее состояние, после этого закрывают вентиль 25 и опять открывают вентили 5 и 22.

При проведении испытаний дополнительное боковое давление создают пневмо- гидравлической системой 16 с использованием регулятора редуктора 19.

Осевое усилие создают следующим образом. Винтовой стержень 13 перемещают вместе с гайкой 11 во втулке 8. при этом нажимают на опорный диск 14 пружину 15 и через нее на штамп 10 и образец грунта.

Формула изобретения

Устройство для испытания грунта, содержащее корпус, камеру для создания радиальной нагрузки на образец, размещенную в корпусе, штамп, соединенный с приспособлением его вертикального перемещения, и измерительные приспособления, отличающееся тем, что, с целью

повышения надежности работы устройства, оно снабжено муфтой и втулкой с продольным пазом, камера для создания радиальной нагрузки на образец выполнена в виде тороидальной замкнутой камеры с обратным клапаном и выпускным патрубком, а приспособление для вертикального перемещения штампа - в виде винтовой пары, гайка которой выполнена с зубом, а винт - с опорным диском, подпружиненным относительно штампа, при этом муфта закреплена внутри корпуса, втулка с пазом размещена на муфте, а гайка с зубом коаксиально размещена во втулке с возможностью взаимодействия зуба гайки с продольным пазом

0 втулки.

Ј

еСОО/91

Фиг.З

16