Установка для лабораторных исследований устойчивости откосов Советский патент 1976 года по МПК E02D17/20 G01L7/00 

1

Изобретение относится к строительной технике, к области механики грунтов, а также к механике сыпучих малосвязных сред.

Известна установка для лабораторных исследований устойчивости откосов, включающая поворотную конструкцию в виде смонтированных на жестком металлическом сварном каркасе боковых, задней стенок и дна из органического стекла.

Известная установка не позволяет проводить испытания путем обрушения откосов с заданными, строго фиксированными углами наклона к горизонту.

Целью изобретения является повышение точности измерения исследований устойчивости откосов с заданными углами наклона.

Поставленная цель достигается тем, что установка снабжена смонтированными на каркасе нижним и средним четырехугольной и верхним - треугольной формы объемными блоками, расположенными один над другим, причем средний и верхний блоки съемные, а передние стенки нижнего и среднего блоков выполнены из отдельных жестких планок.

На фиг. 1 изображена предложенная установка в исходном положении после загрузки; на фиг. 2 - то же, в рабочем положении (после обрушения откоса); на фиг. 3 - то же, в исходном положении; на фиг. 4 - приведены треугольные блоки для углов 80, 70 и 60° наклона откосов при горизонтальном положении их гребней; на фиг. 5 - треугольный блок для угла 70° наклона откоса.

Установка смонтирована на горизонтальной раме 1, выполненной из уголков, соединенных электросваркой. Рама прикреплена к крышке специального стола шурупами. На раму непосредственно опирается нижний основной блок 2 установки, состоящий из жесткого металлического сварного каркаса из уголков, дна, двух боковых и задней стенок из органического стекла. На нижний блок устанавливается верхний съемный блок 3, состоящий из двух боковых и задней стенок из органического

стекла. В углах стенки склеены и усилены стальными уголками, которые прикреплены к стенкам винтами. В блоке 2 в углах выполнены пазы между стенками установки и задними стойками каркаса, куда вставляются выступающие части уголков блока 3. Кроме того, блоки 2 и 3 дополнительно соединяются четырьмя специальными уголковыми элементами 4 на винтах. При испытании наклонных откосов сверху дополнительно монтируется один

из треугольных блоков 5, 6, 7 и 8, соответственно для углов наклона откоса к горизонту 80, 70, 60° при горизонтальном положении его гребня. Эти же блоки могут быть использованы и при наклонном положении гребня откоса. Так, например, блок 6 может быть использован при испытании вертикального откоса с углом наклона гребня откоса (поверхности среды) к горизонту 20°, для испытания наклонного откоса с углом наклона 80° и углом наклона его гребня 10°, для испытания откоса с углом наклона 70° и горизонтальном положении его гребня.

Могут быть изготовлены аналогичные блоки и для других углов наклона откоса к горизонту. Треугольные блоки соединяются с блоком 3 с помощью четырех уголковых элементов 4 на винтах и имеют вертикальные уголки усиления в углах, а блоки 6 и 7 снабжены горизонтальными уголками жесткости. Для угла 60° блок собирается из двух элементов.

Деление установки по высоте на блоки позволяет вести засыпку среды с малой высоты.

Рабочая стенка установки, удерживающая откос, собирается по высоте из отдельных жестких горизонтальных планок 9.

Нижняя планка опирается на выступающую часть дна установки. Каждая планка прижимается к ребрам боковых стенок установки с помощью двух резиновых колец 10, надеваемых на концы планки, которые укреплены в прорезях ребер передних стоек каркаса блока 2 и специальных боковых уголках блока 3. Натяжение резиновых колец должно превышать опорную реакцию от бокового давления грунта на рабочую поверхность планки. Соединения с помощью резиновых колец обеспечивают быструю установку и снятие каждой планки. Одна из планок (планка 11) уголкового профиля имеет острую режущую стенку, которая рассекает поток падающих частиц при засыпке.

Установка может вращаться вокруг оси 12. Поворот установки осуществляется с помощью съемных рычагов 13, которые вставляются в специальные упоры, имеющиеся на стойках каркаса.

Положение установки под нужным углом фиксируется с помощью качающейся рамки 14 и двух шплинтов, вставляемых в отверстия 15 на стойках каркаса и отверстия в рамке. Положение отверстия в рамке строго определяет заданный угол наклона откоса. Поверхность 16 обрушения на чертежах изображена пунктирной линией.

Установка работает следующим образом.

Нижний блок 2 всегда устанавливается в исходное вертикальное положение, что обеспечивает однородность укладки среды у рабочей стенки. В пределах высоты этого блока набирается рабочая стенка из горизонтальных планок 9 и верхней планки 11. Затем производится загрузка блока 2 моделирующей средой на такую высоту, чтобы не была засыпана планка 11. Перед установкой блока 3 планка 11 снимается и заменяется обычной горизонтальной планкой 9. Блок 3 с заранее собранной в пределах его высоты рабочей стенкой устанавливается на блок 2 и скрепляется с ним, после чего продолжается загрузка среды в блок 3. При испытании вертикальных откосов поверхность среды в блоке 3 зачищается.

При испытании наклонного откоса поверх блока 3 устанавливается в зависимости от угла наклона откоса один из блоков, изображенных на фиг. 4. После этого производится

загрузка среды в пределах высоты этого блока. Поверхность зачищается. Затем устанавливаются съемные рычаги 13, производится поворот установки на нужный угол и ее фиксация с помощью рамки 14. После чего рычаги убираются.

Испытание на устойчивость производится путем последовательного удаления сверху вниз горизонтальных планок 9 рабочей стенки, в результате чего постепенно обнажается

поверхность откоса. Критическая высота откоса, при которой происходит его обрушение, определяется суммарной высотой удаленных планок рабочей стенки. На фиг. 2 показано рабочее положение установки, когда часть

планок удалена, произошло обрушение откоса и видна поверхность 16 обрушения.

После обрушения производится взятие проб, удаление среды и разработка установки в обратном порядке. Перед началом следующего

опыта установка приводится в исходное вертикальное положение.

Формула изобретения

Установка для лабораторных исследований устойчивости откосов, включающая поворотную конструкцию в виде смонтированных на жестком металлическом сварном каркасе боковых, задней стенок и дна из органического стекла, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности измерения и проведения исследований устойчивости откосов с заданными углами наклона, установка снабжена

смонтированными на каркасе нижним и средним четырехугольной и верхним - треугольной формы объемными блоками, расположенными один над другим, причем средний и верхний блоки съемные, а передние стенки

нижнего и среднего блоков выполнены из отдельных жестких планок.

if

сг

г

Фиг

LJ

-Q

. 5