Устройство для определения механических свойств грунтов Советский патент 1975 года по МПК E02D1/00 

Изобретение относится к области испытаний механических свойств грунтов в полевых условиях на строительных площадках.

Известно устройство для определения механических свойств грунтов, содержащее рабочую головку и механизм перемещения, выполненные в виде иневмогидроцилиндров, сдвигающие элементы, силовое и измерительное приспособления.

Известное устройство не позволяет на одном уровне установки рабочей головки производить более одного измерения и определять удельное статическое сопротивление пенетрации грунта.

Цель изобретения - повыщение эффективности устройства.

Достигается это тем, что каждый пневмогидроцилиндр вынолнен с двумя телескопическими стаканами, которые механическими тягами взаимосвязаны со сдвигающими элементами.

На фиг. 1 изображено предложенное устройство, общий вид; на фиг. 2 - вид по стрелке А.

Устройство для определения механических свойств грунтов содержит рабочую головку, выполненную из пневмогидроцилиндра 1 со сдвигающими элементами 2 и 3, механизм передвижения, выполненный из пневмоцилиндра 4, силовых и измерительных приспособлений.

Пиевмогидроцилиндр 1 рабочей головки выполнен с двумя телескопическими стаканами 5 и 6. В дне каждого стакана образованы отверстия 7 и 8 с диаметральными прорезями

9 и 10. Через прорези 7 и 8 пропущены механическим тяги 11 и 12, которые взаимосвязывают стаканы 5 и 6 со сдвигающими элементами 2 и 3, выполненными в сечении, например крестообразной формы, и с пневмогпдроцилиндрами 4 механизма перемещения.

Пневмогидроцилиндр 4 механизма перемещения содержит два телескопических стакана 13 и 14.

Пневмогидроцилиндры 1 и 4 смонтированы так, что оси их расположены взаимоперпендикулярно.

Герметизация телескопических стаканов производится уплотнительными манжетами

15 и 16.

Для изменения направления сдвигающих элементов 2 и 3 иневмоцилиндр 4 выполнен с возможностью перестановки его путем поворота на 180°.

Пневмогидроцилиндры 1 и 4 соединены с баллонами 17 магистралями 18 и 19 высокого давления через редукторы 20 и 21. Манометры 22, 23 и 24 контролируют давление соответственно в баллоне 17 и в пневмогидроцилиндрах 1 и 4.

Установив рабочую головку к выемке грунта, открывают кран 25 редуктора 20, при этом сжатый воздух из баллона 17 поступает по магистрали высокого давления 18 в пневмогидроцилнндр 1. Под воздействием давления сжатого воздуха PI стаканы 5 и 6 расходятся в противоположные стороны, внедряя сдвигающие элементы 2 и 3 в грунт и обжимая его. После обжатия нагружают пневмогидроцилиндр 1 заданным нормальным напряжением.

При заданном нормальном давлении на грунт пере.мещаются сдвигающие элеменгы 2 и 3, для чего подают сжатый воздух по магистрали 19 через редуктор 21, штуцер 27 в пневмогидроцилиндр 4.

Под действием давления сжатого воздуха РЗ стакан 14 перемещается и сдвигает связанные с ним посредством механических тяг 11 и 12 сдвигающие элементы 2 и 3. Максимальные показания манометра 24 соответствуют усилию сдвигаемого грунта PI, по которому определяют удельное статическое сопротивление пенетрации.

Для определения угла внутреннего трения и сцепления грунта опыт на сдвиг производится при существенно различных нормальных давлениях на грунт для получения различных удельных сопротивлений PI, Р2, РЗNX/ X 4/iK X XS C По окончании каждого опыта редукторы 20 и 21 закрывают и выпускают воздух пз пневмогидроцилиндров 4 и 1.

Устанавливая устройство в грунтовой выемке под разными углами к оси выемки, получают данные об анизотропии исследуемого грунта.

Таким образом, использование предлагаемого устройства позволяет за одну установку рабочей головки на требуемом уровне в выемке грунта под разными углами к ее оси определять одновременно удельное статическое сопротивление ненетрации и сопротивление сдвигу.

Формула изобретения

Устройство для определения механических свойств грунтов, включающее рабочую головку и механизм перемещения, выполненные в виде пневмогидроцилиндров, сдвигающие элементы, силовое и измерительное приспособление, отличающееся тем, что, с целью повыщения эффективности, каждый пневмогидроцилиндр выполнен с двумя телескопическими стаканами, которые механическими тягами взаимосвязаны со сдвигающими элементами.

fJ

Фиг 1

i

9 3

26