Прессиометр Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, к испытанию грунтов на деформируемость в скважине.

Цель изобретения - повышение точности модуля деформации грунтов.

На фиг.1 показан прессиометр, общий вид; на фиг.2 - нижняя секция прессиомет- ра, продольный разрез; на фиг.З - разрез А - А на фиг.2; на фиг.4 - разрез Б - Б на фиг.2.

Прессиометр включает горизонтальные гидроцилиндры 1, которые герметично соединены между собой по высоте вертикальными штангами 2. На концах каждого

горизонтального гидроцилиндра 1 установлены с возможностью горизонтального перемещения два круглых штампа 3 с сальниками 4. В свою очередь, на концах круглых штампов 3 жестко закреплены плоские прямоугольные штампы 5 так, что наружные торцы штампов 3 и 5 представляют собой единую плоскость. Для увеличения жесткости штампов 5 к штампам 3 и 5 приварены вертикально верхние 6 и нижние 7 косынки с треугольными отверстиями 8, рас- положенные симметрично относительно осей горизонтальных гидроцилиндров 1.

VJ

4 Јь

Ю СА

Торец нижней штанги 2 герметично закрыт пробкой 9, а на верхнем горизонтальном гидроцилиндре 1 вместо штанги 2 смонтирован шланг 10 высокого давления.

Устройство для ограничения выдвижения штампов 3 и 5 и возвращения их в исходное положение выполнено в виде закрепленных на переходнике 11 с помощью винтов 12 двух вертикальных плоских реек 13, размещенных параллельно с обеих сторон горизонтальных гидроцилиндров 1 и штанг 2, Рейки 13 имеют парные выступы 14, расположенные симметрично относительно фронтальной вертикальной плоскости. В каждом выступе 14 имеются отверстия 15 и 16, размещенные по горизонтальной оси выступа 14. Кроме того, устройство для ограничения выдвижения штампов 3 и 5 и возвращения их в исходное положение снабжено по числу треугольных отверстий 8 в косынках 6 и 7 съемными пальцами 17, вставленными в зависимости от заданий в отверстия 15 или 16 выступов 14 реек 13 и проходящими при этом через соответствующие треугольные отверстия 8 косынок 6 и 7.

На переходник 11 навинчены трубы 18.

Устройство для создания, измерения нормального давления на штампы 3 и 6 и для их перемещений выполнено в виде верхнего 19 и нижнего 20 вертикальных гидроцилиндров, соединенных между собой тремя планками 21. На гидроцилиндрах 19 и 20 установлен с возможностью вертикального перемещения наружный поршень 22 с сальниками 23, выполненный в виде двух имеющих общее основание стаканов. Нижний вертикальный гидроцилиндр 20 закреплен на трубе 18 при помощи пальца 24 и герметично соединен с шлангом 10 высокого давления штуцером 25. Верхний вертикальный гидроцилиндр 19 герметично соединен с насосной станцией 26 при помощи штуцера 27 и шланга 28 высокого давления. На гидроцилиндре 19 посредством винта 29 установлен прогибомер 30 со струной 31 и гирькой 32. Один конец струны 31 закреплен на стержне 33, ввинченном в наружный поршень 22.

Прессиометр работает следующим образом.

В начале по данным бурения разведочной скважины выявляют геологические слои. Затем на расстоянии 1 - 2 м от этой скважины проходят опытную скважину, диаметр которой меньше поперечного расстояния между прямоугольными штампами 5 на глубину, превышающую на 2 - 3 м нижнюю отметку испытания грунта. Опытную скважину профилируют.

Если толщина предназначенного для испытания слоя равна или меньше общего расстояния между крайними (верхним и нижним) прямоугольными штампами 5, то

штампы 3 и 5, выходящие за пределы этого слоя при их установке в опытной скважине, отключают. Для этого съемные пальцы 17 извлекают из отверстий 15 выступов 14, а затем вводят в отверстия 16 выступов 14 и

0 треугольные отверстия 8 косынок 6 и 7 отключаемых штампов 3 и 5.

Прессиометр на трубах 18 вдавливают при помощи буровой установки в профилированную опытную скважину на определен5 ную глубину так, чтобы все рабочие прямоугольные штампы 5 располагались в пределах слоя, предназначенного для испытания. При этом вертикальная статическая нагрузка от колонны труб 18 передается на

0 штампы 5 через переходник 11, винты 12, рейки 13, выступы 14, пальцы 17, косынки 6 и 7, круглые штампы 3 и горизонтальные гидроцилиндры 1.

