Устройство для испытания грунта Советский патент 1992 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к строительству, конкретно к устройствам для определения механических характеристик грунта в вертикальном направлении штампами большого размера.

Известно устройство для испытания грунта, содержащее горизонтально установленную на забое выработки жесткую штамповую плиту, упирающуюся по центру в шаровую пяту вертикальной полой стойкой, раму с анкерами, нагрузочное устройство и контрольно-измерительное приспособление. Известно устройство для испытания грунта, содержащее горизонтально установленную на забое выработки жесткую штамповую плиту, упирающуюся по центру в шаровую пяту вертикальной полой стойкой, датчики давления, установленные заподлицо с опорной поверхностью

штамповой плиты, кабель связи, раму с ан- керами. нагрузочное устройство и контрольно-измерительное приспособление

Недостатком известного устройства является высокая трудоемкость испытаний связанная с увеличенным числом циклов на- гружения грунта ступенями возрастающей нагрузки и большой длительностью по времени самих испытаний. При плоскопараллельном деформировании штамповой плитой грунта забоя выработки датчики давления с л ужат то ль ко для определения распределе ния контактных напряжений в грунте для исследовательских целей, но не способствуют ускорению проведения самих испыта ний грунта, Требуется учет веса оборудования, оказывающего влияние нл давление штамповой плиты на грунт

ч ел

00

о о

Цель изобретения - снижение трудоемкости испытаний путем сокращения циклов нагружения грунта.

На фиг. 1 изображено устройство для испытания грунта, общий вид; на фиг.2 - вид А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1; на фиг.5 - график испытания грунта.

Устройство для испытания грунта содержит горизонтально установленную на забое выработки жесткую круглую штампо- вую плиту 1, связанную по краю посредством горизонтальной оси 2 шарнира с консолью кронштейна 3, выполненного из двух швеллеров, жестко связанных с вертикальной полой стойкой 4, собранной из наращиваемых секций. Верхний конец вертикальной стойки 4 связан с вывешивающим приспособлением в виде полого талрепа 5 с рамой 6, закрепленной на основании анкерами 7. В полости вертикальной стойки 4 и талрепа установлена штанга 8 винтового домкрата, образованного резьбовыми участками 9 и 10, выполненными соответственно на нижнем конце штанги 8 и полости вертикальной стойки 4. Штанга 8 выполнена с ограничителем ее осевого перемещения относительно вертикальной стойки 4 в виде кольцевого буртика 11 на верхней части резьбового участка 9 и оснащена на верхнем конце рукоятками вращения 12, а на нижнем конце - шаровой опорой 13, упирающейся в штамповую плиту 1. Штамповая плита 1 на верхней стороне по центру жестко связана со скобой 14, выполненной с продольным пазом 15, взаимодействующим с шейкой шаровой опоры 13 штанги 8 вдоль диаметральной оси симметрии, перпендикулярной оси 2. С нижней стороны штамповой плиты 1 заподлицо на заданном расстоянии от оси 2 шарнира установлены датчики давления 16, связанные через кабель связи 17с контрольно-измерительным приспособлением 18.

Устройство для испытания грунта работает следующим образом.

На зачищенный забой выработки устанавливают горизонтально штамповую плиту 1 с вертикальной стойкой 4, монтируемой путем наращивания необходимого количества ее секций. К основанию винтовыми анкерами 7 крепится рама 6, и между рамой 6 и вертикальной стойкой 4 монтируется талреп 5 взвешивающего приспособления. Кабель связи 17 соединяют с контрольно-измерительным приспособлением 18, по показаниям которого по сигналам от датчиков давления 16 судят о мере взвешенности вертикальной стойки 4 со

штамповой плитой 1 и при необходимости регулируют их давление на грунт от собственного веса дальнейшим свинчиванием талрепа 5 взвешивающего приспособления.

Установив минимальное первоначальное пригрузочное давление на грунт, равное природному бытовому давлению на отметке испытания, вращением штанги 8 нагрузочного устройства за рукоятки вращения 12 до

упора буртика 11 ограничителя его продольного перемещения в резьбовую нарезку 10 вертикальной стойки 4 производят поворот штамповой плиты 1 в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси 2 шарнира

на максимальный заданный угол, в соответствии с которым каждый датчик давления 16 сдеформирует грунт на известную вели чину Sj. При этом шаровая опора 13 штанги 8 переместится вдоль паз 15 скобы 14, контактируя с штамповой плитой 1, С заданным интервалом во времени t по контрольно-измерительному приспособлению 18 снимают показания датчиков давления 16 до момента стабилизации величины давления PJ в

грунте под ними. Устройство демонтируется, а по данным замеров строят график зависимости Р f(S, t) и определяют механические характеристики грунта. Формула изобретения

Устройство ля испытания грунта, содержащее жесткую штамповую плиту с датчика- ми давления, установленными заподлицо с ее опорной поверхностью, вертикальную полую стойку, раму с анкерами, нагрузочное

и контрольно-измерительное приспособления и кабель связи, отличающееся тем, что, с целью снижения трудоемкости путем сокращения циклов нагружения грунта, вертикальная стойка снабжена кронштейном,

одним концом жестко связанным с ее нижним концом, а другим посредством горизонтальной оси шарнира - с краем штамповой плиты, выполненной по центру со скобой, имеющей продольную прорезь, при этом рама связана с вертикальной стойкой посредством взвешивающего приспособления в виде полого талрепа, а нагрузочное приспособление выполнено в виде штанги с рукояткой вращения на верхнем конце и

резьбовым участком на нижнем, причем штанга установлена в полости вертикальной стойки и талрепа с возможностью взаимодействия резьбовым участком с резьбовой нарезкой, выполненной на нижнем конце в полости вертикальной стойки, и оперта на штамповую плиту посредством шаровой опоры с возможностью перемещения вдоль продольной прорези скобы штамповой плиты.

м

Использование: определение механических характеристик грунта штампами больших размеров при инженерногеологических изысканиях под строительство. Сущность изобретения: устройство содержит штамповую плиту 1 с датчиками давления 16, вертикальную полую стойку 4 и раму 6, связанные посредством талрепа 5 и нагрузочное приспособление в виде штанги 8 с шаровой опорой 13 и рукояткой вращения 12 Штанга 8 установлена внутри вертикальной стойки 4 и талрепа 5 с возможностью взаимодействия резьбовым участком 10 на нижнем ее конце с резьбовой нарезкой внутри полости вертикальной стойки 4. Последняя в нижней части жестко соединена с кронштейном 3. свободным концом шарнирно связанным с краем штамповой плиты 1. Штанга 8 установлена шаровой опорой 13 на центральную часть штамповой плиты, имеющей скобу с продольной прорезью, вдоль которой может перемещаться шаровая опора 13 штанги 8 5 ил. Ё

s V

к

( h

«71 - & -г,

J

JJ .ч

- i

f

и

09189Z.I

Ю MM WHS

(to г 5

рш

t,HUH