Зонд для статического зондирования водонасыщенных грунтов Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к устройствам для определения физико-механических характеристик грунтов при инженерно-геологических изысканиях на шельфе.

Известно устройство для зондирования водонасыщенных грунтов, включающее корпус, конусный наконечник с фильтром, датчик лобового сопротивления и датчик порового давления мембранного типа.

Наиболее близким к изобретению является устройство для зондирования водонасыщенных грунтов, включающее корпус, полый конусный наконечник с фильтром, датчик лобового сопротивления, датчик порового давления мембранного типа, гидравлически связанный рабочей камерой с фильтром конусного наконечника.

Недостатком устройств является низкая точность измерения избыточного порового давления.

Цель изобретения - повышение точности измерения избыточного порового давления за счет исключения влияния гидростатического давления.

Указанная цель достигается тем, что зонд для статического зондирования водонасыщенных грунтов, включающий корпус, полый конусный наконечник- с фильтром, датчик лобового сопротивления, датчик порового давления мембранного типа, гидравлически связанный рабочей камерой с фильтром конусного наконечника, снабжен компенсационным фильтром, датчик порового давления выполнен с компенсационной камерой, а корпус зонда - с уширителем, при этом компенсационный фильтр расположен на верхнем торце уширителя, а компенсационная камера расположена над нерабочей поверхностью

2

ГО

СП

мембраны и гидравлически связана с компенсационным фильтром.

На чертеже изображен зонд, общий вид.

Зонд содержит корпус 1 с уширителем 2, полый конусный наконечник 3 с фильтром 4. В полости конусного наконечника размещен датчик 5 порового давления с компен- сационной камерой 6, связанной посредством канала 7 с компенсационным фильтром 8. На корпусе 1 установлена муфта 9 трения. Зонд снабжен датчиками для измерения лобового сопротивления и бокового трения (не показаны).

Зонд работает следующим образом.

При задавливании зонда в грунт происходит его уплотнение в области конусного наконечника, что приводит к изменению давления поровой жидкости: к возрастанию в сжимающихся грунтах и уменьшению в дилатирующих грунтах. Через фильтр 4 давление поровой жидкости передается на нижнюю рабочую часть мембраны датчика порового давления, деформируя ее. Одновременно в компенсационную камеру 6 че- рез компенсационный фильтр 8 по каналу 7 передается гидростатическое давление, которое воздействует на нерабочую поверхность мембраны, деформируя ее. При этом составляющие гидростатического давления, действующие на мембрану с обеих сторон, взаимно компенсируются, в результате чего измеряется только избыточное поровое давление.

Формула изобретения Зонд для статического зондирования водонасыщенных грунтов, включающий корпус, полый конусный наконечник с фильтром, датчик лобового сопротивления, датчик порового давления мембранного типа, гидравлически связанный рабочей камерой с фильтром конусного наконечника, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения избыточного порового давления за счет исключения влияния гидростатического давления, зонд снабжен компенсационным фильтром, датчик порового давления выполнен с компенсационной камерой, а корпус зонда - с уширителем, при этом компенсационный фильтр расположен на верхнем торце уши- рителя, а компенсационная камера расположена над нерабочей поверхностью мембраны и гидравлически связана с компенсационным фильтром.

Использование: определение физико- механических характеристик грунтов при инженерно-геологических изысканиях на шельфе. Сущность изобретения: зонд содержит корпус с уширителем, полый конус- ный наконечник с фильтром, датчик перового давления мембранного типа с компенсационной камерой и компенсационный фильтр, установленный на верхнем торце уширителя. Датчик порового давления гидравлически связан рабочей камерой с фильтром конусного наконечника, а компенсационной камерой - с компенсационным фильтром. Зонд снабжен датчиками для измерения лобового сопротивления и бокового трения. 1 ил.