Одновременно шланги 10 высокого дав5 ления опускаются в опытную скважину рядом с колонной труб 18.

Устройство для создания, измерения нормального давления на штампы 3, 5 и для перемещений квитируют на колонне труб

0 18 с помощью палица 24.

Испытание грунта по заданной программе в пределах слоя производят сразу на нескольких отметках. Насосной станцией 26 нагнетают масло через шланги 28, шту5 цер 27 в верхней вертикальный гидроцилиндр 19 до давления, равного первой намеченной ступени давления. Наружный поршень 22 перемещается вниз, а созданное давление масла в нижнем вертикальном

0 гидроцилиндре 20 передается на все штампы 3 и 5 через штуцер 25, шланги 10, штанги 2 и горизонтальные гидроцилиндры 1. При этом рабочие штампы 3 и 5 раздвигаются, а отключенные штампы 3 и 5 удерживаются в

5 исходных положениях за счет упора косынок 6 и 7 в пальцы 17, расположенные в отверстиях 16 выступов 14 реек 13.

Общее перемещение (общую осадку грунта) рабочих штампов 3 и 5 с сальниками

0 4 и косынками 6 и 7 регистрируют прогибо- мером 30 через определенные промежутки времени. После достижения условной стабилизации деформации грунта в гидросистеме прессуюметра создают очередную

5 ступень давления и т.д. Испытание грунта доводят до ею разрушения или до максимального выдвижения рабочих штампов 3 и 5.

После одновременного испытания грунта на нескольких глубинах давление масла в гидросис/еме прибора уменьшают до ат(

мосферного. Устройство для создания, измерения нормального давления на штампы 3 и 5 и для их перемещений отсоединяют от трубы 18.

Прессиометр на трубах 18 извлекают из опытной скважины. При этом в первоначальный момент извлечения трубы 18 переходник 11, винты 12, рейки 13 с выступами 14 и пальцы 17 поднимаются. Одновременно пальцы 17 скользят по наклонным пло- скостям треугольных отверстий 8, заставляя косынки 6 и 7, сальники 4 и рабочие штампы 3 и 5 возвращаться в исходное положение.

Ф о р м у л а и з о б р е те н и я

Прессиометр, содержащий трубу, переходник и секционный корпус, снабженный парными штампами и приводом в виде горизонтально закрепленных на штангах гидроцилиндров, устройство для создания и

измерения нормального давления на штампы и для их перемещений в виде рабочего гидроцилиндра с наружным поршнем и устройство для ограничения выдвижение штампов и возвращения их в исходное положение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения модуля деформации грунтов, устройство для ограничения выдвижения штампов и возвращения их в исходное положение выполнено в виде двух плоских реек с распо ложенными по длине симметричным выступами и косынок с треугольными отвер стиями, при этом по оси каждого из выступов реек образованы по два отверстия косынки жестко закреплены на штампах, а плоские рейки установлены вертикально и соответственно соединены с переходником и штампами посредством винтов и съемных пальцев.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано в практике инженерно-геологических изысканий. Цель изобретения - повышение точности определения модуля деформации грунтов. Прессиометр включает горизонтальные гидроцилиндры 1, соединенные между собой по высоте вертикальными штангами 2. На концах гидроцилиндров 1 установлены плоские штампы 3 и 5, к которым приварены для увеличения жесткости косынки 6 и 7 с треугольными отверстиями 8. Устройство для ограничения выдвижения штампов 3 и 5 и возвращения их в исходное положение выполнено в виде двух вертикальных плоских реек 13 с симметрично расположенными по длине выступами 14, по горизонтальной оси которых образованы два отверстия 15 и 16. Плоские рейки 13 соответственно соединены с переходником 11 и штампами 5 посредством винтов 12 и съемных пальцев. Съемные пальцы вставлены в зависимости от задания в одно из отверстий 15 или 16 и проходят при этом через соответствующие треугольные отверстия 8 косынок 6 и 7. Устройство для создания, измерения нормального давления на штампы 3 и 5 и для их перемещений выполнено в виде вертикальных гидроцилиндров 19 и 20 с наружным поршнем 22, на верхнем из которых 19 установлен прогибомер 30 со струной 31 и гирькой 32. 4 ил. сл с

№2/

ceiHriL

-X ч

-- щтлтпттгг/ vv

л, х X х х

ЪЈ

.:)

f j

9 ; ... ,,,j. /..,

i7//V//// -i/,/777777 /J

.ч х,- f41316

Фиг.4

л

Г/

i

-X ч

vv

3

Г7ТЛГ//

Фиг.З 6 - 5

f j

У7

..,

.