Устройство для исследования физико-механических свойств грунта в стенках шурфа Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, в частности к исследованию физико-механических свойств грунта.

Известно устройство для исследования физико-механических свойств грунта, включающее штамп, нагрузочное и измерительное приспособление, тензсметрические датчики, соединенные с измерительной аппаратурой 1.

Недостаток известного устройства состоит в том, что его конструкция не позволяет создать равномерную нагрузку по контуру штампа.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для исследования физико-механических свойств грунта в стенках шурфа, содержащее штамп, включающий корпус с крышкой, эластичнее днище, источник давления и измерительное приспособление 2.

Недостаток известного устройства заключается в том, его конструкция не позволяет создавать равномерную нагрузку по плоскости контакта штампа и грунтового

основания, в связи с этим возможны недостаточные точность и достоверность исследований.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности исследований.

В предлагаемом устройстве для исследования физико-механических свойств грунта в стенках шурфа, содержащем штамп, включающий корпус с крышкой и эластичное днище, источник давления и измерительное приспособление, штамп снабжен двумя сообщающимися между собой камерами, верхняя из которых выполнена с центральным отверстием, а нижняя - соос- но размещена в корпусе, при этом эластичное днище закреплено на внешней поверхности нижней камеры, а крышка корпуса выполнена со штоком, который размещен в центральном отверстии верхней камеры и имеет диаметр, рассчитываемый по формуле

сл

с

XI

00 00 О

Ј

di & - d§ где di - диаметр поршня, м;

J2 - внешний диаметр корпуса штампа, м,

d3 внутренний диаметр корпуса штампа, м,

На чертеже показано устройство, общий вид.

Устройство для исследования физико- механических свойств грунта в стенках шурфа содержит штамп, состоящий из корпуса 1, крышки 2, эластичного днища 3. Кроме того, устройство содержит источник давления 4. При этом штамп снабжен двумя сообщающимися между собой камерами 5 и 6 Верхняя камера имеет центральное отверстие 7, а крышка 2 снабжена штоком 8, размещенным в центральном отверстии 7 верхней камеры 5. Эластичное днище 3 закреплено на внешней поверхности нижней камеры. Верхняя камера соединена с источником давления 4 с помощью трубопровода 9, а нижняя камера - с помощью трубопровода 10 Устройство содержит упор 11.

Диаметр штока 8 рассчитывают по приведенной выше формуле

н V-I Лг

о, Vd2 -a3 , где di - диаметр поршня, м,

d2 - внешний диаметр корпуса штампа,

м,

па

d3 - внутренний диаметр корпуса штамм

Устройство работает следующим образом

Устройство размещают на поверхности грунта и укрепляют с помощью упора 11. По трубопроводам 9 и 10 подают давление в верхнюю 5 и нижнюю 6 камеры штампа

0

5

0

5

0

5

Эластичное днище 3 передает нагрузку на грунт.

При этом корпус 1 передает на грунт нагрузку, обусловленную избыточным давлением в верхней камере 5 штампа и передаваемую на него посредством штока 8 через крышку 2. Давление в обеих камерах 5 и 6 одинаково, а рабочая площадь штока 8 исходя из условия di dЈ - d§ .равна площади опирания корпуса 1 Благодаря этому давление по площади контакта грунта с корпусом 1 и эластичным днищем 3 одинаково. Таким образом достигается равномерность распределения давления по площади всего штампа с одной стороны, с другой - пригруженный корпус обеспечивает неизменность площадки контакта эластичного днища 3 с грунтом в пределах заданного контура.

Формула изобретения Устройство для исследования физико- механических свойств грунта в стенках шурфа, содержащее штамп, корпус которого снабжен крышкой, эластичное днище, источник давления и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и достоверности исследований, штамп снабжен двумя сообщающимися между собой камерами, верхняя из которых выполнена с центральным отверстием, а нижняя - соосно размещена в корпусе, при этом эластичное днище закреплено на внешней поверхности нижней камеры, а крышка корпуса штампа выполнена со штоком, который размещен в центральном отверстии верхней камеры

Л

Использование: строительство, исследование физико-механических свойств грунта. Сущность изобретения: устройство содержит штамп, состоящий из корпуса, крышки и эластичного днища. Штамп снабжен двумя сообщающимися между собой камерами, верхняя из которых выполнена с центральным отверстием, а нижняя - соос- но размещена в корпусе. Эластичное днище закреплено на внешней поверхности нижней камеры, крышка корпуса выполнена со штоком, который размещен в центральном отверстии верхней камеры, Диаметр штока рассчитывают по формуле. 1 ил.