Устройство для исследования грунтов Советский патент 1993 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к инженерным изысканиям в целях строительства и может быть использовано для экспресс-определения механических характеристик грунтов.

Цель изобретения - повышение точности исследований путем обеспечения в зонах испытания с обеих сторон зонда симметричного напряженно-деформированного состояния грунта.

На фиг.1 изображен общий вид устройства; на фиг.2-разрез А-А на фиг.1; нафиг.З - разрез Б-Б на фиг.1. . Устройство для исследования грунтов содержит плоский корпус 1 зонда со сквозным окном 2 на боковой поверхности, выполненные в виде клина лидирующие грани 3 корпуса с обратной заточкой режущих кромок 4. Установленные в окне корпуса штампы 5 выполнены за одно целое в виде прямого клина 6 с углом при вершине р, свободно вращающегося на одной горизонтальной оси 7, расположенной в нижней части окна и пересекающейся с продольной осью зонда, и выступающего за пределы боковой поверхности корпуса. На штампах поочередноЪ обеих сторон клина вдоль продольной оси зонда установлены датчики 8 давления. Пластины 9 с наружной заточкой лидирующих граней 10 побортно установлены на корпусе вдоль боковых сторон штампов. Клин 6 в верхней части выполнен с симметрично скошенной под углом поверхностью штампов, образующих острую горизонтальную кромку 11. Клин 6 оснащен ограничителем поворота его горизонтальной кромки 11 за пределы толщины Н плоского корпуса, выполненным в виде дугообразных пазов 12с радиусом R от оси 7 поворота клина на боковой поверхности в верхней части клина и выступов 13 на внутренней боковой поверхности окна корпуса, установленных в дугообразных пазах. Корпус 1 зонда посредством резьбового замка связан с колонной 14 полых штанг. Канал 15 связи связывает датчики давления с контрольно-измерительной аппаратурой (не показана).

Устройство работает следующим образом.

Плоский корпус 1 зонда посредством колонны 14 штанг задавливают в массив Слабого грунта. При этом грунт, срезанный режущими кромками 4 клина корпуса 1 и лидирующих граней 10 пластин 9, с нарушенной структурой и переуплотненный отбрасывается в боковые стороны, а с ненарушенной структурой попадает на наклонную поверхность штампов 5 на прямом клине б и расклинивается строго под углом

р/2 со стороны каждого штампа за счет самоцентровки клина при свободном повороте его относительно горизонтальной оси 7. На отметке испытания вдавливание зонда

прекращают, канал 15 связи от датчиков давления 8 соединяют на дневной поверхности с контрольно-измерительной аппаратурой и снимают показания параметров давления Р в грунте под датчиками 8 давления во времени t до их стабилизации. После замеров производят извлечение зонда из массива грунта, при этом вышележащие под зондом слои грунта давят на скошенные верхности штампов с обратной стороны

клина 6 и вызывают его обратную самоцентровку при страховом ограничении поворота горизонтальной острой кромки 11 за пределы боковой поверхности корпуса 1. что гарантируется упором торцевой поверхности дугообразных пазов 12 клина б в выступы 13 на боковой поверхности сквозного окна 2 корпуса 1. Строят график зависимости (Si,t), где Si - расстояние 1-го датчика давления от продольной оси зонда с вычетом 1/2Н; Н - толщина плоского корпуса, и определяют модуль деформации грунта Е, Предложенное устройство на 20-30% снижает выбраковку опытов за счет симметричного равномерного обжатия грунта с

обеих сторон штампов при незначительных искривлениях продольной оси зонда относительно оси колонны штанг, вызванных конструктивными недоработками. Устройство просто и удобно в эксплуатации.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования грунтов, содержащее плоский корпус зонда со

сквозным окном на боковой поверхности. выполненные в виде клина лидирующие грани с обратной заточкой режущих кромок, установленные на горизонтальной оси в окне корпуса поворотные прямоугольные жесткие штампы с датчиками давления на боковой поверхности, установленными поочередно с обеих сторон зонда вдоль его продольной оси, пластины с наружной заточкой лидирующих граней, побортно расположенные вдодь штампов на корпусе, каналы связи, колонну полых штанг и контрольно-измерительную аппаратуру, о т- личающееся тем, что, с целью повышения точности исследований путем обеспечения в зонах испытания с обеих сторон зонда симметричного напряженно-деформированного состояния грунта, штампы вы- полнены за одно целое в виде прямого клина, выступающего за пределы боковой поверхности корпуса и свободно вращающегося на одной горизонтальной оси в нижней части окна корпуса, пересекающейся с продольной осью зонда.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что, с целью извлечения зонда из массива грунта, штампы клина в верхней части выполнены с симетрично скошенной поверхностью, образующей острую горизонтальную кромку, и с ограничителем поворота верхней горизонтальной кромки

клина в пределах толщины плоского корпуса относительно нижней горизонтальной оси.

3. Устройство по пп. 1и 2, отличающее с я тем, что ограничитель поворота клина выполнен в виде дугообразных пазов на боковой поверхности в верхней части клина и выступов на внутренней поверхности окна корпуса, установленных в дугообразных пазах клина.

Использование: в области инженерных изысканий в целях строительства для определения механических характеристик грунтов. Устройство для исследования грунтов содержит плоский корпус 1 зонда со сквозным окном 2 на боковой поверхности, в котором установлены штампы 5 в виде прямого клина 6 с углом при вершине р . Клин 6 свободно вращается-на горизонтальной оси 7 в нижней части окна 2, пересекающейся с продольной осью зонда. Лидирующие грани 3 корпуса 1 имеют обратную заточку режущих кромок 4. На корпусе 1 побортно установлены пластины 9 с наружной заточкой лидирующих граней 10. Клин 6 в верхней части выполнен с симметрично скошенной под углом поверхностью штампов 5, образующих острую горизонтальную кромку 11. Клин 6 оснащен ограничителем поворота его горизонтальной кромки 11 за пределы толщины корпуса 1, выполненным в виде дугообразных пазов 12 в верхней части клина 6 и выступов 13 на внутренней поверхности сквозного отверстия 2. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. ел с

А-А

tpt&.Z