Устройство для испытаний грунта в массиве Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

СП

с

Использование: определение деформационных свойств дисперсных грунтов при инженерно-геологических изысканиях. Сущность изобретения: устройство содержит штангу с горизонтальными ручками и лопастным наконечником и охватывающие ее полый трубчатый корпус с опорной крестовиной. На крестовине установлены стойки симметрично относительно корпуса, снабженные консолями с закрепленными на них блоками с тросами. Одни концы тросов соединены с горизонтальными ручками, закрепленными на зажиме штанги, а другие-с нагрузочными приспособлениями. На одной стойке закреплен индикатор для замера перемещений лопасти под действием нагрузки. 2 ил.

Изобретение относится к инженерной геологии и может быть использовано для исследования деформационных свойств грунта в массиве.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения деформационных свойств грунта.

На фиг. 1 дано предлагаемое устройство, общий вид, разрез; на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Устройство включает тонкую лопасть 1, отключающее приспособление 2, состоящее из двух коронных втулок, штангу 3 и крестовину 4 с конусами 5. На крестовине закреплены полый трубчатый корпус 6 и две стойки 7. Штанга 3 зажата с помощью винтов 8 зажимом в виде heyx полуколец, упирающихся в верхний т.рец трубчатого корпуса 6. Симметрично относительно продольной оси в зажим 9 ввинчены две горизонтальные

ручки 10. На каждой стойке 7 закреплена консоль 11, на которой установлен блок 12 с тросом 13. Один конец троса 13 вмонтирован в ручку 10, а другой его конец зажат захватом 14, через который пропущен крюк 15 с шайбой 16 и гирями 17. На одной из стоек 7 также установлен держатель 18 индикатора 19 часового типа. Подвижный шток 20 индикатора 19 упирается в ручку 10. Захват 14 и крюк 15 с шайбой 16 и гирями 17 вместе составляют нагрузочное приспособление.

На нижнем торце лопасти 1, а также на вертикальных ее ребрах выполнены заточки 21 и 22 в разные стороны от продольной оси лопасти. При погружении такой лопасти 1 обеспечивается сохранение структуры грунта в зонах работы лопасти, а в процессе опыта, т.е. при осесимметричном горизонVIСА) СО СЛ О

тальком пересечении лопасти, производится испытание грунта природного сложения.

Перед проведением испытаний грунтов устройство тарируют по деформации в зависимости от массы гирь 17, устанавливаемых на двух шайбах 16.

Устройство работает следующим образом.

С помощью буровой установки соединенные вместе лопасть 1, отключающее приспособление 2 и штангу 3 вдавливают в грунтовый массив или в грунт ниже забоя предварительно пробуренной скважины так, чтобы лопасть 1 располагалась на отметке испытания грунта. На штанге 3 монтируют надземну.о часть устройства (фиг. 1 и 2), при этом конусы 5 должны быть вдавлены в грунт,

На лопасть 1 создают первую ступень давления и фиксируют деформацию грунта через равные промежутки времени до ее условной стабилизации. Для этого на две шайбы 16 равномерно устанавливают гири 17, масса которых соответствует заданной ступени давления на грунт. Нагрузка от веса гирь 17 передается на лопасть 1 через крюки 15, захваты 14, тросы 13, ручки 10, зажим 9, штангу 3 и отключающее устройство 2. Под действием этой нагрузки лопасть 1 поворачивается горизонтально по часовой стрелке и деформирует грунт с противоположных сторон каждой половины лопасти 1. Индикатором 19 регистрируют деформацию грунта под нагруженной лопастью 1.

Испытание грунта на данной отметке выполняют не менее, чем при четырех различных ступенях давления на лопасть 1.

Затем определяют величину трения штанги 3 о грунт. Для этого гири 17 удаляют с шайб 16, ослабляют винты 8, перемещают вверх на 2-3 см штангу 3 (при этом срабатывает отключающее приспособление 2, т.е. штанга 3 разобщается с лопастью 1) и зажимают штангу 3 зажимом 9, упирающимся в верхний торец трубчатого корпуса 6. На шайбах 16 увеличивают массу гирь 17дотех пор, пока их масса не достигнет величины, при которой ручки 10 начнут перемещаться

по часовой стрелке в горизонтальной плоскости.

По окончании спытания грунта надземную часть устройства демонтируют. Лопасть 1 с отключающим приспособлением 2 и штангой 3 вдавливают в грунт до новой отметки испытания или извлекают из массива. По результатам испытания определяют деформационные свойства грунта.

Использование предлагаемого устройства по сравнению с известными обеспечивает возможность определения деформационных свойств грунта в массиве или ниже забоя предварительно пробуренной скважины при вдавливании лопасти в грунт, создание и выдерживание во времени постоянных ступеней давления, а также фиксацию деформации грунта через определенные промежутки времени после создания постоянной ступени давления на грунт и испытание неустойчивых грунтов на нескольких глубинах.

Формула изобретения Устройство для испытаний грунта в массиве, включающее штангу с двумя горизон- тальными ручками, соединенную с лопастным наконечником при помощи механического отключающего приспособления, и измерительный прибор, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения деформационных свойств грунта, оно снабжено охватывающим штангу трубчатым корпусом, закрепленным на крестовине, имеющей конуса на нижней поверхности и стойки, установленные на ней симметрично относительно корпуса, а штанга снабжена фиксирующим зажимом, опирающимся на верхней торец корпуса,

при этом стойки оборудованы горизонтальными консолями, на которых закреплены блоки с тросами, одни концы которых соединены с горизонтальными ручками, закрепленными на зажиме штанги, а другие с нагрузочными приспособлениями, причем на одной из стоек закреплен измерительный прибор в виде индикатора перемещений, подвижный шток которого опирается на соответствующую горизонтальную ручку.

3 2

V

/

Фиг. 2